Termisk diagram af et fyrrum med stål varmtvandskedler
Termisk diagram af et fyrrum med ståldampkedler
Termiske diagrammer af kedelinstallationer
I fig. 53 viser et grundlæggende termisk diagram af et varme- og produktionskedelhus med vandrørskedler, arbejder på lukket system varmeforsyning. Termokredsløbet er typisk for kedelhuse med DKVR, KE, DE kedler og andre mellemtrykskedler, der har forkedelvandsbehandling.
Ris. 53. Termisk diagram af et fyrrum med ståldampkedler:
1 - kedel; 2 - hoveddampledning; 3 - reduktionsenhed; 4 - damp-vandvarmer; 5 – kondensatkøler; 6 - jumper; 7 - netværkspumpe; 8 - kondensattank; 9 - kondensatpumpe; 10 – make-up pumpe; 11 - aflufter; 12 - dampfødepumpe; 13 – elektrisk drevet fødepumpe; 14 - dampkøler; 15 – skyllevandskøler; 16 – HVO; 17 – råvandsbeholder; 18 – skyl brønd; 19 – råvandspumpe; 20 – kontinuerlig blæsende separator; 21 – economizer; 22, 23, 24 - trykreduktionsventil; 25 – dampledning til eget behov.
Damp fra kedler 1 kommer ind i hoveddampledningen 2, hvorfra den sendes til produktion for at opvarme vand i netværksinstallation(SU).
Styresystemet består af en damp-vandvarmer, en kondensatkøler 5 og netværkspumpe 7 og reducerende enhed 3. Vand fra varmenettet med design temperatur 70 0 C opvarmes først med kondensat i kondenskøleren og derefter til sidst med damp i dampvandvarmeren og med en beregnet temperatur på 130-150 0 C kommer ind. varmenet. Bevægelsen af vand i varmenettet og gennem varmevekslerne i styresystemet udføres af netværkspumpen 7.
Styreenheden modtager damp fra en trykreduktionsenhed, som reducerer damptrykket til 0,6-0,7 MPa og holder det konstant, når dampflowet ændres. For at undgå, at der kommer damp ind i varmenettet, når varmerørene aftager trykket, bør damptrykket være 0,1-0,2 MPa lavere end forsyningsvandtrykket.
Efter at have afgivet sin varme til netværksvandet, bliver dampen i installationen til kondensat, som har et tryk på 0,6-0,7 MPa og en temperatur på 160-165 0 C. For at forhindre kogning af kondensatet i aflufter 11, kondensatet afkøles i 5 til en temperatur på 80-90 0 C pålidelig drift Antallet af damp-vandvarmere, kondensatkølere og netværkspumper antages at være mindst to for hver type udstyr.
Kondensat fra produktionen føres tilbage til kondensattanken 8, hvorfra det tilføres aflufteren af kondensatpumpen 9.
Vandtab i kedelhus og varmenet efterfyldes med kildevand ved hjælp af en pumpe19.
Før man går ind i kedlerne råt vand blødgjort i kemiske vandbehandlingsfiltre 16 (CWO) og befriet for ætsende gasser i foderaflufteren 11.
For at forhindre dug på rørledninger og udstyr opvarmes kildevandet inden den kemiske behandling med damp til 15-20 0 C i varmeveksler 17.
I aflufteren 11 frigives gasser fra kogende vand ved en temperatur på 102-104 °C og et tryk på 0,12 MPa. Det er værd at sige, at for at opvarme vandet bruges damp fra hjælpedampledningen 25 med et tryk på ikke mere end 0,2 MPa.
Dampkedler forsynes med vand fra en gruppefoderinstallation inkl centrifugalpumper 13 med elektrisk drev og dampstempelpumper 12. Pumperne tager vand fra aflufteren og leverer det til kedlerne gennem individuelle fødevandsøkonomisatorer 21.
Når strømforsyningen til fyrrummet afbrydes, tilføres vand til kedlerne af en damppumpe, hvilket er yderst vigtigt for at forhindre, at kedler svigter på grund af overophedning af deres varmeflader (til afkøling af kedlerne).
Driften af dampkedler er ledsaget af kontinuerligt blæser deres øverste trommer. For at reducere varmetabet med nedblæsningsvand anvendes en udblæsningsudskiller 20 og en udblæsningsvandkøler 15. Trykket i udskilleren holdes på 0,17-0,2 MPa, hvilket er væsentligt lavere end trykket i kedlen. Af denne grund koger kedelvand i separatoren, og der dannes damp med et tryk på 0,17-0,2 MPa og en temperatur på 115-120 0 C. Dampen ledes ud i aflufteren, og vandet afkøles til 60-40 0 C i varmeveksler 7 og udledes i skyllebrønden 18. Her kommer også vand periodisk udrensning. Vand ledes fra afblæsningsbrønden til anlæggets kloaksystem. Temperaturen på det drænede vand er begrænset af lokale forhold og bør som regel ikke overstige 60 0 C.
Varmtvandskedler af stål fungerer på vand, der har gennemgået kemisk behandling og afluftning. På grund af mangel på damp i fyrrummet, anvendes vakuumafluftning.
For at beskytte kedler mod lavtemperaturgaskorrosion anvendes et netværksvandrecirkulationssystem rundt om kedlerne, som sikrer opvarmning af vand til 70 - 100 0 C ved indgangen til kedlerne ved at blande det i returnetvandet. varmt vand fra kedler.
Ris. 54. Termisk diagram af et fyrrum med stål varmtvandskedler:
1 - kedel; 2 - recirkulationspumpe 3 - jumper; 4 - forsyningsrørledning; 5 - returrørledning; 7 - råvandspumpe; 8 - varmelegeme; 9 – HVO; 10 - varmelegeme; 11 - aflufter; 12 - overførselspumpe; 13 - lagertank; 14 – ladepumpe.
Kedlerne er forbundet parallelt med forsyning 4 og retur 5 ledninger af varmenettet (fig. 54). Afkølet vand med en temperatur på 70 0 C tages fra returledningen af netværkspumper 6 og pumpes gennem kedlerne. Vand opvarmet i kedler ved en temperatur på 150 0 C leveres til forbrugerne gennem forsyningsrørledningen. Når temperaturen på returnetvandet falder til værdier, hvor der forekommer lavtemperaturgaskorrosion i kedlernes varmeflader, vil en del af varmtvandet vha. recirkulationspumpe 9 leveres til indgangen til kedlerne.
Til regulering af temperaturen på det direkte netvand anvendes bypassledning 3, hvorigennem afkølet returnetvand blandes i det varme vand.
I store kedler, for eksempel af typen PTVM, modtager hver kedel vand fra sin egen netpumpe og har skræddersyede systemer genbrug og blanding. I sådanne tilfælde er der yderligere installeret en backup-netværkspumpe, fælles for alle kedler.
Tab og utætheder af vand fra varmenettet kompenseres af blødgjort og afluftet vand, som tilføres af efterfyldningspumpen 14 til netpumpernes sugemanifold.
Til fremstilling af efterfyldningsvand anvendes råvand, som tilføres kedelrummet af pumpe 7. Før blødgøringsfiltrene 9 og før aflufteren 11 opvarmes vandet i første omgang varmt vand fra kedler i varmeveksler 8 og 10. Der indføres kemisk renset vand i aflufteren, overophedet i forhold til mætningstemperaturen i aflufteren med 6 - 9 0 C, hvilket er yderst vigtigt for dens intensive kogning ved en temperatur på 70 0 C kl. et tryk på 0,03 MPa. Vakuumet i aflufteren skabes af vandstråleudkastere.
Når fyrrummet er i drift åbent system varmeforsyning ind termisk diagram tanke er tændt - varmtvandsakkumulatorer og pumper pumper afluftet vand ind i disse tanke..
Meget ofte, i kedelhuse, der brænder brændselsolie, bruges damp genereret i kedlen til at opvarme brændselsolien og udlufte vandet. dampkedler installeret i fyrrum. Brugen af damp gør det muligt at øge pålideligheden af afluftere og øge intensiteten af brændselsolieopvarmning sammenlignet med varmt vand, der bruges til disse formål.
17. Brændstoføkonomi i kedelhuse
17.1. Brændstoføkonomi i kedelhuse, der kører på fast brændsel
Opbevaring og levering af kul til fyrrum. Kul leveres til forsyningslageret med jernbane el med bil. På et lager opbevares kul i stakke, hvis højde afhænger af kulkvaliteten. For stenkul er højden af stablerne begrænset til 6-7 meter. Kul, der er tilbøjelige til selvantændelse, opbevares i stakke, der ikke er mere end 4 m høje. Passager til transport efterlades mellem stablerne. For at bekæmpe brande er lagre udstyret med brandslukningsudstyr.
Tilførslen af kul til kedelrummet og til kedlerne afhænger af metoden til afbrænding af kul og sker manuelt (vogne, trillebøre, vogne) eller ved hjælp af forskellige mekanismer (gaffeltrucks, bulldozere, transportbånd, elevatorer osv.).
Kedler med semi-mekaniske og mekaniske brændkammer er udstyret med individuelle bunkere, hvorfra kul tilføres kulkasterne ind i brændkammeret. Kul leveres til bunkere i de fleste tilfælde ved hjælp af en skovlløfter (fig. 55).
Ris. 55. Brændstofforsyningsdiagram med en skovlløft:
1 - knuser; 2 - slev; 3 - lodrette guider; 4 - vandrette guider; 5 - spand tippere; 10 – spil.
Slev 2 er monteret på en vogn, som bevæger sig langs skinner ved hjælp af et træktov og et elektrisk spil 10. Slevet er fyldt med knust kul, der kommer fra knuser 1, stiger til niveau med kedeltragtene og bevæger sig langs vandrette føringer 4 til tilsvarende kedelbeholder. Skovlen losses i bunkeren ved at vælte den. Skålens kapacitet er 0,5 - 1,5 m 3, og kedelbeholderens kapacitet er designet til en kulforsyning i 10 - 18 timers drift.
Brændstofforsyningssystemer med båndtransportører anvendes også.
Brændselsoliefarm består af et lager og et system til tilførsel af brændselsolie til dyserne. Brændstofolie ankommer til lageret i bil- eller jernbanetanke og drænes til modtagetank 3 (fig. 57). Til opvarmning af brændselsolie i jernbanetanke bruges damp, som direkte indføres i mængden af brændselsolie gennem en varmeanordning. Opvarmningstemperaturen for brændselsolie afhænger af dets mærke og er 30-40 0 C. Fra modtagetanken pumpes brændselsolie ind i tankene 5 i brændstoflageret, udstyret med dampopvarmning.
Fig.57. Hovedcirkulationsdiagram for et brændselsolieanlæg:
1 – jernbanetank; 2 - afløbsbakke; 3 - modtagebeholder; 4 - overførselspumper; 5 – brændstoftanke; 6 – ventilationsrør tanke; 7 – filter grov rengøring; 10 - brændstofpumper; 11- bypass linje; 12- varmelegeme; 13 – filter fin rengøring; 14 - trykledning; 15 - returledning; 16 - bypass ventiler; 17 - kedeldyser; 18 - kedler
Der tilføres brændselsolie til injektorerne 17 ved cirkulationsordning, når der tilføres mere brændselsolie til kedlerne, end der forbrændes, og overskydende brændselsolie føres tilbage til tankene. Den konstante bevægelse af brændselsolie gennem alle brændselsolierørledninger eliminerer størkning af brændselsolie i midlertidigt inaktive sektioner af brændselsolierørledninger og sikrer hurtig aktivering af backup-kedler. Samtidig opvarmer strømmen af varm brændselsolie, der vender tilbage til tanken, brændselsolien intensivt og eroderer bundsedimenter i tanken.
På vej til dyserne opvarmes brændselsolien i varmelegeme 12 til en temperatur, der er yderst vigtig for forstøvning af høj kvalitet. Under hensyntagen til afhængigheden af brændselsoliekvaliteten når denne temperatur 80 - 120 0 C. For at undgå tilstopning af dyser renses brændselsolie for mekaniske urenheder i grove 7 og fine 13 filtre. Filtrene har samme design og adskiller sig fra hinanden i filtermaskens maskestørrelse.
For at pumpe brændselsolie og tilføre den til dyserne, bruges gear, roterende gear og stenpumper. Pumperne er sammen med brændselsolievarmere og filtre installeret i en separat bygning kaldet et brændselsoliepumperum.
Termiske kraftværker forsynes med gas fra gasdistributionsstationer (GDS) gennem gasdistributionspunkter (GRP) (Fig. 5.1.) Sidstnævnte udgør sammen med gasrørledningssystemet gasforsyningen til termiske kraftværker. På gas-olie kondenskraftværker med en kapacitet på op til 1200 MW og gas-olie termiske kraftværker med en dampstrøm på op til 4000 t/h kan der være én hydraulisk fraktureringsenhed, og på andre kraftværker deres antal skal være mindst to. Produktiviteten af hydraulisk frakturering på kraftværker, hvor gasbrændstof er hovedbrændstoffet, beregnes på maksimalt flow gas ved alle fungerende kedler, og på kraftværker, der brænder gas sæsonmæssigt - efter gasforbrug vedr sommertilstand Hydraulisk frakturering er placeret i separate bygninger eller under baldakiner på kraftværkets område. Gas leveres til hver hydraulisk fraktureringsenhed via én gasrørledning (uden en reserve) fra et GDS-kraftværk, der er placeret uden for territoriet, før den hydrauliske frakturering er 0,6--1,1 MPa, og efter den hydrauliske frakturering er dens påkrævede værdi. bestemmes af tryktabet til kedlen længst fra den hydrauliske frakturering og den nødvendige trykgas foran brænderne og er normalt 0,13-- 0,2 MPa.
Ris. 5.1.
JEG-- afspærringsventil, 2 - flowmåler, 3 - filter, 4 - trykregulator, 5 - sikkerhedsventil, 6 - bypassledning, 7 - gasflowregulator; 8 - pulsspærreventil, 9 - stikventil.
Den hydrauliske fraktureringsenhed har fungerende gasrørledninger, lavstrømsledninger, der tændes, når gasforbruget er lavt, og en reserveledning med manuel kontrol beslag. På arbejdsgevind og lavstrømsgevind installeres automatiske regulatorer tryk- og beskyttelsesregulatorer, der fungerer efter "efter"-princippet. Beskyttende regulatorer er indstillet til højt blodtryk i sammenligning med den arbejdende, og når man arbejder i designområdet, er de helt åbne
Inden for gasfordelingszonen og frem til kedlerne lægges gasledninger over jorden. Gasforsyningen fra hver gasfordelingsenhed til kedelrummets hovedledning og fra denne til kedlerne er ikke reserveret og kan udføres som en enkelt ledning. Gas distributionsmanifold kedler lægges udenfor fyrrumsbygningen.
Ved gasfyldning skal gasrørledninger blæses gennem afgangslysene, indtil al luft er fortrængt, og ved tømning af gassen skal de blæses igennem med luft, indtil al gassen er fortrængt. Disse krav skyldes, at der ved volumenkoncentration naturgas i luften 0,05--0,15 (5--15%) dannes en eksplosiv blanding fra udstødningslysene, gassen frigives til steder, hvorfra den ikke kan trænge ind i bygninger, og hvor muligheden for dens antændelse fra enhver brandkilde er udelukket. . Kun stålfittings er installeret på gasrørledninger.
Brændselsoliefarm
Brændselsolie leveres til termiske kraftværker hovedsageligt af jernbane(i nogle tilfælde - ved vand og gennem rørledninger).
Hovedelementerne i et brændselsolieanlæg er en modtage- og dræningsanordning, et brændselsolielager, en brændselsoliepumpestation, installationer til indføring af flydende additiver, rørledninger og fittings. I fig. 5.2. viser et skematisk diagram over brændselsolieøkonomien for et termisk kraftværk.
For at opvarme og dræne brændselsolie fra tanke, kan både drænstativer med opvarmning af brændselsolie med "åben" damp eller varm brændselsolie og lukkede afløbsanordninger - drivhuse bruges afløbsanordning udvalgt på baggrund af en teknisk og økonomisk beregning.
Den opvarmede brændselsolie drænes fra tankene til inter-rail bakker lavet med en hældning på mindst 1%, og langs dem sendes til en modtagetank, foran hvilken et groft filternet og en vandtætning skal installeres. Damprør lægges i bunden af bakkerne.
Modtagelses- og aftapningsanordningen er designet til at modtage tanke med en bæreevne på 50, 60 og 120 tons. Længden af aflæsningsfronten på hovedbrændselsolieanlægget er designet under hensyntagen til, at det estimerede daglige forbrug af brændselsolie bør drænes. 20-timers forbrug af alle kraftkedler på stationen ved deres nominelle produktivitet og 24-timers forbrug af alle varmtvandskedler ved dækning af varmebelastninger for gennemsnitstemperaturen i den koldeste måned). Opvarmnings- og aftapningstiden for en sats bør ikke være mere end 9 timer. Det antages også, at brændselsolie leveres af tanke med en estimeret bæreevne på 60 tons, ved jernbanestrækningens vægtnorm, med en forsyningsujævnhedskoefficient. af 1,2. Den accepterede længde af aflæsningsfronten skal være mindst 1/3 af rutelængden. For startbrændselsolieanlæg til kraftværker med en samlet kedelproduktivitet på op til 8000 t/t, antages aflæsningslængden at være 100 m, og for højere kedelproduktivitet - 200 m.
Kapaciteten af hovedbrændselsolieanlæggets modtagetank skal være mindst 20 % af kapaciteten af de tanke, der er installeret til aflæsning. Fra modtagetanken pumpes brændselsolie nedsænkelig type i brændselsolielageret. Brændselsolie drænet fra tanke installeret til aflæsning skal pumpes på højst 5 timer I hovedbrændselsolieindustrien er overføringspumper installeret med en reserve. I fyringsoliesektoren skal modtagekapaciteten være mindst 120 m 3. Udpumpningspumper er ikke reserveret.
Fra olieraffinaderiet tilføres brændselsolie til brændselsoliefaciliteterne på det termiske kraftværk gennem én rørledning. I nogle tilfælde, når det er berettiget, forsyning gennem to rørledninger med gennemløb hver af dem, svarende til 50 % af det maksimale timeforbrug af brændstof ved kedlernes nominelle effekt.
Afhængigt af typen af brændselsolieanlæg antages kapaciteten af brændselsolielageret (eksklusive statslige reserver) at være som følger:
Ris. 5.2.
1 -- tank; 2 - bakke med modtage- og dræningsanordning; 3 - filternet; 4 -- modtagetank: 5 -- dykpumpe; 6—hovedtank; 7—første løftepumpe; 8 -- primær brændselsolievarmer; 9-- brændselsolie fint filter; 10 -- anden løftepumpe; 11 -- reguleringsventil til brændselsolieforsyning til brænderne; 12- recirkulationspumpe; 13 -- tankrensningsfilter; 14 -- brændselsolievarmer til recirkulation af hovedtanken; 15 - brændselsolievarmer til recirkulation af modtagetank og bakke.
Naturligt brændstofforbrug ved nominel belastning:
M 3 hvor er brændstofforbruget i 10 dage for kraftkedler under deres 20-timers drift; t/m 3 - densitet af brændselsolie.
Vi udvælger 2 tanke med en kapacitet på hver 25.000 m3.
På kraftværker bygges både metaloverjordiske tanke og armeret betontanke foret med jord. I områder med en gennemsnitlig årlig temperatur på +9°C og derunder er brændselsolieindustriens metaltanke termisk isolerede.
Fyringsolie i brændselsolietanke opvarmes ved cirkulation i et separat, dedikeret kredsløb. Det er muligt at bruge lokale dampvarmeapparater. I fyrer der en reservepumpe og en varmelegeme. Cskal sikre klargøring af fyringsolie i tanke til uafbrudt tilførsel til fyrrum.
Temperaturen på brændselsolie i modtagetanke og brændselsolielagertanke over 90 °C er ikke tilladt. Denne begrænsning skyldes det faktum, at med mere høj temperatur vand i brændselsolie koger (ved 100°C) med dannelse af vand-brændselsolieskum, der sker intens sedimentering af vand, og tab fra fordampning af lette fraktioner stiger. Optimal til brændselsolie klasse 40 arbejdstemperatur opbevaring 50--60°C, for brændselsolie kvalitet 100 - temperatur 60--70°C.
I hoved- og startbrændselsoliefaciliteterne kan ordningen for tilførsel af brændselsolie til kedelrummet være et- eller to-trins afhængigt af det nødvendige tryk foran dyserne. Antallet af brændselsoliepumper i hvert trin i hovedbrændselsoliesystemet skal være mindst fire (inklusive en reserve og en reparation). Udstyret på hovedbrændselsolieanlægget skal give. kontinuerlig tilførsel af fyringsolie til kedelrummet, når alle fungerende kedler kører med nominel kapacitet.
Den primære brændselsoliepumpestation er udstyret med en reservevarmer og et fint filter. Brændselsoliepumpekredsløbet skal tillade drift af ethvert varmelegeme og filter med enhver pumpe i trin I og II.
Fyringsolie fra hovedbrændselsolieanlægget tilføres kedlerne gennem to ledninger, der hver er designet til 75 % af den nominelle kapacitet, under hensyntagen til recirkulation. Fra fyringsoliefyringsanlægget kommer brændselsolie ind i kedelrummet gennem en rørledning, hvis gennemstrømning er valgt under hensyntagen til det samlede antal og effekt af enheder (kraftenheder) på kraftværket og dens driftstilstand i elsystemet. Samtidig bør belastningen på samtidig fyrede kedler ikke overstige 30 % af deres nominelle kapacitet, og antallet af sådanne kedler på et termisk kraftværk bør ikke overstige de to største kedler.
Der skal sikres fyringsoliecirkulation i kedelrummets hovedbrændselsolieledninger og i afgreningerne til hver kedel. Til dette formål er der tilvejebragt en brændselsoliegenanvendelsesrørledning fra kedelrummet til brændselsolieanlægget. Forsyningen af de vigtigste brændselsoliepumper med et dedikeret varmekredsløb vælges under hensyntagen til det ekstra forbrug af brændselsolie til recirkulation i returledningen ved de mindst tilladte hastigheder.
Udlægningen af brændselsolierørledninger er normalt over jorden. Brændselsolierørledninger lagt på udendørs og i kølerum, skal have damp eller andre varmesatellitter i fælles isolering. Ved indgangene til hovedbrændselsolierørledningerne inde i kedelrummet, såvel som ved bøjningerne til hver kedel, afspærringsventiler med fjernbetjente elektriske og mekaniske drev placeret på steder, der er praktiske til vedligeholdelse.
Til nødstop Der skal monteres afspærringsventiler på suge- og afgangsolierørledningerne i en afstand af 10-50 m fra brændselsoliepumpestationen.
Hovedformålet med fyringsolieanlægget på et termisk kraftværk eller kedelhus er at sikre en uafbrudt tilførsel af opvarmet og filtreret brændselsolie til kedlerne i den nødvendige mængde og med passende tryk og viskositet. Den nødvendige mængde brændselsolie bestemmes af kedlernes belastning. Trykket i brændselsolieforsyningsledningerne og dets viskositet bestemmes af dysetilstandene.
Kedelhuse kører meget sjældent på brændselsolie (i perioder med begrænset gasbrændstofforbrug), så fornyelsen tager lang tid. På langtidsopbevaring brændselsolie gradvist forringer kvaliteten og skaber yderligere tekniske vanskeligheder for driftspersonalet.
Da brændselsolie er ret dyrt, kører store kraftværker på gas, og flydende brændstof - fuelolie - bruges som backup. Driftstilstanden for brændselsolieanlægget er tilvejebragt som en nødopstartstilstand, når gasforsyningen er begrænset, under en nødsituation på gasudstyr Kedler fyres med fyringsolie.
Fyringsolieanlægget er beregnet til følgende arbejde:
accept af jernbanetanke med brændselsolie;
opvarmning af tankvogne;
dræning af brændselsolie fra tanke;
opbevaring af brændselsolie i tanke;
forberedelse og behandling af brændselsolie før levering til pumper og dyser;
bogføring af forbrugt brændselsolie;
Brændselsolieanlægget kan fungere i to tilstande - i kold eller varm reserve.
Kold reserve- dette er når brændselsoliepumpeudstyret er stoppet, og kun, afhængigt af nedetidens varighed, tændes det interne cirkulationskredsløb periodisk for at holde temperaturen i brændselsolietankene i området fra 300 C til 800 C.
Varm standby- brændselsolierørledninger er fyldt med brændselsolie, og der er en konstant strøm af brændselsolie opvarmet til T = 750 til 800 C gennem hovedtrykbrændselsolierørledningen, fyringsolieringen i kedelrummet og recirkulations- (retur)rørledningen , afhængigt af den valgte ordning.
Valget af brændselsolieforsyningsordning til et kedelrum afhænger af en række lokale forhold: territoriets topografi, tankenes kapacitet, metoden til at levere brændselsolie fra brændstoflageret til dyserne i kedelrummet og andre.
Ved opvarmning af brændselsolie i en åben forsyningstank bør dens temperatur ikke overstige 90C for at undgå skumdannelse. Opvarmning af brændselsolien, der tilføres dyserne, udføres i separate varmelegemer. Som regel anbefales det at tilføre brændstof fra lagertanke til injektorerne med kontinuerlig cirkulation af brændselsolie. I dette tilfælde returneres en del af brændselsolien, mindst 50% af forbruget for alle arbejdskedler, til tankene og tjener til at opvarme brændselsolien i dem.
Brændselsoliefarme er kendetegnet ved metoden til brændstoflevering.
Klassificering af brændselsoliefarme efter formål.
De vigtigste brændselsolieanlæg er bygget på termiske stationer, hvor brændselsolie er den primære type brændstof, der brændes, og gas afbrændes som bufferbrændstof i perioder med sæsonbestemt overskud.
Reserven oprettes på termiske stationer, hvor hovedbrændstoffet er gas, og brændselsolie afbrændes i perioder, hvor den ikke er til stede (normalt om vinteren).
Nødforsyning af brændselsolie er tilvejebragt på stationer, hvor den primære og eneste type brændstof er gas, og brændselsolie bruges kun i tilfælde af nødafbrydelse af forsyningen.
Fyringsoliefaciliteter er tilgængelige på alle kraftværker, der anvender fast brændsel. kammermetode brændende. Brændselsolie bruges til at tænde og tænde brænderen i kedelovne. I tilfælde af installation af gas-olie peak varmtvandskedler på sådanne kraftværker kombineres deres brændselsolieanlæg med optændingsanlægget. På termiske kraftværker bruges tre ordninger til at levere flydende brændstof til injektorer:
Dead-end, cirkulation og kombineret.
Ordning for et brændselsolieanlæg med overjordisk brændselsolielager:
1-jernbane tank; 2-overføring; 3-ports afløbsbakke; 4-afløbsskakt; 5-udløbsrør; 6-modtagekapacitet; 7-brændstofopbevaring; 8, 11-fine filtre; 9, 12 pumper; 10-groft filter; 13-varmelegeme; 14-brændere kedler; 15-recirkulationsledning.
Fra jernbanetankene 1, der er placeret ved aftapning på overkørslen 2, strømmer brændselsolien gennem en transportabel drænbakke 3 ind i afløbsskakten 4 og derefter gennem udløbsrøret 5 ind i modtagetanken 6. Derfra tilføres brændselsolien gennem brændselsolierørledninger til grovfilteret 10 og af pumper 9 gennem filtre 8 pumpes ved rensningsløb ind i brændselsolielagertanken 7. Fra brændselsolielagertanken gennem fine filtre 11 og varmelegemer 13 tilføres pumperne 12 brændselsolie til kedelenhedernes brændere 14. En del af den opvarmede brændselsolie sendes gennem recirkulationsledningen /5 til brændselsolielageret for at opvarme den brændselsolie, der er placeret der. Recirkulation af brændselsolie er designet til at forhindre brændselsolie i at størkne i rørledninger, når dets forbrug reduceres eller stoppes. Når der drænes fra en jernbanetank, bevæger brændselsolie sig ved hjælp af tyngdekraften langs åbne bakker (skakte) ind i modtagetanke. Der lægges dampledninger langs bunden af bakkerne. Brændselsolie drænes fra tankene gennem den nederste aftapningsanordning ind i mellemskinnerenderne. Brændselsolie fra modtagetanke pumpes med dyk oliepumper ind i de vigtigste lagertanke. Opvarmning af brændselsolie i modtage- og hovedtanke til 70°C udføres sædvanligvis af rørformede varmelegemer af overfladetype, der opvarmes med damp. Der er ingen damp i vandvarmekedler, derfor opvarmes brændselsolie med varmt vand ved temperaturer op til 150°C. For at mindske faren for bundsedimenter og forurening af varmeflader under langtidsopbevaring tilsættes flydende additiver som VNIINP-102 og VNIINP-103 til brændselsolie.
De vigtigste brændselsolieanlæg er bygget på termiske kraftværker og kedelhuse, hvor brændselsolie er den primære type brændsel, og gas afbrændes som bufferbrændsel i perioder med sæsonbestemt overskud. Det estimerede daglige forbrug af brændselsolie til kraftværker bestemmes ud fra 20-timers drift af alle installerede el-kedler ved deres nominelle effekt for kraftværkets fulde designeffekt og 24-timers drift af varmtvandskedler ved dækning af termisk læsser kl gennemsnitstemperatur den koldeste måned.
Reservebrændselsolieanlæg oprettes på termiske kraftværker og kedelhuse, hvor hovedbrændstoffet er gas, og brændselsolie afbrændes i perioder med gasfravær (om vinteren).
Nødfyringsoliefaciliteter er tilvejebragt på kraftværker og kedelhuse, for hvilke den vigtigste og eneste type brændsel er gas, og brændselsolie anvendes kun i tilfælde af nødafbrydelse af gasforsyningen.
Fyringsolieanlæg er tilgængelige på alle kraftværker og kedelhuse med kammerforbrænding fast brændsel. Den bruges også til at forsyne startkedelrummet med fyringsolie. I tilfælde af installation af gas-olie peak varmtvandskedler på sådanne kraftværker kombineres deres brændselsolieanlæg med optændingsanlægget.
Opstartsfyrrummet forsynes med fyringsolie fra henholdsvis hoved- eller startfyringsolieforsyningen.
Fyringsolie leveres til kedelhuse med jernbane, vand og rørtransport. Den første metode er den mest almindelige. Rørledningstransport anvendes, hvis kedelrummet er placeret i nærheden af et olieraffinaderi (OR) eller hovedbrændselsolierørledninger.
Fra olieraffinaderiet tilføres brændselsolie til kedelrummet gennem én rørledning; i nogle tilfælde er det med passende begrundelse muligt at levere brændselsolie gennem to rørledninger. I dette tilfælde antages gennemløbet af hver af dem at være lig med 50% af det maksimale timeforbrug for brændstof for alle kedler i drift ved deres nominelle produktivitet.
Brændselsolie leveres med jernbane i fireakslede tanke med en bæreevne på 50 og 60 tons, og i seks-akslede tanke med en bæreevne på 90 tons (tabel 2.3.2). Da tankene ikke er udstyret med anordninger til opvarmning af brændselsolie undervejs, kan dens temperatur under transport falde til under dets flydepunkt.
Ris. 2.3.1. Afløbsanordning:
1 - jernbanetank; 2 , 3 - dræningsanordning; 4 - interrail afløbsskakt (bakke); 5 - rørformede varmelegemer; 6 - tagrende af metal; 7 - dampslange; 8 - dampledning; 9 - afspærringsventiler; 10 - en roterende søjle til tilslutning af en slange ved opvarmning af brændselsolie med "levende damp"; 11 - overkørsel; 12 - svingbro
Tabel 2.3.2. Karakteristika for tanke til transport af brændselsolie
- Kølingskoefficienten er forholdet mellem kedlens køleflade og dens volumen.
Til opvarmning og dræning af brændselsolie fra tanke kan både afløbsstativer med opvarmning af brændselsolie med "åben" damp eller varm brændselsolie (Fig. 2.3.1) og lukkede afløbsanordninger - drivhuse - bruges. Typen af dræningsanordning vælges ud fra en teknisk og økonomisk beregning.
I fig. 2.3.2 viser det teknologiske diagram over brændselsolieanlægget. Brændstofolie drænes fra tankene ind i mellemskinnekanaler (bakker). Fra dem sendes den til modtagetanken, foran hvilken den skal installeres groft filternet og en vandforsegling.
Ris. 2.3.2. Teknologisk diagram over brændselsolieøkonomien:
1 - bakker af modtage- og dræningsanordningen; 2 - filternet; 3 - modtagetanke; 4 - overførselspumper (dykkede); 5 - brændselsolievarmere til recirkulation i bakken; 6 - afløbspumper; 7 - dræningsgrav; 8 - hovedtanke; 9 - første løft pumper; 10 - vigtigste brændselsolievarmere; 11 - fine filtre; 12 - anden løft pumper; 13 - recirkulationspumper; 14 - brændselsolievarmere til recirkulation; 15 - tankrensningsfiltre
Længden af aflæsningsfronten af hovedbrændselsolieanlægget bør tages baseret på udledningen af det estimerede daglige brændselsolieforbrug, opvarmnings- og aflæsningstiden for en sats er ikke mere end 9 timer og vægtnormen for jernbaneruten, dog ikke mindre end 1/3 af rutens længde. Det antages, at brændselsolie leveres af tanke med en designbelastning på 60 tons med en forsynings-ujævnhedskoefficient på 1,2.
Længden af aflæsningsfronten af fyringsoliefyringsanlægget for kraftværker med en samlet kedelproduktivitet på op til 8000 t/t antages at være 100 m, og for højere kedelproduktivitet - 200 m. Modtagelses- og aftapningsanordningen sørger for tilførsel af damp eller varm brændselsolie til tankene, til opvarmning af afløbsbakkerne og til vandtætningen. Overføringer er konstrueret langs hele længden af aflæsningsfronten på niveau med tankenes dampvarmeanordninger. Afløbs- og udløbsbakker udføres med 1% hældning, på begge sider af bakkerne er der konkrete blinde områder med en skævhed mod bakkerne.
Volumenet af den modtagende tank i hovedbrændselsolieanlægget antages at være mindst 20 % af kapaciteten af de tanke, der er installeret til aflæsning. Pumper, der pumper brændselsolie ud fra modtagetanken, er installeret med en reserve. De skal sikre pumpning af brændselsolie drænet fra tanke installeret til aflæsning på højst 5 timer.
Kapaciteten af brændselsoliefyringsanlæggets modtagetank skal være mindst 120 m 3 . Pumper, der pumper brændselsolie ud fra den, installeres uden reserve.
Standardkapaciteten for bræ(ekskl. statsreserver) på kraftværker, afhængigt af typen af brændselsolieanlæg, er som følger:
| Type brændselsolieproduktion | Brændselsolielager i tanke (antal dage) |
| Grundlæggende om brændselsoliekraftværker: | |
| ved levering med jernbane | 15 |
| når den forsynes gennem rørledninger | 3 |
| Reserve til gaskraftværker | 10 |
| Nødsituation for gaskraftværker | 5 |
| Til peak varmtvandskedler | 10 |
For gasfyrede kraftværker, der modtager gas året rundt fra to uafhængige kilder, kan et brændselsolieanlæg med passende begrundelse ikke bygges med en helårsgasforsyning fra én kilde, et nødbrændingsolieanlæg er tilvejebragt, og med en sæsonbestemt gasforsyning er der tilvejebragt et reserveanlæg.
Fyringsolieopvarmningssystemet til kraftværker og fastbrændselskedelhuse udføres med tre tanke. Kapaciteten af en tank tages afhængigt af kedlernes samlede produktivitet: mere end 8000 t/t - 3000 m 3; 4000 - 8000 t/h - 2000 m 3 ; mindre end 4000 t/t - 1000 m3. Fyringsolielageret kan kombineres med et lager for olie og brændstof og smøremidler.
I brændselsolietanke opvarmes brændselsolie ved cirkulation, normalt gennem et separat, dedikeret kredsløb. Brug af lokale dampopvarmningsanordninger er tilladt.
Brændselsolieforsyningsskemaet (et- eller to-trins) er vedtaget afhængigt af det nødvendige tryk foran kedeldyserne. For dampsprøjtedyser kræves et brændselsolietryk på 0,5 MPa, og for mekaniske og dampmekaniske dyser 3,5 MPa. I det første tilfælde skal brændselsoliestyringsordningen være et-trins, i det andet - to-trin.
Udstyret i hovedbrændselsolieanlægget er designet til at sikre en kontinuerlig tilførsel af brændselsolie til kedelrummet, når alle fungerende kedler kører med nominel kapacitet. Viskositeten af brændselsolie i kedelrummet bør ikke overstige: for kraftværker, der bruger mekaniske og dampmekaniske dyser - 2,5 ° VU; ved brug af damp- og roterende dyser - 6° VU.
I pumperummet i hovedbrændselsolieanlægget er der ud over den anslåede mængde arbejdsudstyr tilvejebragt et element af backup-udstyr - pumper, varmeapparater, fine filtre og et element af reparationsudstyr - hovedpumperne i den første og andet trin.
Antallet af brændselsoliepumper i hvert trin i hovedbrændselsoliesystemet skal være mindst fire (inklusive en reserve og en reparation). Forsyningen af de vigtigste brændselsoliepumper med et dedikeret varmekredsløb vælges under hensyntagen til det ekstra forbrug af brændselsolie til recirkulation i returledningen ved de mindst tilladte hastigheder. Cskal sikre klargøring af fyringsolie i tanke til uafbrudt tilførsel til fyrrum. Til cirkulationsopvarmning af brændselsolie er der en reservepumpe og en varmelegeme. Installationsdiagrammet for brændselsolievarmere og fine filtre bør tillade ethvert varmelegeme og filter at fungere med enhver første og anden trins pumpe.
Rørledningens gennemløb og produktiviteten af fyringsoliebrændstofpumperne vælges fra betingelserne for samtidig affyring af fire 300 MW blokke eller seks 200 MW blokke med en belastning på 30% af deres nominelle dampydelse.
Brændselsolievarmere bruger damp med et tryk på 0,8 - 1,3 MPa og en temperatur på 200 - 250 °C. Damp tilføres brændselsolieanlægget gennem to hovedledninger, hver med en gennemløbskapacitet på 75 % af det beregnede dampforbrug. Dampkondensatet styres, renses for brændselsolie og bruges i kraftværkets cyklus. Der er installeret mindst to kondensatpumper, en af dem er en reserve. Kondensat fra varmehuse, oliefyr og satellitter leveres separat fra kondensatet fra dampledninger til opvarmning af bakker og beholdere. I brændselsolieanlæg skal der forefindes en fjerntømningstank (uden for brændselsoliepumpen) til brændselsolie.
Olieforurenet vand fra bunden af enhver brændselsolietank udledes til en arbejdstank eller til en modtagetank eller til rensningsanlæg.
Udlægningen af alle brændselsolierørledninger udføres normalt over jorden. Brændselsolierørledninger i det fri og i kølerum lægges med damp eller andre varmesatellitter i fælles isolering. For at sikre cirkulationen af brændselsolie i kedelrummets hovedbrændselsolierørledninger og i grenene til hver kedel, er der tilvejebragt en brændselsoliegenanvendelsesledning fra kedelrummet til brændselsolieanlægget.
Fyringsolie tilføres kraft- og varmtvandskedler fra hovedbrændselsolieforsyningen gennem to hovedledninger, der hver er designet til 75 % af kedlens nominelle ydelse, under hensyntagen til recirkulation.
Kun stålarmering er installeret på brændselsolierørledninger. Flangeforbindelser og fittings på fyringsolierørledningerne i kedelrummene er dækket af stålhuse for at dræne mulige brændselsolielækager til specielle beholdere. Afspærringsventiler er installeret på suge- og afgangsolierørledninger i en afstand af 10 - 50 m fra brændselsoliepumpestationen for nedlukning i nødstilfælde. Ved indgangene til de vigtigste brændselsolierørledninger inde i kedelrummet, såvel som ved grenene til hver kedel, er der installeret afspærringsventiler med fjernbetjente elektriske og mekaniske drev, placeret på steder, der er praktiske til vedligeholdelse.
For at opretholde det nødvendige tryk i hovedbrændselsolierørledningerne installeres kontrolventiler "opstrøms" i begyndelsen af recirkulationsledningen fra kedelrummet til brændselsolieanlægget.
Brændselsoliestyring af fyringshuse
Brændselsolieproduktion er et sæt enheder, der giver accept, opbevaring og forsyning påkrævet mængde brændselsolie til kedelrummet og klargøring til forbrænding i kedelovne. Brændstofolie kan være hovedbrændstof, reserve (f.eks. om vinteren), nødbrændstof eller startbrændstof, når hovedbrændstoffet er fast brændstof brændt i pulveriseret tilstand.
Hovedelementerne i et brændselsolieanlæg er: en modtageanordning, en brændselsolieopbevaringstank, en brændselsolieadditivtank, en forsyningstank, grove og fine filtre, brændselsolievarmere, kondensatkølere, rørledningssystemer (brændselsolierørledninger, damp og kondensatrørledninger, drænrørledninger), pumper til forskellige formål. Brændselsolie leveres til forbrugeren med jernbane, olietankskibe eller rørledninger (hvis olieraffinaderier er placeret på korte afstande, der leveres i jernbane- og vejtanke, opvarmes til en temperatur på 30-60 °C, afhængigt af dets mærke). . Til dette formål anvendes oftest tør mættet eller let overophedet damp med et tryk på 5-6 kgf/cm 2, der tilføres direkte til tanken. Det er også muligt at bruge bærbare spolevarmere til dette formål, hvilket eliminerer vanding af brændselsolien. Den brændselsolie, der drænes fra tanken, skal passere gennem et specielt filter, der forhindrer mekaniske urenheder i at trænge ind i brændselsolielageret. Områderne, hvor afløbsanordninger er placeret, skal have hårde overflader med et afløb for at dræne spildt brændselsolie til et lokalt behandlingsanlæg. Brændselsoliefaciliteter til levering af brændselsolie med jernbane består af følgende strukturer og anordninger: et dræningsstativ med en mellemtank; lagerfaciliteter til brændselsolie; brændselsolie pumpestation; brændselsolierørledningssystemer mellem brændselsolietanke, brændselsoliepumpe- og kedelanlæg, anordninger til opvarmning af brændselsolie; installationer til modtagelse, opbevaring og indføring af flydende additiver i brændselsolie. Diagrammet over et brændselsolieanlæg med et overjordisk brændselsolielager er vist i figur 1. Fra jernbanetankene 1, der er placeret ved aftapning på overkørslen 2, strømmer brændselsolien gennem en transportabel drænbakke 3 ind i afløbsskakten 4 og derefter gennem udløbsrøret 5 ind i modtagetanken 6. Fra denne tilføres brændselsoliestrømme brændselsolierørledninger til grovfilteret 10, og pumper 9 gennem filtre 8 med en rensningsløbe pumpes ind i brændselsolielagertanken 7 Fra brændselsolielagertanken gennem fine filtre 11 og varmelegemer 13 og pumper 12 tilføres brændselsolien til brænderne på 14 kedelenheder. En del af den opvarmede brændselsolie sendes gennem recirkulationsledningen 15 til brændselsolielageret for at opvarme brændselsolien, der er placeret der. Recirkulation af brændselsolie har til formål at forhindre brændselsolie i at størkne i rørledninger, når forbruget reduceres eller standses.
Fig. 1. Skema af et brændselsolieanlæg med overjordisk brændselsolielager: 1-jernbane tank; 2-overføring; 3-ports afløbsbakke; 4-afløbsskakt; 5-udløbsrør; 6-modtagekapacitet; 7-brændstofopbevaring; 8, 11-fine filtre; 9, 12 pumper; 10-groft filter; 13-varmelegeme; 14-brændere kedler; 15-recirkulationsledning.
Når der drænes fra en jernbanetank, bevæger brændselsolie sig ved hjælp af tyngdekraften langs åbne bakker (skakte) ind i modtagetanke. Der lægges dampledninger langs bunden af bakkerne. Brændselsolie drænes fra tankene gennem den nederste aftapningsanordning ind i mellemskinnerenderne. Brændselsolie fra modtagetanke pumpes af nedsænkelige oliepumper ind i hovedlagertankene - brændselsolielagertanke, hvoraf der som udgangspunkt er mindst to. Tankenes samlede kapacitet vælges afhængigt af kedelrummets produktivitet, afstand og leveringsmetode (jernbane, rørledning osv.). Der anvendes en normal serie brændselsolieopbevaringsanlæg med en kapacitet på 100; 200; 500; 1000; 2000; 3000; 5000; 10.000 og 20.000 m 3. Brændselsolielagre er opført over jorden, semi-underjordisk (nedgravet) og under jorden. Reservoarer er hoved-, forbrugs- og reserve. Alle skal have brandsikkert brændstofopbevaring; fuldstændig tæthed; brandmodstand, holdbarhed, korrosionsbestandighed mod virkningerne af aggressivt grundvand; nem vedligeholdelse og rengøring fra slam og sediment; evnen til at installere varmeanordninger og andet teknologisk udstyr inde i tanken. Tanke til brændselsolie er normalt lavet af armeret beton eller metal. Sidstnævnte bruges i det fjerne nord og i seismisk farlige områder. Termisk isolering af metalopbevaringsfaciliteter er lavet af polyurethan dækket med metalplader. Reservoarer og tanke skal være udsat for atmosfæren og have bundfældningstanke til opsamling af vand.
Til pumpning af brændselsolie i varmekedler er gear- og skruepumper mest brugt. Når tandhjulene 2 roterer i retningen angivet med pile i figur 2, trænger væsken ind i fordybningerne dannet af tandhjulets tænder og pumpehuset 4 og bevæger sig fra sugehulrummet 3 til udløbshulrummet 1. For en lydløs og jævn tilførsel af den pumpede væske er tandhjulstænderne ofte lavet skråtstillede. Produktiviteten af gearpumper overstiger normalt ikke 20 m 3 / h, og trykket er 12 MPa (1.200 m vandsøjle).
Fig. 2. Gear (a) og skrue (b) pumper: 1-udledningshulrum; 2-gear; 3-sugehulrum; 4-krop; 5-skrue rotorer.
I skruepumper tilføres brændselsolie ved at presse den ud med skruegevindede rotorer. Skruepumper er mere støjsvage end tandhjulspumper og kører med højere hastighed. De mest almindelige er tre-skrue pumper med en central førende rotor. Når skruerotorerne 5 roterer, kommer brændselsolie ind i skruekanalens åbningshulrum fra sugehulrummet 3. Ved yderligere rotation af rotorerne lukkes dette hulrum, og brændselsolien indeholdt i det overføres til udløbshulrummet 1. Der åbnes hulrummet og brændselsolien presses ud af rotorskruernes fremspring.
For at sikre opvarmning af brændselsolie i lageret, der er nødvendigt for normal drift af brændselsoliepumper, anvendes følgende metoder: installation af nedsænkelige dampvarmere i den nederste del af tanken; lokal aksel, sektions- eller elektriske varmeapparater; fjernvarmere. Udover opvarmning i lagerfaciliteter, er fyringsolieopvarmning i brændselsolierørledninger og foran dyserne.
I øjeblikket bruger kedelhuse brændselsolievarmere - overfladevarmevekslere med modstrømsbevægelse af medier, med en rørformet varmeveksleroverflade, med kompensation for temperaturforlængelse på grund af ikke-stive strukturer. For eksempel bruges en skal-og-rør varmeveksler designet af Giproneftemash. Apparatet består af tre hoveddele: krop 6, rørplade 10 med U-formede rør, der er udvidet i det, og et låg. En flange er svejset til det cylindriske legeme på den ene side, og en elliptisk bund 1 er svejset til den anden side. I midten af brændselsolievarmelegemet er to 9-segment-type understøtninger og rør 8 til tilførsel og udledning af brændselsolie, der bevæger sig i mellemrørshulrummet, svejset til ydersiden.
Rørpladen i varmeapparatet med U-formede rør, der er udspændt i det, er et rørbundt 5, som kan fjernes fra brændselsolievarmerens krop ved adskillelse af apparatet og genindsættes efter inspektion og om nødvendigt rengøring. Dækslet (fordelingsboksen) består af en cylindrisk del, en elliptisk bund svejset i den ene ende og en flange svejset i den anden ende. Dyser 2 med flanger er svejset til den cylindriske del af varmelegemedækslet for at forbinde rørledninger til tilførsel og udledning af kølevæske, der bevæger sig i rørhulen. Låget indeholder også en skillevæg 3, som tilvejebringer en tovejsstrøm af kølemiddel gennem apparatets rør.
Fig. 3. Skal-og-rør varmeveksler med U-formede rør designet af Giproneftemash: 1,7-bund; 2 rør til tilførsel og udledning af kølevæske; 3-partition; 4-flange; 5-rørs bundt; 6-krop; 8 rør til tilførsel og udledning af brændselsolie; 9-understøttelse; 10-rørs plade.
For at opvarme små mængder flydende brændstof har "rør-i-rør" varmeapparater fundet udbredt anvendelse.
Fig. 4. Brændstofvarmer type PTS: 1-bevægelig støtte; 2-fast støtte; 3-brændstofudløbsventil; 4-dampventil; 5-kondensat udløbsventil; b-brændstofindløbsventil; 7-varmerør; 8-varmer hus; 9-kropsflange; 10-bolt; 12-isolering 13-ribber af varmerøret; A og B - brændstofindtag og -udløb; B-damp input; G-kondensat udløb.
Driftsprincippet for brændselsolievarmeren er som følger. Brændstof fra ledningen gennem afspærringsventilen kommer ind i mellemrørsrummet (mellem huset og varmerøret), vasker den ydre overflade og ribberne på varmerøret, opvarmes og passerer gennem låget til en anden sektion eller gennem ventilen for at stikkontakten. Opvarmningsdamp fra dampledningen kommer ind i varmerøret gennem dampventil 4; Gennem varmerørets væg og finnerne overføres varmen fra dampen til brændstoffet, hvorefter dampen kondenseres og i form af kondensat gennem ventilen 5 fjernes fra varmelegemet ind i fødevandsforberedelsessystemet.
Under langvarig drift hos en række virksomheder blev der identificeret alvorlige mangler i driften af disse varmeapparater, som omfatter:
umuligheden af at bruge disse varmelegemer på højviskose brændselsolier med HC° >100 med en opvarmningstemperatur på op til 120-135 °C;
øget hastighed af aflejringer på den indre overflade af rør med et fald i termisk effekt (varmeoverførselskoefficient falder ifølge TsKTI-estimater til 70%);
vanskeligheder forbundet med at rense den indre overflade af rør fra aflejringer af oxiderede produkter fra brændselsoliepolymerisation ved damptemperaturer på væggen over 120 °C;
forholdsvis lave hastigheder bevægelse af brændselsolie (0,2-0,5 m/s);
lav hydraulisk densitet (både damp og brændselsolie) tillader ikke genbrug af opvarmningsdampkondensat i teknologisk ordning fyrrum, som efter afkøling udledes gennem behandlingsanlæg til kloaksystemet;
vanding af brændselsolie på grund af mulig indtrængning af damp eller kondensat i brændstoffet i tilfælde af fistler, der opstår i varmeapparaternes rørsystem.
For at levere brændselsolie til kedler bruges tre ordninger: cirkulation (ved brug af højviskositetsbrændselsolie, når fyrrummet kører konstant på brændselsolie og kortvarigt på gas); blindgyde (ved afbrænding af lavviskositetsbrændselsolier, når kedelrummet fungerer ved stabile belastninger over gennemsnittet); kombineret (når kedelrummet fungerer ved variabel belastning og hyppige overgange fra gasbrændsel til brændselsolie). Regulering af brændselsolieforsyning (tryk) udføres ved hjælp af en ventil med en puls i henhold til kedlernes produktivitet eller damptrykket i kedlen. I et cirkulationsskema tages brændselsolie fra den nederste del af tanken, pumpes gennem en fjernvarmer ind i kedelrummet og derefter ind i tanken. Dette forbedrer opvarmningen af brændselsolie og reducerer aflejringen af urenheder i tanken. Stempel- og skruepumper bruges til at pumpe brændselsolie. Brændselsolierørledninger fra lageranlæg til kedelrum og en recirkulationsbrændselsolieledning lægges i skyttegrave eller tunneler sammen med damprørledninger og dækkes med generel isolering. Dampledninger skal have pålidelig kondensatafledning. For at sikre, at brændselsolietrykket foran dysen er omkring 20 kgf/cm 2, anvendes specielle pumper (gear, klinge, skrue, stempel).
Problemer med at forberede brændselsolie til forbrænding
Ifølge den eksisterende traditionelle teknologi til forberedelse til forbrænding og transport er temperaturen på brændselsolie i tanke i området 80-95 ° C og opretholdes af lokal opvarmning af dampvarmere placeret i bunden af brændselsolietanken. Derefter, ved hjælp af recirkulationsopvarmning af eksterne varmelegemer, tilføres opvarmet brændselsolie med den nødvendige viskositet til kedelrummet til kedlerne. Den resterende brændselsolie strømmer gennem recirkulationsledningen tilbage til brændselsolietankene. Spredningen af turbulente oversvømmede stråler i tanken og de medfølgende hvirvelstrømme sikrer opblanding af brændselsolie i tankene og ensartet fordeling af temperaturer i tankenes volumen. På samme tid opnås på grund af gentagen pumpning af brændselsolie en ru vand-brændstofblanding (emulsion), hvis kvalitet ikke opfylder kravene til forbrændingsbetingelser. Dårlig kvalitet af brændstofblandingen fører til pulserende forbrænding af brændselsolie i kedelovnen. På den anden side sikrer den anvendte teknologi til fremstilling af brændselsolie lagret i tanke med variabelt fugtindhold ikke i tilstrækkelig grad en højkvalitetsproces med bundfældning og fjernelse af vand fra brændselsolie til et fugtindhold, der sikrer betingelser for økonomisk og miljøvenlig drift af kedler. Et andet problem, der væsentligt påvirker kedelhusets økonomiske effektivitet, er, at i eksisterende ordninger I brændselsoliekedelhusfaciliteterne udledes spilddampkondensat fra fjerntliggende brændselsolievarmere og dem, der er placeret i tanke, efter afkøling med vand fra byens vandforsyning til den nødvendige temperatur (40 ° C), til det industrielle regnvandskloaksystem og , efter rengøring, i byens kloak. Nuværende rengøringsmetoder Spildevand fra olieprodukter er dyre og ikke altid effektive. Det gælder især rensning af vand stærkt forurenet med olieprodukter, som kan opstå som følge af brud eller fistler i fyringsoliefyr. Derfor kan tilbageføringen af kondensat forurenet med olieprodukter til fødekredsløbet af dampkedler føre til, at de ikke fungerer. Tabet af kondensat fra brændselsolievarmere fører til behovet for at supplere kedelkredsløbet med kemisk renset efterfyldningsvand og ekstra brændstof.
Brændende brændselsolie.
Moderne metoder til industriel forbrænding af brændselsolie i kedelovne er baseret på flare forbrænding af fint forstøvet brændstof med den obligatoriske betingelse for forvarmning og tvungen forstøvning ved hjælp af dyser. Til at sprøjte brændselsolie ind i varmekedler Dyser med mekanisk eller dampforstøvning, samt med kombineret damp-mekanisk forstøvning, anvendes oftest. Mekaniske injektorer kræver højt tryk og kan selv under disse forhold ikke give en bred vifte af belastningskontrol. Dampspraydyser kræver dampforbrug, hvilket er svært at opnå i et fyrrum med varmtvandskedler. I de seneste år er roterende dyser dukket op på det russiske marked, blottet for sådanne ulemper som designkompleksitet og støj under drift. En sådan prøve er injektorerne fra ZAAKE (Bremen, Tyskland). De kan brænde ethvert flydende kedelbrændstof, herunder brændselsolie kvalitet 40 og 100, tunge mineralolierester, tjære osv. De kræver ikke omhyggelig filtrering af brændselsolie. Alle de ovennævnte dyser sikrer dog ikke flammestabilitet ved afbrænding af stærkt vandet brændselsolie, eller fuldstændig forbrænding af grove fraktioner, der ophobes i bundsedimenter under langtidsopbevaring af brændselsolie. Det er ikke muligt at løse disse problemer ved at forbedre designet af dyser.
En væsentlig ulempe ved drift af kedler på brændselsolie er forureningen af kedlens varmeoverflader, hvilket forårsager en forringelse af varmeoverførselsforholdene sammenlignet med drift på gas. Overskydende luftkoefficient er også lidt højere, hvilket fører til et fald i kedlens effektivitet. I kedelhuse, hvor brændselsolie er et reservebrændstof (nød)brændstof, er kortflammede brændere mest udbredt. Der tilføres brændselsolie til sprøjtehovedet, hvori der er installeret: en fordelingsskive med en række huller, brændstof- og damphvirvler, hver med tre tangentielle kanaler. Skiven og hvirvlerne er sikret med en omløbermøtrik. Antallet og diameteren af huller i fordelingsskiven er som følger: i brændere GMG-1,5M og GMG-2M - 8 med en diameter på 2,5, i brændere GMG-4M og GMG-5M - 12 med en diameter på 3 mm. Brændstofolie passerer gennem hullerne i vaskemaskinen, kommer ind i hvirvelkammeret gennem kanalerne og forlader dysen, forstøver på grund af centrifugalkraften. Hvis den nødvendige termiske effekt er inden for 70-100% af den nominelle, er det muligt at arbejde uden dampforsyning, da mekanisk forstøvning af brændselsolie er tilstrækkelig. Når den termiske effekt er under 70 % af den nominelle effekt, tilføres damp med et tryk på 1,5-2 kgf/cm 2, som passerer gennem damphvirvelens kanaler og deltager i forstøvningen af brændselsolie i en hvirvlende strøm.
Ved afbrænding af brændselsolie er det nødvendigt at sikre, at kulstofaflejringer, harpiksholdige og andre aflejringer ikke akkumuleres på dysernes indre overflader, hvilket forværrer betingelserne for sprøjtning af brændselsolie, hvilket forårsager ufuldstændig forbrænding. Tilstedeværelsen af sådanne aflejringer kan bedømmes ud fra udseendet af flyvende dråber - "stjerner" - i brændkammeret. Derfor skal injektorerne med jævne mellemrum fjernes fra brænderne, renses for aflejringer og vaskes med dieselolie eller andet let brændstof.
Indretninger og metoder til afbrænding og rensning af brændselsolie.
Sammen med de organisatoriske og økonomiske årsager til varmeforsyningsanlæggenes utilfredsstillende tilstand er der alvorlige årsager af teknisk karakter. På nuværende tidspunkt er der ingen kendt rationel og økonomisk gennemførlig metode til højkvalitetsforstøvning af brændselsolie uden et forstøvningsmiddel, der opfylder moderne krav. Reguleringsdokumenter, der regulerer driftsmåderne for termiske kraftværker, blev udviklet for årtier siden, i en periode med relativt billigt brændstof. Sandsynligvis er den lave effektivitet af udstyr til afbrænding af brændselsolie (mekaniske dyser) og energispildet af den eksisterende teknologi til afbrænding af brændselsolie forklaret af udviklingstiden. I øjeblikket arbejder industriforskningsinstitutter ifølge nogle data ikke i denne retning. Med en voksende gasmangel, med en stigning i andelen af brændselsolie i den samlede brændstofbalance, med en stigning i prisen på brændselsolie, er det nødvendigt at forbedre forbrændingsteknologien og introducere den seneste udvikling. Forbrænding af brændselsolie med betinget fravær af kemisk underforbrænding, varmetab på grund af fordampning af fugt fra vandmættet brændstof mv. kan ikke retfærdiggøres i lyset af nutidens syn på energibesparelse og energibesparelse.
Det skal understreges, at den foreslåede metode til sprøjtning af brændselsolie ved hjælp af kavitationseffekter er ny i teorien om design og i praksis med drift af termiske kraftværker, som ifølge nogle data ikke har nogen analoger i Rusland.
Dysen er designet til højkvalitets mekanisk forstøvning og forbrænding af brændselsolie i energikedler og installationer. Kavitationsdysen er en moderne teknologi, der ikke har nogen analoger i Rusland. De karakteristiske træk ved denne udvikling sammenlignet med traditionelle mekaniske dyser er dens høje effektivitet, pålidelighed og lette vedligeholdelse.
Høj pålidelighed opnås på grund af enkelheden i designet og brugen af materialer designet til mange års langvarig drift. Al injektorvedligeholdelse består kun af periodisk overvågning af delenes tilstand. Derfor vil brugen af "Freza" give forbrugeren mulighed for samtidig at løse to problemer - energibesparelse og ressource.
Funktionsprincip for en kavitationsdyse.
Dysen består af en krop, en dyse, en swirler og en base. Hovedelementet i Mill-dysen er kavitatoren, som er en cylindrisk krop udstyret med profilerede kanaler af særlig afhængighed.
Når brændselsolie pumpes under tryk gennem en kavitator, dannes der en hvirvelstrøm i den, hvor der under påvirkning af variable tryk opstår brud på steder, hvor brændstoffet er inhomogent, hvilket fører til fremkomsten af små bobler. Med det efterfølgende kollaps af boblerne opstår der skarpe trykstød (den absolutte værdi af trykket afhænger af væskens overfladespændingskræfter og andre faktorer), tværgående komponenter af strømningshastigheden, betydelige forskydningsspændinger af strømmen og en betydelig lokal temperaturstigning dannes. Den kontinuerlige dannelse og kollaps af bobler i en væske, kendt som fænomenet kavitation, fører til brud på brændselsoliekæder (klynger), generering af højfrekvente svingninger og ustabilitet af brændstoffilmen foran dysehullet. Brændstoffets viskositet, på grund af brud af molekylære kæder og lokale temperaturstigninger, falder kraftigt, og vandet indeholdt i brændstoffet, under påvirkning af kavitation, dissocieres delvist til brint (et ideelt brændstof) og oxygen, og delvist danner en vand-olie-emulsion med brændstoffet. Når den forlader dysehullet, falder den ustabile pulserende gasoliefilm øjeblikkeligt fra hinanden i små dråber, inden i hvilke der er den mindste partikel af vand, brint eller oxygen. Flyver ind i regionen lave tryk gassen udvider sig ved eksplosion, og vandet opvarmes øjeblikkeligt og eksploderer, hvilket fører til sekundær finknusning af brændselsolie til et niveau på 40...60 mikron. De bedste resultater opnås, når spredningen af vandpartikler er fra 3 til 8 mikron. Forbrændingen af brændselsolie og brint i nærværelse af vanddamp og aktiv oxygen foregår ved ekstremt lavt overskudsluft, uden garanteret underforbrænding af brændstof med en forbrændingseffektivitet tæt på enhed, hvilket fører til brændstofbesparelser under forbrændingen. Reduktionen i det specifikke brændselsolieforbrug kan teoretisk nå 2,5 ... 3,0% eller mere, hvilket er hundreder af millioner af rubler.
I dag, hvor energibesparelse i alle lande i verden er blevet indført i rang af statspolitik, er det nødvendigt fuldt ud at forbedre teknologien til afbrænding af brændselsolie på termiske kraftværker og kedelhuse, og det er nødvendigt at modernisere og forbedre eksisterende udstyr.
Under hensyntagen til deres kompakthed, pålidelighed og enkelhed i designet er kavitationsdyser til mekanisk forstøvning af brændselsolie i kedelenhedsbrændere overlegne i forhold til andre kendte anordninger og metoder til brændstofforbrænding med hensyn til en kombination af økonomiske og operationelle parametre.
Brugen af "Freza" dyser vil tillade:
1. Reducer specifikt forbrug brændselsolie med 0,5...1,0% og op til 1,5% ved lav belastning sammenlignet med mekaniske GRFM-injektorer.
2. Giver et kedelbelastningsreguleringsområde fra 50 til 100%.
3. Reducer overskydende luft i brændkammeret;
4. Reducer drift af kedlens varmeflader;
5. Øg effektiviteten. kedel;
6. Forøg pålideligheden og sikkerheden ved drift af kedelenheden ved afbrænding af lavkvalitets brændselsolie.
Installationen er designet til at adskille vand og faste urenheder fra brændselsolie. Denne proces sker ved at adskille blandingen i 3 faser baseret på deres densitetsforskelle ved brug af forskellige højhastigheds- og drejningsmomentområder. Råmaterialet (forurenet produkt) føres gennem fødemekanismens rør ind i den roterende del af skruetransportøren, hvor det under påvirkning af centrifugalkraften adskilles i renset produkt og sediment. Renset brændselsolie fjernes fra den cylindriske del af rotoren, og sedimentet, på grund af forskellen i hastigheden af skruen og rotoren, kommer ind i den koniske del, hvor det afvandes. Det afvandede slam udledes i den smalle ende af keglen gennem specielle porte og kan ved hjælp af en transportør udledes direkte i dumpere eller affaldsbeholdere. Karaffel og pumpe styres fra det indbyggede kontrolpanel. Centrifugen og pumpen er eksplosionssikre. Det resterende vand i renset brændselsolie er ikke mere end 1,5%. Resten af mekaniske urenheder er ikke mere end 1%. Enheden er monteret på en slidstærk metalramme.
De tekniske, teknologiske og organisatoriske og tekniske foranstaltninger, der i dag anvendes i kedelhuse til opbevaring og brug af leveret lavkvalitets flydende brændsel, opfylder ikke kun niveauet af moderne krav til økonomiske og miljømæssige indikatorer, men forværrer dem også på grund af:
øget slamdannelse med en kraftig stigning termisk modstand på varmeoverflader;
øget koksning af brændselsolie;
reducere kvaliteten af dens sprøjtning;
forringelse af funktionen af brænderanordninger;
reduktion af kvaliteten af brændstofforbrændingsprocessen i kedelovne;
reducere pålideligheden, manøvredygtigheden af kedelenhedens ydeevne og reducere dens eftersyns levetid som helhed;
betydelige tab af brændstof, elektricitet og vand.
Forbedring af driften af brændselsolieanlæg i nye økonomiske forhold kræver en integreret tilgang til indførelse af nyt udstyr og lagringsteknologier, forberedelse til afbrænding af brændselsolie og dens bogføring.
Dette opnås gennem brugen af teknologier, der ville give det nødvendige niveau af opvarmning, filtrering, homogenisering, tryk og konsistens af kvaliteten af brændselsolie, der leveres til forbrænding, samt instrumentstyring af brændstofforbrug og -indtag med minimale driftsomkostninger. Sådanne teknologier omfatter:
"kold" opbevaring af brændselsolie med frigivelse af en opvarmet zone i tankvolumenet langs sugeledningen;
flertrins forberedelse af brændselsolie for at opnå en højkvalitetsbrændstof (vand-brændstof) blanding (emulsion) ved at sprede brændstoffet med vandet (eller olieholdigt vand) indeholdt i det og brændstofkomponenter;
cirkulationsopvarmning af brændselsolie ved øgede hastigheder i fjernvarmere - homogenisatorer, multipel filtrering på filtervarmere;
teknologi af et lukket kredsløb til opvarmning af brændselsolie med tilbageføring af kondensat til kedelcyklussen.
Det er nødvendigt at udvikle et hardware- og softwarekompleks af måleanordninger, der vil gøre det muligt, under hensyntagen til dynamikken i ændringer i egenskaberne af indgående og forbrugt brændselsolie, automatisk at bestemme dens masse.
Ruslands energiudviklingsstrategi frem til 2020 giver ikke kun en stigning i olieproduktionsmængderne, men også en samtidig stigning i dybden af dens raffinering, hvilket vil føre til en forringelse af kvaliteten af brændselsolie.
Selvstyrende forbundsstat
uddannelsesinstitution
videregående faglig uddannelse
"SIBERISK FODERAL UNIVERSITET"
Polyteknisk Institut
Afdeling: "T og GGD"
OLIEFABRIK AF KEDELHUS
Studerende TE 07-05 __________ Golubeva E.A.