Producția de abur și apă caldă în centralele termice - Rezumate de prelegeri, secțiunea Științe, Rezumatul prelegerilor privind disciplina Bazele alimentării cu căldură Ca un agent de răcire în producția de tehnologia termică.
Diferite substanțe gazoase și lichide, corpuri solide pot fi utilizate ca un purtător de căldură în producția de inginerie termică. Cele mai utilizate sunt aburul, apa caldă, produsele de ardere a combustibililor, uleiurile, diferite soluții de sare, metalele lichide topite și solidele în suspensie în fluxul de gaze. Fiecare lichid de răcire are avantaje și dezavantaje care determină zonele și limitele aplicării lor.
Vaporii de apă, unul dintre principalele și cele mai frecvent utilizate lichide de răcire, au următoarele avantaje:
· Posibilitatea transportului lichidului de răcire pe distanțe lungi;
· Coeficient ridicat de transfer de căldură în timpul condensării agentului de răcire;
· Alocarea la condens a căldurii latente de vaporizare, care permite reducerea fluxului de răcire;
Condensarea la o temperatură constantă, care permite un regim tehnologic staționar (temperatură).
Dezavantajele vaporilor de apă ca lichid de răcire includ necesitatea de a menține o presiune constantă.
Apa caldă ca agent de căldură are un coeficient relativ ridicat de transfer de căldură și este utilizat în principal pentru procese cu temperatură scăzută (de exemplu, pentru încălzire). În comparație cu vaporii de apă, apa caldă are o temperatură mai scăzută, valoarea maximă fiind limitată de presiunea apei (limitată de punctul de fierbere, în funcție de presiune).
Produsele de combustie ale combustibilului permit încălzirea materialului de proces la orice temperatură la presiuni scăzute de gaze. Dezavantajele produselor de ardere a combustibilului includ un coeficient de transfer scăzut al căldurii, care determină suprafețe mari de transfer de căldură (volumul aparatului), precum și imposibilitatea de a transporta gaze pe distanțe lungi.
Apa caldă și abur sunt utilizate ca principal agent de răcire în instalațiile de încălzire. Sursele de căldură sub formă de abur și apă fierbinte sunt unități de cazan în care energia chimică legată de combustibil este transformată în energie termică a apei și aburului [4]. Aceste cazane sunt instalate în centrale termoelectrice (CHP), în cazane industriale și centrale de cazane.
Unitățile de cazan sunt împărțite în două clase principale:
a) Cazane cu abur (generatoare de abur) - pentru a produce abur supraîncălzit;
b) cazane de apă caldă (generatoare de căldură) - pentru obținerea apei calde.
Cazanul cu aburi este un sistem de schimbătoare de căldură tubular instalat într-o singură unitate (Figura 3). Aburul parametrilor este format din apa care intră pe suprafețele conductei de încălzire a cazanului. Încălzirea apei și producerea aburului se efectuează în detrimentul căldurii eliberate în timpul arderii de combustibil în prima parte a generatorului de abur, numită cameră de ardere sau cuptor.
1 - apă de alimentare, 2 - apă fierbinte, 3 - abur saturat, 4 - abur supraîncălzit
Figura 3. Schema de generare a aburului într-un cazan cu flux direct
Prin principiul organizării mișcării fluidului de lucru (apă și abur) în suprafețele de încălzire, cazanele cu abur sunt împărțite în:
a) cazane cu flux direct;
b) cazane circulante.
În cazanele cu debit direct, corpul de lucru trece prin suprafețele de încălzire (fig.3), se evaporă și se supraîncălzește într-o singură mișcare. Mișcarea fluidului de lucru se datorează funcționării pompei de alimentare. Suprafețele de evaporare ale unui astfel de cazan sunt realizate cu bandă din țevi care circulă de-a lungul întregului perimetru al camerei de ardere.
O caracteristică a cazanelor cu circulație naturală este trecerea mai multă a fluidului de lucru prin suprafețele de evaporare, care sunt incluse în circuitul de evaporare închis "B-OT-NK-IP (TE)" (figura 4).
În cazanele cu circulație naturală, mișcarea fluidului de lucru în interiorul circuitului se datorează diferenței de densitate a fluidului de lucru în conductele OT și PI.
Din apa din cazan tambur având un punct de fierbere (saturație) la mai multe diplegs neîncălzite DIN (plasat pe partea exterioară a camerei de ardere) intră în colectorul inferior (TC). Apoi, apa este distribuită de-a lungul țevilor suprafețelor de încălzire prin evaporare (IP), unde se evaporă și se formează un amestec de abur-apă. Pentru o mișcare a fluidului de lucru, 15 până la 20% apă se evaporă în interiorul circuitului.
НК - colectorul inferior, ТЭ - ecrane pentru cuptoare,
VP - încălzitor de aer, arzător G
1 - apă de alimentare, 2 - abur supraîncălzit, 3 - aer rece, 4 - aer cald,
5 - combustibil, 6 - gaze de ieșire, 7 - zgură, 8 - praf
Figura 4. Cazan cu tambur cu circulație naturală
Suprafețele de încălzire prin evaporare sunt realizate sub formă de țevi verticale care ies din colectorul inferior NK și sunt amplasate în interiorul camerei de ardere pe pereții cazanului, formând ecrane. În suprafețele de evaporare se formează un amestec de abur-apă, care în tamburul cazanului este împărțit în apă și abur. Apa de pe diplele din nou intră pe suprafețele de evaporare. Aburul care are punctul de fierbere (saturație) din tamburul cazanului este alimentat la supraîncălzitor unde este încălzit la o temperatură de 400-500 ° C.
Combustibilul (5), împreună cu aerul fierbinte (4), este alimentat în camera de combustie (cuptor) prin arzătorul (D). Aerul (3) este încălzit într-un încălzitor de aer (VP) instalat în partea de coadă a cazanului. Încălzitorul de aer scade temperatura gazelor de evacuare și reduce pierderea de căldură în atmosferă (crește eficiența cazanului). În același timp, încălzirea aerului la 200-400 ° C face posibilă creșterea temperaturii de combustie a combustibilului din camera de ardere.
Produsele de combustie la temperaturi ridicate de combustibil (1700-1800 ° C) dau căldură suprafețelor evaporatoare ale camerei de ardere prin radiație termică. Prin urmare, cuptoarele sunt mari (volum mare), iar tuburile evaporatoare sunt amplasate în jurul perimetrului camerei. Această parte a cazanului se numește radiație.
La arderea combustibilului solid, partea sa minerală formează o zgură (7), care este îndepărtată din camera de ardere. Particulele cele mai puțin fine de cenușă sub formă de praf (8) sunt emise în atmosferă cu gaze de ieșire.
Suprafețele de încălzire ale cazanului sunt asamblate sub formă de litere P, T, G (în formă de U, în formă de T, în formă de L)
Cazanele cu apă caldă pentru apă caldă sunt realizate prin curgere directă și funcționează cu combustibili lichizi sau gazoși. Camera de combustie este protejată de țevi în care apa este încălzită la o temperatură de 150-200 ° C. Convectivele suprafețe de încălzire ale cazanelor cu apă caldă sunt fabricate din tip de bobină. În scopul preparării apei calde în centrale termice (CHP), se folosesc schimbătoare de căldură cu abur-apă, numite încălzitoare de rețea.
Centralele de producere a aburului și a apei calde sunt instalate în cazanele raionale (RK) și sunt surse de căldură din sistemele de alimentare cu căldură. În același timp, cazanele cu abur sunt instalate la termocentrale care generează electricitate și căldură.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: