Strukturelle und funktionelle Analyse von Kesselanlagen und deren Systemen

Der Kessel ist das Kernstück eines Verbrennungssystems, das die chemische Energie des Brennstoffs in thermische Energie zur Erhitzung einer Arbeitsmasse (z. B. Wasser) und damit zur Erzeugung von Dampf umwandelt. Die Funktion des Kessels in einem Kraftwerk besteht nicht nur in der Erwärmung der Arbeitsmasse, sondern umfasst auch komplexe Verbrennungsprozesse, Wärmeaustauschprozesse und thermochemische Prozesse. Der Aufbau und die Konstruktion des Kessels bestimmen unmittelbar die Betriebseffizienz und Wirtschaftlichkeit des Kraftwerks.

Zusammensetzung des Kesselkörpers

Der Körper eines modernen Heizkessels besteht aus einer Reihe von Teilen, von denen die wichtigsten sind:

• OfenBrennstoff wird hier verbrannt, wobei viel Wärme entsteht.
• SchornsteinDie Verbrennungsabgase werden durch den Schornstein abgeleitet.
• heiße OberflächeUmfasst wassergekühlte Wände, Überhitzer, Luftvorwärmer usw., die für die Übertragung von Wärme auf die Arbeitsmasse verantwortlich sind.
• VerteilergetriebeRohre, die verschiedene Systeme miteinander verbinden, um den Dampf- und Wasserfluss zu verteilen.
• Rohrleitungszubehör für Dampf- und Wassersysteme: Umfasst Sicherheitsventile, Messgeräte und andere Ausrüstung.
• Verbrennungsanlagen und FeuerraumwändeVerantwortlich für die Aufrechterhaltung der Verbrennungsstabilität und den Schutz der Feuerungsstruktur.

Schlüsselparameter des Kessels

Die Betriebseigenschaften des Kessels werden hauptsächlich durch die folgenden Parameter bestimmt:

1. WasserdampfDampfmenge: Gibt die Dampfmenge an, die der Kessel pro Stunde in Tonnen pro Stunde (t/h) produzieren kann.
2. DampfparameterBezieht sich auf den Nenndruck (MPa) und die Temperatur des Dampfes am Ausgang des Überhitzers.
3. SpeisewassertemperaturBezieht sich auf die Temperatur des Speisewassers am Eingang des Economisers.
4. Wirkungsgrad des KesselsEin Indikator, der die Wirtschaftlichkeit eines Kessels charakterisiert und das Verhältnis zwischen der Wärme, die durch den vom Kessel für die Dampferzeugung verbrauchten Brennstoff effizient genutzt wird, und der gesamten Wärmezufuhr ausdrückt.

Funktionen der Heizflächen des Kessels

Die beheizte Fläche eines Kessels dient in erster Linie dazu, die bei der Verbrennung freigesetzte Wärme auf Wasser oder Dampf zu übertragen, damit die Arbeitsmasse ausreichend Wärme aufnehmen kann. Im Folgenden werden die wichtigsten Bestandteile der beheizten Fläche eines Kessels aufgeführt:

1. WasserkühlwandDie wassergekühlte Wand besteht aus einem aufrechten Rohrbündel, das um den Kesselraum herum angeordnet ist. Sie nimmt die Wärme hauptsächlich durch Strahlungswärmeübertragung auf, erwärmt Wasser und wandelt es in Dampf um. Der Aufbau der wassergekühlten Wand gewährleistet die Kühlung und den Schutz der Feuerraumwand, und ihre Wasserzirkulation ist in zwei Arten unterteilt: natürliche Zirkulation und erzwungene Zirkulation. Bei der natürlichen Zirkulation treibt die wassergekühlte Wand den Fluss des Arbeitsmaterials durch den Temperaturunterschied an, während die erzwungene Zirkulation auf Pumpen beruht.
2. ÜberhitzungÜberhitzer: Der Überhitzer erhitzt gesättigten Dampf auf die erforderliche Überhitzungstemperatur, wobei er die Wärme aus dem Rauchgas hauptsächlich durch konvektive Wärmeübertragung aufnimmt. Der Überhitzer befindet sich in der Regel im horizontalen Rauchzug des Kessels, während einige Überhitzer an der Innenseite der Feuerraumwand oder oben auf dem Feuerraum angebracht sind. Die Temperatur des Überhitzers kann 500 °C oder mehr erreichen, und häufig ist ein Heißdampfkühler erforderlich, um die Temperatur des überhitzten Dampfes zu regulieren und übermäßige Temperaturschwankungen zu vermeiden.
3. SparanlageDer Kohle-Economiser nutzt die Abwärme des Kesselabgases zur Erwärmung des Speisewassers, wodurch die Kesselspeisewassertemperatur erhöht, die Abgastemperatur gesenkt, der Kesselwirkungsgrad verbessert und Brennstoff gespart wird. Der Kohle-Economiser ist im Kamin am Ende des Kessels angeordnet, und das Speisewasser wird durch das Serpentinenrohr erhitzt, das etwa 15%-20% der Gesamtverdampfung des Kessels erzeugt.
4. LuftvorwärmerLuftvorwärmer: Der Luftvorwärmer verbessert den Wirkungsgrad der Verbrennung durch Erwärmung der Verbrennungsluft. Er befindet sich im Kamin am Ende des Kessels und nutzt die Wärme des Rauchgases, um die Luft zu erwärmen. Der Luftvorwärmer kann als Rohr- oder Rotationsluftvorwärmer ausgeführt sein. Rohrförmige Luftvorwärmer arbeiten stabil, sind aber größer; rotierende Luftvorwärmer haben eine kompakte Struktur und eine gute Wärmeübertragung und eignen sich für große und mittelgroße Kessel.

Grundsätze der Kesselauswahl

Bei der Kesseldimensionierung müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden, darunter:

1. KraftstoffeignungAuswahl des Kesseltyps, der für die verwendete Kohleart geeignet ist, und Gewährleistung, dass die Verbrennungseigenschaften der Kohleart auf die Verbrennungsausrüstung des Kessels abgestimmt sind. So wirken sich z. B. die Entzündungseigenschaften, das Ausbrandverhalten, die Verschlackungseigenschaften und der Schwefelgehalt der Kohle auf den Kesseltyp aus.
2. Dampfparameter und BetriebsartenFür unterschiedliche Dampfparameter werden unterschiedliche Kesseltypen eingesetzt. Naturumlaufkessel sind für Dampfparameter bis einschließlich unterkritischem Druck geeignet, während Gleichstromkessel für Dampf mit überkritischem Druck erforderlich sind.
3. Struktur des KesselsBei der Auswahl des Kessels muss auch die Betriebsart berücksichtigt werden, z. B. sollten für den Betrieb mit Zwischenlasten Regelkreiskessel oder Gleichstromkessel ausgewählt werden, während für die Anforderungen des Festdruckbetriebs die wassergekühlten Wandfestdruckkessel mit vertikaler Rohrschlange gewählt werden können.

Der Einsatz von Kesselanlagen in Kraftwerken ist von entscheidender Bedeutung, und ihre Struktur, Auswahl und Betriebseffizienz wirken sich direkt auf den Energieverbrauch und die Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken aus. Durch eine vernünftige Konstruktion und Optimierung können Kessel nicht nur die Dampfproduktion erhöhen, sondern auch effektiv Brennstoff sparen und Emissionen reduzieren. Ein Verständnis des Funktionsprinzips, der Funktion der Heizfläche und der Auswahlprinzipien des Kessels kann dazu beitragen, die Gesamtleistung des Kessels zu verbessern und seinen effizienten Betrieb zu gewährleisten.

Unser Unternehmen kann Nicht-Standard-individuelle Produkte, klicken Sie auf die Menüleiste, um uns zu kontaktieren, um anzupassen, können Sie auch auf die erste!ProduktseiteSchätzen Sie die Produkte unseres Unternehmens, oh!

Empfohlene Lektüre:

提升工业效率与环保：锅炉设备的现代化解决方案 – 江苏瑞源加热设备科技有限公司