24. Отчистка поверхностей нагрева от загрязнений. Золоулавливатели ­– виды.

Загрязнение поверхностей нагрева топки и конвективных газоходов приводят к ухудшению теплопередачи => ↓ КПД котла.

1. Очистка радиационных поверхностей нагрева.

а) струёй перегретого пара. Аппарат состоит из обдувочной трубы для подвода пара и механизма привода.

б) импульсная водяная обдувка – удаляются шлаки.

2. Очистка ширм и конвективных поверхностей.

а) вибрационная очистка.

б) глубоковыдвижные парообдувочные аппараты – для очистки от сыпучих отложений.

в) дробеочистка. Происходит в рез-те использования кинетич. энергии стальных дробинок, кот-е развеивают равномерно в верхний части по вертикальному газоходу. Очистка дробью идёт ≈ 20-30 мин. Внизу дробь собирается в бункере, затем подхватывается струёй воздуха и снова идёт вверх, где отделяется от воздуха в дробеуловителя и пар. разбрасывателем снова идёт в шахту.

г) термоволновая очистка. Эффективна при образовании на трубах липких отложений, когда дробеочистка не эффективна. Суть заключается в создании высокотемпературной ударной газ. волны, кот-я высушивает, а затем удаляет с поверхности труб отложения. Уд. волна создаётся в камере.

д) промывка – в случае образования плотных сернистых отложений (холодная часть РВП). Для этого используют горячую (t=80-90ºC) щёлочь H₂O. После промывки надо высушить поверхность иначе образуется коррозия.

Золоулавливание.

Золоуловители нужны для очистки дымовых газов от золы. Все котельные установки, работающие на твёрдом топливе, имеют ЗУ.

1. Механические ЗУ (сухой): в качестве механ. ЗУ наибольшее применение получили циклоны, в кот-х осаждение золы происходит за счёт центробежных сил при вращательном движении потока. Ч/з входной патрубок поступает газ, он движется в канале, где под движением ц/б сил происходит отделение пыли, затем очищенный газ удаляется вверх, а осевшая на стенке зола под действием силы тяжести ссыпается вниз в воронку. Эффективность в улавливании золы ↑ с ↑ скорости газов, размеры частиц и с ↓ d циклона.

2. Мокрые ЗУ. Его отличие от сухого в том, что при наличии на стенке вод. плёнки отсепарированая зола лучше отводится в бункер.

3. Электрофильтры: обеспечивает высокую степень очистки газов при гидравлическом сопротивлении не более 150 МПа без ↓ t-ры и увлажнения дымовых газов. В электростатическом поле происходит ионизация дымовых газов, и частички золы получают «–» заряд. Под действием электростатических сил частички осаждаются на осадительном электроде, и частички под действием силы тяжести попадают в бункер.

25. Паровые котлы тэс. Паровые котлы комбинир-х энергоуст-к.

Паровые котлы и паровые турбины - основные агрегаты ТЭС. Паровой котел – это устройство, имеющее систему поверхностей нагрева для получения пара из непрерывно поступающей в него питательной воды путем использования теплоты, выделяющейся при сгорании топлива. В современных паровых котлах организуется факельное сжигание топлива в камерной топке, представляющей собой призматическую вертикальную шахту. Факельный способ сжигания характеризуется непрерывным движением топлива вместе с воздухом и продуктами сгорания в топочной камере.

Топливо и необходимый для его сжигания воздух вводятся в топку котла через горелки. Топка в верхней части соединяется с призматической вертикальной шахтой, называемой конвективной шахтой.

В топке, горизонтальном газоходе и конвективной шахте находятся поверхности нагрева, выполняемые в виде системы труб, в которых движется рабочая среда. В зависимости от способа передачи тепла к поверхностям нагрева их можно подразделить на следующие виды: радиационные, радиационно-конвективные, конвективные.

В топочной камере по всему периметру и по всей высоте стен обычно расположены трубные плоские системы – топочные экраны, являющиеся радиационными поверхностями нагрева.

Температура в топке в зоне горения факела достигает 1400-1600 ⁰С. Поэтому стены топочной камеры выкладывают из огнеупорного материала, а их наружная поверхность покрывается тепловой изоляцией. Частично охладившиеся в топке продукты сгорания с температурой 900-1200 ⁰С поступают в горизонтальный газоход, где омывают пароперегреватель, а затем направляются в конвективную шахту, в котором размещается промежуточный пароперегреватель, водяной экономайзер и последняя по ходу газов поверхность нагрева – воздухоподогреватель, котором воздух подогревается перед его подачей в топку котла. Продукты сгорания за этой поверхностью называются уходящими газами: они имеют температуру 110-160 ⁰С. Поскольку дальнейшая утилизация тепла при такой низкой температуре нерентабельна, уходящие газы с помощью дымососа удаляются в дымовую трубу.

Большинство топок работает под небольшим разрежением 20-30 Па (2-3 мм вод.ст.) в верхней части топочной камеры. По ходу продуктов сгорания разрежение в газовом тракте увеличивается и составляет перед дымососами 2000-3000 Па, что вызывает поступление атмосферного воздуха через неплотности в стенах котла. Они разбавляют и охлаждают продукты сгорания, понижают эффективность использования тепла, кроме того, при этом растет расход электроэнергии на их привод.

В последнее время создаются котлы, работающие под наддувом, когда топочная камера и газоходы работают под избыточным давлением, создаваемым вентиляторами, а дымососы не устанавливаются. Для работы котла под наддувом он должен выполняться газоплотным.

Поверхности нагрева котлов выполняются из сталей различных марок в зависимости от параметров и характера движущейся в них среды, а также от уровня температур и агрессивности продуктов сгорания, с которыми они и находятся в контакте.

Пар-е котлы ТЭС – бараб-е и прямоточные. Барабан-е котлы изгот-т на докритич-х дав-й и имеют критич. давление =170 кгс/см². Прямоточ-й на всех крупных станциях с закритич-ми пар-рами. Бараб-е котлы с естеств. и принудит-й циркуляцией. Комбин-ые уст-ки: ПГУ, ГТУ. Сжиг-е топлива в топке ВПГ происх-т под дав-ем до 0,7 МПа, что приводит к длит-му сокращ-ю затрат металла на тепловоспринимающ. пов-ти. После п/г прод-ты сгор-я поступают в газовую турбину на валу к-рой нах-ся воздушный компр-р и э/ген-р. Пар из п/г поступает в турбину с э/ген-ром. Выходящие из п/г прод-ты сгор-я при т-ре до 775^оС и р=до 0,7МПа расшир-ся в газов-й турбине до дав-я, близкого к атмосф-му. Отраб-ие газы при т-ре =460^оС поступают в ВЭК, за к-рым ух-ие газы имеют т-ру около120^оС. В комбинир-й ПГУ уд-й расход топлива на 4..6% больше, чем в ПТУ. Котлы - утилиз-ры предназ-ны для использ-я тепла отходящих гозов, обычно устан-ся за мартеновскими, нагревател. и др. печами или газоген-рами. Различ-е КУ с естеств-й и принудит-й циркуляцией. Газы, отходящие от мартеновских печей, поступают в КУ снизу, омывают змеевиковый паропер-ль, проходят ч/з пучок дымогарных труб и ч/з выходную газовую камеру отводятся в дымовую трубу. В ПГУ с низконапорной паропроиз-щей уст-кой (ПГУ ННППУ) ух-щие газы ГТУ поступают в топку котла. Часть т-ты ух-х газов может быть утил-на в схеме подогрева пит-й воды между эк-ром котла и конд-ром ПТУ. В котле использ-ся жидкое (мазут, нефть) или твердое (уголь, торф) топливо.

Промежут-е охлажд-е воздуха в ГТУ снижает экон-ть ПГУ. Наиболее эфф-но прим-е простых ГТУ. При работе ПТУ совместно с ГТУ газы после газовой турбины ч-з шибер поступают к пылеуго-м горелкам котла. При автон-м режиме работы ПТУ подача воздуха в топку котла произв-ся вентил-ром первичного воздуха и осн-м дут-м вентил-м. Подогрев воздуха осущ-ся в (ТВП). При работе ГТУ вентилятор обесп-ет циркуляцию воздуха ч-з ТВП и воздуховодяные подогр-ли пит-ой воды. На режимах частичной нагр-ки предусмотрен сброс части газов после ГТУ за втор-ый паропер-ль котла. При безреген-ой схеме ПТУ подогрев пит-й воды может произв-ся в газоводяном подогр-ле, откуда пит-я вода поступает в эк-р пар-го котла. ПГУ с КУ без промперегрева в паросиловой части цикла. В таких ПГУ пар из КУ поступает непоср-но в ЦСД паровой турбины. Т-ра выхлопных газов ГТУ колеб-ся от 130 до 500° С, что позволяет получить в КУ пар с да-м 4,0- 1,4 МПа и т-рой 400-460° С.

Пиковые теплофикац-е водогрейные котлы. Водогрейные котлы изг-ют из чугуна или углеродистой стали в зав-ти от конечного в них подогрева воды. Вода подогрев-ся до 115 или 200 °С. Чугунные водогрейные котлы вып-т на дав-я до 0,6 МПа, стальные - на 1,6 и 2,5 МПа. Водогрейные котлы прим-ся для отопления, пром-х и жилищно-быт-х объектов и уст-ся или в отдельно стоящих пром-но-отопит-х котельных или в пиковых водогр-х котельных при ТЭЦ. В завис-ти от тепловой нагрузки в отдельно стоящих котельных исп-ся котлы разной произв-ти мощ-ю менее 58 МВт.