Clasificarea cazanelor și a principalilor parametri lor - studopediya
Cazanele se disting prin următoarele caracteristici:
Energie - generatoare de abur pentru turbina cu abur; acestea se disting prin eficiență ridicată, parametrii de abur de înaltă presiune.
Industriale - producerea de abur pentru turbine cu abur, precum și pentru nevoile tehnologice ale întreprinderii.
Încălzire - producerea de abur pentru încălzirea clădirilor industriale, rezidențiale și publice. Acestea includ și cazane. Cazan - un dispozitiv de recepție a apei calde, la o presiune peste cea atmosferică.
cazane de recuperare - concepute pentru a produce abur sau apă caldă prin utilizarea resurselor de energie termică secundare (RES) pentru reciclare industria chimică, gunoiul menajer, etc.
Energotechnological - proiectat pentru a genera abur în detrimentul RES și sunt parte integrantă a procesului (de exemplu, unități de recuperare sifon).
Conform construcției unității de ardere (Figura 7.):
Fig. 7. Instalațiile de ardere de clasificare generală
Distinge cuptoare cu strat - pentru arderea combustibilului sub formă de particule și camera - pentru arderea combustibililor gazoși și lichizi și combustibili solizi în (sau melkodroblenom) stare pulverizată.
Straturi de cuptor Focar sunt împărțite într-un solid și o cameră cu pat fluidizat și - în echicurent și palele ciclon (vortex).
cuptor Camera pentru cuptor de combustibil pulverizat este împărțit într-o îndepărtare solid și lichid de zgură. In plus, prin design, acestea pot fi mono- și multicamerala și asupra regimului aerodinamic - sub vid și sub presurizarea.
Practic, schema sub descărcare, atunci când conductele de evacuare a fumului din presiunea cazanului construiește mai mică decât cea atmosferică, adică, în vid. Dar, în unele cazuri, motorina de ardere și combustibil sau combustibil solid cu circuit de zgură de la robinet poate fi utilizat sub presurizarea.
Schema cazan sub presurizarea. În aceste setări kotlahvysokonapornaya Blow oferă exces de presiune în camera de ardere 4 - 5 kPa, care permite depășirea rezistenței aerodinamice a traseului de gaz (figura 8.). Prin urmare, în această schemă nu exhaustor. etanșeitatea la gaze a traseului de gaz prin montarea pereților cu membrană în camera de ardere și pereții hornurilor cazanului.
Avantajele acestui sistem:
- un cost de capital relativ scăzut de construcție umed;
- mai mică în comparație cu un cazan, care funcționează în
subpresiune, consumul de energie pentru nevoile proprii;
- eficiență mai mare datorită pierderilor reduse din gazele de eșapament din cauza lipsei de aspirație a aerului în traseul de gaz al cazanului.
Dezavantajul - complexitatea proiectării și tehnologiei de încălzire a suprafețelor membranei.
În funcție de tipul de lichid de răcire. generată de cazan: abur și apă.
Prin mutarea gaze și apă (abur):
- -tube (tub de foc și un tub de foc);
Schema-tub de foc cazan. Cazanele concepute pentru sisteme de încălzire închise, ventilație și apă caldă și sunt disponibile pentru a fi utilizate de presiunea de lucru admisibilă de 6 bar și temperatura apei admisibilă la 115 ° C. Cazanele sunt proiectate pentru a rula pe combustibili gazoși și lichizi, inclusiv păcură și țiței, și asigură o eficiență atunci când funcționează pe gaz - 92% și păcură - 87%.
cazane de oțel au o cameră orizontală ardere marșarier, cu o dispunere concentrică a conductelor de evacuare (Fig. 9). Pentru a optimiza sarcina termică, presiunea în camera de ardere și a gazelor arse Temperatura conductei de evacuare din oțel inoxidabil, echipat cu turbulatori.
Fig. 8. schema Cazan de „supraalimentare“:
1 - puț de aspirație a aerului; 2 - ventilator de înaltă presiune;
Prima etapă; etapa preîncălzitor de aer la 2 - 5; 6 - canale
aer cald; 7 - unitate arzător; 8 - etanșă la gaz
ecrane realizate din tuburi cu membrană; 9 - fum
Fig. 9. Diagrama camerei de ardere cazan-tub de foc:
1 - un capac frontal;
3 - conducte de evacuare a gazelor arse;
4 - folii tubulare;
5 coș de fum al cazanului;
6 - porțiunea de coș pentru camine;
7 - Unitate de arzător
Prin metoda de circularea apei toate diferite modele de cazane de abur la întreaga gamă de presiune de operare poate fi redusă la trei tipuri:
- cu circulație naturală - Fig. 10a;
- cu multiple circulație forțată - Fig. 10b;
Fig. 10. Metodele de circulație a apei
La cazanele cu circulație naturală a de lucru a circuitului fluidului de circulație prin evaporare realizată datorită diferenței de densitate de stîlpi medie de lucru: apa din sistemul standpipe nutritiv și amestecul de apă-abur în porțiunea din vaporizator a circuitului de circulare de ridicare TION (Figura 10a.). Presiunea de conducere în bucla de circulație poate fi exprimată prin formula
unde h - înălțimea de contur, g - accelerația cădere liberă. - densitatea amestecului de apă și abur.
Când presiunea critică a mediului de lucru este o singură fază și densitatea acestuia depinde numai de temperatura și deoarece aceștia din urmă sunt apropiate unul de altul în sistemele RidicaĠi montant și, capul de circulație de conducere va fi foarte mică. Prin urmare, în practică, se aplică cazanelor cu circulație naturală numai la presiuni ridicate sunt, în general, nu mai mare de 14 MPa.
Mișcarea fluidului de lucru prin evaporare circulație caracter contur zuetsya multiplicitate K, care este raportul dintre timpul de curgere a masei fluidului de lucru prin vaporizator la cazan, producția de ceas cu abur. Pentru cazane moderne presiune ultraînaltă K = 5-10 pentru cazane și presiuni medii scăzute variind de la 10 până la 25 K.
O caracteristică a cazanului cu circulație naturală cu o metodă de configurare a suprafețelor de încălzire, care cuprinde următoarele:
· Dipleg nu ar trebui să fie încălzit pentru conservare la un nivel ridicat;
· Țeavă de ridicare trebuie să fie proiectate pentru a preveni formarea de blocare a vaporilor de conducere pe un amestec abur-apă;
· Viteza de apă și amestecuri ale acestora în toate tuburile trebuie să fie moderate pentru a obține o rezistență hidraulică scăzută, care se realizează prin selectarea țevilor de suprafețe de încălzire, cu un diametru suficient de mare (60 - 83 mm).
La cazanele cu circulație forțată multiplă a circuitului de circulație a vaporizatorului mediu de lucru se realizează prin acționarea pompei de circulație incluse în fluxul montant fluidului de lucru (Fig. 10b). circulația multiplicitate este menținută scăzută (K = 4-8), deoarece pompa de circulație asigură păstrarea sub toate fluctuațiile de sarcină. Cazanele cu circulație forțată multiplă economisește încălzirea suprafețelor metalice au fost permise viteze crescute și un amestec de apă, parțial îmbunătățind astfel pereții conductelor de răcire. Dimensiunile unității, astfel, oarecum redusă, deoarece diametrul tuburilor pot fi alese mai mică decât cea pentru un cazan cu circulație naturală. Aceste cazane pot fi utilizate până la presiunea critică 22,5 MPa, iar prezența tamburului permite să se scurgă bine și purjare cazan de abur cu apă contaminată.
Există o varietate de circulație a apei în abur cu flux continuu - circulația combinată care se realizează printr-o pompă specială sau un circuit de flux paralel suplimentar al circulației naturale în porțiunea din vaporizator a cazanului cu flux continuu, care permite răcirea îmbunătățită a tuburilor de cuptoare pentru sarcini mici ale cazanului datorită creșterii de 20-30% în greutate prin ea circulat mediul de lucru.
Circuit cazan cu circulație forțată multiplă la presiune subcritic dat în Fig. 11.
Fig. 11. Schema structurală a unui cazan de circulație forțată multiplă:
3 - Standpipe feed-pipe; 4 - pompă de circulație; 5 - distribuția circuitului de curgere a apei;
6 - RADIAL izolatoare de suprafață de încălzire evaporator;
7 - festoon; 8 - supraîncălzitor;
Pompa de circulație 4 este acționată cu o cădere de presiune de 0,3 MPa, și permite utilizarea de țeavă cu diametru mic, oferind o economie de metal. țevi de diametre mici și multiplicitate scăzută de circulație (4 - 8) cauzează reducerea relativă a volumului de apă al mașinii, în consecință, a redus dimensiunile de gabarit ale tamburului, reducând alezajelor în acesta și, prin urmare, reducerea costului total al centralei.
Volum mic și independența de circulație cap utilă a sarcinii poate topi rapid și a opri mașina, adică, lucrează în ajustarea și start-up Mod. Domeniul de aplicare a mai multor cazane cu circulație forțată este limitată la presiuni relativ scăzute sub care se poate obține cel mai mare beneficiu economic datorită ieftinirea suprafețelor de încălzire prin convecție dezvoltate ale vaporizatorului. Cazane cu multiple TION de circulație forțată găsite în distribuția de instalații de recuperare a căldurii și cu ciclu combinat.
In echicurent agregă toate impuritățile care provin din apa de alimentare nu pot fi îndepărtate prin purjare cu cazanele cu tambur și altele asemenea sunt depuse pe pereții suprafețelor de încălzire sau cu turbina antrenate de abur. Prin urmare, uniFLOW cazane cerințe ridicate privind calitatea apei de alimentare.
Pentru a reduce pericolul de epuizare a conductelor din cauza depunerilor acestor săruri în zona în care ultimele evaporare picăturile de umiditate și supraîncălzirii pornește, la presiuni subcritice scoase din cuptor, în coșul de convecție (așa numita zonă de tranziție marcată).
În zona de tranziție este o pierdere de energie și depunerea de impurități, precum și temperatura peretelui țevii de metal în zona de tranziție mai mică decât în cuptor, pericolul țevilor de epuizare este semnificativ redusă și grosimea de depunere pot fi mai evitate. mezhpromyvochnaya Prin urmare alungește cazanului de lucru de campanie.
Din cauza cantității mici de apă acumulate în cazan o dată prin joaca un important rol de alimentare cu apă sincronicitate, combustibil și aer. În cazul încălcării acestei corespondențe a turbinei poate fi alimentat cu abur umed sau supra-încălzit, și, prin urmare, la curgerea directă unități de control automatizarea tuturor proceselor este o necesitate.
cazan Odata ce-LK prin design profesor Ramzin. O caracteristică este dispunerea suprafețelor de încălzire cazan radiație sub forma de ridicare orizontală tuburilor pe pereții cuptorului de înfășurare cu un minim de colector (Fig. 12).
Fig. 12. Conceptul de design de o dată prin Ramzin cazan:
3 - inferior colector de apă; 4 - Ecran
conducte; 5 - colectarea amestecului colector superior; 6 - Marcat
o zonă de tranziție; o parte de perete supraîncalzitorului - 7;
porțiunea superheater convectiva - 8; 9 -vozduhopodogrevatel;
După cum se arată în continuare, o astfel de screening are ambele părți pozitive și negative. Este pozitiv chiar și încălzirea tuburilor individuale, care sunt incluse în bandă, deoarece tubul trece prin înălțimea focarului toate zonele de temperatură în aceleași condiții. Negativ - imposibilitatea realizării suprafețelor de radiație ale fabricii din blocuri mari, precum și o tendință crescută la razverkam termohidraulic (distribuția neuniformă a temperaturii și presiunii în conductele din lățimea de evacuare a gazelor) la presiune ultraînaltă și supercritic datorită mari incrementul entalpie într-o bobină lungă.
În plus, cazanele de abur sunt clasificate de către presiunea de vapori și producerea aburului.
- scăzută - 1 MPa;
- medie de la 1 la 10 MPa;
- ridicat - 14 MPa;
- ultrahigh - 18-20 MPa;
- Supercritic - 22,5 MPa și mai sus.
- Mediu - 50-240 t / h;
- mare (energie) - peste 400 t / h.
Următorii indici sunt setate pentru a marca cazanelor:
tipul de combustibil și. Prin - cărbune; B - cărbune brun; C - șisturi; M - ulei greu; T - gaz (păcura și gaz în indicele de tip cuptor camera cuptor nu este specificat); Despre - deșeuri, gunoi; D - alți combustibili;
tipul de cuptor. T - camera se introduce cu îndepărtarea zgurii solidă; F - camera de zgură de furnal robinet; P - calcinarea (indicele de combustibil este ars în cuptorul stratului, în desemnarea nu este specificat); In - cuptorul vortex; C - ciclon cuptor; F - cuptor cu pat fluidizat; Desemnarea în cazanele supraalimentat injectat indice H; în performanță rezistent la seismice - Indicele C.
Metoda tsirklyatsii. E - naturale; Etc - multiple forțată;
PP - o dată prin cazane.
cazan pentru abur - producția de abur (t / h), presiunea aburului supraîncălzit (bar), temperatura aburului supraîncălzit (° C);
pentru apă caldă - capacitate de încălzire (MW).
De exemplu: Zh Pp1600-255-570 paroproizvodi cazan Linie Debit 1600 t / h supraîncălzit presiunii aburului - 255 bari, temperatura aburului - 570 ° C, cu cuptorul de zgură de la robinet.
Sub aranjamentul aranjament mutual gazoho-ing și încălzire suprafețele zumevaetsya-subminând cazan (Fig. 13).
Fig. 13. Dispunerea circuitului cazanelor:
și --- aranjament în formă de U; B - aranjament dublu filet; în - aranjamentul cu două arbore de convecție (în formă de T); r - aranjament cu arbori convective în formă de U; d - aranjament Focar cu un invertor; e - aspect turn
Cele mai frecvente aranjament în formă de U (Fig.13a - o singură rolă 13b -. Dublu filet). Avantajele acestora sunt alimentarea cu combustibil la partea inferioară a cuptorului și retragerea produselor de ardere din partea inferioară a arborelui de convecție. Dezavantajele acestui aranjament - gazele inegale umplere camera de ardere și de ohmi inegale, disponibilitatea produselor de combustie pe suprafețe, supraîncălzire, la partea de sus a sta-și neregulată a concentrației gata de cenușă prin secțiunea arborelui convectie.
aranjament în formă de T, cu doi arbori convectiv tive dispuse pe ambele părți ale focarului cu mișcarea gazului de ridicare în camera de ardere (fig. 13c), poate reduce adâncimea arborelui convecției și înălțimii hori zontally gaze arse, dar prezența a doi arbori con-convective complică aerisirea .
Unitate de trei aranjament cu un arbore de convecție cu două inel (fig. 13d) este uneori utilizat în descompunere superioare Raspaud de absorbire.
Patru aranjament (T-dublu filet) cu două verticale-pe rehodnymi-pass, a umplut-gap-conjugate suprafețele de încălzire Xia se aplică atunci când unitatea este în cenușă de combustibil cu cenușă de topire scăzut.
aspect turelă (Fig. 13e) este utilizat pentru generatoarele de abur de vârf care rulează pe gaz și păcură, în scopul de a utiliza coșurilor IP-samotyagi. Astfel, există dificultăți asociate cu-fixare tive suprafețele de încălzire prin convecție.
U - în formă de aranjament cu un cuptor invertor cu un flux descendent de ardere în aceasta și înălțător mișcării sale în arborele cu convecție produs asigură o bună umplere torță cuptor supraîncazitoare poziție joasă și o cale de minimă rezistență, din cauza lungimii reduse conductei de aer (Figura 13e.). Dezavantajul acestui aranjament - afectarea aerodinamica de tranziție duct aranjament datorită arzătoarelor, ventilatoare de evacuare și la mare altitudine. Un astfel de aranjament poate fi adecvată atunci când lucrează la cazanul cu gaze și încălzire.