Котельные установки и топочные устройства

КотельныЕ установки и топочные устройства

Котельные установки

Котельной установкой называется комплекс агрегатов и устройств, предназначенный для получения пара или горячей воды за счет сжигания топлива или утилизации отходящих газов каких либо производств. Она состоит из котельного агрегата и вспомогательного оборудования , служащего для подготовки и подачи воды, топлива и воздуха, а также для удаления и очистки дымовых газов, удаления золы и шлака, образующихся при сжигание твердого топлива.

Классификация котельных установок

Ӏ. По вырабатываемому теплоносителю:

1. водогрейные;

2. паровые.

Классификация котельных установок

ӀӀ. По величине давления вырабатываемого пара:

• низкого давления (0,8-1,6 МПа),
• среднего (2,4-4 МПа),
• высокого (10-14МПа) и
• сверхвысокого давления (25-31Мпа).

Классификация котельных установок

ӀӀӀ. По паропроизводительности:

• малой – до 20 т/ч;
• средней – 20 – 100 т/ч;
• большой – более 100 т/ч.

Классификация котельных установок

ӀV. По целевому назначению пара:

• энергетические;
• отопительно-производственные.

Схема котельных установок

Котел - это устройство в котором непосредственно вырабатывается пар или горячая вода. Котлы предназначенные для получения пара, называют паровыми а для получения воды водогрейными.

Рис.1

1 - топочное пространство; 2- опускные трубы ; 3- экран ; 4- барабан ;5- пароперегреватель; 6-водяной экономайзер; 7-воздухоподогреватель; 8-газоход; 9- коллекторы.

Тепловой баланс котельной установки

Q=Q 1 +Q 2 +Q 3 +Q 4 +Q 5 +Q 6.

где Q p p – теплота, которой располагают;

Q 1 – использованная теплота;

Q 2 – потери теплоты с уходящими газами;

Q 3 – потери теплоты от химического недожога;

Q 4 – потери теплоты от механической неполноты сгорания;

Q 5 – потери теплоты в окружающую среду; Q 6 – потери теплоты с физической теплотой шлаков.

q 1 + q 2 + q 3 + q 4 + q 5 = 100%

q 1 =

q 1 = ŋ ка

Потери

q 2 = 8-12% (для снижения устанавливают дополнительные поверхности нагрева);

q 3 = 0,5-3% (зависят от вида топлива, процесса горения, устройства топки);

q 4 = 0 (для газообразного и жидкого топлива), 2-12% (для твёрдого топлива;

q 5 = 0,5-2% (с увеличением паропроизводительности эти потери уменьшаются).

КПД

ŋ ка = = 65-95%

h пп - энтальпия перегретого пара, кДж/(кг.К), (определяется по h,S- диаграмме водяного пара;

h пв - энтальпия питательной воды :

h пв = с. t пв = 4,2 . t пв

В усл = , т.у.т/ч

И = , кг пара/кг у.т.

Топка – один из основных элементов котельного агрегата. В ней происходит процесс горения, при котором химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания, передаваемую далее жидкости и пару, находящимся в котле. Существующие топочные устройства можно разделить на слоевые и камерные .

Топочное устройства и горелки

Топочное устройство - это составная часть котельной установки , в которой происходят сжигание топлива , частичное охлаждение продуктов сгорания и выделение золы. В зависимости от способа сжигания топлива различают слоевое и камерное топки.

Рисунок 2

а-слоевая; б…г- камерная соответственно с кипящим слоем, факельная и вихревая ;

I - топливо; II -воздух; III - дымовые газы