Характеристика, виды и принцип работы воздухоподогревателя

Воздухоподогреватель — элемент котлоагрегата, устанавливаемый в конвективной части котла и предназначенный для подогрева воздуха, который поступает в топку для участия в процессе горения топлива. Принцип работы теплогенераторов рекуперативного типа.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 21.07.2018
Размер файла 792,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Воздухоподогреватель -- это элемент котлоагрегата, устанавливаемый в конвективной части котла и предназначенный для подогрева воздуха, который поступает в топку для участия в процессе горения топлива. Воздухоподогреватель использует тепло уходящих газов и повышает КПД котельной установки в целом.

На тепловых электростанциях применяются главным образом трубчатые (стальные и чугунные) рекуперативные воздухоподогреватели, реже - вращающиеся регенеративные. В металлургической промышленности широко распространены регенеративные воздухоподогреватели периодического действия с керамической насадкой. Современные металлические воздухоподогреватели позволяют нагревать воздух до 450-600°С, воздухоподогреватели с керамической насадкой - до 900-1200°С.

В конструкции современного котельного агрегата воздухоподогреватель играет немалую роль, поверхность нагрева его значительно больше поверхностей нагрева всех остальных элементов котлоагрегата вместе взятых. Так, например, у котлоагрегата ПК-33 поверхность нагрева трубчатого воздухоподогревателя (~46 т*м2) втрое больше, чем сумма всех остальных конвективных поверхностей нагрева, у котлоагрегата ТПП-210 поверхность нагрева регенеративных воздухоподогревателей (РВП) составляет 157 т*м2 -- почти в 10 раз больше суммы остальных конвективных поверхностей нагрева.

Широкое применение воздухоподогревателей у нас в стране началось в 20-х годах текущего столетия. Это совпало с внедрением пылеугольных топок, работающих на низкосортном высоковлажном топливе и на топливах с малой реакционной способностью.

Подогретый воздух вносит в топку добавочное количество тепла и повышает температурный уровень топочного процесса, что приводит к интенсификации процесса горения и процесса теплоотдачи.

Установка воздухоподогревателя дает следующие преимущества:

- повышается температура в топочной камере, что приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи. При среднем составе топочных газов подогрев воздуха на 100°С увеличивает теоретическую температуру горения на 35-40°С. При этом уменьшается роль конвективных поверхностей нагрева. Более дорогими являются конвективные поверхности нагрева. Следовательно, это приводит к снижению стоимости котла;

- интенсифицируется процесс горения. Повышение температуры в топке приводит к уменьшению времени, необходимого для прогрева пылинки и ее воспламенения. Ускоряются и окислительные процессы;

- на основании вышеизложенного уменьшаются потери от химической неполноты горения () и от механического недожога () за счет лучшего выгорания частиц;

- интенсификация процессов горения дает возможность без особого ущерба уменьшить коэффициент избытка воздуха в топке;

- установка воздухоподогревателя дает возможность значительно снизить температуру уходящих газов, что уменьшает потерю с уходящими газами (q2);

- уменьшается расход энергии на тягодутьевые установки - ввиду снижения объемов газов (уменьшается см. выше, а также снижение температуры уходящих газов).

Все выше изложенное привело к тому, что в настоящее время воздухоподогреватель является основной и неотъемлемой частью современного котельного агрегата.

Воздухоподогреватели - это аппараты , которые не находятся под большим давлением. Поэтому их поверхность нагрева значительно дешевле, чем поверхность нагрева котла. При охлаждении газов на 1°С воздух нагревается примерно на 1,2-1,3°С (это за счет большого объема газов и более высокой его теплоемкости). Снижение температуры уходящих газов на 20°С за счет полезного использования их тепла повышает КПД котла примерно на 1%.

В современных котлоагрегатах стремятся к наиболее высокому подогреву воздуха.

При слоевом способе сжигания повышению температуры воздуха ставиться предел условием работы колосниковой решетки. Топливо сгорает на колосниковом полотне. При этом вблизи решетки развиваются высокие температуры. Решетка фактически охлаждается воздухом, подаваемым под нее. Подогрев воздуха ухудшает условия ее работы. Поэтому в слоевых топках воздух подогревается до 150-200°С. Самый высокий подогрев 250°С. Нижний предел 150°С - для антрацита, поскольку он содержит мало летучих и основное горение- горение кокса- происходит на колосниковой решетке. В этом случае развиваются особенно высокие температуры и высокий подогрев воздуха недопустим.

В котлах пылевидным сжиганием топлива воздух подогревают до более высокой температуры. Чем выше температура подогрева воздуха, тем меньше потери , тем выше КПД котла. Верхний предел подогрева воздуха 420°С. Более высокий подогрев в настоящее время не производится, несмотря на желательность в некоторых случаях дальнейшего повышения его температуры. Объясняется это тем, что температура стенок труб воздухоподогревателя в этом случае превышала бы 500°С и, следовательно, потребовалось бы применение легированных сталей для изготовления верхних кубов воздухоподогревателя.

1. Виды воздухоподогревателей

Электронагреватели.

В электрическом воздухоподогревателе, каждый электронагревательный элемент представляет собой стальную, медную или латунную трубку, внутри которой находится наполнитель с запрессованной в него нихромовой или ферхалевой спиралью диаметром 0,2 - 1,6 мм. Концы спиралей привариваются к стальным или никелевым контактным стержням. На стержни насажены керамические изоляторы, а на изоляторы шайбы для крепления ТЭН.

Рис. 1

Водовоздушные воздухоподогреватели.

В водовоздушных воздухоподогревателях внутри трубок протекает подаваемая насосом горячая вода, а с внешней стороны эти оребренные трубки омываются менее нагретым, чем вода, воздухом. Из-за наличия разности температур между протекающими в воздухоподогревателе теплообменивающимися средами тепло передается от воды к воздуху.

Рис. 2

Регенеративные воздухоподогреватели.

Для подогрева воздуха, используемого в качестве дутья в доменных печах, приосновными элементами воздухоподогревателя являются насадка из огнеупорного кирпича и камера сгорания, выполненные под одним кожухом или раздельно. Отопление воздухоподогревателей осуществляется природным, доменным, коксовым газами и их смесями при помощи горелочных устройств, устанавливаемых на входе в камеру горения. Типы горелочных устройств зависят от конструкции камер горения. В выносных и встроенных камерах горения применяют металлические или керамические. В бесшахтных воздухоподогревателях применяют кольцевые горелки, расположенные под куполом.

Воздухоподогреватели работают циклически, чередуя режимы нагрева насадки и ее охлаждения. При работе в режиме нагрева включается вентилятор, открывается отсекающий дроссель и в горелку подается газ. Сжигание газа происходит в длинном факеле, растянутом на всю высоту камеры горения. Под куполом воздухоподогревателя продукты сгорания входят в огнеупорную насадку, нагревают ее и после охлаждения через дымовой клапан удаляются в боров.

При работе воздухоподогревателя в режиме дутья отключается подача газа и воздуха, закрываются отсекающий клапан после горелки и дымовой клапан, открывается шибер холодного и клапан горячего дутья. В этом режиме осуществляется нагрев воздуха в насадке и нагнетание его в тракт горячего дутья. Для непрерывного снабжения доменной печи воздухом каждая печь имеет блок из 3-4 аппаратов. При сохранении цикличности работы каждого аппарата (дутье-нагрев) режим работы блока нагревателей может быть различным. При последовательном режиме воздухоподогревателей поочередно ставятся на дутье. При попарно-параллельном режиме включение "горячего" и отключение "холодного" воздухонагревателей происходят в середине периода "теплого" аппарата. Применяют различные комбинации режимов. В соответствии с режимом работы блока воздухоподогревателей, строится и система его отопления. Но во всех случаях к конструкциям и режимам работы горелок предъявляются специфические требования, вызванные условиями эксплуатации. Горелки должны обеспечивать сгорание газа до входа продуктов сгорания в насадку, исключать локальные перегревы кладки камеры горения, вызывающие ее выпучивание, трещины, наклоны и обрушения меняют специальные регенеративные воздухоподогреватели.

Рис. 3

Газовые обогреватели.

Теплогенераторы представляют собой устройства для подогрева воздуха, используемого для воздушного отопления, вентиляции помещений, для получения смеси продуктов сгорания и воздуха, применяемого в качестве теплоносителя в сушильных процессах.

В теплогенераторах сжигается в основном природный газ или легкое дизельное топливо. Различают два типа теплогенераторов: смесительные воздухоподогреватели и рекуперативные. В смесительных воздухоподогревателях продукты сгорания топлива смешиваются в определенных пропорциях с нагреваемым воздухом, поднимая его температуру. В воздухоподогревателях рекуперативного типа тепло от продуктов сгорания передается воздуху через разделяющую стенку.

Теплогенераторы оснащаются либо обычными горелочными устройствами, применяемыми для печей и топок, либо специальными, являющимися неотъемлемой частью воздухоподогревателя.

воздухоподогреватель конвективный рекуперативный

Рис. 4

2. Типы воздухоподогревателей на ТЭС

Типы воздухоподогревателей:

- Рекуперативные воздухоподогреватели (разделяют на пластичные, трубчатые и чугунно-ребристые.) В рекуперативных воздухоподогревателях передача тепла происходит через неподвижную металлическую стенку.

- Регенеративные воздухоподогреватели. В регенеративных воздухоподогревателях передача тепла от газа к воздуху осуществляется через промежуточное тело, которое попеременно то разогревается газами, то охлаждается воздухом. До последнего времени такие воздухоподогреватели широко применяли в печном хозяйстве, а в последние годы начинают применять и в котлах.

Преимущественно применяются трубчатые рекуперативные воздухоподогреватели с вертикальным расположением труб, при этом воздух омывает их снаружи поперечным потоком. Воздухоподогреватели изготовляются из стальных труб с наружным диаметром 30 - 40 мм при толщине стенки 1,2 - 1,5 мм. Концы труб привариваются к трубным доскам и располагаются в шахматном порядке. Иногда для увеличения рабочего ресурса труб при сжигании сернистых мазутов устанавливаются эмалированные или стеклянные трубки взамен стальных.

Рис. 5. Трубчатый воздухоподогреватель: 1 - стальные трубы 40Ч1,5 мм; 2, 6 - верхняя и нижняя трубные доски толщиной 20 - 25 мм; 3 - компенсатор; 4 - воздухоперепускной короб; 5 - промежуточная трубная доска; 7, 8 - опорные рамы и колонны

Для получения необходимой скорости перекрестного тока воздуха трубную систему по высоте разделяют промежуточными досками на несколько ходов. Для перепуска воздуха из одного хода в другой устанавливаются короба. Воздухоподогреватель снаружи имеет стальную обшивку и опирается нижней трубной доской на раму, связанную с каркасом парогенератора. Трубная система расширяется вверх, и верхняя трубная доска соединяется с газоходом линзовым компенсатором, что обеспечивает свободное термическое расширение воздухоподогревателя. Воздухоподогреватель выполняется из ряда секций, удобных для монтажа и транспортировки, которые устанавливаются рядом, заполняя все сечение газохода.

Компенсация температурного расширения воздухоподогревателя осуществляется с помощью линзовых или набивных компенсаторов.

При сжигании многозольного топлива для предохранения концов труб от абразивного износа в них устанавливаются трубки длиной 150 - 200 мм. При температуре продуктов сгорания более 500 °С верхние трубные доски покрывают теплоизоляционной массой.

Трубчатые рекуперативные воздухоподогреватели.

Наибольшее распространение в отечественном котлостроении получили трубчатые воздухоподогреватели. Они состоят из ряда параллельных труб, расположенных в шахматном порядке и присоединенных к трубным доскам. Снаружи воздухоподогреватель имеет плотные стенки и воздухоперепускные короба.

В большинстве конструкций воздухоподогревателей газ движется внутри труб, а воздух - в межтрубном пространстве. Для создания перекрестного движения при многоходовой схеме устанавливают промежуточные трубные доски. Трубы вставляют в отверстия досок, а концы их обваривают. Промежуточные доски крепят к отдельным трубам на хомутах. Это не обеспечивает хорошей плотности и имеет место переток воздуха из одного хода в другой. Толщину трубных досок рассчитывают из условий прочности. Доска тем толще. Чем меньше промежуток между трубами, который обычно равен или несколько больше 9 мм. В среднем толщина верхних и нижних досок 15-25 мм, а промежуточных 5-10 мм. компенсатор устанавливают в верхней части (рис. 5).

Трубы воздухоподогревателя на входном участке длиной 150-200 мм изнашиваются в результате абразивного действия летучей золы. Для предотвращения золового износа в трубы вставляют разрезные вставки.

При омывании верхней трубной доски газами высокой температуры (выше 500°С) для снижения температуры металла доски могут закрываться теплоизолирующей массой.

Применяются однопоточная и двухпоточная схемы подвода воздуха в воздухоподогреватель. В воздухоподогревателях парогенераторов малой и средней мощности применяется однопоточная схема подвода воздуха по его широкой стороне.

Рис. 6. Компенсаторы тепловых расширений воздухоподогревателя: а - линзовые компенсаторы; б - набивные компенсаторы; 1 - трубная доска; 2 - компенсатор расширения труб относительно короба воздуха; 3 - компенсатор расширения короба относительно каркаса; 4 - каркас короба; 5 - камера с крошкой шамота и песка; 6 - лист уплотнения

В агрегатах большой мощности высота одного воздушного хода достигает больших размеров, и число ходов воздуха в каждой ступени воздухоподогревателя уменьшается.

Двухпоточная схема подвода воздуха позволяет уменьшать высоту хода и увеличивать число ходов при меньшем в них числе рядов трубок и, соответственно, уменьшить сопротивление по ходу воздуха и повысить температурный напор в воздухоподогревателе. Применение двухпоточной схемы подвода воздуха и труб малого диаметра с малым шагом позволяет создать достаточно компактные воздухоподогреватели.

Различные схемы компоновки трубчатых воздухоподогревателей показаны на рис. 7.

Рис. 7. Схемы компоновки воздухоподогревателя: а - двухпоточный по воздуху при двустороннем его подводе; б - двухпоточный при одностороннем подводе воздуха; в - многопоточный по воздуху; 1 - вход холодного воздуха; 2 - выход горячего воздуха

Трубчатые воздухоподогреватели просты по конструкции, надежны в работе и более плотны, чем другие системы воздухоподогревателей. Недостатком трубчатых воздухоподогревателей являются относительно большие удельный расход металла и удельный объем.

Регенеративные воздухоподогреватели.

Регенеративный воздухоподогреватель представляет собой вращающийся барабан с набивкой из тонких стальных гофрированных или плоских листов, образующих каналы малого эквивалентного диаметра (dэкв = 4 - 5 мм) для прохода воздуха и продуктов сгорания. Набивкой, которая служит поверхностью теплообмена, заполняется пустотелый ротор, разделенный сплошными перегородками на изолированные друг от друга секторы (схема 4).

Рис. 8. Регенеративный воздухоподогреватель: 1 - вал ротора; 2 - подшипники; 3 - электродвигатель; 4 - набивки; 5 - наружный кожух; 6, 7 - радиальное и периферийное уплотнения; 8 - утечка воздуха через уплотнения

Ротор медленно с частотой вращения 2 - 6 об/мин вращается в неподвижном корпусе. Корпус разделен на две части секторными плитами. В одну из них через горловину поступают продукты сгорания, в другую - воздух. Движение потоков газа и воздуха раздельное и непрерывное. При непрерывном вращении ротора его металлическая набивка попеременно проходит через эти потоки. Сначала тепло газов аккумулируется, а затем отдается воздуху. Этот процесс повторяется, и в итоге организуется непрерывный нагрев воздуха. Взаимное движение потоков продуктов сгорания и воздуха противоточное. Поверхность нагрева 1 м3 набивки составляет 200 - 250 м2. Длительность пребывания набивки в газовом и воздушном потоках менее 30 с. Толщина листов набивки 0,6 - 1 мм. Мощность электродвигателя для привода ротора воздухоподогревателя 3 - 5 кВт. Регенеративные воздухоподогреватели указанной конструкции отличаются меньшими габаритными размерами.

Недостатками регенеративных воздухоподогревателей являются повышенный переток воздуха в газовую среду (до 10 %), что увеличивает потерю тепла с уходящими газами, а также наличие вращающихся элементов и системы водяного охлаждения вала ротора и подшипников. Вследствие коробления набивки подогрев воздуха в регенеративных воздухоподогревателях ограничен температурой 300 - 350 °С.

При необходимости более высокого подогрева воздуха воздухоподогреватель выполняют комбинированным из регенеративного воздухоподогревателя с подогревом в нем воздуха до 250 - 300 °С и трубчатого, в котором завершается подогрев воздуха до более высокой температуры.

Рис. 9. Схема установки комбинированного рекуперативного и регенеративного воздухоподогревателя: 1 - топка; 2 - экраны топочной камеры; 3 - фестон; 4 - ширмовый пароперегреватель; 5 - конвективный пароперегреватель; 6 - водяной экономайзер I ступени; 7 - то же II ступени; 8 - регенеративный воздухоподогреватель I ступени; 9 - рекуперативный трубчатый воздухоподогреватель II ступени

Регенеративные воздухоподогреватели до последнего времени применялись в печах, а теперь и в котельных агрегатах. В котельных агрегатах применяют вращающиеся воздухоподогреватели. Воздухоподогреватель может быть вертикальным и горизонтальным. Он представляет собой вращающийся цилиндр, внутренняя часть которого заполнена тонкими гофрированными железными листами.

Ротор при помощи специального мотора вращается со скоростью 2-5об/мин, так что набивка попеременно находится то в газовом, то в воздушном потоке. Движение газа и воздуха - противоточное. Вращающийся ротор закрыт плотным неподвижным кожухом, к верхней и нижней частям которого присоединены воздушные короба. Сечение для прохода воздуха обычно меньше, чем для прохода газов и составляет 30-40% общего сечения ротора. Газовая и воздушная стороны разделены секторной плиткой, которая является элементом уплотнения воздухоподогревателя. Поверхность нагрева набирают из специальных пакетов, устанавливаемых в 2-3 ряда. Каждый пакет устанавливают в соответствующие ячейки ротора. Это позволяет легко заменять изношенные элементы.

Уплотнение между газовой и воздушной сторонами в регенеративных подогревателях - один из важных элементов. При хорошем состоянии уплотнений переток в газы составляет 10%, а иногда доходит и до 20%.

В регенеративных воздухоподогревателях хорошо решается вопрос обдувки. Для этой цели в нижней части подогревателя устанавливают сопло, перемещающееся в радиальном (по отношению к ротору) направлении. Так как сам ротор вращается, то имеет место попеременная обдувка всех элементов подогревателя. Расход воздуха или пара на обдувку невелик, поскольку обдувка всей поверхности проводится одним соплом. При движении струй воздуха из обдувочного аппарата происходит вибрация набивки, которая способствует отслаиванию загрязнения и улучшает эффективность обдувки.

Наряду с воздушной в последнее время стали использовать водяную обдувку во время работы. Воду подают через одно-два сопло, установленные под подогревателем на стороне, омываемой воздухом.

Эти воздухоподогреватели перспективны для мощных котлов. При выполнении набивки из керамики можно осуществить высокий подогрев воздуха. Интенсивность набивки 450 мІ/мі, что превосходит в 2-3 раза рекуперативные воздухоподогреватели. Скорость газа и воздуха примерно 10 м/с.

Регенеративные воздухоподогреватели обладают рядом преимуществ: малыми габаритами и весом, меньшей опасностью газовой коррозии. Основная причина этого в том, что в нем допускается большой износ листов, так как возникающие сквозные отверстия в набивке не являются очагом перетока воздуха. Поэтому набивку меняют только при износе, равном 20% ее веса. Основной недостаток - большой присос воздуха в дымовые газы.

Выбор температуры горячего воздуха.

Температура горячего воздуха при сжигании твердых топлив определяется не только характеристиками топлива, но и организацией его сжигания.

Количество поступающего в зону горения воздуха по массе в несколько раз превосходит массу топлива. Недостаточный подогрев воздуха может затормозить воспламенение топлива и привести к значительному недожогу. Так, для топлив с относительно малым выходом летучих веществ (Vdaf < 25 %) раннее воспламенение и низкий механический недожог достигаются при температуре горячего воздуха не ниже 300 °С.

Более низкий подогрев воздуха (250-300 °С) по условиям горения допустим для топлив с высоким выходом летучих (Vdaf > 25 %). Исключение составляют сильновлажные топлива, требующие использования для работы в пылесистеме высокотемпературного сушильного агента. Последний можно получить путем смешения части горячих топочных газов с воздухом. Тогда допустимо некоторое снижение подогрева воздуха в воздухоподогревателях.

Так, при влажности топлива ? 2 (%·кг)/МДж температура горячего воздуха может быть принята 270-300 °С, а при ? 5 (%·кг)/МДж - 400 °С.

Обеспечение жидкого шлакоудаления требует высокого подогрева воздуха (не ниже 350 °С). Уровень его подогрева зависит от выхода летучих, температуры плавкости золы и влажности сжигаемого топлива.

Сжигание мазута и природного газа допускает умеренный подогрев воздуха, при котором исключается недогорание топлива в высоконапряженных топках. Экономически выгодно подогревать воздух выше температуры питательной воды, поступающей в экономайзер.

При температурах горячего воздуха выше 300 °С компоновка воздухоподогревателя выполняется двухступенчатой, в рассечку с водяным экономайзером.

В табл. 1 приведены рекомендуемые значения температуры горячего воздуха для различных топлив.

Таблица 1.

Характеристика топочного устройства

Характеристика топлива

Рекомендуемая температура tгв , °С

Топки с твердым шлакоудалением

Сухое топливо Wrпр?0,7(%·кг)/МДж: Vdaf ? 25 % Vdaf > 25 % Влажное топливо, Vdaf > 25%: Wrпр = 0,7 - 1,5 % Wrпр = 1,5 - 5 % Wrпр > 5 %

300 - 350

250 - 300

270 - 320

320 - 350

350 - 400

Топки с жидким шлакоудалением

Сухое топливо, Wrпр?0,7 (%·кг)/МДж: Vdaf? 25% Vdaf >25% влажное топливо

350-380

380-400

400-450

Открытые камерные топки

Мазут, природный газ

250-300

3. Коррозия воздухоподогревателей

Дымовые газы содержат водяные пары и продукты сгорания серы. Сернистый ангидрид соединяется с парами воды и образует пары серной кислоты. В «хвостовых» поверхностях нагрева происходит конденсация серной кислоты на более холодных, чем газы, металлических стенках. В результате создаются условия для интенсивной коррозии металла.

При сжигании высокосернистых мазутов возникает ванадиевая коррозия труб в зоне газа с температурой выше 690°С (температура ее плавления) разрушает защитную оксидную пленку трубы и обнажающийся металл подвергается интенсивной сернистой коррозии.

Как показали опыты, точка росы зависит не только от влажности дымовых газов, но и от содержания серного ангидрида в них.

Температура конденсации водяного пара определяется величиной его парциального давления:

где P - давление в газоходе

Температура точки росы чистых водяных паров не превышает 60°С.

Снижение интенсивности коррозии может быть достигнуто: удалением серы из топлива, введением присадок в топочные газы, изготовлением поверхности нагрева из материалов, хорошо сопротивляющихся коррозии, повышением температуры металла выше температуры точки росы.

Сера из топлива может быть частично удалена только путем механической сепарации сернистого колчедана (до 50%) за счет большего его удельного веса. Удаление летучей серы из топлива является сложным процессом, в настоящее время экономически нецелесообразным.

Повышение температуры стенки выше температуры точки росы является одним из наиболее распространённых способов защиты от коррозии. В связи с этим для высоковлажных топлив применяют подогрев воздуха перед входом его в воздухоподогреватель до 30-100°С, осуществляя его либо путем рециркуляции части горячего воздуха, либо использую для его подогрева пар из отборов турбины (калориферы). Иногда повышение температуры стенки достигается применением частичного прямотока.

Рециркуляцию воздуха для защиты воздухоподогревателя от коррозии широко применяют на электростанциях в тех случаях, когда для устранения коррозии, оказывается достаточным предварительный нагрев воздуха до 50-65°С. При более высоком подогреве возрастает температура уходящих газов, что приводит к снижению КПД котла.

Более высокий подогрев воздуха до котла приводит к чрезмерному росту температуры уходящих газов. Однако для сернистых топлив температура точки росы обычно превышает 100°С. В таких случаях, приходится мириться с неизбежной коррозией первой ступени воздухоподогревателя.

В случае применения рециркуляции горячего воздуха количество тепла, передаваемого в воздухоподогревателе, не меняется. Рециркуляция сказывается только на величинах скорости воздуха и на температурном напоре.

Рис. 10. Схемы потоков воздуха и газов при различной компоновке воздухоподогревателя: 1 - поток газов; 2 - воздух; 3 - линия рециркуляции воздуха; 4 - дутьевой вентилятор; 5 - вентилятор рециркуляции; 6- водяной экономайзер

Выбрав в соответствии с точкой росы необходимую температуру на входе в воздухоподогреватель , °С, находят коэффициент рециркуляции:

Где и - температура холодного воздуха с учетом и без рециркуляции.

Расход воздуха через воздухоподогреватель увеличивается в (1+) раз. При схеме рециркуляции (рис. 9 а) через дутьевой вентилятор проходит увеличенный расход воздуха, что повышает расход электроэнергии на дутье. В схеме мощность привода дутьевого вентилятора не меняется, но устанавливается дополнительный вентилятор рециркуляции 5, что усложняет схему.

Использование пара из отбора турбин для подогрева воздуха оказывается более экономичным, чем рециркуляции газов, если при проектировании турбины этот отбор предусмотрен. Однако при значительном подогреве воздуха сильно повышается температура уходящих газов, что делает экономически целесообразным подогрев воздуха свыше 50-60°С.

Использование «отборного» пара позволяет снизить расходы на собственные нужды и одновременно повысить КПД станции.

Рис. 11. Схемы организации парового подогрева воздуха: 1 - паровой калорифер; 2 - воздухоподогреватель; 3 - пакеты водяного экономайзера; 4 - газовый испаритель; 5 - барабан испарителя; 6 - поступление воздуха; 7 -поступление газов

Необходимый для подогрева воздуха пар низкого давления можно получить из газовых испарителей, устанавливаемых вместо первой ступени воздухоподогревателя (рис. 11 а). схемы разработаны в ВТИ.

Применение схемы а на одном из действующих котлов позволило снизить температуру уходящих газов с 225 до 135°С и повысить КПД котла на 6%.

Заключение

Воздухоподогреватели имеют широкое использование (отопление, теплоэнергетика, металлургия) и их конструкции постоянно совершенствуются, чтобы увеличить КПД. Главной задачей воздухоподогревателей является передача воздуху тепла.

Литература

1. Овсянник А.В., Акимченко В.Г. Общая энергетика.

2. Бойко Е.А. Котельные установки и парогенераторы.

3. Резник М.И. Паровые котлы тепловых электростанций. Энергоиздательство 1981.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Конструкция и характеристики котла. Расчет объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение расхода топлива. Поверочный тепловой расчет водяного чугунного экономайзера, воздухоподогревателя, котельного пучка, камеры дожигания, фестона, топки.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 28.02.2015

  • Расчетно-технологическая схема трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива. Расход топлива, подаваемого в топку. Поверочный тепловой расчет топочной камеры и фестона.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 13.12.2011

  • Методы расчета сжигания и расхода топлива, КПД, теплового и эксергетического балансов котельного агрегата. Анализ схем установки экономайзера, воздухоподогревателя, котла-утилизатора с точки зрения экономии топлива и рационального использования теплоты.

    курсовая работа [893,0 K], добавлен 21.06.2010

  • Генерация насыщенного или перегретого пара. Принцип работы парового котла ТЭЦ. Определение КПД отопительного котла. Применение газотрубных котлов. Секционированный чугунный отопительный котел. Подвод топлива и воздуха. Цилиндрический паровой барабан.

    реферат [2,0 M], добавлен 01.12.2010

  • Расчет объемов воздуха, продуктов горения, жаропроизводительности топлива с учетом влаги в воздухе. Составление теплового баланса котлоагрегата по упрощенной методике теплотехнических расчетов Равича. Определение коэффициента полезного действия котла.

    практическая работа [52,5 K], добавлен 04.12.2010

  • Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания твердого топлива. Распределение тепловосприятий по поверхностям нагрева котла. Распределение по пароводяному тракту. Расчет трубчатого воздухоподогревателя. Тепловой баланс котла. Поверочный расчет ширм.

    курсовая работа [334,5 K], добавлен 23.11.2012

  • Расчет горения топлива и определение средней характеристики продуктов сгорания в поверхностях котла типа КЕ-4-14. Составление теплового баланса, расчет первого и второго газохода, хворостовых поверхностей нагрева. Подбор дополнительного оборудования.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 17.04.2010

  • Краткое описание теории горения топлива. Подготовка твердого топлива для камерного сжигания. Создание технологической схемы. Материальный и тепловой баланс котлоагрегата. Продукты сгорания твердого топлива. Очистка дымовых газов от оксидов серы.

    курсовая работа [8,9 M], добавлен 16.04.2014

  • Котельный агрегат водочный конструкции типа БКЗ-75–39ФБ, его характеристика и технические особенности. Расчет объёма воздуха, энтальпий и продуктов сгорания. Сепаратор пыли. Тепловой баланс котлоагрегата. Схемы приготовления пылевидного топлива.

    курсовая работа [153,4 K], добавлен 23.01.2011

  • Методика расчета горения топлива на воздухе: определение количества кислорода воздуха, продуктов сгорания, теплотворной способности топлива, калориметрической и действительной температуры горения. Горение топлива на воздухе обогащённым кислородом.

    курсовая работа [121,7 K], добавлен 08.12.2011

  • Расчет горения топлива. Тепловой баланс котла. Расчет теплообмена в топке. Расчет теплообмена в воздухоподогревателе. Определение температур уходящих газов. Расход пара, воздуха и дымовых газов. Оценка показателей экономичности и надежности котла.

    курсовая работа [4,7 M], добавлен 10.01.2013

  • Описание котлоагрегата до перевода на другой вид топлива. Характеристика принятых к установке горелок. Обоснование температуры уходящих газов. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания при сжигании двух видов топлива. Тепловой баланс и расход топлива.

    дипломная работа [3,3 M], добавлен 13.06.2015

  • Паропроизводительность котла барабанного типа с естественной циркуляцией. Температура и давление перегретого пара. Башенная и полубашенная компоновки котла. Сжигание топлива во взвешенном состоянии. Выбор температуры воздуха и тепловой схемы котла.

    курсовая работа [812,2 K], добавлен 16.04.2012

  • Полезная тепловая нагрузка печи. Расчет процесса горения топлива в печи. Коэффициент избытка воздуха. Построение диаграммы продуктов сгорания. Тепловой баланс процесса горения. Подбор котла-утилизатора. Расчет испарительной поверхности, экономайзера.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.12.2012

  • Технические характеристики котла ТГМ-151. Расчёт теплового баланса котельного агрегата. Конструкция топочной камеры. Схема внутрибарабанных устройств. Назначение регенеративного воздухоподогревателя и пароохладителя. Устройство водяного экономайзера.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 31.03.2018

  • Типы топок паровых котлов, расчетные характеристики механических топок с цепной решеткой. Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива, составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива.

    методичка [926,6 K], добавлен 16.11.2011

  • Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива. Составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива. Расчет геометрических параметров топки. Площади поверхностей топки и камеры догорания.

    курсовая работа [477,7 K], добавлен 01.04.2011

  • Водоснабжение котельной, принцип работы. Режимная карта парового котла ДКВр-10, процесс сжигания топлива. Характеристика двухбарабанных водотрубных реконструированных котлов. Приборы, входящие в состав системы автоматизации. Описание существующих защит.

    курсовая работа [442,0 K], добавлен 18.12.2012

  • Определение расхода воздуха и количества продуктов горения. Расчет состава угольной пыли и коэффициента избытка воздуха при спекании бокситов во вращающихся печах. Использование полуэмпирической формулы Менделеева для вычисления теплоты сгорания топлива.

    контрольная работа [659,6 K], добавлен 20.02.2014

  • Описание структуры и тепловой схемы теплоэлектроцентрали, турбоагрегата и тепловой схемы энергоблока, конденсационной установки, масляной системы. Энергетическая характеристика и расход пара на турбину. Принцип работы котла и топочного устройства.

    отчет по практике [2,3 M], добавлен 25.04.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.