EKSPLOATACJA ELEKTROWNI
kierunek Elektrotechnika, specjalność Elektroenergetyka
Wykłady 3-4. Podstawowe elementy konstrukcji urządzeń głównych bloków energetycz-nych (przypomnienie)
1. Przypomnienie najważniejszych elementów z zakresu podstaw wytwarzania energii (cd.)
1.1. Podstawowe elementy konstrukcji urządzeń głównych bloków energetycznych
1.1.1 Kocioł parowy
Podstawową klasyfikacją kotłów parowych jest klasyfikacja ze względu na rodzaj obiegu wody. Wyróżnia się w niej kotły:
1. z naturalnym obiegiem (cyrkulacją) wody w kotle;
2. z wymuszonym obiegiem (cyrkulacją) wody w kotle (kotły La Monta);
3. przepływowe (bez obiegu wody w kotle - Bensona).
Na rys.1 przedstawiono schematycznie niektóre z wymienionych powyżej rodzaje obiegów w kotłach.
Rys.1. Schematy obiegów wody stosowane w kotłach parowych: a) kocioł walczakowy o obiegu naturalnym; c) kocioł walczakowy o obiegu wspomaganym; e) kocioł przepływowy (Bensona); h) kocioł z kombinowanym obiegiem (układ Sulzera): 1 - pompa wody zasilającej, 2 - podgrzewacz wody, 3 - walczak, 4 - rury opadowe, 5 - rury wznoszące (ekranowe), 5’ - tzw. strefa przejściowa, 6 - przegrzewacz pary, 8 - pompy wspomagające, 9 - pompa przewałowa, 11 - wodooddzielacz, 15 - mieszalnik (wybrane schematy z: rys.1.5 str. 24 z: Cwynar L.: Rozruch kotłów parowych. WNT, Warszawa 1989).
Uwaga: należy przestudiować powyższy rysunek 1 lub pełny rysunek 1.5 str. 24 z Cwynar L.: Rozruch kotłów parowych. WNT, Warszawa 1989.
Ze względu na rodzaj paleniska kotły dzielą się na:
1. kotły rusztowe;
2. kotły pyłowe;
3. kotły fluidalne.
Poniżej zostaną charakteryzowane elementy konstrukcji podstawowych typów kotłów pracujących w blokach energetycznych.
Kocioł pyłowy z naturalnym obiegiem (cyrkulacją) wody (typ a na rys.1)
Kocioł tego typu pracuje w krajowych blokach energetycznych 200 (łącznie ponad 50 bloków). Jego konstrukcja zostanie scharakteryzowana na przykładzie kotła OP-650k z bloków El.Rybnik.
Uwaga: należy przestudiować rys.1 - Rozkład temperatur wody, pary, powietrza i spalin w kotle, z: Instrukcja Eksploatacji Kotła OP-650k. Elektrownia Rybnik. Tom 1 Opisy techniczne. Rybnik, 1975 (można też skorzystać z literatury podanej na wstępie wykładów: [3, 4, 12, 14, 15].
Kocioł OP-650k jest kotłem z przegrzewem międzystopniowym. Wydajność kotła wynosi 650 t/h (pary). Ciśnienie obliczeniowe kotła wynosi 16,3 MPa. Ciśnienie pary świeżej na wylocie z kotła wynosi 13,9 MPa. Ciśnienie pary wtórnie przegrzanej na wylocie z kotła wynosi 2,6 MPa. Temperatura pary świeżej na wylocie z kotła wynosi 540 °C. Temperatura pary wtórnie przegrzanej na wylocie z kotła wynosi również 540 °C.
Kocioł omawianego typu, o gabarytach około 50m*50m*50m, ma charakterystyczny kształt odwróconej litery U.
Na trakt spalinowy kotła składają się: komora paleniskowa (o objętości 5280 m3 i przekroju poprzecznym 173 m2), przewał, komora grodziowa, II ciąg (konwekcyjny) kotła składający się z 2 kanałów: głównego i obejściowego, obrotowe podgrzewacze powietrza Ljungströema, elektrofiltry, 3 wentylatory spalin (ciągu) promieniowe (2 wentylatory skrajne typu BAB 106, środkowy typu BAB 120 ) oraz komin.
Na drogę przepływu wody i pary w kotle składają się powierzchnie ogrzewalne, kolejno: podgrzewacz wody, parownik, przegrzewacz pary świeżej i przegrzewacz pary wtórnie przegrzanej (międzystopniowej). Obieg wody przedstawia się następująco. Woda zasilająca o temperaturze 242 °C dopływa do podgrzewacza wody w II ciągu kotła (na podgrzewacz wody składają się 3 pęczki konwekcyjne) i podgrzewa się tu do temperatury 297 °C, a więc prawie do temperatury nasycenia (wynoszącej 342 °C), a następnie dopływa do walczaka (wymiary walczaka Æ 1880 mm, długość 19,2 m).
Z walczaka woda spływa w dół kotła nieogrzewanymi centralnymi rurami opadowymi (6 rur Æ 460 mm) do dolnych komór ekranowych, a następnie płynie w górę kotła rurami ekranowymi parownika. Rury ekranowe o wymiarach Æ 57*6 mm, w liczbie 940 rur w podziałce 60 mm, są wyłożone na wszystkich powierzchniach komory paleniskowej i tworzą szczelne ściany membranowe. Mieszanina parowo-wodna z rur ekranowych zbierana jest w górnych komorach zbiorczych ekranowych, a następnie wraca do walczaka, gdzie następuje rozdział fazy wody i pary. Woda wraca do parownika rurami ekranowymi; statystyczna cząsteczka pary cyrkuluje ok. 9 razy w parowniku, zanim odparuje. Cyrkulacja wody i pary ma charakter naturalny i wynika z różnicy objętości właściwej (odwrotnością objętości właściwej jest masa właściwa) wody w rurach opadowych (mniejsza) i mieszaniny parowo-wodnej w rurach ekranowych (większa). Stąd omawiany typ kotła nazywa się kotłem z naturalnym obiegiem (cyrkulacją) wody.
Para oddzielona w walczaku, po osuszeniu na specjalnych separatorach blaszanych wewnątrz walczaka, płynie do przegrzewacza pary świeżej. Przegrzewacz pary świeżej wykonany jest w postaci 5 niezależnych stopni. Każdy stopień jest powierzchnią ogrzewalną inaczej rozmieszczoną i o innej konstrukcji. Pomiedzy poszczególnymi stopniami zainstalowane są wtryskowe schładzacze pary (służące do regulacji temperatury przegrzania pary).
Na I st. przegrzewacza pary świeżej składają się: rury rozmieszczone na stropie i tylnej ścianie II ciągu, rury ekranowe boczne II ciągu, rury ekranowe przednie II ciągu oraz rury ścianki działowej pomiędzy komorą grodziową, a II ciągiem kotła.
Na II st. przegrzewacza pary świeżej składają się rury rozmieszczone na przedniej ścianie i stropie komory paleniskowej oraz stropie przewału.
II st. przegrzewacza pary świeżej jest przegrzewaczem grodziowym. Składa się...
szczygii91