Динамические характеристики барабанного котла

 

Известно, что паровая нагрузка энергетического котла определяется нагрузкой турбин, которая, в свою очередь, задаётся диспетчерами энергосистемы и тепловой сети в соответствие с графиками тепловой и электрической нагрузок. Поскольку режим потребления тепловой и электрической энергии в течение суток меняется, соответственно меняется и паровая нагрузка котла. Режим работы котла при переходе от одной паровой нагрузки к другой характеризуется как переходный.

В переходном режиме изменяются тепловые характеристики поверхностей нагрева котла и, соответственно, выходные параметры пара: расход и температура. При этом на характер и быстроту изменения выходных параметров пара в переходном режиме сильное влияние оказывает аккумулирующая способность котла, которая характеризуется количеством тепла, аккумулированного в металле и тепловой изоляции, а также в воде и паре, находящихся в пароводяном тракте котла. С одной стороны, аккумулирующая способность котла замедляет начало переходного процесса и способствует плав­ному изменению тепловых характеристик. С другой стороны, она обуславливает инерцию котла, увеличивая время перехода с одного ре­жима на другой, снижая, так называемую, приёмистость котла, т.е. быстроту его реагирования на изменение расхода топлива и нагрузки турбины.

Длительность и характер изменения выходных параметров при переходных режимах работы котла отображаются динамическими характеристиками. Динамические характеристики барабанного котла представляют собой зависимости изменения выходных параметров: расхода перегретого пара (D_пе), температуры перегретого пара (Т_пе) и уровня воды в барабане котла (Н_б) при изменении тепловыделения (расхода топлива) в топке (ВQ_н^р) и расхода питательной воды (D_пв).

Динамические характеристики являются определяющими для разработки систем автоматического регулирования и выбора параметров настройки авторегуляторов, а также используются при разработке тренажёров котла. Данные характеристики представлены на рис. 3.6., 3.7..

Рассмотрим в качестве примера режим увеличения тепловыделения (ВQ^н_р) в барабанном котле при неизменном расходе питательной воды и давлении перегретого пара (рис. 3.6.).

Рис. 3.6. Динамические характеристики барабанного котлапри изменении тепловыделения в топке котла.

 

В рассматриваемом случае увеличение тепловыделения в топке приведёт к повышению тепловосприятия в экранных трубах, в радиационных, ширмовых и конвективных пароперегревателях, что, в первую очередь, повлечёт повышение температуры перегретого пара.

Повышение тепловосприятия в экранных трубах приведёт к дополнительному росту парообразования и уве­личению паросодержания в экранных поверхностях нагрева котла. Так как объем пара многократно больше объема испарившейся воды, произойдет вытеснение части воды из экранных труб в барабан, в результате чего в нем начнется повышение уровня воды и, как следствие повышения паросодержания в экранных поверхностях нагрева, повышение давления в барабане котла.

При выдерживании постоянного давления перегретого пара произойдёт увеличение и дальнейшая стабилизация расхода перегретого пара на более высоком уровне. При этом из-за превышения расхода пара над расходом питательной воды уровень в барабане начнет снижаться и для поддержания нормального уровня в барабане котла потребуется дополнительная подача питательной воды.

Температура перегретого пара вначале вырастет до определённого значения, а затем выйдет на новый режим с несколько пониженной (без воздействия регулятора перегрева) температурой. При стабилизации теплового режима котла температура перегретого пара установится на более высоком, по отношению к первоначальному значению, уровне, что соответствует регулировочной характеристике пароперегревателя котла. Для приведения температуры перегретого пара к номиналь­ному значению потребуется соответствующее воздействие автоматической системы регулирования темпера­туры перегретого пара.

Изменение расхода питательной воды подаваемой в барабанный котёл при неизменном тепловыделении в топке (ВQ_н^р) и давлении перегретого пара (Р_пе) повлияет только на уровень воды в барабане котла. Характер изменения уровня воды в барабане котла, к примеру, при увеличении расхода питательной воды представлен на рис. 3.7.

Рис. 3.7. Динамические характеристики при изменении расхода питательной воды подаваемой в барабанный котёл при неизменном тепловыделении в топке (ВQ_н^р) и давлении перегретого пара (Р_пе).

 

В соответствие с рисунком первоначальное снижение уровня, при увеличении расхода питательной воды, обусловлено дополнительной конденсацией насыщенного пара в барабане котла и, как следствие этого, снижением эффекта набухания сопровождающегося снижением уровня зеркала испарения. В дальнейшем из-за превышения расхода питательной воды над расходом перегретого пара уровень в барабане начнет расти и для поддержания нормального уровня в барабане котла потребуется снижение подачи питательной воды на котёл до первоначального значения или увеличение паропроизводительности котла путём соответствующего увеличения расхода топлива.

3.6. Контрольные вопросы.

1) Назовите основные регулируемые параметры работы котла.

2) Факторы, влияющие на паропроизводительность котла. Перечислите показатели топочного режима котла и способы управления ими.

3) Дайте понятие регулировочной характеристике пароперегревателя котла. Укажите основные факторы и их влияние на температуру перегретого пара.

4) Поясните, как регулируется давление перегретого пара отпускаемого от котла на турбоагрегаты ТЭС.

5) Перечислите основные факторы, влияющие на качество перегретого пара. Дайте характеристику организационным и техническим мероприятиям, обеспечивающим заданное качество перегретого пара отпускаемого от котельной установки.

6) Изобразите принципиальную схему внутрибарабанных устройст котла высокого давления.

7) Изобразите принципиальную с хему соединения выносных циклонов с ба­рабаном котла и контуром циркуляции применительно к двухступенчатой схеме испарения.

8) Дайте определение и изобразите динамические характеристики барабанного котла.

Лекция 4.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: