Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Декабря 2012 в 13:50, реферат
Газотрубные котлы обычно делали состоящими из горизонтального цилиндра и двух или трёх труб относительно большого диаметра (жаротрубные котлы) или пучка труб малого диаметра (дымогарные котлы). Большее распространение вначале получили именно жаротрубные котлы, так как ручная колосниковая решётка располагалась внутри жаровых труб, и в результате этого удавалось получить высокоэффективную радиационную поверхность нагрева, экранирующую пламя практически полностью. В этом случае при глубоком охлаждении дымовых газов отпадала необходимость установки и последующего ремонта огнеупорной кладки.
Горелки Weishaupt (Германия)
Горелки Weishaupt охватывают обширный диапазон жидкотопливных, газовых и комбинированных горелок с одно- и двухступенчатым, плавно-двухступенчатым и модулируемым регулированием.
Сейчас фирмой «Теплотех», официальным дилером Weishaupt на Украине, предлагается широкий выбор горелок. Прежде всего, это - тип WG 5…40 - серия горелок для небольших бытовых и промышленных котлов, тип Monarch WM-10, WM-20, 1…11 и Monarch 30…70 - для небольших производств и промышленных котлов, и тип WK - для крупных промышленных объектов, с радиальным выносным вентилятором. Кроме этого, перечисленные типы горелок могут быть различного исполнения - Standart, LN (Low NOx), SF (Swirl Flame). Прогрессивной технологией сжигания топлива является последняя разработка Weishaupt - технология Multiflam® со сниженным содержанием NOx. Технология Multiflam® предназначена как для снижения выбросов оксидов азота организацией двухстадийного сжигания топлива, так и повышения стабильности горения. При этом небольшая часть объема топлива (см. рис.6) распыляется через центральную первичную форсунку, а остальное топливо - через несколько (3 или 4) расположенных по окружности вторичных форсунок.
Распыляемое через вторичные форсунки топливо смешивается с воздухом для сжигания и горячими дымовыми газами из камеры сгорания. При этом происходит испарение капель топлива, и затем их сгорание, образуя пламя почти голубого цвета, который сравним с цветом факела горелок малой мощности. При помощи подпорной шайбы формируется желтый первичный факел, который обеспечивает стабильное и полное сжигание топлива при любой мощности горелки. Подача топлива и стабилизация факела при сжигании газа действует по аналогичному принципу.
Горелки серии WG 5-40 (12,5-550 кВт) (исполнение LN) работают не только на природном, но и сжиженном газе. Все элементы собраны в единый блок, занимая минимум места, а устройства регулирования расхода топлива и воздуха хорошо обозреваемы, что обеспечивает удобство проведения сервисных работ. Горелки имеют легкоснимаемый кожух, обеспечивающий защиту отдельных элементов, кроме того, надежное зажигание горелок обеспечивает новое электронное устройство W-ZG 01. Особенностью данной серии являются радиально расположенный радиатор, воздушная заслонка для регулирования воздуха со стороны всасывания и менеджер горения с микропроцессорным управлением. Функции горелки контролирует менеджер горения с микропроцессорным управлением W-FM05- W-FM20. Снижено образование вредных веществ за счет нового устройства смешивания (путем направленной подачи воздуха сжигания и горючего газа происходит интенсивная рециркуляция отходящих газов).
Горелки серии Monarch тип WM-10, WM-20 (100-2600 кВт) это новое направление фирмы. Горелки оснащаются цифровыми менеджерами горения W-FM50-200.
Горелки классического типа Monarch 1…11 и Monarch 30…70 с рядом особенностей:
Диапазон мощности (70-10500 кВт).
Автоматический процесс работы.
Стабильная характеристика вентилятора - хорошие показатели сжигания.
Регулирование воздуха со стороны нагнетания.
Воздушная заслонка во время остановки горелки закрыта.
Полностью собранный встроенный коммутационный блок.
Откидывающийся корпус горелки.
При откинутой горелке пламенная голова вынимается.
Простота монтажа, регулирования и обслуживания благодаря удобной для сервиса конструкции.
Горелки типоразмеров WK покрывают потребности в горелках больших размеров. Кроме этого, особенностью этого типоряда является наличие выносного вентилятора, которого при необходимости можно располагать на достаточных расстояниях от горелки.
Горелки отечественных производителей
Отечественные изготовители горелок в основном ориентированы на выпуск блочных горелок к котлам серии КСВа «ВК» типа ГГС-БМ, ГМ-Б, ГГБ. Причём в основном горелки выпускают и комплектуют именно производители котлов. Некоторые производители комплектуют котлы горелками импортных производителей, описанные выше (Weishaupt, Cuenod, Riello и др.).
Горелка ГГС-Б представляет собой блочную вихревую горелку со струйной стабилизацией пламени от дежурной запальной горелки.
Горелки оснащаются различного рода автоматическими устройствами. Характерной чертой украинских систем автоматики "Укргазтехника" (Харьков), "Дитон" (Запорожье), "Элас" (Фастов) и др. является то, что они способны управлять не только горелкой, но и всем оборудованием котельной. В частности, выпускаемый харьковским предприятием АО «Укргазтехника» блок «Барс-10» создан как микропроцессорное устройство для сигнализации аварийных параметров (16 каналов) и выдачи сигнала на исполнительные механизмы котельной.
Степень надежности отечественных блоков автоматики, построенных на элементной базе от мировых производителей, достаточно высока (в частности, фирмы "Дитон" и "Элас" предоставляют гарантию до пяти лет). Более того, с учетом наших особенностей, связанных с нестабильностью давления в газовых сетях, такие производители, как "Промгазаппарат" и "Укргазавтоматика" в систему управления горелками включают аналоговые датчики давления газа, воздуха, разрежения, что не встречается в импортных горелках.
Механизм регулирования мощности горелки - привод с лекальным задатчиком поворотного затвора и воздушной заслонки. При этом степень открытия воздушной заслонки при определенном положении газовой заслонки определяется с помощью лекального задатчика с гибкой лентой. Положение (степень кривизны) ленты определяется при наладке при помощи регулирующих винтов наладчиком.
Принцип работы горелки основан на образовании частично подготовленной газовоздушной смеси и постоянной стабилизации поджога и самого процесса горения от дежурно-запальной горелки, которая в свою очередь работает постоянно. Воздух от вентилятора, поступая в огневой узел горелки, разделяется на два потока. Основная часть воздуха проходит в кольцевую щель между корпусом и центральным стаканом, куда через отверстия поступает основной поток газа. Другая часть воздуха поступает на запальную горелку внутрь стакана, истекает через отверстия перфорации диска и отверстия на боковой поверхности диска. Газ на горение подаётся через два ряда радиальных отверстий; меньшего диаметра - во внутрь центрального стакана, большего - в кольцевой зазор между стаканом и обечайкой.
:
Несоосность центрального стакана по отношению к внутренней обечайке горелки
Неправильное положение стакана по отношению к рядам газовыпускных отверстий
Отсутствие или
Блочные горелки отечественных производителей представляются несколько архаичными, конструкция горелок являет собой статичный объект, поскольку долгое время не реконструируются. Качество смесеобразования в них и, как следствие, уровень вредных выбросов уступают перечисленным выше зарубежным образцам.
Горелки МДГГ и КП
На Украине и в России
начато экспериментальное и
На Украине такие горелки производит завод «ПромГазАппарат», г. Фастов, Киевской обл., в России - московский трест «ЗАО Энергоцветмет» и др. Применяются в котлах серии Е, ДЕ, ДКВР, КВГМ, ПТВМ и т. д., в печах обжига строительных материалов и керамических изделий, сушках, в термических печах.
Предлагается использование таких горелок в ГЖК. Есть информация, что на котельном заводе «Колвиэнергомаш» начат промышленный выпуск таких горелок и комплектация ими двухходовых ГЖК «Колві».
Использование горелок серии КП и МДГГ, благодаря новой технологии сжигания газа, по заявлению разработчиков, позволяет в различных областях применения снизить расход газа на 5… 10%, в сравнении с современными горелками других типов. Горелки КП и МДГГ оснащены микроконтроллерами, позволяющими менять режим применительно к конкретным условиям работы. микродиффузионную, а в последнее время и квазикинетическую технологии сжигания газа.
Отличительной особенностью этих горелок является наличие многоструйного газового смесителя в системе воздушных параллельных каналов, что обеспечивает высокую равномерность концентрационного поля топливной смеси и интенсивное выгорание топлива в коротком факеле.
Автоматика горелок
Газ подается по патрубку в газораспределительный коллектор, где через боковые вводы поступает в коллекторы-стабилизаторы. Из коллекторов- стабилизаторов газ системой струй проникает в сносящий поток воздуха, где смешивается, образуя за срывной кромкой стабилизатора топливную смесь. Образовавшаяся смесь поджигается от высокотемпературных продуктов сгорания, рециркулирующих в зоне обратных токов за каждым коллектором- стабилизатором. Первоначальный поджиг горелок осуществляется от внешнего запального устройства либо от электрической свечи зажигания (для горелок до 1,5МВт). Автор сталкивался с наладкой такой горелки на фриттоварочном барабане №6 Харьковского плиточного завода. Несмотря на неудачное использование горелки в конкретных условиях (факел горелки оказался коротким, вялым для барабана, где следовало бы использовать только вихревые горелки), качество сгорания газа горелки были исключительно высоким. При обеспечении паспортной характеристики мощности горелки состав уходящих газов на выходе из барабана был следующим:
б = 1,05; CO=0…12 ppm; NOx=50…80 ppm\
Автоматика котла, предохранительные устройства
Большое количество автоматических
устройств регулирования
отработки алгоритма подготовки горелок котла к запуску,
выполнения операций продувки газопровода перед котлом газом,
выполнения операций проверки газовой арматуры котла на герметичность,
выполнения операций вентилирования котла и газоходов,
подачи искры на запальное устройство,
подачи и поджигу газа запального устройства, если это требуется по технологии работы горелки,
подачи газа на основное горение,
регулирование расхода топлива в зависимости от нагрузки котла,
регулирование соотношения «Газ - Воздух»,
регулирование расхода питательной воды в зависимости от нагрузки котла (уровня в барабане) для паровых котлов,
как опция, регулирования величины солесодержания (непрерывной продувки) и шламоудаление (периодическая продувка) для паровых котлов,
как опция, регулирования температуры дымовых газов для встроенного экономайзера,
регулирование температуры перегретого пара (при наличии пароперегревателя) и управление пароразборным вентилем для паровых котлов
Устройства автоматики безопасности котла должны обеспечивать выполнение следующих функций:
блокировка пуска по аварийным параметрам в случае:
прекращения подачи электроэнергии,
неполадки устройства продувки горелки,
нарушения герметичности двойного отсекающего магнитного клапана,
отсутствия искры на запальное устройство,
при низком давлении газа за основным запорным краном,
недостатка воздуха на горение
аварийное отключение котла в случае:
понижения давления газа перед горелкой,
повышения давления газа перед горелкой,
понижения давления воздуха перед горелкой,
погасания факела горелки,
недопустимого снижения разрежения в топке котла,
недопустимого повышения температуры воды на выходе из котла,
недопустимого повышения давления воды на выходе котла,
исчезновения напряжения на устройствах КИП и А,
недопустимого снижения или повышения уровня в барабане котла, для паровых котлов
загазованности помещения
Ранее мы отметили что производители импортных котлов не всегда оснащают поставляемые котлы полным перечнем таких защит.
В частности, часто нет штатных датчиков давления/разрежения в топке котла и за котлом (п. 15.34. СНиП II-35-76 «Котельные установки»); не организована штатная защита, действующая на останов котла по взрыву в топочном пространстве, что противоречит пункту 4.6.29. Правил безопасности в газовом хозяйстве и пункту 15.6-г СНиП II-35-76. «Котельные установки».