Konstrukční a funkční analýza kotlového zařízení a jeho systémů

Kotel je základním zařízením spalovacího systému, které přeměňuje chemickou energii paliva na tepelnou energii pro ohřev pracovní hmoty (např. vody), a tím vyrábí páru. Funkce kotle v elektrárně nespočívá pouze v ohřevu pracovní hmoty, ale zahrnuje také složité spalovací procesy, procesy tepelné výměny a termochemické procesy. Konstrukce a provedení kotle přímo určuje provozní účinnost a hospodárnost elektrárny.

Složení tělesa kotle

Těleso moderního kotle se skládá z několika částí, z nichž hlavní jsou:

• pec: Spaluje se zde palivo, které vytváří velké množství tepla.
• kouřovod: Spaliny jsou odváděny kouřovodem.
• horký povrch: Zahrnuje vodou chlazené stěny, přehříváky, předehříváky vzduchu atd., které jsou odpovědné za přenos tepla do pracovní hmoty.
• převodová skříň: Potrubí, které spojuje různé systémy a pomáhá rozvádět páru a vodu.
• Příslušenství potrubí pro parní a vodní systémy: Zahrnuje bezpečnostní ventily, měřidla a další vybavení.
• Spalovací zařízení a stěny pece: Odpovídá za udržování stability spalování a ochranu konstrukce pece.

Klíčové parametry kotle

Provozní vlastnosti kotle jsou určeny především následujícími parametry:

1. pára: Udává množství páry, které může kotel vyrobit za hodinu v tunách za hodinu (t/h).
2. Parametry páry: Označuje jmenovitý tlak (MPa) a teplotu páry na výstupu z přehříváku.
3. teplota napájecí vody: Označuje teplotu napájecí vody na vstupu do ekonomizéru.
4. Účinnost kotle: Ukazatel charakterizující hospodárnost kotle, který vyjadřuje poměr tepla efektivně využitého palivem spotřebovaným kotlem při výrobě páry k celkovému příkonu tepla.

Funkce topných ploch kotle

Rozžhavený povrch kotle slouží především k předávání tepla uvolněného spalováním vodě nebo páře, čímž je zajištěno, že pracovní hmota absorbuje dostatečné množství tepla. Následují klíčové součásti vyhřívaného povrchu kotle:

1. vodní chladicí stěna: Vodou chlazená stěna se skládá ze vzpřímeného svazku trubek položených kolem kotlové komory. Absorbuje teplo především sálavým přenosem tepla, ohřívá vodu a přeměňuje ji na páru. Konstrukce vodou chlazené stěny zajišťuje chlazení a ochranu stěny topeniště a její cirkulace vody se dělí na dva typy: přirozenou cirkulaci a nucenou cirkulaci. Stěna chlazená vodou při přirozeném oběhu pohání proudění pracovního materiálu díky rozdílu teplot, zatímco nucený oběh se spoléhá na čerpání.
2. přehřívač: Přehřívák ohřívá sytou páru na požadovanou teplotu přehřátí, přičemž teplo odebírá ze spalin především konvekčním přenosem tepla. Přehřívák je obvykle umístěn v horizontálním kouřovodu kotle, některé přehříváky jsou umístěny na vnitřní straně stěny topeniště nebo na jeho horní části. Teplota přehříváku může dosahovat 500 °C nebo více a k regulaci teploty přehřáté páry, aby se zabránilo nadměrným výkyvům teploty, je často zapotřebí desuperheater.
3. ekonomizér: Uhelný ekonomizér využívá odpadní teplo ze spalin kotle k ohřevu napájecí vody, čímž zvyšuje teplotu napájecí vody kotle, snižuje teplotu spalin, zvyšuje účinnost kotle a šetří palivo. Uhelný ekonomizér je umístěn v kouřovodu na konci kotle a napájecí voda se ohřívá přes hadovitou trubku, která produkuje přibližně 15%-20% celkového výparu kotle.
4. předehřívač vzduchu: Předehřívač vzduchu zvyšuje účinnost spalování ohřevem spalovacího vzduchu. Je umístěn v kouřovodu na konci kotle a využívá teplo spalin k ohřevu vzduchu. Předehřívač vzduchu může být navržen v trubkovém nebo rotačním provedení. Trubkový předehřívač vzduchu pracuje stabilně, ale má větší rozměry; rotační předehřívač vzduchu má kompaktní konstrukci a dobrý účinek přenosu tepla, je vhodný pro velké a střední kotle.

Zásady výběru kotle

Při určování velikosti kotle je třeba vzít v úvahu řadu faktorů, včetně:

1. vhodnost paliva: Zvolte typ kotle, který je vhodný pro použitý typ uhlí, a zajistěte, aby spalovací vlastnosti daného typu uhlí odpovídaly spalovacímu zařízení kotle. Typ kotle ovlivňují například vlastnosti vznícení, vyhoření, struskové vlastnosti a obsah síry v uhlí.
2. Parametry páry a provozní režimy: Pro různé parametry páry se používají různé typy kotlů. Kotle s přirozeným oběhem jsou vhodné pro parametry páry do podkritického tlaku včetně, zatímco kotle se stejnosměrným proudem jsou potřebné pro páru s nadkritickým tlakem.
3. Struktura kotlePři výběru kotle je také třeba zohlednit režim provozu, například kotle vyžadující provoz se středním zatížením by měly být vybrány kotle s regulačním cyklem nebo kotle se stejnosměrným proudem, zatímco pro požadavky na provoz s pevným tlakem lze vybírat z kotlů se svislým trubkovým výměníkem chlazených vodou a stěnou s pevným tlakem.

Použití kotlového zařízení v elektrárnách má zásadní význam a jeho konstrukce, výběr a provozní účinnost přímo ovlivňují spotřebu energie a ekonomickou efektivitu elektráren. Díky rozumné konstrukci a optimalizaci mohou kotle nejen zvýšit výrobu páry, ale také účinně šetřit palivo a snižovat emise. Pochopení principu fungování, funkce topné plochy a zásad výběru kotle může pomoci zlepšit celkový výkon kotle a zajistit jeho efektivní provoz.

Naše společnost může nestandardní výrobky na zakázku, klikněte na lištu menu a kontaktujte nás pro přizpůsobení, můžete také odkázat na první!stránka produktuOceňte produkty naší společnosti!

Doporučená četba:

Zvyšování průmyslové účinnosti a ochrana životního prostředí: řešení modernizace kotlových zařízení - Jiangsu Ruiyuan Heating Equipment Technology Co.