Шпаргалка по энергетическим системам

4. сама процедура значительных  изменений долей доменного газа  и угля (зажигание одних горелок,  тушение других) с подналадкой  режимов работы котла требует  известного времени.

Поэтому ТЭЦ может эффективно принимать  существенные избытки газа, лишь в  том случае, когда она предупреждена  об их подаче не менее или за 15-20 минут.

Практика  показала, что избытки газа часто  нарастают толчкообразно. Такие  избытки сбросом на ТЭЦ ликвидировать  нельзя, поэтому на всех заводах  имеются автоматические "свечи", через которые происходит сброс  толчкообразных избытков газа.

Доменный  газ перед сбросом в атмосферу  надо сжечь, так как он является весьма токсичным. С этой целью в сжигающем  устройстве размещены запальные  устройства, в которых постоянно  горит коксовый или природный  газ.

Лучшему использованию длительных предсказуемых  избытков газа способствует хорошо организованная диспетчеризация. Так, если в доменном цехе готовятся к переключению воздухонагревателя с разогрева на дутьё и при  этом своевременно известят диспетчера газового цеха или завода, то последний  может заблаговременно предупредить об этом ТЭЦ, что позволит быстрее  начать приём появившихся избытков газа и свести к минимуму сброс  его на свечу.

Доменный  газ на выходе имеет запылённость 3-10 г/м3. Потребители требуют 4-5 мг/м3. Поэтому газ очищают в мокрых электрофильтрах.

Коксовый  газ характеризуется высокой  реакционной способностью, содержит 55-60% водорода и 24-30% метана и других углеводородов и почти не балластирован. Поэтому сброс его в котлы, работающие на угле, не вызывает трудностей, возникающих при сбросе доменного  газа. Это позволяет почти полностью  автоматизировать сбросы коксового  газа в котлы как при кратковременных, так и длительных его избытках (аналогично свечам при доменном газе). Благодаря всему этому, потери коксового  газа на заводе обычно не превышают 0,5-1,0% его валового выхода.

Коксовый  газ хорошо очищается в процессе коксохимического производства, поэтому  специальных газоочисток для  него не строят, хотя некоторые остающиеся в нём примеси, например нафталин, приводят иногда к различным неполадкам.

23. Контроль и регулирование паровой сети

Контроль  паровой сети осуществляется по двум направлениям:

- определяется  характеристика изменения давлений  пара и его массовые потери, т.е. его гидравлическая характеристика  состояния паровой сети;

- определяются  тепловые потери, т.е. характеристика  изменения энтальпии пара, которая  непосредственно связана с состоянием  тепловой изоляции паропроводов.

По  результатам измерения давлений строится график, при этом используются данные о расходах пара потребителями  и избыточные давления на вводах потребителей. При построении распределения давлений разностью геодезических отметок  пренебрегают, выдерживая масштаб только для длин участков и абсолютное давление пара.

Для нахождения распределения давления в паровой сети паровая сеть разбивается  на отдельные участки и в крайних  точках каждого участка устанавливаются  манометры. При этом, к измерению  давлений пружинными манометрами надо предъявлять следующие требования:

1. манометр должен иметь поверочный  паспорт - свидетельство с указанием  значений вероятной погрешности;

2. манометр к паропроводу должен  присоединяться через сифонную  трубку, а при измерении пульсирующих  давлений между трёхходовым краном  и манометром должна быть установлена  металлическая шайба (диафрагма)  с диаметром отверстия 1 - 2 мм;

3. манометры должны подбираться  с таким расчётом, чтобы стрелка  прибора при рабочем давлении  находилась посередине или на  расстоянии ? от начала шкалы;

4. исправность манометра должна  периодически проверяться. Манометр  считается исправным, если при  соединении манометра с атмосферой  его стрелка становится на  нуль.

При правильной эксплуатации манометра  и правильном отсчёте показаний  суммарная погрешность при измерении  давлений должна составлять.

Разбивку  на участки следует производить  таким образом, чтобы на данном отрезке  паропровода отсутствовали разветвления и подключения к потребителям. Следовательно, установку манометров надо предусматривать в точках разветвлений и подключения участка паропровода  к потребителям.

Аналогично  следует снимать график давлений конденсатопровода. Это позволит отрегулировать давление в конденсатопроводе так, чтобы давление в любой его  точке было на 0,03 - 0,05 МПа меньше, чем в соответствующей точке  паропровода.

Известно, что для нормальной работы аппаратов  с непрерывным возвратом конденсата необходимо правильно выбирать и  регулировать конденсатные насосы отдельных  абонентов. Следует выбирать такие  напоры насосов, которые позволили  бы каждому насосу работать независимо от других. Необходимо, чтобы конденсатопровод обеспечивал расход, равный максимальному  расходу возврата конденсата при  работе всех насосов. Не менее важной задачей обеспечения нормальной работы паровой сети является контроль теплопотерь, что совместно с  характеристикой изменения давления пара обеспечит контроль его качества на входе к потребителям.

При прокладке паропроводов над землёй СНиП I I-36-73 рекомендует делать её в  зоне территории промышленных предприятий. При подземной прокладке трубопроводов  контроль значительно усложняется. Единственным исключением является прокладка в проходных каналах, но на небольших предприятиях она  практически не применяется.

Контроль  за состоянием тепловой изоляции в  условиях подземной прокладки может  быть прямым и косвенным. Прямой основан  на непосредственном осмотре тепловой изоляции путём вскрытия непроходных  каналов или шурфовки. Шурфовка используется при контроле тепловой изоляции трубопровода, проложенного в условиях бесканальной прокладки. Косвенный способ контроля состояния тепловой изоляции состоит  в экспериментальном определении  фактических значений удельных потерь теплоты и сравнении их с нормативными значениями. Определение удельных тепловых потерь отрезка паропровода при  транспорте перегретого пара не представляет трудности. При гидравлических и  тепловых испытаниях паровой сети следует  по возможности увеличивать расход пара и его температуру, что в  определённой степени предотвратит конденсацию пара, а значит повысит  точность измерений.

Обслуживание  паровой сети заключается в периодическом  осмотре оборудования паровой сети, который должен производиться по специальному графику, утверждённому  главным энергетиком предприятия, но не реже одного раза в неделю. При  этом контролируется состояние арматуры, компенсаторов, опор, строительных конструкций, плотность сетей, вводов и местных  систем; при подземной прокладке - состояние тепловой изоляции паропроводов. Выявленные недостатки должны немедленно устраняться. Без хорошо и чётко  налаженной системы обслуживания паровой  сети нельзя говорить о высоком уровне её регулирования, тем более о  применении автоматических устройств  регулирования, эффективность использования  которых в противном случае будет  низкой. Для уменьшения разрегулирования системы пароснабжения необходимо максимально повышать давление пара на входе в сеть, ограничивая его  только пределом прочности трубопроводов.

Из  вышеизложенного вытекает необходимость  более широкого использования автоматических регуляторов давления, применения шайбирования и других эффективных способов повышения  тепловой устойчивости паровой сети.

24.Схема котельной установки.Основные конструкции котлов.Основные теплопередающие элементы котла

Производственно-отопительная котельная, предназначена для выработки отопительным котлом пара с необходимыми параметрами качества, который используется технологическими потребителями, а также для выработки горячей воды для обеспечения систем отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения.

Система отопления в котельной обеспечивает заданный тепловой режим в помещениях в холодное время года, компенсируя теплопотери через наружные ограждения зданий.

Система вентиляции в котельной создает требуемую чистоту воздуха в рабочей зоне производственных зданий, необходимый воздушный и тепловой режимы в общественных зданиях путем организации воздухообмена в помещениях.

Система кондиционирования  воздуха в котельной применяется для создания в помещении микроклимата, удовлетворяющего повышенным санитарно-гигиеническим или технологическим требованиям, путем обеспечения строго заданных температуры, влажности, подвижности и чистоты воздуха в рабочей зоне.

Система горячего водоснабжения в котельной предназначена для подогрева и транспортирования воды к местам водоразбора на хозяйственно-бытовые или производственные нужды.

Теплотехнологическое  оборудование в котельной является потребителем тепловой энергии в виде подогретой воды или водяного пара и включает в себя как специальные теплопроводы, так и разные тепло-обменные аппараты. 
Природный газ в отопительном котле по газопроводу поступает на территорию предприятия в газорегуляторный пункт (ГРП) 27 или газорегулятор-ную установку (ГРУ), где давление городского газа снижают до рабочего и поддерживают его на заданном уровне. Из ГРП газ подается к горелкам 24 котельного агрегата. 
Мазут для отопительного котла может быть основным топливом, резервным (например, в зимние месяцы), аварийным, позволяющим в случае необходимости быстро перевестикотельную с одного вида топлива на другой.

Технологическая схема производственно-отопительной котельной:

1-воздухозаборный короб; 2-паросборный  коллектор; 3-редукционная установка; 4-паропровод к бойлеру; 5-деаэратор; 6-пароводяной бойлер; 7-потребитель; 8-сетевой насос; 9-система химической  подготовки воды; 10-подпиточный насос; 11-охладитель деаэрированной воды; 12-дымовая труба; 13-питательный насос; 14-подогреватель сырой воды; 15-дымосос; 16-расширитель непрерывной продувки; 17-водяной экономайзер; 18-насос; 19-трубопровод  непрерывной продувки; 20-конвективные  поверхности нагрева; 21-пароперегреватель; 22, 26-нижний и верхний барабаны; 23-дутьевой вентилятор; 24-горелка; 25-топка  котельного агрегата; 27-ГРП котельной; 28-мазутохранилище; 29-фильтр; 30-насос. 
 
Из мазутохранилища (28), обогреваемого паром, через фильтры (29) тонкой очистки насосами(30) мазут подается в горелку (24) и после смешивания с воздухом сгорает. 
Отопительный котел имеет топку (25) с расположенными в ней испарительными поверхностями нагрева (кипятильными трубами), верхний (26) и нижний (22) барабаны, конвективные поверхности нагрева (20), пароперегреватель (21), водяной экономайзер (17). 
Воздух в отопительном котле, необходимый для сжигания газа, забирается из верхней части котельной и по воздухозаборному коробу (1) поступает на вход дутьевого вентилятора (23), откуда под давлением подается в горелки (24). Продукты горения проходят последовательно через все теплоиспользующие элементы и с помощью дымососа (15) выбрасываются в дымовую трубу (12). 
Пар в отопительном котле поступает в общий сборный коллектор (2), откуда направляется к технологическим потребителям. Часть пара после снижения давления в редукционной установке (3) подается в деаэратор (5), где происходит удаление из питательной воды растворенных в ней агрессивных газов для предотвращения коррозии поверхностей нагрева. 
Для получения горячей воды, расходуемой на технологические нужды и теплоснабжение, вкотельной установлен пароводяной бойлер (6). Пар в бойлер поступает из общего паросборного коллектора (2) по специальному паропроводу (4). Сетевая вода сетевым насосом 8, установленным на обратной линии, подается для нагрева в бойлер, из которого поступает в прямую линию системы теплоснабжения к потребителям (7) теплоты. Конденсат пара из бойлера поступает в деаэратор 5. Подпитка тепловой сети осуществляется подпиточным насосом (10), забирающим воду из деаэратора, общего для системы теплоснабжения и питания котла. Для уменьшения солесодержания котловой воды из барабана (26) по трубопроводу (19) производится непрерывная продувка.

Вода в отопительном котле направляется в расширитель непрерывной продувки (16), где в результате снижения давления вскипает. Образующийся при этом пар  поступает в паровую линию  к деаэратору, а горячая вода —  в подогреватель сырой воды (14), которая насосом (18) подается в систему 9химической подготовки воды. Химически  очищенная вода перед поступлением в деаэратор подогревается в  охладителе 11 деаэрированной воды. Деаэрированная вода питательным насосом 13 направляется в водяной экономайзер (17) котла.

В промышленности и на тепловых электростанциях  широко распространены котлы для  выработки водяного пара различных  параметров с естественной или принудительной циркуляцией. Иногда для получения  пара применяют кот¬лы особой конструкции  и специализированного назначения: котлы с промежуточными теплоносителями, котлы с давле¬нием в газовом  тракте; реакторы и парогенераторы атомных электростанций; котлы, использующие теплоту газов техно-логических и энерготехнологических агрегатов, и пр. Такие котлы рассматриваются  в гл. 15—19. 

В СССР стационарные котлы, предназначенные  для вы¬работки пара, используемого  технологическими и бытовыми потребителями, а также в турбоагрегатах для  выработки электроэнергии, стандартизованы  по параметрам и мощно¬сти (ГОСТ 3619-82),

Предусматривается производство сле¬дующих стационарных котлов: 

котлы низкого давления с естественной и принудитель¬ной циркуляцией, в том числе 

котлы с давлением пара 0,88 МПа (9 кг/см2), производительностью 0,16—1 т/ч на¬сыщенного пара, температура питательной воды 50 °С; пар используется производственными  и бытовыми потребите¬лями; 

котлы среднего давления, к которым относятся  котлы с естественной циркуляцией  с давлением пара для выработ¬ки насыщенного и слабо перегретого  пара давлением 1,36 МПа (14кгс/см2), производительностью 2,5—160 т/ч и температурой питательной  воды 105 °С; 

котлы с естественной циркуляцией для  выработки насы¬щенного и слабо  перегретого пара с давлением 2,36 МПа (24кгс/см2), производительностью 50—160т/ч  и темпера¬турой питательной  воды 105 °С; 

котлы среднего давления 3,9 МПа (40 кгс/см2), с  естест¬венной циркуляцией, вырабатывающие перегретый пар с давлением 3,9 МПа (40 кгс/см2), температурой 440 °С, производительность этих котлов 10—160 т/ч при температу¬ре питательной воды 150 °С; 

котлы высокого давления с естественной и  принудитель¬ной циркуляцией производительностью 220—820 т/ч. Эти котлы вырабатывают перегретый пар с давлением 9,8 МПа (100 кгс/см2), температурой 540 °С при температуре  пита¬тельной воды 215 °С;