Өндірістік қазандықтын жылутехникалық басқару жүйелері жайлы ақпарат

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

ИНЖЕНЕРЛІК-ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ФАКУЛЬТЕТ

“Техникалық физика және жылуэнергетика” кафедрасы

“ Электростанцияның автоматты басқару жүйесі” пәнінен

ОӨЖ

Тақырыбы: Өндірістік қазандықтын жылутехникалық басқару жүйелері

Орындаған: Кәрібаев Мерей

Оқу тобы: ТЭ-215

Тексерген: аға оқытушы Сейсенбаева М. К.

Семей, 2015

Мазмұны

Кіріспе 3

1. Қазандық агрегатының жылулық балансы. 4

2. ЖЭС бумен турбинамен ортақ танысу. 6

3. Қазандық агрегаттың классификациясы. 8

4 Жылуэнергетикалық қондырғылар 9

5 Булы қазандықтардағы сулы жылутасымалдағыштың қозғалысының түрлері және сипаттамалары. 10

Қорытынды 12

Пайдаланылған әдебиеттер 13

Электр энергиясының өндiрулерiн технологиялық тiркесте сонымен бiрге сәйкесiнше (ЭС ) жылулық және атом электр станциялары ЖЭС және негiзгi жабдық болатын АЭС бумен турбиналар қолданылады. Түрге байланысты iстеп шығарылатын энергиялар (электр энергиясының өндiрiсi үшiн) конденсациялық және (электр және жылулық энергияның өндiрiсi үшiн) теплофикация бу турбина электр станциялары танып бiледi. (КЭС ) алғашқы олардың iшiнен ГРЭС деп аталуға қабылдалған - Мемлекеттiк аудан электр станциялары, екiншi - ЖЭО - жылу электр орталықтар. Барлығы негiзiнде (ПГУ ) бу газды қоюлар қалыптасатын бу газды технология қолдану кеңiрек табады. Бумен турбиналармен оларда қатар газды энергетикалық турбиналар да қолданылады. Бұдан басқа, электр энергиясын электр станцияларының келесi түрлерiн iстеп шығарады: СЭС - гидравликалығы; ГФЭС - су жинағыш; ВЭС - жел күшiмен қимылдаушы; СЭС - күн; ПЭС - келу; ГеоТЭС - геотермалдi.

Жылу электр станцияларының жалпы тиімділігін арттыру бағытында жүргізілетін көлемді жұмыстардың бірі - электр станцияларында жұмыс жасап тұрған, бірақ техника-экономикалық көрсеткіші төмен, жеке қуаты мен тиімділігі аз электр қондырғыларын қазіргі тиімді қондырғылармен алмастыру. Жеке агрегаттардың және жалпы жылу электр станцияларының қуатын арттыру, жылу энергетикасының техникалық дамуының маңызды бағыты болып табылады. Себебі: жылу электр станцияларын салуға жұмсалатын салыстырмалы қаржы мөлшері азаяды; еңбек өнімділігі артады; агрегаттардың пайдалы әсер коэффициентінің артуы негізінде, олардың техникалы-экономикалық көрсеткіштері жақсарады; өндірілген электр энергиясының өзіндік құны төмендейді.

Қазандық агрегатының жылулық баланысын агрегатқа келіп түсетін жылу мөлшері мен оның шығыны арасындағы теңдікпен орнатады. Жылулық баланс негізінде отын шығынын анықтайды және қазандық агрегатының жұмысының энегетикалық тиімділігінің маңызды сипаттамасы болып табылатын, пайдалы әсер коэффициентін есептейді. Қазандық агрегатында отынның химиялық байланысқан энергиясы жану процесінде жанғыш өнімдердің жануының физикалық жылуына түрленеді.

Қазандық агрегатының жылулық баланысын құрастыру агрегатқа келіп түсетін жылу мөлшерімен қолданылатын жылумен жылулық шығындар қосындысы арасындағы теңдіктің орнатылуына негізделген. Жылулық баланс 1кг қатты отын немесе сұйық отын немесе 1м ³ газ үшін құрылады. Агрегаттың орнатылған жылулық күйі үшін жылулық баланс теңдеуін келесі түрде жазамыз:

немесе

$$Q_{p}^{P} = Q_{1} + Q_{2} + Q_{3} + Q_{4} + Q_{5} + Q_{6}$$

мұндағы -таратылатын жылу; $Q_{1}$ -қолданылған жылу; - жалпы шығындар; Q ₂ -әкетілетін газдары бар жылу шығындары; Q ₃ - химиялық дұрыс жанбаудан жылу шығындары;

Q ₄ - жанудың механикалық толық еместігінен жылу шығындары;

Q ₅ - қоршаған ортаға еткен жылу шығындары;

Q ₆ - шлактың физикалық жылуы бар жылу шығындары.

1. Әкетілетін газдары бар жылу шығындарынQ2(q2) қазандық агрегатынан шығардағы газдардың энтальпиясы мен қазандық агрегатына келіп түсетін ауа арасындағы айырма ретінде анықтайды (ауақыздырғышқа дейін), яғни

мұндағы V _г - 1кг отынның жану өнімдерінің көлемі, м ³ /кг; , - ауамен отынның жану өнімдерінің орташа көлемдік изобаралық жылусыйымдылығы. , - әкетілетін газ және суық ауа температурасы;

1. отынның механикалық толық жанбауын ескеретін коэффициент.

2. Химиялық толық жанбаудан жылу шығындары

Газдар оттықтан шығарда отынның толық жанбаған өнімдерінен СО, Н ₂ , СН ₄ тұруы мүмкін, олардың жану жылуы оттық көлемде қолданылған және ары қарай қазандық агрегатын жолы бойынша қолданылмайды. Бұл газдардың қосынды жану жылуы химиялық толық жанбауға себепші болады.

Химиялық толық жанбаудың себептері:

• тотықтырғыштың жетіспеуі (α<1) ;
• отынның нашар араласуы (α≥1) ;
• ауа артықтығы үлкен;
• оттық камерасындағы аз немесе төтенше жоғары меншікті энергия бөлу, кВт/ м3.

Ауаның жетіспеуі газ тәрәзді өнімдердің жанғыш элементтерінің бөлігін отынның толық емес жануында жанбауына алып келеді. Қатты немесе сұйық отынды жаққан кезде Q ₃ шамасын кДж/кг, мына формула бойынша анықтауға болады.

3. Отынның механикалық толық жанбауынан жылу шығындарыQ4(q4) . Қатты отынды жаққан кезде қалдықтар (күл, шлак) жанбаған жанғыш заттардың біраз мөлшерінен тұруы мүмкін. Нәтижесінде отынның химиялық байланысқан энергиясы біртіндеп жоғалады. Механикалық толық жанбаудан жылу шығындары:

Отынның ұсақ бөлшектерінің колосникті тор арқылы өтуі Q _пр (q _пр ) ;

Шлакпен және күлмен дұрыс жанбаған отынның кейбір бөлігін жою Q _шл (q _шл ) ;

Отынның ұсақ бөлшектерін түтіндік газдармен әкету Q _ун (q _ун ), яғни

Q ₄ = Q _пр + Q _ун + Q _шл

4. Қоршаған ортаға кеткен жылу шығындары Q5(q5) .

Факторлардың үлкен санынан және қазандықтың және оттықтың конструкциясынан және мөлшерінен, материалдың жылу өткізгіштігінен және обмуровка қабырғасының қалыңдығынан, қазандық агрегаттың жылулық өнімділігінен, қоршаған орта және обмуровканың сыртқы қабырғасының температурасынан тәуелді.

Номиналды өнімділікте жылудың қоршаған ортаға шығыны газ жолдарында газдармен берілетін жылуға пропорционал, қазандық агрегатының әртүрлі газ жолдары бойынша таралады. Бу өнімділігі 2, 78 кг/с дейін бу қазандықтары үшін q ₅ =2-4%, 16, 7кг/с дейін - q ₅ =1-2%, 16, 7 кг/с көп - q ₅ =1-0, 5%.

Бұл шығындарды жылуды сақтау коэффициентін енгізе отырып, есептейді, φ=1- q ₅ / (q ₅ +η _{к. а} ), мұндағы η _{к. а} -қазандық агрегатының П. Ә. К

5. Оттықтан жойлатын шлактың күл және шлактың физикалық жылуы бар жылу шығындары Q6(q6) . Көп күлді отын түрлерін қабаттық және камералық жаққан кезде есептеу керек (қоңыр көмір, сланецтар), ол үшін =1-1, 5%.

Ыстық күлі және шлактары бар жылу шығындары q ₆ , %, мына формула бойынша анықтайды:

Мұндағы а _шл -шлактағы отын күлінің үлесі; С _шл -шлактың жылусыйымдылығы; Т _шл -шлак температурасы.

1. 2-шi сурет негiзгi жинайтын жабдығы (бумен турбина және электрлiк генератор) турбиналы және (энергетикалық Қазан) қазан бөлiмшелерде анықталатын жэс құрастырылым көрсетiлген.

1. 2-шi сурет. Жылулық электр станциясының құрастырылымы.

(1. 3-шi сурет) бұдан әрi үш цилиндрлi бумен турбинаның конструкциясын қаралады. Турбиналар бас элементтермен оның цилиндрлары болып табылады: ЦВД - биiк қысымның цилиндры; ЦСД - орташа қысым; Цнд - турбиналы баспалдақтарында су перiсiнiң жылулық энергиясының өрнектеуiнiң процесстерi пара болған аласа қысым. Әрбiр цилиндр корпус және ротордан тұрады. Барлық корпустар көлденең беттi тiркеуiшi болады. Ол жиынтықтың бумен турбиналарында барлық жылжымайтын статормен деп аталуға қабылдалу жиiрек - ротор айналмалы. Электр генератор және қоздырушы (РВД ) биiк қысым, (РСД ) орташа қысым, (РНД ) аласа қысымның роторларының жүйесi роторларымен бiрге турбоагрегаттың қамал өткiзгiшiмен деп аталады. Қамал өткiзгiш тиiстi корпус орнатылатын подшипниктердегi орналасады.

Бас бу құбырлары бойынша энергия блоктiң қазан агрегатынан буы су перiсi кеңейтуiнен кейiн аралық қызып кетуге бағытталатын ағын Цвдтың бiр бөлiгiне тоқтатқыш және реттейтiн клапандар арқылы түседi. Ағын ЦСДның бiр бөлiгiне бұдан әрi буды өндiрiс қызып кетуiнен кейiн реттейтiн клапандар арқылы бағытталады, тұрбаның ресиверныесi, екi ағымды ЦНД арқылы. Бу су перiсi ЦНДға кеңейтулерден кейiн оның конденсациясында болған турбоустановканы конденсаторға бағытталады. Турбоустановкадағы жылулықтың негiзгi жоғалтуы тап бұл жерде орын алады. Оның (кеңейтудi процессте пара) қысымының төмендеуiн шара бойынша су перiсiнiң меншiктi көлемiнiң оның баспалдақтары ағын турбинаның бiр бөлiктерiнде бiрiншiмен соңғымен аралығындағы пара турбиналы баспалдақтардың ағын бөлiгiнiң есiк аузындағы қималарының аудандарының өсуi талап етедi ретiнде үлкеедi. Бұл бұл баспалдақтардың жауырын аппаратының өлшемдерiнiң үлкеюiмен жетедi. Мысалы, бумен турбинаның бiрiншi баспалдақ ЦВДның жұмыс жауырындарының ұзындығы 20-50 ммдi құрайды, соңғы Цнд 960-1200 ммнiң мәндерi жете алады.

1. 3-шi сурет. Бумен турбинаның сырт пiшiнi - 215 - 12, 8 ЛМЗ.

Турбинаның тиiстi цилиндрлерiнiң турбиналы баспалдақтарының роторында парадағы су перiсiнiң кеңейтулерi процессте nның тап қалған жиiлiгi бар қамал өткiзгiштiң айналу қамтамасыз ететiн бұрау моментi қалыптасады. N=50нiң айналу жиiлiгiнiң Ресей жэсiнiң энергетикалық турбиналарында Гц iстеп шығарылатын f=50нiң электр тогiнiң электр генераторында жиiлiгiмен анықталады. Тап қалған айналу жиiлiгiнiң сүйемелдеулерi үшiн автоматты реттеудi жүйемен бумен турбинаның әр түрлi жүктемелерiнде қамтамасыз еткен.

Сонымен, бумен турбина су перiсiнiң жылулық энергиясына электрлiк генераторды ротордың айналуына жұмсалынатын айналмалы ротордың механикалық энергиясына пара айналдырылатын турбомашина болып табылады.

Қазандық агрегаты деп қысым мен температурада және берілеген мөлшерде буды алуға араналған энргетикалық құрылғы. Бұл құрылғыны, бу генераторы деп атайды, онда бу түрленуі жүреді немесе оның қарапайым аты бу қазаны. Егер соңғы өнімі, берілген көрсеткіштегі (қысым мен температурасы) ыстық суды, өндірістік технологиялық процестерде пайдаланылатын және өндірістіккөпшілік тұрғын үйлерді жылытатын болса, онда, құрылғыны су жылытқыш қазан деп атайды. Сонымен, барлық қазандық агрегеттарды екі негізгі классқа бөлуге болады: булы және су жылытқыш.

Қазандық агрегаттар-кіші, орта және үлкен бу өндіргішіті жылу жасаушы қазандықтар тобы болып бөлінеді.

Бірінші топқа - кіші өазандықты жылу жасаушы. Оған жататындар, жылу жасаушы агрегаттардың 4, 6 . . . 7, 6 МВт тең немесе төменгісі немесе 2, 78 кг/с (яғни 10 т/сағ) дейінгі; орташасына - 11 . . . 58 МВт немесе 4, 45-тен 20, 85 кг/с дейінгі (яғни 16-дан 75 т/сағ дейінгі) ; үлкеніне - 58 МВт (7 т/сағ) жоғары.

Қазандықтардың бірінші екі тобын, арнаулы құрылатын қазандықтар, ал соңғы тобына ЖЭО (ТЭЦ) орнатады. Жылытушы қазандықтардың жобалауына, қуатының дамуына байланысты және қазандықтардың жылу жасалуы 100 т/сағ (28, 8 кг/с) және одан да жоғарысын орнатады.

Қазандық агрегаттардың жылу жасауы, кең шегінде: 0, 445 кг/с (1, 6 т/сағ) - тан 5, 5 кг/с (20 т/сағ) дейін қондырғының ішкі жылу жасаушысы; 5, 5 кг/с (20 т/сағ) - тан 20, 85 кг/с (75 т/сағ) - орташа және 27, 85 кг/с (100 т/сағ) және - үлкен өнміді. Өазыргы кезде жоғары қуатты энергеткалық агрегаттардың жылу жасауы 180 кг/с (640 т/сағ) -қа дейін табиғи циркуляциялы барабанды қазандық агрегат және 700 кг/с (2600 т/сағ) дейін тура дәлді қазандық агрегаттар жатады.

Аз бу жасағыштылрды жылытатын қазандықтардыы пайдаланады: орташа бу жасағыштарды - өндірістік қазандықтарда; үлкен бу жасағыштарды - электрстанцияларда пайдал.

Жылытқышты қазандықтардағы су қысымы 1, 6 . . . 2, 5 МПа, ал температурасы 150 және 260 оС сәйкес.

Қазандық агрегаттардың аз бу жасаушыларындағы, бу қысымы 0, 9 дан 1, 4 МПА дейінгі, қазандық агрегаттардың орташа бу жасаушыларының - 4, 0 МПа дейінгі, ал үлкен бу жасаушыларының - 14 МПа дейінгі, агрегаттардың суды табиғи циркуляциялауы және булы-сулы қоспа және 25, 5 МПа дейінгі тура дәлді булы генераторлар.

Жылуэнергетикалық қондырғылар суды жылыту дәрежесіне байланысты, үнемдегіштер қайнамайтын және қайнайтын болып бөлінеді. Қайнамайтынында - судың шығар жеріндегі қанығу температурасынан, 30 . . . 50°С төмен ұсталып тұрады. Қайнаушы үнемдегіштерде - қазандықтағы берілген қысым кезіндегі, қайнау температурасына дейінгі, судың қыздырылуы өтеді. Жасалу материалдары бойынша, үнемдегіштер, құйылған шойынды және болат жыланды түтікше болып бөлінеді. Шойынды үнемдегіштердің қондырғыдағы қысымы 2, 8 МПа артпауы тиіс.

Қазандықтың, аз қуаттылығына арналған, шойынды үнемдегіштерінің негізгі типтері болып, ВТИ жүйесіндегі қатпарлы үнемдегіштер жатады. Оның жиналыстырылуы, шойынды горизонталды құбыр 1, диаметрі - 60/76 мм көлденең квадратты қатпарлы, құбыр бойымен орналасқан.

Құбырларды бір бірімен бұйық (калач) 2 көмегімен жалғастырады. Суды, сұйық сорғышпен төменгі қатардың, соңғы құбырына айдамалайды және үнемдегіштердің барлық құбырларымен кезектесе ағып өтеді. Шойынды үнемдегіштер, қайнамайтын типіне жатады; үнемдегіштің құбырында булы көпіршіктің суға айналуы кезіндегі, құбырда гидравликалық соққы құбылысының пайда болуынан сақтау үшін, онда бу пайда болуына жол бермейді.

Шойынды үнемдегіштердің артықшылығы - құнының арзандығы және тотығуға тұрақтылығы.

Болаттан жасалған жылан түтікшелерді, үнемдегішітердің орташа және жоғарғы қысымды қазандықтарына орнатады. Диаметрі 30 . . . 40 мм тұтас созылған және пісірілген құбырдан жасайды.

Болаттан жасалынған, газдың үлкен жылдамдығымен жыланлы түтікшелі үнемдегішітердің жылу беру коэффициенті, жылдамлығымен, қатты құбырлар шоғыры арқасында шойындыға қарағанда 3 . . . 4 есе жоғары.

Отынды жағу кезінде, күкірт құрамының көптігінен, үнемдегіш құбырының бетіне, қабырға бетінің температурасы шық түсу нүктесінен кем болғандықтан, яғни су буының конденсациялану температурасы, түтінді газдың болуынан - күкірт қышқылынын құралуы өтеді де, металда тотықтану процессі жүреді. Тотықтануды болдырмау үшін, қыздыру бетінің температурасы, шық нүктесінен 10 . . . 15°С жоғары болуы тиіс. Сондықтан, сумен қамтамасыздандыру кезінде, түтінді газдың, шық нүктесінен төмен температурасындағысын, міндетті түрде, үнемдегішке кірерінде жылыту қажет. Осы мақсатқа жету үшін, пайдаланылғаннан кейінгі, буды қолданады.

Судың, су аралас будың және будың қозғалыс сипатына қарасты бу қазандары дағыралы өзіндік айналымы бар, дағыралы бірнеше рет еріксіз айналымы бар және тура ағынды болып жіктеледі.

Өзіндік айналымы бар дағыралы қазандарда бу аралас су қоспасының 6 құбырмен жоғары қарай қозғалуы және 4 қызатын құбыр бойымен судың төмен қарай еркін қозғалу себебі - олардың тығыздықтарының әртүрлі болуында. Судың тығыздығын, су аралас будың тығыздығын белгілеп, өзіндік айналымға жеткілікті тегеурінді анықтауға болады

Аса қызған будың қысым деңгейіне сәйкес қазандар төменгі (4 МПа-дан төмен), орташа (4 МПа -дан 11 МПа дейін), жоғары (11 МПа-дан астам) және аса критикалық (25 МПа -дан жоғары ) қысымды болып жіктеледі.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс