2.3.3. Газопостачання котелень
З магістральних трубопроводів діаметром 700-1420 мм природний газ надходить в газорозподільчі станції (ГРС) для його очистки від механічних домішок, зменшення тиску, обліку витрат і одоризації газу (введення до газу сильнопахнучих речовин, щоб можна було легко виявляти наявність газу в повітрі).
В районах розташування споживачів газу споруджуються розподільні мережі високого (3-12 бар), середнього (0,5-3 бар) і низького тиску (менше 0,5 бар).
В розподільні мережі високого тиску газ надходить безпосередньо з ГРС, а в мережі середнього і низького тиску – з газорозподільних пунктів (ГРП).
В ГРП зменшується тиск газу до необхідного рівня, який автоматично підтримується незалежно від коливань його витрати, а також вимірюється витрата газу.
Принципова схема грп наведена на рис. 2-2, з якої видно, що стабільність тиску газу, який направляється після ГРП, забезпечується роботою регулятора тиску (6), а також запірним (5) та скидним (8) запобіжними клапанами.
Принципова схема газопроводів котельні наведена на рис. 2-3.
Важливим елементом системи автоматичного регулювання роботи котла є регулятор витрати газу (6), а системи захисту котла від вибухів в топці – швидкодіючий запірний (відсічний) клапан.
Пускова продувка газопроводів необхідна для убезпечення топки котла від надходження в неї вибухонебезпечної суміші газу і повітря.
Контрольні питання.
1. Які стадії горіння газоподібного, рідкого та твердого палива?
2. Хімічний склад димових газів.
3. В чому полягає підготовка твердого палива перед його подачею в бункери котельні?
4. Яким чином забезпечується необхідна температура, тиск та чистота мазуту перед його подачею до котлів?
5. Як забезпечується гомогенізація суміші мазуту і води, призначення та здійснення рециркуляції мазуту між мазутонасосною станцією та котельнею?
6. Призначення газорозподільних станцій (ГРС) в системі газопостачання.
7. Перелік обладнання та пристроїв, якими оснащені газорозподільні пункти (ГРП).
2.4. Топки парових і водогрійних котлів
Енергетичне паливо спалюють в топках котлів.
В парових котлах малої і середньої продуктивності застосовують шарові і камерні топки.
2.4.1. Шарові топки
В шарових топках спалюється тверде паливо у вигляді кусків. Основне горіння відбувається в шарі, який утворюється кусками палива.
В камерних топках спалюється газ, мазут, а також розмелене, у вигляді пилу, тверде паливо.
Над шаром палива в об’ємі топочної камери горять гази, які виділяються з твердого палива, - Н2, СО, СН4 та інші, а також догоряють дрібні частинки палива, які виносяться з шару потоком повітря і димових газів.
Тривале горіння великих кусків палива приводить до значного запасу палива на колосниковій решітці, тому шарова топка характеризується великою тепловою ємністю і високою стійкістю процесу горіння.
Черінь топки складається з чавунних колосників (чавун – термостійкий матеріал), між якими відповідною конфігурацією колосників сформовані щілини для проходу повітря, що подається під колосники. Швидкість повітря повинна бути такою, щоб не виносити частини палива, які не встигнуть згоріти за час їх руху в газоповітряному потоці в топці. Це запобігає механічному недопалу палива і пов’язаним з цим тепловим втратам.
В шарових топках з киплячим шаром палива швидкість повітря, що надходить через колосникову решітку під шар, повинна забезпечити відрив дрібних частинок палива від решітки без їх винесу за межі топки. Це забезпечується відповідною геометрією топочного об’єму, при якій швидкість газів за межами киплячого шару істотно зменшується, що запобігає виносу з димовими газами частинок, які не встигають згоріти за час перебування в топці.
Для парових котлів продуктивністю менше 4 тонн пари за годину та для дрібних водогрійних котлів застосовують ручні топки з поворотними колосниками (паливо на колосникову решітку подається вручну).
В промислових котлоагрегатах паропродуктивністю 6,5÷35 т/год для шарового спалювання застосовують механічні топки з ланцюговими колосниковими решітками.
Схематично облаштування такої топки наведено на рис. 2-4.
Регулювання надходження палива на решітку здійснюється зміною швидкості руху решітки та зміною товщини шару палива, що подається на решітку з паливного ящика та регулюється за допомогою шибера.
За час перебування палива в топці відбувається:
підсушування свіжого палива і видалення летких речовин на початкових участках решітки;
горіння коксу на середніх участках решітки;
вигоряння горючих речовин зі шлаку.
Розміри зазначених зон горіння залежить від якості палива, зокрема від його вологості, продуктивності котла (обумовлює товщину шару палива і швидкість руху решітки), рівномірності розподілу палива по ширині решітки, фракційного складу палива та ін.
Оскільки потреба в повітрі різна для різних зон горіння, зменшуючись від надходження палива на решітку до видалення шлаку з неї, реалізується позонна подача повітря та регулювання його подачі.
В енергетиці застосовують ланцюгові колосникові решітки прямого і зворотного ходу. Для котлів продуктивністю 6-35 т/год застосовують факельно-шарові топки з ланцюговими колосниковими решітками зворотного ходу і пневмомеханічними подавачами палива. Схематично така топка зображена на рис. 2-5.
