ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 137
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Система верхнего и нижнего продувания с целью удаления
- пены с поверхности зеркала испарения
- шлама, образующегося при реакциях после ввода химических реагентов в котловую воду.
В огнетрубных котлах в связи с наличием застойных зон между корпусом и топочной камерой устанавливают внутрикотловые трубы продувания с несколькими ответвлениями труб, направленными открытыми концами в застойные зоны для их эффективного продувания.
УТИЛИЗАЦИОННЫЕ КОНТУРЫ СИСТЕМ ОБЫЧНОЙ УТИЛИЗАЦИИ
Как правило, это водотрубные котлы, вырабатывающие насыщенный пар, с принудительной циркуляцией( К-4…8) с давлением пара 0.4-0.7Мпа.Вода из сепаратора пара подается циркуляционным насосом в парообразующие поверхности нагрева(змеевики), пароводяная смесь отводится в сепаратор пара, где и происходит отделение пара влажностью 0.5-1%. Далее пар идет в распределительный паровой коллектор. По мере испарения воды в сепараторе пара питательный насос подает в него воду из теплого ящика.
В комбинированных котлах в корпусе огнетрубного котла размещен и утилизационный котел. У них общее пароводяное пространство и естественная циркуляция осуществляется за счет свободной конвекции в большом объеме. Преимущество такой компоновки в автоматическом включении или выключении вспомогательного котла в зависимости от режима нагружения ГД.
УТИЛИЗАЦИОННЫЕ КОНТУРЫ СИСТЕМ С ГЛУБОКОЙ УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛОТЫ
Такие установки работают только на ходовом режиме (Nе-85%) при мощности главного двигателя более 10 000кВт с температурой выпускных газов 320-330грС. Такие утилизационные котлы имеют развитые хвостовые поверхности и позволяют вырабатывать перегретый пар с Т-320-360грС для использования его в турбомашинах. Отбор пара перед пароперегревателем позволяет использовать насыщенный пар на судовые нужды.
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, СИГНАЛИЗАЦИИ И ЗАЩИТЫ
Средства поддержания регулируемых параметров с заданной точностью на переходных и установившихся режимах - системы автоматического регулирования САР.
Средства сбора информации о состоянии установки - система контроля и сигнализации.
Средства, воздействующие на элементы установки для предотвращения аварий - система автоматической защиты СКУ.
Паровой котел с естественной циркуляцией, как объект автоматизации
, следует рассматривать, состоящим из двух регулируемых объектов: парового пространства и водяного пространства (Vп, Vв).
Нормальная работа котла возможна при условии поддержания Vп-соnst для исключения заброса воды в паропровод с одной стороны и оголения труб с другой. Если Vп=Vв=const, то это значит, что уровень воды-h в пароводяном коллекторе тоже-const. Это равенство обеспечивается степенью открытия питательного клапана или временем работы питательного насоса. Объект регулирования в данном случае – водяной объем котла-Vв.
Регулирующий фактор- подача питательной воды в котел.
Цель регулирования-обеспечение материального баланса котла Дпв=Дк.
Возмущающим воздействием на котел является расход пара на потребители, вследствие чего меняется давление пара к котле Рк.
Рк-второй регулируемый параметр. Регулирующий фактор –
Q1=Qн х В - количество подведенного тепла, где В-расход топлива,кг/с
Третий регулируемый параметр- соотношение топливо-воздух
Вк/Gв.
Регулятор управляет объектом на основании зависимости х=f(G,г),
где х-регулируемая величина
G-расход рабочей среды
r-время
Расход рабочей среды зависит от перемещения m рабочего органа
G=f(m),
Регулятор совместно с объектом регулирования, величину которого он измеряет и на регулирующий орган которого воздействует, образует замкнутый контур регулирования.
Системы регулирования подразделяются на :
-релейные
-пропорциональные
-релейно-пропорциональные
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПИТАНИЯ КОТЛОВ САРП.
Поплавковый регулятор уровня-применил впервые Дж.Уайт на огнетрубном котле, работающем на паровую машину.
При падении давления пара в котле ( при росте расхода пара) уровень воды повышается, т.к. происходит дополнительная конденсация воды. С ростом давления уровень воды падает за счет снижения конденсации при данном давлении.
Регулирующий орган реагирует на эти изменения уровня в зависимости от давления, поэтому на переходных режимах присутствуют скачки уровня воды в котле. Для котлов с большим водосодержанием данное явление несущественно, поэтому поплавковые регуляторы Момбрей применяются в релейных схемах САРП огнетрубно-водотрубных котлов.
Иногда вместо поплавковых реле в этих котлах используют электродные измерители уровня воды одновременно для управления, сигнализации и защиты.
В водотрубных котлах в виду малой массы воды одноимпульсные поплавковые регуляторы уровня воды не используют из-за резких отклонений уровня воды на переходных режимах.
В таких котлах используют :
-дифференциальные мембранные реле с конденсационными сосудами
-термогидравлические регуляторы с импульсным генератором
(плакаты)
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГОРЕНИЯ САРГ
Для котлов с относительно большим водосодержанием (огнетрубные и огнетрубно-водотрубные) применяются релейные САРГ, работающие по двух-позиционному принципу:
Регулятор релейного типа подает питание на схему запуска котла при Рк-мин и отключает его при достижении Рк-макс.
Включение котла идет в следующей последовательности:
-продувка с включением вентилятора с полным открытием воздушной заслонки
-прикрывается воздушная заслонка в положение 10% от полного открытия
-подается питание на трансформатор розжига и на топливные соленоидные клапаны
-после фиксации устойчивого пламени с помощью фотореле отключается питание трансформатора розжига и открывается воздушная заслонка
-топливный насос работает постоянно для подогрева топлива через рециркуляционный клапан и подогреватель ( чаще электрический)
При достижении Рк-макс :
-отключается питание на топливные соленоидные клапаны и поток топлива переводится на рециркуляцию
- после продувки топки котла отключается питание на вентилятор и прикрывается воздушная заслонка. В топочных устройствах Монарх существуют режимы малой нагрузки и полной, осуществляемые открытием топливных соленоидных клапанов.
Эти релейные системы просты и удобны в обслуживании.
В водотрубных вспомогательных котлах используют релейно-пропорциональное регулирование горения.
Из-за малого водосодержания, а также малого парового объема частота включения топочного устройства возрастает при повышении нагрузки более 25%.
Регулирующий орган - топливный золотник, жестко связанный с воздушной заслонкой.
Релейное регулирование давления пара на нагрузках в диапазоне 0-20%. При снижении нагрузки котла ( малое потребление пара) топливный регулятор отрабатывает на минимальную подачу топлива и при достижения максимального давления пара Рк-макс котел останавливается. При понижении давления пара до
Рк-мин котел запускается и регулировку подачи топлива осуществляет топливный золотник в диапазоне Ркмин-Ркмакс.
СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ И ЗАЩИТЫ СУДОВЫХ КОТЛОВ
Защита котельной установки:
При работе котла в машинном отделении без постоянного вахтенного обслуживания данный вид систем имеет первостепенное значение. По Правилам Регистра предусмотрены три неотключаемые защиты, прекращающие подачу топлива в топку:
- недостаточная подача или отсутствие подачи воздуха в топку
- обрыв факела у форсунки
-достижение нижнего предельного уровня воды
Дополнительно может устанавливаться защита по предельному давлению пара в котле, которое настроено немного ниже давления срабатывания предохранительных клапанов.
При этом происходит закрытие двух соленоидных клапанов, последовательно включенных, если расходная цистерна расположена выше топочного устройства.
Кроме вышеназванных защит в системе управления котла присутствую блокировочные устройства, которые допускают работу котла при:
-форсунка или топочное устройство целиком установлено в рабочее положение и микровыключатель, контролирующий это положение, замкнут
-подано питание на всю электрическую схему управления котлом
Кроме этого требуется установка реле времени, контролирующая время продувки топки от топливных остатков перед розжигом.
Должно быть установлено два независимых друг от друга датчиков уровня воды в котле, один из которых используется для аварийной остановки котла по минимальному уровню воды. Второй датчик используется для сигнализации и управления органами питания воды в котел.
Устройство поплавковых сигнализаторов уровня воды в котле заключается в использовании в немагнитной трубе поплавков, с закрепленными на них, магнитами. Воздействие положения магнитов на контактные группы инициирует аварийную остановку котла при аварийном нижнем уровне или включение питательного насоса при достижении уровня воды в котле нижнего уровня.
Еще одно требование к защите котла- наличие дополнительного дистанционного поста отключения котельной установки, кроме местного поста.
Сигнализация
Кроме информативных приборов параметров работы котельной установки- манометров, термометров, уровне указателей, расходомеров в помощь обслуживающему персоналу устанавливается такой вид информации как сигнализация, которая бывает:
-информационная ( световые сигналы о наличии напряжения, контрольные лампочки работающих насосов, наличие факела и пр.)
-предупредительная (звуковые и световые сигналы, говорящие об отклонении параметра от нормы)
-аварийная ( предупреждающая о срабатывании аварийной защиты по известным параметрам)
Контрольно-измерительные приборы и сигнализация размещаются на местном посту управления котельной установкой и только приборы уровня воды в котле и давления пара а также сигнал “Авария” на пульте управления СЭУ в ЦПУ.
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УТИЛИЗАЦИОННЫХ КОТЛОВ
Т.к. система горения в этих котлах отсутствует, а источником теплоты испарения воды в котле являются тепловая энергия продуктов сгорания ДВС, то объектами регулирования остаются только давление пара в и уровень воды в сепараторе пара.
Регулирование уровня воды не отличается от рассмотренных ранее во вспомогательных котлах.
Регулирование давления пара имеет особенность- количество подведенной к утилькотлу теплоты не зависит от потребностей судна в паре, т.к. оно постоянно.
Имеет смысл изменять давление пара байпасированием потока газов после ДВС использованием регулировочной заслонки, перепускающей часть потока помимо утилькотла.
Регулирование давления пара изменением температуры циркуляционной воды охлаждением питательной водой в теплообменнике.
Регулирование давления пара изменением расхода циркуляционной воды , используя трехходовой клапан, перепускающего часть воды на вход в циркуляционный насос.
Недостаток метода- изменение кратности циркуляции ведет к изменению паросодержания на выходе из змеевиков утилькотла и к колебаниям давления.
Регулирование давления сбросом избытка пара на конденсатор через автоматически управляемый клапан.
Список использованной литературы:
-
Денисенко Н.И. и др. Судовые котельные установки (СКУ)-Спб., Элмор, 2005, 286стр. -
Корнилов Э.В. и др. Вспомогательные, утилизационные и термомасляные котлы морских судов-Одесса, Эксперессреклама, 2008, 240стр. -
Можаев О.С. Судовые топлива. Калининград, БГАРФ, 2011, 42стр. -
Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки судов. Т.2, СПб, 2004, 614стр.
-