Баскаков А.П. (ред.) Теплотехника Энергоатомиздат, 1991 (947482), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Эти частицы, не успевая полностью сгореть, выносятся газом нз с.пш. Для их дожигания приходитси предусматривать достаточно высокое над«поеное простран. ство (объем го<и<и ннл < поем высотой не менее 5. -0 м), гце частипы горят «на лету», как в обычном факс.н за счет пОйава<.*м(но тупа дополнит«лы<пго ВОЗ- пуха (через сопла Рй риг !7.8).
Топки с циркуляционным кипящим слоем. В последнее врс«и появились топки второго поколения г гак называемым циркуляционным кипящим слоем. За этими топками устанавливают циклон, в котором улавливаются нее недогоревшие частицы и возврап(аютси обратно в топку. Таким образом, часгш1ы оказываются «запертыми» в системс топка — циклоп — топка до тех ппр, пока не сгорят полиостьку.
Эти топ«н имеют высокую экономичность, не уступа<ощую камерному способу сжигания, прн сохранении нсех экологи<сскнх преиму<цеств. Топки с кипя<цим <лосм широко используютсн не только в эн< ргетике, но и в других отраслях промышленности, например, для сжигания колчеданов с целью получения ВОь обжига различных руд и их концентратов (цинковых, медных, никелевых, золотосодержащих) и т.
ц. (С точки зрении теории горения обжиг, например, цинковой руды Оо реакпии 2«п5+ЗО«=2ХОО+ 250«есть сгорание этого снецифическо<о «топлива», протекакпцее, как и псе реакции горения, с выделением боль<них количеств теплоть< ) Вол ьпюс рпспрос < ранение. особенно за рубежам.
тонки с кипящим слоем нашли д<т огневого обезвреживания (т. г. < жигпния) различных вредных отхолоп прон<полотна [твердых, жидких н газообразных! ~яламов <ж. ветления сточных под, чуспра и т, и. Контролька« ппкрпгы и «ш!О«н !7 ! Газовый анализ пролуктпв сгорания а<лрацнтовпгп штыба (см пример 16 1< обна ружнл ! ««СО. Оценить прнблнзнтельнп <и. мнческнй неложог (имейте н нилу, по всг газоаналн<атпры хают сох«ржание ко«пни< п <ая В СУХОМ ГВЗЕ) 17 2 Прн и«пыл анни к<лла нлн пгчп, р, ботаюшей на гверлом тпп.<нвс, ра <.пл чн< Оп релелнют гохержвнне гор«<чих (в пршшн<ах массы) н шлаке Г„„учпге Г„н нрава<с Г„«, а также полн золы, нровалнвакнпенгя скво.п, птверстнн решщкн (в слоеных пюкз<) а,, сбрасываемой с решгткн н внлг <юшка п, н уносимой <азами и„, По апалшнн г ф< Пч< лпй (17 3) написать фпрчж<у длч С<,, н нп.
счнтап. з„,,„в качернон го~<к«, сжн<,<«нягн антрацит, если п.„=о Н5, а,, =-П,15, /'„= =10 ')!<, Г„,, П; А'=-229 ч(< 17 3. Какое количество козлу<к АО,< кен эжектнровать ! м природного газа в нзпбра. ,кеннпн на риг 17 2 ~прслке, 'ппбы гпр нне протекало пря а„=1,2< (Тепрстн нскн нг Ю<О- знмый расход ноп<ухь макно пьсчн«,~ь ~к< Он»по«пой фпрму,ш через значение О', нрн ! вел«нное н табл )5.!.) 17.4 Прн нроек~нрованнн кшс.н. ~ых ь регнтов предусматривают воз«<Ожив«<ь пх ра боты как на основном, так н н«незгрв<юм топливе. Если Осппвног топливо црнрнднын газ, з резервное мазут, то угтанавлпвакп г«зомззутвые горелки.
Существенно лк нтме ннтся расхол во»лула прн перехплс с ««но<о топлива нв другое, если моп<нпс<ь котла, сга КПД и коэффициент избытка воздуха Оставить нснзменн«мнз Длл прнрп ию<о <ни< 1«' = =973 и«/м', (3«=3670 МД к/и', лля ча <утв у«= !0,2 и'/кг, <3,'=ЗИ,76< МДж/кг 17.5 Неабхолнмо нспальзонь«, «лапе«Он <Очлн»а хв<юты Обогащения сне< зн <нсгпсн кь ценного угли с вольно«<ь«< А =« ', Какон « пш тонки лучше все<О ~н<зхплн.<, лого Почему» Каковы будут плшнал<, к н«...
топки прн тепловой машнас<н котла, ра»ь . < О = — !5 МВ<: а„=(,2 н КПД Нп",(, (!< внять скорость газов в топке прн тем<и ратур«. 50 "С рваной 3 м/с, 4.=350 кВт/м'. !76 На какой способ сжигания (!рого угля лучше всего ориентнроват< топку котла мощностью !50 МВт< 17.7 На электрической станции зыя привяла турбины мп<цногг<ю (200 Мпг нп ~ип< и котел Опрелелнть примерный <Юым с<»ьн. кн, если КПД станция равен <П '!„ !7 8 Чему прнблн<и<гльно равна чся юа.
цен«рация 5(У< в ухпляшнх нз тп~н к ~п< <,<ук та« сгорания аплмп<кпяно<п бурел<,~ ш н чп тута (в»<нллнграмч.«н. ! «,<Ш< о<,п», и нормальны< условнял) лля уг.нжнн прям«Па !55 нрн п„=-(,5» Принять, чтп в<н ссра превращается нрн горю<ни в 5О.. <.'кьл<,ьо обьем<а в<олуха,<олжнп ш<лм ш.«ьгн в »тип«фере к олпом у объему нрплук гон < гаранин, <топь< гннзн<ь конпентрапнк< 50«лп предез<ьно допустимой> ПДК=0,5 мг/и' )4«< 145 17 9. Кнзеловский уголь с 8', =6,1 Р>р< сжигают в топке с кипящим слоем. Определить расход н>вестняка, необходимый для связывания 80 <)<р серы в виде Са50,, если известна.
чта для этого необходима давать в танку а 2,5 раза болыне Са, чрм это следует нз стехнометрнн уравнения СаО+ 50>+0 50> = Са50, 17 10. Горелки 1'НП предназначены для сжигания хак нрнроднага газа, тах и сжиженного, причем п<рсхоз с одно<а ир,п>угой осуо<ргтэляется заменой только газового насадка н одном случае насадок имеет одна Гпава восемнадцатая КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ <и.« >Ь!ЦИГ (:ВЕН!.ИИЯ Устройства, предназначенные для пол <Тйпия пара или горячей воды повышенного давления за счет теплоты, вы.
делаемой при сжигании топлива илн падводимой от посторонних источников (обычно с горючими газами), называют котламн.~Они делятся соответственно на котлы п а р а в ы е и котлы в о д о г р е йн ы е. Котлы, использующие (т. е. утилизирую<цие) теплоту отходящих из печей газов или других основных и побочных продуктов различных технологических процессан, называют катлами.утилизаторами С целью обеспечения стабильной и безопасной рабаты котла его снабжают вспомогательным оборудованием, служащим для подготовки и подачи топлива, воздуха, очистки и подачи воды, отвода продуктов сгорания и их очистив от золы и токсичных примесей, удаления золошлаковых остатков Комплекс устройств, включающий в себя собственно котел и вспомогательное оборудование, называют котельной установкой. Ктельные установки, снабжающие паром турбины тепловых электрических станций, называют энергетически.
м и. Для снабжения паром производственных потребителей и отопления зданий в ряде случаев создают специальные отверстие (см. рнс, 17.3), в другам — несколь. ка отверстий с большим суммарным сечением. Какой насадок предназначен для какого газа при той же мощности горелки> 17 11. В вентиляционном воздухе, выходя шем нз угольной шахты, содержится 5 Р(< (объемных) метана. Рассчитать, нужно лн надмешивать к этой смети допалннтельнын воздух дли сжигания метана с каэффиниентом избытка а,=),2, н если нужно, то сколько Как изменнласл бы ситуация, если бы вместо метана был сжиженный газ (50 РГ< С<Н>+ бб Р> С,Ны)> производственные и от оп ит ел ь н ы е котельные установки. й В качестве источников теплоты для котельных установок используются природные и искусственные топлива, отходящие газы промышленных печей и других устройств, солнечная энергия, энергия деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония) и т, д. 1н.х.
ПАРОВОЙ КОТЕЛ И !.ГО ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Развитие конструкций котлов. Исто. рически развитие паровых котлов шло в направлении повышения паропроизиодительности, параметров производимого пара (давления и температуры), надежности и безопасности в эксплуатации, увеличения экономичности ( КПД) и снижения массы металлоконструкций, приходящейся на ! т вырабатываемого пара. Исходным типом современнык котлов был простой цилиндрический котел (рис !8.1, а), выполненный в виде горизонтального барабана с топкой пад ним. Стенки барабана были одновременна и поверхностью нагрева. В дальнейшем увеличение наверхности нагрева шло по двум направлениям.
В одном случае непосредственно в водяном пространстве барабана размещались большие и малые трубы; при этом большие одновременно а) ~ж и 147 Рис. )8.1. Схема развития паровых котлов: а — простой нилиндрииеский котел, б — подорубный к еа с наклонным рубным пуииом, а дзухбарабанный вертикальг~о аодотрубный ко~ел Стрелками поиагзио дпимение продуктов сгорания в газоходах ! — барабан, 2 — ~гхпкз, 3 — трубы кипятильного (испврителюмн о) ну ~ха; 1 — оиу скные трубы, 5 .- коллекторы, обьединяюшис трубы поверхностей иагрсиз; б воляной ткано майзер для препааритсльного пологрева волы перел папаней ее а барабан, 7 — перегородки в газах ыах котла, П П питательная зада, И п я )х являлись топкой (котлы с жаровыми трубами), а по малым пропускались продукты сгорании (котлы с дымогарными трубами).
В другом случае к барабану присоединились дополнительные наружные трубные понерхиости нагрева — к и и итильиыс ну )кн, ш!мшисшняе подои и обогрепаемые топочными газами (во догрубные котлы). Уменьшение диаметра труб зтих поверхностен и увели и ннс их количества Рис )Н 2 Современный вертикально. подо- трубный барабанный пвроной коты) с естест. венпои циркутииией ПП поююз пигзтсльнои волы, ПП линни писынгепного нора, ИИ диод псре~ремно ялрз, Г пояяюг топливл к горелке П . попвод во!духа к по нгтхоподогреватслю 1'Н ~оряяий воздух, ИП ..УГ Пюкт продуктов с!орания топлива и уххаижих (из котла) Рз~ в, Ш юлик; 1 .
тк. рзниыс груб~я, 2 !хара!ко а пароперегрева- З ггиний «оюхмвиз-р, 5 воэдухоноло грепатель.! коллекю ры: 7 ~архлкв, Л х ю кз, '! кг нтхр штепа) тонки н гатохоЛ~ в. Ш опускнзн труба, !! ию)иаюжий хгило»у гонон ный факса вели к росту удельной поверхности нагрева (мту'мз объема газохода). В котлах зтого типа движение среды через кипятильный пучан труб обеспечивалось за счет естественной циркуляции: пароводннан смесь в трубах кипнтильного (испарительнога) пучка, которая, естественно, легче воды, поднималась вверх, вытесннеман водой, поступаюшей из барабана по опускным трубам. Чтобы предотвратить образование пароводяной смеси в опускных трубах и уменьшить их сопротивление, увеличивали их диаметр по сравнению с подъемными — кипятильными (рис. !8.1, б) и уменьшали обогрев, располагай их в зоне более низких температур продуктов сгорании (рис.
18.1, и). В дальнейшем опускные трубы нынесли за изолнционную стенку (обмуровку) котла (рис 18.2). Игполь.)оваиие вертиклльиых трубок и !сг!пх ш !и кипнтильного пучка (см. рис. 18.1, и) повысило надежность циркуляции парово- дяной смеси в них. Котлы этого типа получили название в е р т и к а л ь н о-в одот р уб н ы х.
Впоследствии вертикальные (подъемные) трубы испарительной поверхности нагрева стали располагать и на стенах топки Так появились э кранные поверхности нагрева. (Название связано с тем, что они, выполняя < вою основную функцию в качестве испарительной поверхности, еще и зкранируют стены топки от излучения топочного объема, препятствуя налипанию на них раз мягченн<н о шлака и золы.) Вместо нижиик барабанов в качестве коллектор< в (рис 182, 18.!,б), объединяющих трубы поверхностей нагрева и являющихся переходными элементами между ними н опускными трубами, в котлах высокого давления используются цилиндрические камеры (трубы) относительно небольшого диаметра.
Барабан постепенно перестал играть роль поверхности нагрева. Более того, стремление повысить надежность работы котла явилось причиной выноса барабана из зоны обогрева. ьхелесообразиость перегрева пара для энергетических установок (см. $ 6.4) потребовала размещения специальных поверхностей нагрева — п а р о п е р е гр е в ател ей. Так, к середине ХХ века оформилась принципиальная схема конструкции барабанного вертикально-водо- трубного котла с многократной естественной циркуляцией, имеющего экранированную топку (рис. 18.2). Устройство современного парового котла. Одна из схем котла с естественной циркуляцией приведена на рис. 18.2. Барабанный паровой котел состоит из топочной камеры и газоходов, барабана, поверхностей нагрева, находящихся под давлением рабочей среды (воды, пароводяной смеси, пара), воздухоподогревателя, соединительных трубопроводов н воздуховодов Топливо подается к горелкам 7 (рнс. 18 2).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
