Вибір вентилятора і димососа
Вентилятор і димосос мають надійно забезпечувати подачу необхідного для горіння повітря в топку і видалення продуктів його згорання з котла при всіх режимах його роботи, підтримуючи задане і постійне розрідження або тиск в топці. При цьому на привід вентилятора і димососа має витрачатися мінімально можлива кількість електроенергії.
Основними параметрами, які визначають вибір вентилятора і димососа, є їх необхідна подача і тиск при номінальному навантаженні котла.
Необхідна подача вентилятора (м3/год) визначається по формулі:
(22)
а подача димососа (м3/год) по формулі
(23)
де Вр - розрахункова витрата палива, кг/год або м3/год; - теоретична витрата повітря, м3/кг або м3/м3; Vг - об'єм продуктів згорання палива при αт, м3/кг або м3/м3;
- коефіцієнт надлишку повітря в топці, збільшення αп за рахунок присосів в газоходах, зменшення αпп за рахунок втрат повітря у повітропідігрівачі, зменшення αпл за рахунок надходження повітря в топку з системи пилоприготування; tх.п і tг - температури повітря, яке поступає у вентилятор і газів, які поступають в димосос, °С; β1 - коефіцієнт запасу по подачі, який приймається рівним 1,05; ρрц - частка рециркулюючого повітря при подачі частини гарячого повітря з повітропідігрівача у вентилятор.
Необхідний повний тиск вентилятора або димососа - перепад повного тиску у вхідному і вихідному їх патрубках (Па) визначається по формулі:
(24)
де Δрп - перепад повного тиску по повітряному або газовому тракту котла, Па; β2 - коефіцієнт запасу по тиску, який приймається рівним 1,1.
Потужність на валу вентилятора або димососа (кВт) визначається по формулі:
(25)
де ηв - ККД вентилятора (або димососа); Q - подачі вентилятора або димососа, м/с. Для сучасних машин ηв = 0,74-0,75.
Заводами-виробниками характеристика вентилятора і димососа, тобто зв'язок між подачею і повним тиском, дається для повітря при температурі 20°С і тиску його 102∙103 Па (760 мм рт. ст.), тому при виборі машини подачу і тиск необхідно привести до заводських умов.
В процесі роботи котла виникає необхідність регулювання подачі вентилятора і димососа відповідно до навантаження котла з метою забезпечення заданого коефіцієнта надлишку повітря.
Характеристики роботи відцентрового вентилятора залежно від способу регулювання показані на рис. 4. При зміні частоти обертання характеристика машини змінюється приблизно по наступних співвідношеннях:
(26)
і, відповідно, потужність машини, яка витрачається при незмінному ККД при різних режимах змінюється по співвідношенню
(27)
Тут Q1, і Q2 - подача при I і II режимах, м3/год; р1 і р2 - повний тиск при I і II режимах, Па; n1 і n2 - частоти обертання при I і II режимах, об/хв; N1 і N2 - потужності при I і II режимах, кВт.
Рис. 4. Характеристика ефективності систем регулювання:
1 - корисна потужність, яка витрачається на транспорт повітря і газу; 2 - регулювання направляючим апаратом; 3 - регулювання направляючим апаратом при двохшвидкісному електродвигуні n1/n2=0,8; 4 - регулювання гідромуфтою; 5 - регулювання при колекторному електродвигуні змінного струму з фазовим ротором
При використанні асинхронних електродвигунів з реостатами в ланцюзі ротора або гідромуфти з врахуванням виникаючих додаткових втрат споживана потужність пропорційна приблизно квадрату відношення частот обертання.
При регулюванні направляючим апаратом зміна характеристики машини супроводжується додатковими втратами в ньому і зниженням ККД. Зниження ККД залежить від конструкції машини і направляючого апарату, глибини регулювання і положення направляючих лопаток при даному режимі. Проте завдяки простоті конструкції направляючого апарату і нескладності його обслуговування при відносно високій економічності такий спосіб регулювання є найбільш поширеним. Потужність на валу машини при повністю відкритому направляючому апараті визначається по формулі (25). При всіх інших режимах потужність на валу машини (кВт) визначається по формулі:
(28)
де Q - подача вентилятора або димососа при даному режимі, м3/с; Δрп - перепад повних тисків тракту, Па; ηе - експлуатаційний ККД машини при доданому режимі.
При регулюванні направляючим апаратом:
(29)
де ηрег - ККД регулювання, який залежить від глибини регулювання, конструкції машини і направляючого апарату, а також від положення початкового режиму на характеристиці машини, тобто від характеристики тракту; ηвих - ККД вентилятора або димососа при номінальному навантаженні.
Встановлена потужність електродвигуна (кВт) для приводу вентилятора або димососа визначається по формулі:
(30)
де βе - коефіцієнт запасу потужності електродвигуна, рівний 1,1; Qр - подача машини при розрахунковому режимі, м3/с; рр - розрахунковий повний тиск машини, Па; - експлуатаційний ККД машини при розрахунковому режимі.
При регулюванні направляючим апаратом ηе визначається по формулі (29) або по характеристиці машини. При цьому область робочих режимів машини має бути в межах значень ККД не нижче 90 % від його оптимального значення.
Тема 9. Водний режим і якість пари котлів. Утворення накипу і вимоги до живильної води. Системи підготовки живильної води. Водний режим і продування котла. Сепарація і промивання пари
Надійна і економічна робота котла і парової турбіни можлива лише при забезпеченні відсутності внутрішніх відкладень на поверхнях нагріву, зниженні до можливого мінімуму корозії конструкційних матеріалів і отриманні в котлі пари високої чистоти. Ці завдання вирішуються організацією раціонального водного режиму, який включає необхідну обробку живильної води в поєднанні з певними конструктивними заходами і відповідне очищення живильної і додаткової води від наявних в них газоподібних і твердих домішок. Останні можуть знаходитися як в розчиненому, так і зваженому стані.