Файл: Романов Б.А. Котельные установки предприятий нефтяной и газовой промышленности.pdf

/ ш -

Рис. 36. Пароперегреватель котла ДКВ-4-13

78

Поддержание температуры перегретого пара в допустимых пре­

Регулирование температуры пара производится изменением массы протекающей воды через пароохладитель.

Во впрыскивающем охладителе регулирование осуществляется впрыском воды в поток пара, поступающий в промежуточный кол­ лектор пароперегревателя, при этом вода, испаряясь, понижает температуру пара.

Можно поддерживать температуру перегретого пара постоянной изменением массы дымовых газов, проходящих через газоход па­ роперегревателя. Такое регулирование называется газовым; при­ меняется оно редко.

Глава III

ТЯГОДУТЬЕВЫЕ УСТРОЙСТВА

§ 10. НАЗНАЧЕНИЕ, СХЕМЫ И РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ТЯГОДУТЬЕВЫХ УСТРОЙСТВ

Для осуществления рабочего процесса котельного агрегата не­ обходимо непрерывно подавать воздух для горения топлива и удалять из котельного агрегата образующиеся газообразные про­ дукты сгорания.

Внешняя сила, которая совершает работу при подаче воздуха в топку, при движении газообразных продуктов сгорания по газо­ ходам и дымовой трубе в атмосферу, называется силой тяги или просто тягой.

В зависимости от способа и вида устройства, с помощью кото­

вой трубой и возникает вследствие разности давлений (на уровне горелок или форсунок) холодного наружного воздуха и горячих газообразных продуктов сгорания, заполняющих дымовую трубу.

Дымовая труба и фиктивный (мысленно представленный) столб

.наружного воздуха (рис. 37), соединенные через газоходы котель­ ного агрегата, представляют собой как бы сообщающиеся сосуды. Веса столбов атмосферного воздуха выше устья дымовой трубы слева и справа равны и на силу тяги влияния не оказывают.

Вес столба горячих продуктов сгорания в дымовой трубе (спра­ ва) меньше веса столба холодного наружного воздуха (слева ниже устья трубы). Поэтому наружный воздух поступает в топку и вы­ тесняет продукты сгорания по газоходам котельного агрегата и дымовой трубе в атмосферу. Таким образом, чем больше высота

79

трубы, выше температура продуктов сгорания и ниже температу­

дя по газоходам котла, водяного экономайзера, воздухоподогре­ вателя, по дымоходам и по дымовой трубе, встречают на своем пути сопротивления — повороты, сужения, шероховатости обму­ ровки и т. д. На преодоление этих сопротивлений .движению и за­ трачивается создаваемая дымовой трубой тяга. Если она недо­ статочна, то применяется искусственная тяга.

Искусственная тяга создается механическими или пароструй­ ными устройствами — вентиляторами, дымососами, сифонами. Схе­ ма котельного агрегата с искусственной тягой показана на рис. 38. В котельных, где котлы оборудованы смесительными или газома­ зутными горелками, воздух к ним подается под давлением от дутьевых установок. Дутьевая установка состоит из центробеж­ ного вентилятора, электродвигателя, воздухопровода и ограждения.

На рис. 39 изображена схема центробежного дутьевого венти­ лятора. Воздух захватывается вращающимися лопатками крыль­ чатки вентилятора, отбрасывается центробежной силой от центра к краям лопаток и создающимся давлением нагнетается в возду­ хопровод. В центре крыльчатки создается разрежение, куда бес­ прерывно поступает наружный воздух.

80

Дымосос устанавливается за котельным агрегатом. Газообраз­ ные продукты сгорания из последнего газохода засасываются ды­ мососом и выбрасываются в дымовую трубу. Конструктивно ды­ мососы сходны с вентиляторами и отличаются от них только более проточными лопатками и корпусом. Общий вид дымососной уста­ новки с направляющим аппаратом показан па рис. 40.

В процессе работы котельного агрегата необходимо регулиро­ вать подачу воздуха и силу тяги. Регулирование осуществляют с помощью газовых и воздушных дроссельных заслонок и шиберов, тем самым уменьшают площадь проходного сечения газохода или. воздухопровода и увеличивают местное сопротивление. При этом уменьшаются сопротивление котельного агрегата и количество проходящих газов. Этот способ регулирования является самым не­ экономичным. Основным преимуществом дроссельного регулиро­ вания является простота, что и обусловило его широкое распрост­ ранение.

Изменяя частоту вращения вентилятора и дымососа, можно ре­

соба необходимо иметь электродвигатель с регулируемой часто­ той вращения.

Изменение тяги можно производить также специальными на­ правляющими аппаратами (см. рис. 40), устанавливаемыми у вен­ тиляторов и дымососов.

81

Й

Рис. 39. Схема центробежного дутьевого вентилятора:

/ — корпус; 2 — лопатки; 3 — рабочее колесо {ро­ тор); 4 — пал ротора; 5 — нагнетательный патру­ бок; 6 — всасывающий патрубок

Рис. 40. Общин вид дымососной установки с направляющим аппаратом:

где niy— масса газообразных продуктов сгорания на выходе из ко­ тельного агрегата с учетом присоса наружного воздуха на 1 кг топлива в кг/кг; ср. т.— средняя удельная теплоемкость газообраз­ ных продуктов сгорания при постоянном давлении (для интервала температур ty—/0) в Д ж /(кг-К).

Напвыгодиейшая температура уходящих газов обычно состав­ ляет fy= 130-М 70° С.

Приведенная температура исходных продуктов близка к темпе­

Потери тепла от химической неполноты сгорания являются ре­ зультатом неполного сгорания топлива в пределах топки котель­ ного агрегата.

Продуктами неполного окисления (горения) в общем случае являются окись углерода (СО), водород (Н2), метан (СНЦ) и др.

Эти потери могут быть результатом недостаточного количест­ ва воздуха, плохого перемешивания воздуха с топливом и низкой температуры в топке.

Потери тепла от механической неполноты сгорания при сжига­ нии жидкого и газообразного топлива вдеамерных топках

*7мех “ 0-

Потери тепла от наружного охлаждения котельного агрегата вследствие конвекции и излучения зависят главным образом от размера и вида обмуровки, температуры обмуровки и окружаю­ щего воздуха. При расчетах обычно эти потери принимают по опытным данным в зависимости от паропроизводительности ко­ тельных агрегатов при номинальной нагрузке (см. рис. 2).

Полезный тепловой поток в котельном агрегате Ф,; в простей­ шем случае представляет собой поток тепла, воспринятого перегре­ тым паром (Фп. п). насыщенным паром (Ф„. „) и продувочной во­ дой (Фпр.в):

Сообщение тепла в элементах котельного агрегата при получе­ нии продувочной воды, перегретого и насыщенного пара осущест­ вляется при постоянном давлении, следовательно, поток тепла Ф в Вт можно подсчитать как произведение расхода теплоносителя D в кг/с на разность его удельных энтальпий Д/ в Дж/кг

где Da.п, Ди. п, Дпр. в — масса получаемого перегретого и насыщен­ ного пара и продувочной воды в единицу времени в кг/с; г'п. п, ін.п, г'пр. в, г'п. в — удельная энтальпия перегретого и насыщенного пара, продувочной и питательной воды в Дж/кг.

84