7.12.2015
Typy kotl d lení z hlediska:
TYPY KOTL , JEJICH D LENÍ PODLE VYBRANÝCH HLEDISEK
pracovního média a charakteru jeho proud ní ve výparníku druhu spalovaného paliva, zp sobu jeho spalování a druhu ohništ podle uspo ádání a po tu tah kotle
Kotel horkovodní Sk
D lení kotl podle výstupního média a provedení výparníku
Horkovodní kotel sk í ový
í ový - s roštovým ohništ m je na obr. 1-1. Používá se pro menší výkony a tlaky. Ohništ je uspo ádáno p ímo v t lese kotle, spaliny proudí p es žárové trubky (uspo ádané nap . ve 3 tazích) do komína Plamencový žárotrubný Bubnový - v provedení jako vodotrubný kotel je podobné konstrukce jako parní kotel S nuceným pr tokem (pr to ný) - na spalování oleje nebo plynu ve v žovém nebo dvoutahovém provedení. Staví se pro nejv tší výkony
Horkovodní kotel sk í ový
1
7.12.2015
Horkovodní kotel plamencový žárotrubný
Horkovodní pr to ný kotel
Kotel parní podle velikosti vodního obsahu m žeme rozd lit na kotle
velkoprostorové vodotrubné
Kotel parní velkoprostorový vyzna
ují se velkým vodním obsahem a z toho vyplývajícím velkým akumula ním íslem Ta, bývá 8-10 h i v tší.
výhody
malé kolísání tlaku p i zm nách odb ru páry necitlivost na kvalitu napájecí vody
nevýhody
malá výkonnost, nízký pracovní tlak pomalé najížd ní (velký vodní obsah)
jediným
doposud užívaným typem velkoprostorového kotle je kotel plamencový žárotrubný,
Velkoprostorový parní kotel
Velkoprostorový parní kotel
1 - buben, 2 - plamenec, 3 - žárové trubky, 4 - napáje ka, 5 - napájecí hlava, 6 - hlavní uzavírací ventil, 7 - odkalovací ventil, 8 - vodoznak, 9 - ho ák, 10 - vzdchový ventilátor, 11 - pojistný ventil, 12 - parní sb rací trubka s odd lováním vlhkosti
2
7.12.2015
Typy vodotrubných parních kotl
Vodotrubné parní kotle základním konstruk ním prvkem t chto kotl je trubka v trubkách proudí voda/pára trubky jsou z vn jší strany omývány spalinami z trubek jsou vytvo eny
výh evné plochy ve tvaru trubkových svazk chlazené obvodové st ny kotle.
kotle mají nízké akumula ní íslo ( ádov 101 min) jsou citlivé na zm ny odb ru páry zmenšenému vodnímu obsahu kotle odpovídá rychlejší najížd ní.
s p irozenou cirkulací s nucenou cirkulací pr to ný (pr tla ný)
Jednobubnový kotel pro st ední a vysoký tlak
Kotel s p irozenou cirkulací vody ve výparníku ítok vody do jednotlivých trubek výparník zajišt n rozdílnou hustotou vody a parovodní sm si v systému výparníku. Typickým znakem tohoto kotle je : výparník s pevným koncem odpa ování daný bubnem p ipojení oh íváku vody p ímo na buben kotle do varnic vstupuje voda z bubnu na bod varu p i x = 0 Ob h vody výparníkem je charakterizován ob hovým íslem O Ve vodní ásti bubnu parního kotle dochází k zahuš ování solí obnažených v obíhající kotelní vod – nutný odluh Kotel s p irozenou cirkulací dokáže zajistit kvalitu páry i p i horší kvalit napájecí vody
umož ují stavbu kotl od nejmenších výkon až po nejvyšší tlak a teplotu páry lze volit od barometrického tlaku až po parametry nadkritické. kotle lze stav t s ohništi všech typ na kvalitní i mén hodnotná paliva v etn odpad . liší se konstrukcí výparníku
P
plynot sná membránová st na
7.12.2015
K bubnu je p ipojen
vodoznak manometr p ípojky pojistných ventil odvzduš ovací ventily
K parnímu prostoru bubnu jsou p ipojeny trubky, odvád jící páru do p eh íváku. Uvnit bubnu jsou vestavby pro separaci vodních kapek z páry
odlu ovací cyklony plechové žaluzie
16
Nevýhody p irozené cirkulace
Funkce bubnu
Stavba kotl - p ednáška . 1
S rostoucím tlakem a s rostoucí výškou se zvyšuje obsah páry x ve sm si a snižuje se rychlost vody (ob hové íslo). S rostoucím tlakem vyráb né páry se zmenšuje rozdíl hustoty vody a syté páry ob hové íslo výparníku se snižuje. ím je v tší výška výparníku (pokud výparník tvo í st ny ohništ ) tím je cirkula ní íslo menší. S rostoucí výškou výparníku roste jeho parní výkonnost (suchost x) rychleji než rychlost vody (hmotnostní pr tok) na vstupu do varnice.
Použití výparníku s p irozeným ob hem je omezeno tlakem. Za provozn ov ený tlak p i spolehlivé funkci výparníku se považuje tlak kolem 16,0 MPa.
3
7.12.2015
Kotle s nuceným ob hem (povzbuzenou cirkulací) Nucený ob h, který je vyvolán ob hovým erpadlem, zajiš uje stabilní funkci výparníku i v oblasti vyšších tlak (do 18 MPa) Schéma kotle s nucenou cirkulací ve výparníku se výrazn neodlišuje od zapojení kotle s p irozenou cirkulací
oh ívák napájecí vody je rovn ž p ipojen k bubnu do varnic vstupuje voda z bubnu o stavu sytosti
Rozdíl je p edevším v za azení ob hového erpadla v zavod ovacím potrubí výparníku (dopravní p etlak kolem 0,3 až 0,6 MPa v p ípad svislých varnic), které zajiš uje dostate ný pr tok pro spolehlivý provoz výparníku Výparník s nuceným ob hem m že být proveden z trubek menšího pr m ru (ob hové erpadlo kryje v tší tlakové ztráty) Jeho akumula ní íslo bývá menší, cca 0,2. N kdy se pro tyto kotle používá název La Mont
Výrobní teplo a množství paliva výrobní teplo vody resp. páry = tepelný výkon kotle výrobní teplo vyjad uje množství tepla pot ebné pro výrobu požadovaného množství vody resp. páry s definovanými parametry z vody napájecí. teplo se získává ochlazování spalin, které vznikají p i spalování paliva. tepelný výkon kotle Qv a jeho tepelný p íkon v palivu Qp je svázán ú inností kotle
Kotle pr to né Základní myšlenka pr to ného kotle spo ívá v tom, že oh ev vody na bod varu, odpa ení vody a p eh átí vyrobené páry je soust ed no do jedné trubky, do které se na vstupu p ivádí napájecí voda a z výstupu se odvádí p eh átá pára. Pr to ný systém nemá buben a jednotlivé ásti tlakového systému navzájem na sebe navazují (nemají žádný spole ný prvek). Obecn u pr to ného systému není pevný za átek a konec odpa ování – poloha výparníku v kotli se m ní v závislosti na výkonu, zm n teploty napájecí vody, struskování st n ohništ apod. Rozdíl je ve stavu páry vstupující do p eh íváku, s níž se vzhledem k vyšší rychlosti proud ní sm si ve varnici strhuje i vodní mlha. Rozdíl je i ve zp sobu regulace kotle – odpadá regulace hladiny v bubnu a kotel se reguluje tak, že se trvale udržuje stálý pom r mezi pr tokem vody napájené do kotle a tepelným výkonem ohništ .
Výrobní teplo a množství paliva
Výrobní teplo horké vody
Mw [kg/s] je pr tok vody kotlem, cp [kJ/kgK] je m rná tepelná kapacita vody, tw1,2 [°C] je teplota vody vstupní resp. výstupní iw1,2 [kJ/kg] je entalpie vody vstupní resp. výstupní
základní energetická bilance kotle je
Výrobní teplo páry
Mpp [kg/s] je pr tok ostré páry resp. parní výkon kotle, Mmp [kg/s] je pr tok p ih áté páry, Mv [kg/s] je množství vst ikované vody do p ih áté páry, Mo [kg/s] je množství odluhované vody z bubnu, Mop [kg/s] je množství odebírané syté páry, ipp [kJ/kg] je entalpie p eh áté páry, inv [kJ/kg] je entalpie napájecí vody, a imp2, mp1 [kJ/kg] jsou výstupní a vstupní entalpie p ih áté páry, iv [kJ/kg] je entalpie vody vst ikované do p ih áté páry, a i´w, i“w [kJ/kg] jsou entalpie syté vody a páry p i tlaku v bubnu.
4
7.12.2015
D lení kotl podle druhu spalovaného paliva, zp sobu jeho spalování a druhu ohništ Podle druhu spalovaného paliva rozd lujeme kotle pro spalování :
tuhých paliv plynných paliv kapalných paliv alternativnách, „zvláštních“ paliv a biomasy
D lení kotl podle uspo ádání a po tu tah kotle
Roštový parní kotel na biomasu s cirkula ním výparníkem
p ívod 2° vzduchu
28
Elektrárenský pr to ný parní kotel s granula ním ohništ m Mpp = 660 t/h, ppp/pmp = 17,8/4,3 MPa, tpp/tmp = 570/570 °C, tnv = 250 °C;. Palivo : hn dé uhlí Qi = 10 až 12 MJ/kg.
Pr ez spalovací komory, zplošt lý osmiúhelník, p echází v horní ásti na obdélník. Výparník ve tvaru vodorovných a v míst ho ák svislých meandr . P eh ívák je ty dílný s dv ma regula ními vst iky. P ih ívák je dvoudílný s jedním regula ním bifluxem mezi ob ma díly a omezovacím vst ikovým regulátorem na vstupu do prvního dílu. Spalovací vzduch p edeh íván odpadní parou v parním oh íváku a oh íván na 280 °C v jednodílném trubkovém oh íváku d leném na ty i paralelní sekce. Mlecí okruhy s p ímým foukáním mají osm ventilátorových mlýn (jeden rezervní), sušení uhlí spalinami 950 °C.
Pr to ný parní kotel jednotahový (v žový) s granula ním ohništ m
5
7.12.2015
Fluidní kotel se stacionární fluidní vrstvou
Kotle s cirkulující fluidní vrstvou bez externího vým níku tepla s odlu ovacím cyklonem
31
6
