Введение в специальность: Учебно-методическое пособие для студентов специальности "Промышленная теплоэнергетика", страница 13

За 100 лет паропроизводительность котлов возросла от 4 до 4200 т/ч. а параметры пара: давление пара с 13 кгс/см² до 260 кгс/см², температура пара с 190 °С до 600 °С.

На рис. 5 приведена технологическая схема котельной установки, работающей на твердом топливе. Римскими цифрами изображены шесть технологических трактов: I – водяной тракт; II – перегретый пар; III – топливный тракт в пределах котла; IV – воздушный тракт; V – путь движения продуктов сгорания и VI – путь движения золы и шлака.

Топливо с угольного склада после дробления подается конвейером в бункер сырого угля (1), из которого направляется в систему пылеприготовления, имеющую углеразмольную мельницу (2).

Воздухом, нагнетаемым специальным вентилятором (3), пылевидное топливо транспортируется по трубам к горелкам (4) топки котла (5), находящегося в котельной (6).

К горелкам подводится также дополнительный – вторичный воздух, обеспечивающий полное сжигание топлива. Он подается дутьевым вентилятором (9) через воздухоподогреватель котла (16).

Вода для питания котла подается питательным насосом (8) из бака питательной воды деаэратора (7), имеющего головку деаэрационного устройства.

Уходящие из котла газы очищаются от золы в золоулавливающем устройстве (10) и дымососом (11) выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу (12).

Уловленная из дымовых газов пылевидная зола и выпавший в нижнюю часть топки шлак удаляются по специальным технологическим каналам в багерную насосную (13), откуда по золошлакопроводам направляется на золоотвал.

Однако, в связи с использованием золы для нужд строительства, как инертной добавки в бетон (а для этой цели она должна выводится из котельной в сухом виде), в последнее время интенсивно внедряется транспорт золы в сухом виде – обычно с помощью воздушного потока в специальные силоса.

Дадим краткую характеристику вышеприведенным технологическим трактам.

Топливный тракт – комплекс элементов, в котором осуществляется подача, дробление и размол твердого топлива, его транспортировка и подача в топочную камеру для сжигания.

Водопаровой тракт – система последовательно включенных элементов оборудования, в которых движется питательная вода, пароводяная смесь и перегретый пар. Водопаровой тракт включает: экономайзер, топочные экраны и пароперегреватель.

Воздушный тракт – комплекс оборудования для приемки атмосферного воздуха, его подогрева, транспортировки и подачи в топочную камеру.

Воздушный тракт включает: короб холодного воздуха, воздухоподогреватель (воздушная сторона), короб горячего воздуха и горелочные устройства.

Газовый тракт – комплекс элементов оборудования, по которому осуществляется движение продуктов сгорания до выхода в атмосферу. Он начинается в топочной камере, проходит через пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель (газовая сторона), золоуловитель и заканчивается дымовой трубой.

4.2. Тепловой баланс котельного агрегата

Работа котельного агрегата сопровождается неизбежными тепловыми потерями, и не все тепло топлива в нем полезно используется для получения определенного количества пара. Распределение тепла, выделившегося при сжигании топлива, на полезное и на потери носит название теплового баланса котельного агрегата.

Уравнение теплового баланса 1кг или 1 см³ сжигаемого (израсходованного) топлива в общем случае имеет следующий вид:

,

 где  – располагаемое тепло 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 м³ сухого газообразного топлива (при нормальных условиях);

 – низшая теплота сгорания топлива – тепло, внесенное в котельный агрегат 1 кг твердого или жидкого топлива, измеряемое в ккал/кг (ккал/м³) или кДж/м³;

Q₁ – тепло, полезно используемое в котле;

Q₂ – потеря тепла с уходящими газами;

Q₃ – потери тепла от химической неполноты горения топлива;

Q₄ – потери тепла от механической неполноты горения топлива;

Q₅ – потери тепла в окружающую среду;