Котельный цех

Котельный цех состоит из котла и вспомогательного оборудования. Устройства, предназначенные для получения пара или горячей воды повышенного давления за счет теплоты, выделяемой при сжигании топлива, или теплоты, проводимой от посторонних источников, называются котельными агрегатами.

В состав котла входят: топка, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, каркас, обмуровка, тепловая изоляция, обшивка.

К вспомогательному оборудованию относят: тягодутьевые машины, устройства очистки поверхностей нагрева, устройства топливоприготовления и топливоподачи, оборудование шлако- и золоудаления, трубопроводы воды, пара и топлива, дымовая труба.

Комплекс устройств, включающих в себя котельный агрегат и вспомогательное оборудование, называют котельной установкой.

На Ново-Иркутской ТЭЦ установлено 8 однобарабанных котлов с естественной циркуляцией. Котлы БКЗ-420-140 (№№1–4) и котлы БКЗ-500-140 ( №№5–7) имеют П-образную компоновку, котел БКЗ-820-140 ( № 8) – Т-образную. Также его особенность состоит в том, что он имеет кольцевую топку. Этот котел меньше котлов БКЗ-420 и БКЗ-500, но пара производит за час больше. Требует меньше затрат при строительстве, более экологичен, температура горения топлива в нем на 100–200 градусов ниже, чем в обычных. На данный момент котел БКЗ-820, изготовленный АО СибЭнергоМаш, не только самый крупный, но и пока единственный в России барабанный котел с кольцевой топкой для сжигания бурых углей.

Для приготовления угольной пыли №№ 1–7 оборудованы четырьмя системами пылеприготовления с прямым вдуванием в топку. Система пылеприготовления включает в себя бункер сырого угля, питатель сырого угля, молотковую мельницу – для котлов №№ 1–4; мельницу вентилятор – для котлов №№ 5–8, кроме этого на котельных агрегатах №№ 1, 2 установлен вентилятор горячего дутья.

Барабанный котельный агрегат состоит из топочной камеры газоходов, барабана, поверхностей нагрева, находящихся под давлением рабочей среды (воды, пароводяной смеси, пара), воздухоподогревателя, соединительных трубопроводов и воздуховодов. Поверхности нагрева, находящиеся под давлением, включают в себя: водяной экономайзер, испарительные элементы, оборудованные в основном экранами топки и фестоном, и пароперегреватель. Испарительный поверхности подключены к барабану и вместе с опускными трубами, соединяющими барабан с нижними коллекторами экранов, образуют циркуляционный контур. В барабане происходит разделение воды и пара, кроме того, большой запас воды в нем повышает надежность работы котла.

Нижнюю трапециевидную часть топки котельного агрегата называют холодной воронкой – в ней охлаждается выпадающий из факела частично спекшийся зольный остаток, который в виде шлака проваливается в специальное приемной устройство. Газоход, в котором расположены водяной экономайзер и воздухоподогреватель, называют конвективным, в нем теплота передается по воде и воздуху в основном конвекцией. Поверхности нагрева, встроенный в этот газоход и называемые хвостовыми, позволяют снизить температуру продуктов сгорания от 500 – 700 ⁰С после пароперегревателя почти до 100 ⁰С, т.е. полнее использовать теплоту сжигаемого топлива.

Топка и газоходы защищены от наружных теплопотерь обмуровкой – слоем огнеупорных и изоляционных материалов. С наружной стороны обмуровки стенки котла имеют газоплотную обшивку стальным листом в целях предотвращения присосов в топку избыточного воздуха и выбивания наружу запыленных горячих продуктов сгорания, содержащих токсичные компоненты.

В котельных агрегатах есть система золоулавливающих установок, электрофильтров для очищения дымовых газов.

На Ново-Иркутской ТЭЦ очистка дымовых газов осуществляется:

– на котлах №№ 1, 2 – шестью золоулавливающими установками МВ УО ОРГРЭС с трубами Вентури;

– на котлах №№ 3–6 – электрофильтрами по два на каждых котел;

– на котлах №№ 7, 8 – электрофильтрами, состоящими из 2-х корпусов.

Котельные агрегаты БКЗ-420 оборудованы мокрыми золоулавливающими установками (МЗУ). МЗУ состоит из мокрых золоуловителей с трубами Вентури.

Золоулавливающие установки предназначены для санитарной очистки дымовых газов пылеугольных котлов от золы с эффективностью 96–97,5 %. Золоулавливающие установки котла скомплектованы из шести ЗУ типа МВ, включенными параллельно по ходу дымовых газов и объединенных общей системой орошения, строительными конструкциями и контрольно-измерительными приборами.

Золоулавливающая установка представляет собой сочетание основных элементов трубы Вентури и центробежных скрубберов, последовательно соединенных по ходу очищаемых дымовых газов.

Газы с котлов №№ 1–4 подаются на дымовую трубу высотой 180 м и внутренним диаметром на выходе газа 6 м.

Также немаловажной остается система золошлакоудаления. Шлаки из-под котлов и зола из-под золоуловителей поступают в систему золошлакоудаления, состоящую из внутристанционного (до насосных станций) и внешнего (после насосных станций) золошлакоудаления.

Применяют гидравлический способ. Смесь золошлаковых материалов с водой называют золошлаковой пульпой, насосы для подачи золовой пульпы – шламовыми, а для подачи шлаковой (шлакозоловой) пульпы – багерными. Помещение для этих насосов называют багерной насосной.

Основные операции в системах гидрозолошлакоудаления: удаление шлака из-под котлов и его дробление; удаление золы из-под золоуловителей; перемещение золошлакового материала в пределах котельного отделения по каналам до багерной насосной с помощью струй воды, подаваемой на установленных в каналах побудительных сопл; перекачка золошлаковой пульпы багерными насосами по напорным пульпопроводам до золоотвала; намыв золошлакового материала в золоотвал; осветление воды в отстойном пруду; перекачка осветленной воды на ТЭЦ для повторного использования.

Описание основных составляющих котла:

Топка – элемент котельной установки, в котором происходит сгорание топлива; образование дымовых газов, передающих свое тепло воде, находящейся в подъемных трубах. При этом возникает процесс кипения с образованием пароводяной смеси. Котлы БКЗ-420, БКЗ-500 и БКЗ-800 имеют камерные топки: бурый уголь доводят до угольной пыли и при помощи воздуха вдувают в большую топочную камеру, где он горит налету в виде факела.

Пароперегреватель – предназначен для повышения температуры пара, поступающего из испарительной системы котла. Радиационно-конвективный, пароперегреватель состоит из радиационного и конвективного пароперегревателей. Радиационные пароперегреватели при высоких параметрах пара размещают в топочной камере. Конвективные пароперегреватели располагаются в начале конвективной шахты.

Пароохладители – регулирующие устройства, поддерживающие температуру пара на постоянном уровне.

Водяные экономайзеры – предназначены для подогрева питательной воды перед её поступлением в испарительную часть котлоагрегата за счет использования теплоты уходящих газов.

Тягодутьевые устройства. Для удаления из топки газообразных продуктов сгорания и обеспечения их прохождения через всю систему поверхностей нагрева котельного агрегата должна быть создана тяга. На НИ ТЭЦ используют схему с искусственной тягой, создаваемой дымососом, и принудительной подачи воздуха в топку дутьевым вентилятором. Дымовая труба ставится для вывода дымовых газов в более высокие слои атмосферы.

Дымосос – предназначен для создания разряжения в топке, организации движения дымовых газов по газоходам котла.

Дутьевой насос – подача воздуха в воздухоперегреватель.

Высота дымовых труб: 180м и 250м.