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shl燃煤鍋爐動(dòng)力部分plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽

2024-08-17 12:05本頁(yè)面
  

【正文】 上鍋爐連通,下端則接入防焦箱上。水管鍋爐由于存在大量的對(duì)流排管,在運(yùn)行時(shí)往往積灰比較嚴(yán)重,因此在操作的過(guò)程中一定要經(jīng)常清灰,否則鍋爐熱效率下降,煙塵排放量增加。為了深入研究各種動(dòng)力設(shè)備的控制,下面詳細(xì)剖析一下各種動(dòng)力設(shè)備的結(jié)構(gòu)及功能。 風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車(chē)輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻;鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng);空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng);谷物的烘干和選送;風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。下面對(duì)鍋爐房的引風(fēng)機(jī)(如圖21)進(jìn)行介紹。對(duì)于一般的工業(yè)鍋爐房,每臺(tái)鍋爐往往單獨(dú)設(shè)置送風(fēng)機(jī)或單獨(dú)設(shè)置引風(fēng)機(jī)(平衡通風(fēng)時(shí)即設(shè)送風(fēng)機(jī)又設(shè)引風(fēng)機(jī))。如果鍋爐房必須集中裝設(shè)送、引風(fēng)機(jī),則送、引風(fēng)機(jī)必須安裝2臺(tái),每臺(tái)風(fēng)機(jī)須具備并聯(lián)運(yùn)行的功能,每臺(tái)風(fēng)機(jī)的出力應(yīng)滿足鍋爐房?jī)?nèi)風(fēng)機(jī)所帶鍋爐最大蒸發(fā)量的百分之六十以上。每臺(tái)鍋爐與總煙道之間應(yīng)單獨(dú)設(shè)置風(fēng)門(mén),以便需要時(shí)單獨(dú)工作進(jìn)行調(diào)節(jié)。此時(shí),引風(fēng)機(jī)的壓頭要克服爐排、燃燒層、煙道和煙囪的阻力,因此沿著鍋爐空氣和煙氣的流程,氣流小,故處于負(fù)壓狀態(tài),故稱(chēng)為負(fù)壓通風(fēng)。一次風(fēng)機(jī)為單吸風(fēng)機(jī),進(jìn)口與出口風(fēng)道成90176。角,其中C表示鍋爐一次風(fēng)機(jī),6表示最高效率時(shí)全壓系數(shù)乘10后的整數(shù)值,45表示最高效率時(shí)的比轉(zhuǎn)數(shù),11表示進(jìn)風(fēng)方式及設(shè)計(jì)順序號(hào),21表示風(fēng)機(jī)葉輪的直徑為2100mm,F(xiàn)表示雙支承聯(lián)軸器傳動(dòng)方式。葉片為倒機(jī)翼形后彎式,葉輪由16Mn鋼板焊接而成,提高了葉輪的耐磨性,葉輪制成后按ZBJ72042—90《通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡》規(guī)定進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn),并按TB—TQ328—83(通風(fēng)機(jī)葉輪超速試驗(yàn)方法》進(jìn)行超速試驗(yàn),試驗(yàn)符合規(guī)程的要求。機(jī)殼用Q235鋼板焊接而成,外側(cè)焊有肋板以增加其鋼性,機(jī)殼與集流器用螺絲連接。(3)集流器  集流器主要作用是將氣體均勻地導(dǎo)人葉輪內(nèi),使氣體的能量損失降到最小,集流器為雙曲線喇叭形,其出口插入葉輪內(nèi),外部加焊阻流板,這種結(jié)構(gòu)降低了葉輪入口處氣流的回流損失,從而提高了風(fēng)機(jī)的效率。(5)軸承  一次風(fēng)機(jī)由兩個(gè)滾柱軸承支承,腰側(cè)為推力軸承,型號(hào)為36322,間隙為0.3mm;端側(cè)為支持軸承,型號(hào)為36322,間隙大于2mm。(6)聯(lián)軸器  一次風(fēng)機(jī)采用棒銷(xiāo)式聯(lián)軸器將風(fēng)機(jī)的軸與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的軸連在一起。在流化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)入爐原煤煤質(zhì)情況,節(jié)約廠用電,鍋爐安全運(yùn)行的情況等因素來(lái)說(shuō)明再實(shí)際運(yùn)行中如何調(diào)整一次風(fēng)? 提供流化風(fēng)量,提供部分氧量(密相區(qū)應(yīng)為還原性氣氛),及提供各輸煤風(fēng),撥煤風(fēng),一次返料風(fēng)。 在實(shí)際運(yùn)行中一次風(fēng)的大小主要根據(jù)床溫的高低進(jìn)行調(diào)整;在流化的前提下,若原煤水分太高,粒度大的情況可以提高一次風(fēng)壓加大一次風(fēng)量,反之應(yīng)減小一次風(fēng)壓和一次風(fēng)量;在流化的前提下,根據(jù)負(fù)荷的高低可適當(dāng)增減一次風(fēng)量和風(fēng)壓,還要根據(jù)原煤的發(fā)熱量的高低和揮發(fā)分的大小,一次風(fēng)壓和一次風(fēng)量做出相應(yīng)的調(diào)整。二次風(fēng)的主要作用是補(bǔ)充燃料燃燒所需的空氣量并加強(qiáng)物料的返混,適當(dāng)調(diào)整爐內(nèi)溫度場(chǎng)的分布,使煙氣溫度分布更均勻。在循環(huán)流化床鍋爐的下部,即密相區(qū)中,物料的流化形式基本上處于湍流流化狀態(tài),在爐膛中上部,即稀相區(qū)才逐步過(guò)渡到快速流化狀態(tài)。在我廠鍋爐運(yùn)行初期,由于排渣不暢,將一次風(fēng)加大運(yùn)行,為維持合理的過(guò)量空氣系數(shù),二次風(fēng)控制在 110000Nm3/h左右運(yùn)行。同時(shí),由于助燃的二次風(fēng)量不足,使鍋爐高溫分離器內(nèi)存在嚴(yán)重的后燃現(xiàn)象,即部分可燃物在高溫分離器內(nèi)燃燒,導(dǎo)致分離器出口煙氣溫度升高,出入口溫差增大,煤粒度變化時(shí),旋風(fēng)分離器出口溫度達(dá)1000℃,溫差甚至達(dá)到80℃左右。概括二次風(fēng)的作用為:,使煙氣與空氣混合好,減少損失。,把未燒盡的顆粒送回火床復(fù)燃,降低煙塵排放濃度。合理使用二次風(fēng),可以提高熱效率5%左右。其結(jié)構(gòu)如圖23所示。在工業(yè)鍋爐的給水設(shè)備中采用最多的是多級(jí)水泵。在離心力的作用下,液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量,以高速離開(kāi)葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。液體由葉輪中心流向外緣時(shí),在葉輪中心形成了一定的真空,由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力,液體便被連續(xù)壓入葉輪中。離心泵的主要部件主要部件有葉輪、泵殼和軸封裝置。多數(shù)情況下,經(jīng)常工作的電動(dòng)離心泵。只有當(dāng)停電時(shí),為了保證汽包內(nèi)水位不致降到最低水位以下,啟動(dòng)蒸汽泵向鍋爐注水,以保證安全。但當(dāng)爐型較大時(shí),只是事故備用設(shè)備。如果停電后鍋爐仍能正常燃燒,則備用氣泵的流量必須要滿足供氣要求。 爐排鏈條和給煤機(jī)給煤機(jī)適用于火力發(fā)電廠燃煤爐制粉系統(tǒng),能在很大的負(fù)荷變動(dòng)范圍內(nèi)改善鍋爐性能,使過(guò)熱溫度、再熱溫度和壓力溫度的控制更為穩(wěn)定,使燃料與所需空氣量更為匹配,所需的空氣過(guò)剩量減少,連續(xù)給煤,稱(chēng)量準(zhǔn)確,工作穩(wěn)定,節(jié)能高效,是燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)中與磨煤機(jī)相配的先進(jìn)的計(jì)量給煤設(shè)備。鍋爐爐排鏈條的結(jié)構(gòu):鏈帶式、鱗片式、橫梁式。爐排片分為主動(dòng)爐排片和從動(dòng)爐排片,用圓鋼串聯(lián)在一起,形成寬闊的鏈帶,圍繞在前后鏈輪上。從動(dòng)爐排有三種形式:(1)小塊爐排片(2)大塊爐排片(3)中塊爐排片本設(shè)計(jì)中的鍋爐的蒸發(fā)量為10t/h,這里應(yīng)該選用的是小型爐排片。它的爐排通風(fēng)好,對(duì)煤層有松動(dòng)作用,利于燃燒,但強(qiáng)度小,運(yùn)行中容易斷裂,更換麻煩。 間歇液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,但間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)燃料穩(wěn)定燃燒不利,且液壓設(shè)備容易漏油,現(xiàn)在已 圖24鏈條式爐排很少采用。 鏈帶式爐排具有如下幾點(diǎn)特性:A、鏈帶式爐排結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,金屬耗量較少,制造成本低,安裝制造和運(yùn)行管理都比較方便。這使得漏煤量比較大,且運(yùn)行一段時(shí)間后爐排片之間磨損嚴(yán)重,加大了通風(fēng)間隙與漏煤量,一般漏量可達(dá)3%~7%。 D、容量較小的鍋爐,大多數(shù)采用輕型鏈帶式爐排。 E、為了解決輕型鏈帶式爐排片斷裂問(wèn)題,我國(guó)很多地區(qū)研制了大塊爐排片,其結(jié)構(gòu)就是把原來(lái)分為多片的爐排片合起來(lái)鑄成一塊。 圖25輕型鏈帶式爐排 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是用可編程序控制器對(duì)鍋爐各輔機(jī)進(jìn)行控制,并設(shè)計(jì)鍋房的動(dòng)力供配電及照明系統(tǒng)。首先,對(duì)控制要求中的一些專(zhuān)業(yè)名詞進(jìn)行解析。(2)內(nèi)部有汽水分離裝置和連續(xù)排污裝置,保證鍋爐蒸汽品質(zhì)。(4)汽包上有壓力表、水位計(jì)、事故放水、安全閥等設(shè)備,保證鍋爐安全運(yùn)行。水位過(guò)高,蒸汽空間縮小將會(huì)引起蒸汽帶水,使蒸汽品質(zhì)惡化,以致在過(guò)熱器管內(nèi)產(chǎn)生鹽垢沉積,使管子過(guò)熱,金屬?gòu)?qiáng)度降低而發(fā)生爆破;滿水時(shí)蒸汽大量帶水,將會(huì)引起管道和汽機(jī)內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的水沖擊,造成設(shè)備的損壞。因此加強(qiáng)對(duì)水位的監(jiān)視和調(diào)整至關(guān)重要。圖26 汽包水位示意圖影響汽包水位變化的因素有很多。引起水位發(fā)生變化的原因主要是鍋爐的外擾和內(nèi)擾。汽包水位變化的劇烈程度,不僅與擾動(dòng)量的大小有關(guān),而且還與擾動(dòng)速度有關(guān)。其中前三種對(duì)水位影響最大,即蒸發(fā)量、燃燒、水壓。(1)汽包水位的變化與鍋爐負(fù)荷(蒸發(fā)量)的變化有密切關(guān)系,因?yàn)檎羝菑慕o水進(jìn)入鍋爐以后逐漸受熱汽化而產(chǎn)生的。當(dāng)負(fù)荷增加時(shí),如果給水量不變或增加不及時(shí),則蒸發(fā)設(shè)備中的水量逐漸被消耗,其最終結(jié)果將使水位下降;反之,水位上升。當(dāng)外界負(fù)荷突然增加,將引起鍋爐汽壓驟降,汽包水位瞬間升高(虛假水位),這時(shí)為了恢復(fù)汽壓而過(guò)分加強(qiáng)燃燒,則會(huì)引起蒸汽帶水,惡化蒸汽品質(zhì);反之,如果外界負(fù)荷突減,則引起鍋爐汽壓驟升,汽包水位驟減,如此時(shí)大大減弱燃燒,則促使水位更低,若安全門(mén)動(dòng)作又會(huì)使水位升高。(2)燃燒工況的改變對(duì)水位的影響也很大。當(dāng)燃燒強(qiáng)化時(shí),爐水吸熱量增加,汽泡增多,體積膨脹,而使水位暫時(shí)升高。因此水位波動(dòng)的大小,取決于燃燒工況改變的強(qiáng)烈程度以及運(yùn)行調(diào)節(jié)的及時(shí)性。當(dāng)給水壓力增加時(shí),給水流量增大,水位上升;給水壓力下降時(shí),給水流量減少,水位下降。水壓過(guò)低,則汽包進(jìn)水困難,若給水壓力低于汽包壓力,給水將無(wú)法進(jìn)入汽包,會(huì)造成鍋爐嚴(yán)重缺水。 汽包水位上下限汽包水位測(cè)量方式很多,一般可分為:(1)靜壓式;(2)浮力式;(3)電氣式;(4)超聲波式;(5)核輻射式。連通式液位計(jì)包括云母水位計(jì)和電接點(diǎn)水位計(jì),這類(lèi)液位計(jì)直觀,便于讀數(shù),但它們共同的缺點(diǎn)是:當(dāng)液位計(jì)與被測(cè)汽包中的液溫有差別時(shí),其顯示的液位不同于汽包中的液位,而且此誤差還會(huì)隨汽包壓力的改變而改變。但因散熱,水位計(jì)中的水溫總比汽包中飽和水的溫度低,因而水的密度大于飽和水的密度。因而電接點(diǎn)水位計(jì)僅能在啟動(dòng)過(guò)程和低負(fù)荷運(yùn)行中有效,在高負(fù)荷時(shí),僅能作汽包水位的參考,不能用作調(diào)節(jié)和保護(hù)信號(hào)。提到水位的上下限,就得分析一下本設(shè)計(jì)中鍋爐汽包水位的上下限水位的范圍。水管鍋爐的最低安全水位,應(yīng)能保證對(duì)下降管可靠的供水。對(duì)直徑小于或等于1500mm的臥式鍋爐的最低水位,應(yīng)高于最高火界75mm。 蒸汽壓力保護(hù)廣義的額定工作壓力指壓力容器在規(guī)定的工況下能長(zhǎng)期承受或提供的壓力,一般用壓力容器的頂部的表壓力表示。 額定蒸汽壓力是指蒸汽鍋爐在規(guī)定的鍋爐熱效率、蒸汽溫度、給水溫度及額定的蒸汽溫度下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行所必須保證的鍋爐過(guò)熱器主氣閥出口處的蒸汽壓力,也就是鍋爐銘牌上標(biāo)明的壓力。鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力是不斷變化的,其值受很多因素影響。 (1)在蒸汽鍋爐汽壓力降低的同時(shí),鍋爐蒸汽流量也減小,說(shuō)明蒸汽鍋爐爐內(nèi)燃料燃燒供熱量不足導(dǎo)致蒸發(fā)量減??;在蒸汽壓力升高的同時(shí),蒸汽流量也增大,說(shuō)明爐內(nèi)燃燒供熱量偏多,使蒸發(fā)量增大, 這都屬于內(nèi)擾。 (2)在蒸汽鍋爐蒸汽壓力降低的同時(shí),鍋爐蒸汽流量表指示增大,說(shuō)明外界對(duì)蒸汽的需要量增大;在蒸汽壓力升高的同時(shí),蒸汽流量減小,說(shuō)明外界蒸汽需要量減小,這些都屬于外擾。 造成上述特殊情況的原因是:在外界負(fù)荷不變而鍋爐燃燒量突然增大(內(nèi)擾),最初在蒸汽壓力上升的同時(shí),蒸汽流量也增大,汽輪機(jī)為了維持額定轉(zhuǎn)速,調(diào)速汽門(mén)將關(guān)小,這時(shí),汽壓將繼續(xù)上升,而蒸汽流量減小,也就是蒸汽鍋爐蒸汽壓力與流量的變化方向成為相反。著重闡述了鍋爐關(guān)鍵部件的工作原理和結(jié)構(gòu)組成,對(duì)一些鍋爐專(zhuān)用名詞進(jìn)行了詳盡的解析??梢哉f(shuō)這一章對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)奠定了一個(gè)基調(diào),本畢業(yè)設(shè)計(jì)比不拘泥于本專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)的討論,只要和設(shè)計(jì)相關(guān)的學(xué)科都會(huì)在設(shè)計(jì)中出現(xiàn),這不僅能使設(shè)計(jì)內(nèi)容更加豐富,而且能使敘述的問(wèn)題立體化,全面化,也會(huì)使設(shè)計(jì)更加的完整。第三章 鍋爐的分類(lèi)結(jié)構(gòu)及鍋爐工作的工藝過(guò)程(1)按煙氣在鍋爐流動(dòng)的狀況分:水管鍋爐、鍋殼鍋爐(火管鍋爐)、水火管組合式鍋爐(2)按鍋筒放置的方式分:立式鍋爐(如圖31)、臥式鍋爐(如圖32)   圖31立式鍋爐 圖32 臥式鍋爐(3)按用途分:生活鍋爐、工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、車(chē)船用鍋爐(4)按介質(zhì)分:蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐(5)按安裝方式分:快裝鍋爐、組裝鍋爐、散裝鍋爐(6)按燃料分:燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐、電加熱鍋爐、生物質(zhì)鍋爐(7)按水循環(huán)分:自然循環(huán)、強(qiáng)制循環(huán)、混合循環(huán)(8)按壓力分:常壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐(9)按鍋爐數(shù)量分:?jiǎn)五佂插仩t(如圖33)、雙鍋筒鍋爐(如圖34) 圖33單鍋筒鍋爐 圖34雙鍋筒鍋爐(10)按燃燒定在鍋爐內(nèi)部或外部分:內(nèi)燃式鍋爐、外燃式鍋爐(11)按工質(zhì)在蒸發(fā)系統(tǒng)的流動(dòng)方式可分為自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐等。鍋爐整體的結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分。鍋爐本體中兩個(gè)最主要的部件是爐膛和鍋筒。將固體燃料放在爐排上,進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱(chēng)為層燃爐,又稱(chēng)火床爐;將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料,噴入火室燃燒的爐膛稱(chēng)為室燃爐,又稱(chēng)火室爐;空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒,并適于燃燒劣質(zhì)燃料的爐膛稱(chēng)為沸騰爐,又稱(chēng)流化床爐;利用空氣流使煤粒高速旋轉(zhuǎn),并強(qiáng)烈火燒的圓筒形爐膛稱(chēng)為旋風(fēng)爐。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成火焰和高溫?zé)煔?,所以爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構(gòu)成。爐膛設(shè)計(jì)需要充分考慮使用燃料的特性。燃用特性差別較大的燃料時(shí)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都可能降低。鍋筒簡(jiǎn)體由優(yōu)質(zhì)厚鋼板制成,是鍋爐中最重的部件之一。鍋筒內(nèi)部裝置包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設(shè)備等。中、低壓鍋爐常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件;中壓以上的鍋爐除廣泛采用多種型式的旋風(fēng)分離器進(jìn)行粗分離外,還用百頁(yè)窗、鋼絲網(wǎng)或均汽板等進(jìn)行進(jìn)一步分離。為了考核性能和改進(jìn)設(shè)計(jì),鍋爐常要經(jīng)過(guò)熱平衡試驗(yàn)。考慮鍋爐房的實(shí)際效益時(shí),不僅要看鍋爐熱效率,還要計(jì)及鍋爐輔機(jī)所消耗的能量。為了使燃料在爐膛內(nèi)有更多的機(jī)會(huì)與氧氣接觸而燃燒,實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量總要大于理論空氣量。因此應(yīng)設(shè)法改進(jìn)燃燒技術(shù),爭(zhēng)取以盡量小的過(guò)量空氣系數(shù)使?fàn)t膛內(nèi)燃燒完全??刂七@些物質(zhì)排放的措施有燃燒前處理、改進(jìn)燃燒技術(shù)、除塵、脫硫和脫硝等?!?煙氣除塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力附著力以及聲波、靜電等。濕式和文氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰,除塵效率很高還能吸收氣態(tài)污染物。如用灰渣制造水泥、磚和混凝土骨料等建筑材料。  鍋爐未來(lái)的發(fā)展將進(jìn)一步提高鍋爐和電站熱效率;降低鍋爐和電站的單位功率的設(shè)備造價(jià);提高鍋爐機(jī)組的運(yùn)行靈活性和自動(dòng)化水平;發(fā)展更多鍋爐品種以適應(yīng)不同的燃料;提高鍋爐機(jī)組及其輔助設(shè)備的運(yùn)行可靠性;減少對(duì)環(huán)境的污染。此外還有回?zé)崞鳎梢詫⒏邏杭?jí)排出的蒸汽再熱,回收鍋爐的能量 。圖35 鍋爐過(guò)熱器過(guò)熱器按其傳熱的方式不同可劃分為:對(duì)流過(guò)熱器、輻射式過(guò)熱器和半輻射式過(guò)熱器。過(guò)熱器可采用立式或水平布置。使蒸汽在螺栓工作壓力下,具有超過(guò)飽和蒸汽的溫度和熱量,以適應(yīng)發(fā)電和工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。同對(duì),更可防止蒸汽中冷凝水對(duì)汽輪機(jī)葉片的腐蝕與沖擊;在工業(yè)企業(yè)中,用過(guò)熱蒸汽還不致因管路散熱損失而產(chǎn)生大量冷凝水。但過(guò)熱蒸汽溫度局限在250~350度之間。我們需要的是所供蒸汽既要有較高溫度,含有較大熱量,同時(shí),又要使排出的蒸汽大部分變?yōu)槔淠问?,使蒸汽的潛熱盡量放出,獲得較高的經(jīng)濟(jì)效果。省煤器的應(yīng)用,是為了降低排煙溫度,提高鍋爐效率,節(jié)約燃料消耗量。而且總是保持水由下向上流動(dòng),以便于排出其中的空氣,避免引起局部的氧氣腐蝕。(3)省
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