Методы регулирования температуры перегретого пара

Методы воздействия на температуру перегретого пара (ПП):

4) Смешивание

Впрыск воды в пар является простым методом парового регулирования.

Впрыскивающий пароохладитель представляет собой участок коллектора, в котором в поток перегретого пара впрыскивается конденсат или другой пар с более низким значением энтальпии. Его вводят через форсунку-распылитель с несколькими отверстиями диаметром 3 мм. Следует учитывать, что впрыскивающие пароохладители требовательны к качеству воды, используемой для впрыска.

Впрыскивающий пароохладитель (ВПО) обладает благоприятными динамическими свойствами. Практически отсутствует инерционность и запаздывание.

ВПО устанавливается в разрез между ступенями пароперегревателя, чтобы защитить регулируемый пакет перегревателя от высоких температур. ВПО проектируют таким образом, чтоб при самых больших возмущениях, направленных в сторону уменьшения температуры, температура перегретого пара была равна или больше заданной.

Таким образом в каждом режиме работы КА постоянно осуществляется впрыск. Величина впрыска может достигать 5 % от общей паропроизводительности.

«–» АСР с ВПО:

- вода, которая впрыскивается не может расширяться в трубопроводе, что приводит к снижению экономичности КА в целом. На 1% впрыска экономичность падает на 0,1%.

· Впрыск питательной воды (вода должна иметь малое солесодержание )

Рис. 26.1. Схема впрыска питательной воды:

ПВ – питательная вода; РПК – регулирующий питательный клапан; Эк –

экономайзер; Б – барабан; ПП1,2 – пароперегреватель; ВПО –

впрыскивающий пароохладитель; ПП – перегретый пар

Давление в ВПО меньше, чем давление в питательной магистрали. Т.к.ПГ – это гидравлическое сопротивление, то питательная вода самотекомпоступает в ВПО, где смешивается с потоком. Впрыск являетсярегулирующим воздействием и одновременно возмущающим воздействием.

В том случае, когда качество воды не является достаточным, применяютвпрыск «собственного» конденсата.

Части ПП.

3. Конвективная – омывается дымовыми газами;

4. Радиационная – обогревается за счет факела.

Части сбалансированы, чтобы при увеличении 1, уменьшалось и 2 и наоборот (для уменьшения влияния расхода).

При увеличении расхода пара, 1 возрастает, а 2 уменьшается.

При увеличении расхода:

- конвективная часть увеличивается (повышается температура пара на выходе из котла);

- увеличивается перепад на РКВ, вследствие увеличивается расход воды на впрыск, что ведет к уменьшение температуры ПП.

· Впрыск – «собственный» конденсат (одноконтурная схемы с ВПО и расходом конденсата из барабана Схема проф. Долежала)

 

Насыщенный пар поступает в специальный теплообменник, где он конденсируется. Также через данный теплообменник проходит некоторое количество ПВ, подпорный клапан РК1 служит для создания разности давлений и поддержания естественной циркуляции. Т.к. существует разница давлений между барабаном и паропроводом, то конденсат поступает во ВПО.

РК2 служит для изменения расхода ПВ через теплообменник.

РК3 служит для изменения расхода конденсата на впрыск.

Эта схема обладает свойствами саморегулирования. При изменении нагрузки котла изменяется тепловосприятие конвективной части ПП. Рост нагрузки приводит к росту температуры ПП и наоборот.

· Впрыск пара с меньшим теплосодержанием (Осуществляется байпасирование пара через необогреваемый байпас).

Двухходовой регулирующий клапан изменяет долю пара, поступающего на вход, идущему по байпасу

5) Поверхностное охлаждение.

Поверхностные пароохладители представляют собой трубчатый теплообменник, внутри труб которого протекает охлаждающая вода (обычно питательная), а снаружи они омываются потоком охлаждаемого пара.

Поверхностные пароохладители используют на котлах малой паропроизводительности.

Рис. 26.4

-Поверхностный пароохладитель весьма инерционен, поэтому качество регулирования температуры достаточно низкое.

-мощное сооружение, требующее соот. Обслуживание

-тепловосприятие в ЭК снижается, tух.г. повышается, кпд КА снижается.

????с помощью паропаровых то

Изменяется пра первичный. При снижении расхода первичного пара температура вторичного пара на выходе снижается. РИСУНОКстр.20,5

 

6) Воздействие на тепловосприятие осуществляется по схемам:

а) при изменении положения факела в топке;

                                Изменение положения достигается поворотом горелок (при  

                                  жидком или газообразном топливе) или вкл/откл ярусов

горелок при их многоярусном расположении (такой способ

воздействия снижает экономичность работы КА, т.к. при

изменении положения факела нарушается

настроенный топочный режим.).

 

 

б) рециркуляция дымовых газов часть газов возвращается в топку после ЭК с помощью вспомогательного дымососа)

 

 

в) секционирование конвективной части ПП

 

 

 

заслонки

Байпасирование газов – часть дымовых газов отводится в обход поверхностей нагрева пароперегревателя с помощью секционированного газохода.

 

?) Свойства барабанного котельного агрегата как объекта регулирования

Задачи автоматического регулирования процессов, протекающих в котлоагрегате, сводятся, в основном, к необходимости поддерживания материального и энергетического баланса в нем. В том случае, когда параметры находятся на неизменном уровне, режим работы котла называют стационарным

Свойства:

1) Уровень воды в барабане имеет достаточно сильные пульсации, т.к. в подъемных трубах кипит вода, пузырится, а сверху поток холодной воды - отсюда пульсации уровня

2) Наличие двухфазной среды, для которой регулирование воздействие???????

1.свойства при возмущении расхода питательной воды:

Предположим, что котельный агрегат находится в стационарном режиме работы. Пусть в некоторый момент времени ступенчато изменится расход питательной воды.

б

а

набухание

t

 

 

 

Измерение уровня в барабане котла в сторону, противоположную знаку материального небаланса называется «набуханием».

В барабан поступает относительно холодная вода, из-за этого пар сжимается, вода заполняет свободный объем, поэтому уровень падает.

 

Эффект «набухания» наиболее сильно проявляется в котлах с малыми параметрами и в меньшей степени с высоким давлением.

В котлах с кипящим экономайзером практически не проявляется. В таких котлах процесс парообразования на 30–40 % происходит в экономайзере, поэтому замещение объема пара происходит в экономайзере и переходная характеристика имеет вид б на рис. 24.1.

Передаточную функцию по каналу «расход воды – уровень в барабане» в виде последовательного соединения звена запаздывания и интегрирующего звена:

С течением времени питательная вода займет пространство, значит: эффект набухания происходит в некипящих экономайзерах (а). Для кипящего экономайзера замещение объемов пара питательной водой происходит (в основном) в экономайзерах (б).

 

2.при возмущении нагрузки потребителя (изменение нагрузки пара от котла):

Котельный агрегат находится в стационарном режиме работы. Пусть расход пв ступенчато изменится.

набухание

t

 

 

Это приводит к:

1) уменьшению давления пара в барабане котла (пузырьки пара при этом увеличат свой объем, что приведет к вытеснению котловой воды, за счет чего увеличится уровень воды в барабане)

2) при снижении давления пара в барабане меняются теплофизические свойства воды, снижается температура кипения, что приводит к дополнительному парообразованию, а значит к увеличению воды в барабане.

Когда аккумулированное тепло будет исчерпано, интенсивность процесса парообразования будет снижаться, «вступит в свои права знак материального небаланса»:

3.при возмущении расходом топлива:

Режим стационарный. Произошло ступенчатое изменение расхода топлива на котел:

1) увеличивается величина тепла, воспринимаемого поверхностями нагрева котла, следовательно, увеличивается парообразование, что ведет к увеличению уровня воды в барабане

2) увеличение парообразования, при условии постоянной нагрузки на котел, ведет к увеличению давления барабана, что в свою очередь приводит к уменьшению объема пузырьков, аккумуляции пара и снижению уровня воды в барабане

3) с увеличением давления барабана повышается теплосодержание, т.е. увеличивается температура кипения, что ведет к снижению парообразования и к снижению уровня воды в барабане

4.Возмущение температурой питательной воды:

Возмущение изменения температуры питательной воды равносильно изменению количества тепла вносимого в котельный агрегат. Таким образом, переходная характеристика подобна при возмущении пара расходом топлива.

Изменение температуры может произойти вследствие подключения или отключения ПВД.

Теплосодержание котловой воды ↑ как в случае с топливом, поэтому переходная характеристика аналогична предыдущей.