Structurele en functionele analyse van ketelinstallaties en bijbehorende systemen

De ketel is de kernuitrusting in een verbrandingssysteem dat de chemische energie van de brandstof omzet in thermische energie voor het verwarmen van een werkmassa (bv. water) en zo stoom produceert. De functie van de ketel in een energiecentrale is niet alleen het verwarmen van de werkmassa, maar omvat ook complexe verbrandingsprocessen, warmtewisselingsprocessen en thermochemische processen. De structuur en het ontwerp van de ketel bepalen rechtstreeks de operationele efficiëntie en de zuinigheid van de energiecentrale.

Samenstelling van het ketellichaam

Het huis van een moderne ketel bestaat uit een aantal onderdelen, waarvan de belangrijkste zijn:

• oven: Hier wordt brandstof verbrand, wat veel warmte genereert.
• rookkanaalHet verbrandingsgas wordt via de schoorsteen afgevoerd.
• heet oppervlakOmvat watergekoelde wanden, oververhitters, luchtvoorverwarmers enz. die verantwoordelijk zijn voor het overbrengen van warmte naar de werkmassa.
• tussenbakPijpen die verschillende systemen met elkaar verbinden om de stoom- en waterstroom te helpen verdelen.
• Pijpleidingaccessoires voor stoom- en watersystemenOmvat veiligheidskleppen, meters en andere apparatuur.
• Verbrandingsapparatuur en ovenwandenVerantwoordelijk voor het handhaven van de verbrandingsstabiliteit en het beschermen van de ovenstructuur.

Belangrijkste parameters ketel

De werkingskarakteristieken van de ketel worden voornamelijk bepaald door de volgende parameters:

1. dampGeeft de hoeveelheid stoom aan die de ketel per uur kan produceren in ton per uur (t/u).
2. StoomparametersHeeft betrekking op de nominale druk (MPa) en temperatuur van de stoom aan de uitgang van de oververhitter.
3. voedingswatertemperatuurHeeft betrekking op de temperatuur van het voedingswater bij de inlaat van de economiser.
4. KetelrendementEen indicator die de zuinigheid van een ketel aangeeft en die de verhouding uitdrukt tussen de warmte die efficiënt wordt gebruikt door de brandstof die door de ketel wordt verbruikt voor de productie van stoom, en de totale warmte-input.

Functies van verwarmingsoppervlakken van boilers

Het verwarmde oppervlak van een ketel wordt voornamelijk gebruikt om de warmte die vrijkomt bij de verbranding over te dragen aan water of stoom, zodat de werkmassa voldoende warmte opneemt. Dit zijn de belangrijkste onderdelen van het verwarmde oppervlak van een ketel:

1. waterkoelingswandDe watergekoelde wand bestaat uit een rechtopstaande bundel buizen die rond de ketelkamer zijn gelegd. Het absorbeert warmte voornamelijk door stralingswarmteoverdracht, verwarmt water en zet het om in stoom. De structuur van de watergekoelde wand zorgt voor koeling en bescherming van de ovenwand en de watercirculatie is verdeeld in twee types: natuurlijke circulatie en geforceerde circulatie. De watergekoelde wand in natuurlijke circulatie drijft de stroom van het werkmateriaal aan via het temperatuurverschil, terwijl de geforceerde circulatie afhankelijk is van pompen.
2. oververhitterDe oververhitter verwarmt verzadigde stoom tot de vereiste oververhittingstemperatuur en absorbeert warmte uit het rookgas, voornamelijk door middel van convectieve warmteoverdracht. De oververhitter bevindt zich meestal in het horizontale rookkanaal van de ketel, terwijl sommige oververhitters zich aan de binnenkant van de ovenwand of bovenop de oven bevinden. De temperatuur van de oververhitter kan oplopen tot 500°C of meer, en vaak is een desuperheater nodig om de temperatuur van de oververhitte stoom te regelen om overmatige temperatuurschommelingen te voorkomen.
3. economiserDe kolenzuiniger gebruikt de afvalwarmte van de rookgassen van de ketel om het voedingswater te verwarmen, waardoor de ketelvoedingswatertemperatuur stijgt, de uitlaattemperatuur daalt, het rendement van de ketel verbetert en brandstof wordt bespaard. De kolenzuiniger is geplaatst in de schoorsteen aan het einde van de ketel en het voedingswater wordt verwarmd door de kronkelende buis, die ongeveer 15%-20% van de totale verdamping van de ketel produceert.
4. luchtvoorverwarmerDe luchtvoorverwarmer verbetert de verbrandingsefficiëntie door de verbrandingslucht te verwarmen. Hij bevindt zich in het rookkanaal aan het einde van de ketel en gebruikt de warmte van het rookgas om de lucht te verwarmen. De luchtvoorverwarmer kan in buisvorm of roterend ontworpen worden. De buisvormige luchtvoorverwarmer werkt stabiel, maar is groter van formaat; de roterende luchtvoorverwarmer heeft een compacte structuur en een goed warmteoverdrachtseffect, en is geschikt voor grote en middelgrote ketels.

Principes voor ketelselectie

Bij het bepalen van de grootte van een ketel moet rekening worden gehouden met een aantal factoren, waaronder:

1. geschiktheid van brandstofSelecteer het type ketel dat geschikt is voor het gebruikte kolentype en zorg ervoor dat de verbrandingseigenschappen van het kolentype zijn afgestemd op de verbrandingsapparatuur van de ketel. De ontbrandingseigenschappen, verbrandingseigenschappen, slakkingskenmerken en het zwavelgehalte van de steenkool hebben bijvoorbeeld allemaal invloed op het type ketel.
2. Stoomparameters en bedrijfsmodiVoor verschillende stoomparameters worden verschillende soorten ketels gebruikt. Natuurlijke circulatieketels zijn geschikt voor stoomparameters tot en met subkritieke druk, terwijl gelijkstroomketels nodig zijn voor stoom bij superkritieke druk.
3. KetelstructuurBij de keuze van de ketel moet ook rekening worden gehouden met de werkingsmodus. Ketels die bijvoorbeeld moeten werken met tussenladingen, moeten worden geselecteerd als regelcyclusketels of gelijkstroomketels, terwijl de vereisten voor werking met vaste druk kunnen worden geselecteerd uit de verticale watergekoelde wandketels met pijpen.

De toepassing van ketelapparatuur in energiecentrales is van cruciaal belang en de structuur, selectie en bedrijfsefficiëntie ervan hebben een directe invloed op het energieverbruik en de economische efficiëntie van energiecentrales. Door een redelijk ontwerp en optimalisatie kunnen boilers niet alleen de stoomproductie verhogen, maar ook effectief brandstof besparen en emissies verminderen. Inzicht in het werkingsprincipe, de functie van het verwarmingsoppervlak en de selectieprincipes van de ketel kan helpen om de algehele prestaties van de ketel te verbeteren en een efficiënte werking te garanderen.

Ons bedrijf kan niet-standaard aangepaste producten, klik op de menubalk om contact met ons op te passen, kunt u ook verwijzen naar de eerste!productpaginaWaardeer de producten van ons bedrijf oh!

Aanbevolen lectuur:

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