Зах Р. Г. Котельные установки. М., «Энергия», г.352 с. с илл.

Зах Р. Г. Котельные установки. М., «Энергия», г.352 с. с илл.

Пароль к архиву:bamper.info
Прямая ссылка:Скачать

Книга представляет собой учебник но курсу «Котельные установки» лля студентов высших технических учебных заведений.
Во введении рассмотрена и оинеана общая схема котельной установки и даны основные определения. Первая часть книги посвящена топливу, теории горении и эффективности использования его. Вторая — вопросам сжигания топлива и типам топочных устройств. В третье части разобраны основные типы паровых и водогрейных котельных агрегатов и рассмотрены их элементы, а также описаны основные материалы котлостроення. В четвертой части рассматриваются вспомогательные установки и устройства котельных: топливоподачи, золоулав-ливание и золоудаление, тяго-дутьевые устройства, водоподготовительные и питательные устаиовки и др. В последней, пятой, части изложены основы проектирования и эксплуатации промышленных котельных.
В приложениях к книге доны рекомендации к выполнению курсового расчета котельного агрегата, о также примеры выполнении курсовых проектов котельного агрегата и промышленной котельной.
Книга предназначена для студентов как очных, так и заочных учебных заведений. Поэтому она построена таким образом, чтобы студент мог изучить курс и выполнить предусмотренные учебным планом курсовые проекты самостоятельно.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ТОПЛИВО
Глава первая. Общие сведения о топливе ... 7
1-1. Виды топлива. 7
1-2. Топливные ресурсы СССР.. 8
1-3. Топливная политика СССР... 10
Глава вторая. Твердое топливо... 11
2-1. Происхождение... 11
2-2. Основные стадии превращений... 11
2-3. Состав.. 12
2-4. Летучие вещества и кокс. Спекяемость 18
2-5. Теплота сгорания... 19
2-6. Классификация... 21
Глава третья. Жидкое и газообразное топливо. 25
3-1. Происхождение.. 25
3-2. Жидкое топливо.. 29
3-3. Газообразное топливо 30
Глава четвертая. Элементы теории горения топлива... 32
4-1. Общие сведения о процессе горения. 32
4-2. Распространение пламени.. 33
4-3. Механизм горения частицы твердого и капли жидкого топлива ... 35
4-4. Реакции горения... 37
4-5. Теоретический объем воздуха, необходимый для горения; теоретический 38
объем дымовых газов. 40
4-6. Коэффициент избытка воздуха; действительные объемы воздуха и дымовых газов. 43
4-7. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания. 45
Глава пятая. Эффективность использования топлива ... 46
5-1. Использованное тепло топлива и потери тепла .. 46
5-2. Тепловой баланс котельного агрегата. 47
б-З. Коэффициент полезного действия котельного агрегата .. 52
ЧАСТЬ В'ЮРАЯ ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
Глава шестая. Классификация метопов сжигания топлива . 53
Глава седьмая. Слоевые топки 59
7-1. Топки с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижным слоем топлива .. 59
7-2. Топки с движущейся колосниковой решеткой... 65
7-3. Топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива 69
7-4. Технические характеристики слоевых топок. 73
Глава восьмая. Пылеприготовительные установки 75
8-1. Элементы процесса пылепрнготовления . 75
8-2. Системы пылеприготовлеиия.. 76
8-3. Схемы пылепрвгитовнтельных установок 76
8-4. Оборудование пылеприготовительных установок.. 80
8-5. Элементы теории размола и сушки топлива. Некоторые характеристики пылеприготовительных установок... 87
Г лава девятая. Топки для сжигании пылевидного топлива. 91
9-1. Факельные топки... 91
9-2. Циклонные топки.. 99
9-3. Технические характеристики топок для сжигания пылевидного топлива 102
Глава десятая. Топки для сжигания мазута и газа. 104
10-1. Топки для сжигания мазута. 104
10-2. Топки для сжигания газа.. 110
Глава одиннадцатая. Элементы теории движения газов и процесса горения в камерной топке. 115
11-1. Факельные толки.. 119
11-2. Циклонные (вихревые) предтопки.. 120
Глава двенадцатая. Теплообмен излучением в топке ... 120
12-1. Общие сведении... 120
12-2. Элементы теории излучения в топке 121
12-3. Выбор температуры дымовых газов в конце топки. 129
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ КОТЕЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ
Глава тринадцатая. Классификация котельных агрегатов .. 131
Г лови четырнадцатая. Типы паровых котельных агрегатов 136
14-1. Вертикально-цилиидрнческне котлы. 136
14-2. Вертикально-водотрубные котельные агрегаты... 138
14-3. Котельные агрегаты экранного типа'.. 145
Глава пятнадцатая. Элементы паровых котельных агрегатов ...„.«.« 149
15-1. Испарительные поверхности нагрева. Циркуляция 149
15-2. Сепарирующие устройства . 156
15-3. Пароперегреватели. 158
15-4. Водяные экономайзеры... 163
15-5. Воздухоподогреватели 167
15-6. Каркас и обмуровка 171
Глава шестнадцатая. Водогрейные котлы... 175
16-1. Чугунные водогрейные котлы 175
16-2. Стальные водогрейные котлы 177
16-3. Комбинированные водогрейио-паровые котлы 182
Г лава семнадцатая. Основные материалы котельных агрегатов... 184
17-1. Металлы котельных агрегатов 184
17-2. Огнеупорные материалы и изделия.. 187
17-3. Теплоизоляционные материалы 192
Глава восемнадцатая. Теплоотдача в конвективных поверхностях нагрева. Загрязнения и коррозия.. 193
18-1. Общие сведения.. 193
18-2. Температурный напор... 193
18-3. Коэффициент теплопередачи. 196
18-4. Уравнения теплового баланса и теплопередачи конвективных поверхностей нагрева... 208
18-5. Наружные загрязнения 209
18-6. Коррозия поверхностей иагрсва котельных агрегатов... 214
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА КОТЕЛЬНЫХ
Глава девятнадцатая. Топливное хозяйство.. 217
19-1. Общие сведения.. 217
19-2. Топливное хозяйство котельной, работающей на твердом топливе . 217
19-3. Перевозка и хранение жидкого топлива 224
19-4. Топливное хозяйство котельной, работающей на природном газе . . . 227
Глава двадцатая. Золоулавливание и шлакозолоудалеиие . 229
Глава двадцать первая. Тяга и дутье».. 234
21-1. Общие сведения ...„.. 234
21-2. Аэродинамические сопротивления.. 236
21-3. Самотяга 247
21-4. Аэродинамические особенности газового и воздушного трактов котельной установки.. 248
21-5. Дымовые трубы .. 250
21-6. Дымососы и дутьевые вентиляторы.. 254
Глава двадцать вторая. Питательные устройства, трубопроводы и арматура котельных... 259
22-1. Питательные устройства... 259
22-2. Трубопроводы ... 264
22-3. Арматура . 265
Глава двадцать третья. Вода и водное хозяйство котельных. 267
23 1. Общие сведения... 267
23-2. Свойства водных растворов твердых веществ... 269
23-3. Особенности газовых растворов j. 270
23-4. Показатели качества воды.. 270
23-5. Умягчение воды в катнонитовых установках... 273
23-6. Виды катнонитовых установок 275
23-7. Расчет катиопнтовых установок... 280
23-8. Химическое обессоливал не добавочной воды... 281
23-9. Деаэрация питательной воды. 282
23-10. Водный режим котельных агрегатов. Внутренняя коррозии 286
Глава двадцапи. четвертая. Контрольно-измерительные приборы и системы автоматического регулирования 293
24-1. Контрольно-измерительные приборы 293
24-2. Автоматическое регулирование 295
ЧАСТЬ ПЯТАЯ
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЕЛЬНЫХ
Глава двадцать пятая. Основы проектирования котельных. 298
25-1. Область распространения промышленных и отопительных котельных 298
25-2. Выбор производительности и типа котельной .. 298
25-3. Выбор числа и типа котлов. 299
25-4. Тепловые схемы котельных.. 300
25-5. Компоновка котельных... 304
25-6. Капиталовложения на сооружение котельных... 307
Глава двадцать шестая. Основы эксплуатации котельных . 308
26-1. Организация эксплуатации. 308
26-2. Контроль работы, оборудования; технический учет и техническая
отчетность . 309
26-3. Количественные и качественные показатели работы котельной . . . 309
26-4. Планирование работы котельной... 311
26-5- Калькуляция себестоимости выработки тепла и пара... 312
Приложения... 315
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Котельной установкой называют совокупность устройств н механизмов, предназначенных для производства водяного пара или приготовления горячей воды. Водяной пар используют для привода в движение паровых двигателей, для производственных нужд промышленности и сельского хозяйства и отопления помещений. Горячую воду предназначают для отопления производственных, общественных и жилых зданий, а также для коммунально-бытовых нужд населения.
В подавляющем большинстве котельных установок пар пли горячую воду получают путем использования тепла сжигаемого органического топлива. Однако в атомных установках пар и горячую воду получают, используя тепло цепной реакции распада ядер тяжелых элементов — урана или плутония.
По роду производимого теплоносителя различают установки с паровыми и водогрейными котлами.
Современная паровая котельная установка, принципиальная схема которой показана на рис. 0-1, представляет собой сложное сооружение. Основной частью ее является собственно паровой котел (А2), в котором осуществляется превращение воды в насыщенный пар. Однако в настоящее время собственно пяроиой котел сиелью повышения экономичности котельной установки дополняется следующими элементами: пароперегревателем 044), водяным экономайзером (А6) и воздухоподогревателем (А7).
Пароперегреватель предназначается для повышения температуры и энтальпии пара, полученного в когле, с целью повышения экономичности всей паросиловой установки. В водяном экономайзере используют тепло дымовых газов, уходящих из котла, для подогрева воды, подаваемой в котел, а в воздухоподогревателе — для подогрева воздуха, поступающего в его топку (А/), что существенно улучшает процесс горения топлива. Устанавливают либо только водяной экономайзер или воздухоподогреватель, либо тот и другой в совокупности; первое решение осуществляют в котельных установках небольшой производительности, а второе—в установках средней и большой производительности.
Собственно котел, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, а также топка, связанные в единое органическое целое, совместно С примыкающими к ним иаро- и водопроводами, соединительными газо- и воздух овод ами, арматурой образуют в целом котельный агрегат*. Котельный агрегат имеет каркас с лестницами и помостами для обслуживания н заключается в обмуровку.
Металлические поверхности элементов котельного агрегата, которые с одной стороны соприкасаются с дымовыми газами, а с другой — с водой, паром или воздухом и, таким образом, служат для передачи тепла от дымовых газов к воде, пару и воздуху, называют поверхностями нагрева.
Современный котельный агрегат обслуживается рядом вспомогательных механизмов и устройств, которые могут быть индивидуальными, когда они предназначены для обслуживания только одного агрегата, и групповыми, когда они обслуживают группу агрегатов.
В последнее время термин котельный агрегат часто заменяют термином парогенератор.

К вспомогательным механизмам и устройствам относят: дымососы и дутьевые вентиляторы, питательные и водоподготовительные установки, пылепригшоннтельные установки, топливоподачу, системы золоулавливания и золоудаления — при сжигании твердого топлива, мазутное хозяйство— при сжигании жидкого топлива, газорегуляторную станцию — при сжигании газообразного топлива.
Д ымососы {Б2) предназначаются для удалении дымовых газов из котельной установки, так как при наличии в котельном агрегате водяного экономайзера и воздухоподогревателя общее 1азовое сопротивление становится настолько большим, что естественная тяга, создаваемая дымовой трубой (БЗ) даже очень большой высоты, становится недостаточной для его преодоления. 1
Щутьеные вентиляторы (Б1) устанавливают для того, чтобы при подаче воздуха в топку преодолеть сопротивление горелок или слоя топлива на решетке, а также сопротивление воздухоподогревателя^
При сжигании твердого топлива образуются зола и шлак.-Зола уносится из топки дымовыми газами в газоходы котельной установки, а из них через дымовую трубу — в атмосферу, что привадит к загрязнению воздушного бассейна и окружающей территории. Кроме того, зола, проходя через дымососы, сильно изнашивает их, что приводит к необходимости частого ремонта. Во избежание всего этого; котельные установки, предназначенные для работы на твердом топливе, оснащают золоуловителем (В1), в котором дымовые газы очищаются от золы, унесенной из топки л Золоуловитель устанавливается перед дымесосами^ола, уловленная в "нем, удаляется через золоспускное устройство (£$).гШлак из топки удаляется через шлакоспускные устройства (В2}+ Уловленная в золоуловителе зола, так же как и шлак, спущенный из топки, поступает в систему шлакозолоудалення (В4) для отвода в золовой отвал.]
•Для подачи в котел воды, подлежащей испарению, служит питательная установка. Основной частью ее являются питательные насосы с электрическим (ДЗ) и паровым Щ2) приводами, развивающие давление, необходимое для преодоления давления пара в котле и сопротивления всей системы питательных линий. Питательные насосы являются ответственным элементом котельной установки*) Поэтому7 число, производительность и вид привода питательных насосов, подлежащих установке в котельных различного назначения, строго регламентированы. Другой частью питательной установки являются питательные баки (Д/), назначение которых — принять и хранить некоторое количество питательной воды, с тем чтобы исключить опасность перерыва в питании котлов из-за ее отсутствия. В котельных установках электростанций предусматривается подогрев питательной воды отборным паром от турбин в подогревателях (Д4).
(Природная вода содержит механические и коллоидальные примеси, растворенные соли и воздух. Некоторые соли выделяются из воды в процессе ее нагревания и испарения в котле и оседают на внутренних стенках поверхностей нагрева в виде плотной, трудно отделимой н а к и п и, которая ухудшает передачу тепла через стенку и может вызвать разрушение металла в результате его перегрева. Другие соли выпадают в объеме котловой воды в виде мелкодисперсных взвешенных частиц, что приводит к появлению в котле подвижного осадка, называемого шламом, который также может послужить причиной аварии котла^Поэтому воду, предназначенную для подачи в котел, приходится предварительно осветлять и умягчать, доводя содержание в ней солей, образующих накипь и шлам, до технически возможного минимума. Для этого сооружают специальную водоподготовительную установку, в которую входят устройства для осветления (ГЗ) и умягчения \Г4) водьи Исходная вода подается в содоподготовительную установку насосом (Г 2) из бака (/7).
Кислород растворенного в воде воздуха, попадая в котел, вступает в реакцию с металлом и вызывает коррозию (ржавление) его.; Это приводит к необходимости освобо>кдать питательную воду от растворенного в ней воздуха, что осуществляют в особом устройстве, называемом деаэратором (Го\±
Оставшееся в умягченной питательной воде минимальное количество солей накапливается в котловой воде в процессе ее испарения и может привести к образованию накипи и шлама в котле. Поэтому в паровом котле ^для удаления проникших в;нёто солей предусматривают особую продувочную систему, в которую входит сепаратор непрерывной продувки (Е1), продувочные линии и барботер (£"2) для приема продувочной водьМ
Пар, образующийся в паровом котле, выносит капельки влаги, в которых содержится некоторое количество растворенных солей. Попадая в пароперегреватель, эти капли влаги испаряются, а содержащиеся в них соли оседают на внутренних стенках его труб, что может привести к их пережогу; эти соли попадают также в паровую турбину (если котел установлен на электростанции), где они оседают но входном клапане турбины и на ее лопатках, нарушая нормальную работу турбины. В связи с этим в паровых котлах устанавливают сепарационные устройства (A3), предназначенные для отделения капель влаги от пара, выходящего из котлд^
(Во многих элементах котельной установки (паропроводы, теплообменники и т. п.) в результате теплоотдачи происходит охлаждение пара с образованием конденсата. В связи с этим возникает необходимость создания дренажной системы для удаления этого конденсата, который собирают в дренажный (конденсатный) бак (Ж/); к о н-денсатными насосами (Ж2) конденсат возвращается в деаэратор и питательный бак^
^Тепловые, гидродинамические и аэродинамические процессы, протекающие в котельной установке, необходимо регулировать и контролировать. В связи с этим ее оснащают регулирующими устройствами, такими, как например, регулятор температуры перегретого пяря (AS), запорными регулирующими и предохранительными органами, а также контрольно-изме-. рительными приборами^ Наряду с этим в котельных установках осуществляют комплексную автоматизацию регулирования всех основных происходящих в них процессов. Автоматика обеспечивает более точное и быстрое регулирование процессов, происходящих в котельной установке, по сравнению с ручным регулированием, и приводит к повышению ее экономичности.
П^отельные установки, расположенные в одном здании или на общей площадке (при открытом размещении их), в совокупности со всем комплексом вспомогательных механизмов и устройств называют котельной.1 В соответствии с назначением и родом производимого теплоносителя различают энергетические, производственные, отопительные и производственно-отопительные котельные, а также котельные с паровыми и водогрейными котлами.

...

Похожие книги: