Роголев ВКР (1189727), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Каждый паровой котел снабжается гарнитурой и арматурой. К гарнитуре относятся все приспособления и устройства – лючки, лазы, шиберы, обдувочные устройства и т.п., к арматуре – все приборы и устройства, связанные с измерением параметров и регулированием рабочего тела (манометры, водоуказатели, задвижки, вентили, предохранительные и обратные клапаны и др.), обеспечивающие возможность и безопасность обслуживания котлоагрегата.

Котельные могут размещаться внутри здания, т.е. иметь закрытую компоновку оборудования, что характерно для сурового климата большей части России, открытую и полуоткрытую, когда оборудование полностью или частично размещается под открытым небом (местности Юга России и Закавказья).

1.4 Техническая характеристика котла Николаевской ТЭЦ

При эксплуатации котлов должны быть обеспечены:

-надежность и безопасность работы всего основного и вспомогательного оборудования;

-возможность достижения номинальной производительности котлов, параметров и качества воды и пара;

-экономичный режим работы, установленный на основе испытаний и заводских инструкций;

-регулировочный диапазон нагрузок, определенный для каждого типа котла и вида сжигаемого топлива;

-минимально допустимые нагрузки;

-допустимые выбросы вредных веществ в атмосферу.

В таблице 1.1 указаны технические характеристики реконструированных котлов на ТЭЦ, а в таблице 1.2 характеристики процентного содержания отдельных видов топлива.

Таблица 1.1 – Технические характеристики реконструированных котлов

Параметры	Котлы ст. №4 и 5	Котел ст. №6
Паропроизводительность, т/ч	160	160
Температура перегретого пара,°С	540	540
Давление перегретого пара, МПа	9,8	9,8
Температура питательной воды, °С	215	215
Расчетный КПД (брутто), %.	94,0	94,0
Полный расход топлива, тыс.м3 /ч	12,05	12,05
Температура газов на выходе из топки,°С	1198	1198
Температура уходящих газов,°С	125	125
Температура горячего воздуха,°С	215	215
Величина впрыска при избытке воздуха за топкой т”=1,05, т/ч	17,7	17,7

Таблица 1.2 – Характеристика сжигаемого топлива

Состав рабочей массы	Обозначение	Величина
Метан	С­ Н4, %	92,64
Этан	С­2 Н6, %	4,17
Пропан	С­3 Н8, %	1,76
Бутан	С­4 Н10, %	0,27
Пентан	С­5 Н12, %	0,1
Азот	N2, %	0,43
Углекислый газ	С­О2, %	0,63
Низшая теплота сгорания	Qнс, ккал/нм3	8630

Топливо – природный газ Сахалинского месторождения, резервное топливо – мазут М40, М100, ТКМ-16.

Топочная камера представляет собой первый восходящий газоход. В верхнем (поворотном) газоходе расположен горизонтальный ширмовой пароперегреватель.

Во втором (нисходящем) газоходе расположены "горячий", "холодный" пакеты пароперегревателя и водяной экономайзер. Подогрев воздуха осуществляется в регенеративном воздухоподогревателе (РВП), вынесенном за пределы котла.

1.5 Описание технологического процесса работы существующей системы разряжения топки котла

Разрабатываемая система автоматизированного регулирования разрежения осуществляет взаимодействие между количеством подаваемого воздуха и удаления дымовых газов из топки котла. Эта система предназначена для постоянного поддержания разрежения 2 – 3 мм. вод. ст., а также равномерного распределения газов по газоходам.

Повышение давления в топке ведет к выбиванию дымовых газов из-за неплотности обшивки котла и пылению. Увеличение разрежения приводит к увеличению присосов неорганизованного холодного воздуха в топку и как следствие – к уменьшению КПД котла.

Резкое увеличение разрежения (до 150–200 Па) может привести к срыву и погасанию котла с последующим остановом котла защитой по погасанию факела.

АСР должна обеспечить при стационарном режиме работы котла максимальное отклонение разрежения не более ±30 Па, а при скачкообразном изменении нагрузки на 10% исходной номинальной, разряжение не должно изменяться более чем на 40 Па.

Процесс химического соединения горючих элементов топлива с кислородом воздуха, сопровождающийся резким повышением температуры и выделением значительного количества теплоты, называется горением. В результате горения топлива образуются дымовые газы и остатки топлива в виде золы.

Для нормального устойчивого горения кроме достаточного количества воздуха необходимо так же непрерывно отводить из топки продукты сгорания.

При выборе центробежных дымососов производительностью более 75000 м³/ч работающих на дымовых газах, содержащих абразивную золу, по условиям уменьшения износа следует принимать частоту вращения не более 980 об/мин.

На рис. 1.3 схематично показан дымосос, применяемый для регулирования разряжения топки котла.

1 – патрубок выходной; 2 – регулирующий аппарат (шибер-заслонка);

3 – патрубок входной; 4 – нагнетательная улитка;

5 – асинхронный электродвигатель; 6 – станина

Рисунок 1.3 – Дымосос одностороннего всасывания

Дымосос одностороннего всасывания предназначен для отса­сывания дымовых газов из котлоагрегата. Вал дымососа лежит в 2-х корпусах подшипников качения с водяным охлаждением. Используются сферические двухрядные роликовые подшипники. Корпуса подшипников крепятся к фундаменту болтами. На корпусах устанавливается термопара или датчик по температуре. Водяное охлаждение применяется и регулируется в зависимости от температуры подшипников. Электродвигатель устанавливается на отдельной раме. Привод дымососа осуществляется асинхронным электродвигателем через соединительную муфту, огражденную кожухом.

1.6 Недостатки работы существующей системы разрежения

На рис. 1.4 (приложение 1) представлена блок-схема работы существующей системы разрежения топки котла БКЗ-160-100 ГМ-3.

КОТЕЛ

РАЗРЕЖЕНИЕ

ДТ-2

ЗАСЛОНКА

МЭО

БСПИ

БУ-21

А/Р

Р 25

ПМЕ 211

Рисунок 1.4 – Существующая система разрежения

Использование в данной системе разрежения регулирующего прибора (Р-25) и блока управления релейного регулятора (БУ-21), а также составляющих устройств (тягомер дифференциальный (ДТ2), электромагнитный пускатель (ПМЕ 211), блок сигнализации положения индуктивный (БСПИ) - относящийся к исполнительному механизму), необходимых для системы разрежения, не позволяют нам в полной мере обеспечивать постоянное поддержание разрежения 2 – 3 мм. вод. ст., а также равномерное распределение газов по газоходам.

Особенностью модернизации данной системы является переход на автоматическую систему управления, с помощью программируемого контроллера. Переход на токовый сигнал дает нам большое преимущество в плане обеспечения связи технологического процесса разрежения с персональным компьютером (для дальнейшей работы), что технически и экономически выгодно для данной системы.

2 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ РАЗРЯЖЕНИЯ

2.1 Анализ технологического процесса как объекта автоматизации

Паровой котел является сложным объектом автоматического регулирования с большим числом регулируемых параметров и регулирующих воздействий. В топку котла подаются топливо и воздух, а отсасываются дымовые газы; в барабан котла подается питательная вода, а отбирается насыщенный пар.

Регулирование процессов, протекающих в паровом котле, можно разбить на следующие контуры:

1. Регулирование давления пара на выходе котла. В каждый момент времени в топке котла должно сгорать столько топлива, чтобы количество пара, вырабатываемое котельным агрегатом, соответствовало количеству потребляемого пара, т.е. внешней нагрузке котла. Показателем такого соответствия является давление пара на выходе котла. Если при сгорании топлива выделяется больше тепла, чем это необходимо для производства потребляемого количества пара, то излишнее тепло аккумулируется в котле, что приводит к росту давления. Наоборот, если топливо подается в недостаточном количестве, то потребность в паре покрывается частично за счет тепла, аккумулированного в котловой воде, а давление пара при этом падает.

2. Регулирование подачи воздуха по соотношению «топливо-воздух» (1м³:10 м³). Подача воздуха в топку обеспечивает наиболее экономичный режим горения топлива. При недостатке воздуха происходит неполное сгорание топлива, а не сгоревший газ выбрасывается в атмосферу, что экономически и экологически недопустимо. При избытке воздуха газ сгорает полностью, но в этом случае остатки воздуха образуют двуокись азота – вредное для человека и окружающей среды соединение. Поэтому необходимо поддерживать соответствие между количеством подаваемого топлива, с одной стороны, и количеством воздуха, необходимого для горения, с другой.

3. Регулирование уровня воды в барабане котла. Параметром, характеризующим баланс между отводом пара и подачей воды в котел, является уровень воды в барабане котла. Надежность работы котла во многом определяется качеством регулирования уровня. При снижении уровня ниже допустимого предела происходит нарушение циркуляции в экранных трубах, в результате чего повышается температура стенок обогреваемых труб и происходит их пережег. Чрезмерное повышение уровня может привести к снижению эффективности внутрибарабанных сепарационных устройств.

4. Регулирование разрежения в верхней части топочной камеры котла.

Разрежение /или отрицательное давление (ниже атмосферного)/ в различных зонах топочного пространства котла неодинаково: вследствие явления самотяги разрежение в верхней части топки обычно на 0,1 кПа больше, чем в нижней. Поэтому поддерживают необходимое минимальное разрежение в верхней части топочной камеры. При отсутствии разрежения пламя факела будет прижиматься, что приведет к обгоранию горелки и нижней части топки, а дымовые газы при этом пойдут в помещение котельной, что сделает невозможным работу обслуживающего персонала. С другой стороны, при значительном разрежении в топке возрастают присосы воздуха, снижающие экономичность работы котла за счет потерь с уходящими газами – q₂ и увеличения расхода электроэнергии на работу дымососа.

Характеристики

Список файлов ВКР