¿Diseño de tambor en estructura de caldera?
El tambor de vapor es el componente de presión de paredes gruesas más grande y más caro de la caldera. El tambor de vapor no sólo soporta una alta presión interna, sino que también produce estrés térmico debido a cambios en las condiciones operativas y fluctuaciones en la temperatura de la pared. Por lo tanto, las condiciones operativas son relativamente severas y se requiere un monitoreo efectivo de las condiciones operativas. Las condiciones de trabajo de los rodillos estructurales y de materiales son complejas y las consecuencias de los accidentes, graves. La composición química, las propiedades mecánicas y la calidad del procesamiento de soldadura de los materiales utilizados en el tambor deben controlarse estrictamente y pasar una serie de inspecciones estrictas.
1. El desarrollo de los tambores
En la primera mitad del siglo XVIII, las máquinas de vapor utilizadas en las minas de carbón británicas, incluidas las primeras máquinas de vapor de Watt, utilizaban una presión de vapor igual a la atmosférica. presión. En la segunda mitad del siglo XVIII se utilizó vapor con mayor presión atmosférica. En el siglo XIX, la presión de vapor comúnmente utilizada aumentó a aproximadamente 0,8 MPa. Según esto, la primera caldera de vapor era una olla vertical cilíndrica de gran diámetro que contenía agua, que luego se cambió a una olla horizontal, y el fuego ardía en el cuerpo del horno de ladrillo debajo de la olla.
A mediados del siglo XIX aparecieron las calderas acuotubulares. La superficie de calentamiento de la caldera es la tubería de agua fuera de la olla, que reemplaza la propia olla y el tubo de fuego y el tubo de fuego dentro de la olla. El aumento en el área de calentamiento de la caldera y la presión del vapor ya no está limitado por el diámetro de la carcasa de la olla, lo que es beneficioso para aumentar la capacidad de evaporación y la presión del vapor de la caldera. La carcasa cilíndrica de esta caldera pasó a llamarse tambor o tambor de vapor. Las calderas acuotubulares originales solo utilizaban tubos de agua rectos, y las calderas acuotubulares rectos tenían presión y capacidad limitadas.
A principios del siglo XX comenzaron a desarrollarse las turbinas de vapor, que requerían calderas de mayor capacidad y parámetros de vapor. Las calderas de tubos rectos ya no pueden cumplir los requisitos. Con el desarrollo de la tecnología de fabricación y la tecnología de tratamiento de agua, aparecieron las calderas de tubos acuotubulares curvados. Comenzó con múltiples ollas. Con la aplicación de paredes enfriadas por agua, sobrecalentadores y economizadores, así como mejoras en los componentes de separación vapor-agua dentro del tambor, se reduce gradualmente el número de tambores, lo que no sólo ahorra metal, sino que también ayuda a mejorar la presión, temperatura, Capacidad y eficiencia de la caldera.
2. Estructura de la caldera
La estructura general de la caldera incluye dos partes: el cuerpo de la caldera y los equipos auxiliares. El horno, el tambor de vapor, el quemador, el sobrecalentador de pared de agua, el economizador, el precalentador de aire, el marco y la pared del horno de la caldera forman la parte central de la producción de vapor, que se denomina cuerpo de la caldera. Las dos partes más importantes del cuerpo de la caldera son el horno y el tambor.
En tercer lugar, el tambor
El tambor de vapor es un recipiente cilíndrico que recibe alimentación de agua del economizador, conecta el circuito de circulación y suministra sobrecalentadores en circulación natural y múltiples calderas de circulación forzada. Entrega vapor saturado. El cuerpo del tambor está fabricado con gruesas placas de acero de alta calidad y es una de las partes más pesadas de la caldera.
El tambor de vapor es un recipiente cilíndrico que recibe alimentación de agua del economizador, conecta el circuito de circulación y entrega vapor saturado a los sobrecalentadores en circulación natural y a las calderas de circulación forzada múltiple. El cuerpo del tambor está fabricado con gruesas placas de acero de alta calidad y es una de las partes más pesadas de la caldera.
1. Función del tambor
La función principal del tambor de vapor es almacenar agua, separar el vapor y el agua, eliminar el agua salada y los lodos del agua de la caldera durante el funcionamiento, y evitar altas concentraciones de sal e impurezas. El agua de la caldera ingresa al sobrecalentador y a la turbina con el vapor. Los dispositivos internos del tambor de vapor incluyen dispositivos de separación y limpieza con vapor de agua y vapor, tuberías de distribución de suministro de agua, equipos de dosificación y descarga de aguas residuales, etc. La función del dispositivo de separación de vapor y agua es separar el vapor saturado y el agua de la pared enfriada por agua y minimizar las pequeñas gotas de agua transportadas por el vapor. Los deflectores y los deflectores de hendidura se utilizan a menudo como elementos de separación gruesa en calderas de media y baja presión. Para calderas con presión media y superior, se utilizan ampliamente varios tipos de separadores ciclónicos para la separación aproximada, y también se utilizan rejillas, mallas de acero o placas de compensación de vapor para una separación adicional. El tambor de vapor también está equipado con instalaciones de monitoreo y protección, como medidores de nivel de agua y válvulas de seguridad.
El polvo (incluidas las cenizas volantes y el negro de humo), los óxidos de azufre y de nitrógeno contenidos en los gases de combustión de las calderas son sustancias que contaminan la atmósfera. Sin purificación, sus indicadores de emisiones pueden superar con creces las normas de protección medioambiental. Docenas de veces. Las medidas para controlar las emisiones de estas sustancias incluyen el tratamiento previo antes de la combustión, mejoras en la tecnología de combustión, eliminación de polvo, desulfuración y desnitrificación. Con la ayuda de chimeneas altas, sólo se puede reducir la concentración de contaminantes en la atmósfera cerca de la chimenea. Las fuerzas utilizadas en la eliminación del polvo de los gases de combustión incluyen la gravedad, la fuerza centrífuga, la fuerza de adhesión de inercia, las ondas sonoras y la electricidad estática. Generalmente, las partículas gruesas se separan mediante asentamiento por gravedad y fuerza de inercia. Los precipitadores electrostáticos y los colectores de polvo de bolsas a menudo dependen de la fuerza centrífuga para separar a grandes capacidades y tienen una alta eficiencia de eliminación de polvo. Los colectores de polvo de película de agua húmedos y Venturi pueden adherirse a las cenizas volantes, tienen una alta eficiencia de eliminación de polvo y pueden absorber contaminantes gaseosos.
Clasificación de calderas
2. Clasificación de calderas.
Las calderas se pueden dividir en calderas industriales, calderas de centrales eléctricas, calderas marinas y calderas de locomotoras según sus usos. Según la presión de salida de la caldera, se puede dividir en calderas de baja presión, media presión, alta presión, ultraalta presión, subcrítica, supercrítica y otras presiones según la trayectoria del flujo de agua y gases de combustión, la caldera se puede dividir; en caldera pirotubular, caldera pirotubular y caldera acuotubular. Entre ellas, las calderas pirotubulares y las calderas pirotubulares también se denominan colectivamente calderas de carcasa según el método de circulación, y se pueden dividir en calderas de circulación natural y calderas de circulación auxiliar. (es decir, calderas de circulación forzada), calderas de paso único y calderas de circulación compuesta, según el modo de combustión, las calderas se dividen en hornos de combustión de cámara, hornos de combustión de capas y hornos de ebullición. En términos de sistemas de agua y vapor, el agua de alimentación se calienta a una cierta temperatura en el calentador, luego ingresa al economizador a través de la tubería de suministro de agua, se calienta aún más y luego se envía al tambor de la caldera, se mezcla con el agua de la caldera y luego fluye a lo largo del bajante hasta el cabezal de entrada de la pared de agua. El agua absorbe el calor radiante del horno en el tubo de pared enfriado por agua para formar una mezcla de vapor y agua, que llega al tambor de vapor a través del tubo ascendente. El dispositivo de separación de vapor y agua separa el agua y el vapor. El vapor saturado separado fluye desde la parte superior del tambor hacia el sobrecalentador, continúa absorbiendo calor y se convierte en vapor sobrecalentado a 450 °C y luego se envía a la turbina de vapor. En los sistemas de combustión y de gases de combustión, un ventilador envía aire a un precalentador de aire, que lo calienta a una temperatura determinada. El carbón pulverizado de cierta finura en el molino de carbón es transportado por una parte del aire caliente que sale del precalentador de aire, y se inyecta en el horno a través del quemador. La mezcla de carbón pulverizado y aire expulsado del quemador se mezcla y arde con el aire caliente restante en el horno, liberando una gran cantidad de calor. El gas de combustión caliente después de la combustión fluye a través del horno, el haz de tubos de escoria, el sobrecalentador, el economizador y el precalentador de aire en secuencia, y luego pasa a través del dispositivo de eliminación de polvo para eliminar las cenizas volantes y finalmente es enviado a la chimenea por el ventilador de tiro inducido. y descargado a la atmósfera.
3. Estructura del tambor de la caldera
Por lo general, la sección transversal del horno de la caldera tiene una forma regular. La combustión de materiales combustibles produce llamas y vapor a alta temperatura, por lo que las paredes del horno deben estar hechas de materiales aislantes y resistentes al calor. Y, en general, la capa interna de la pared del horno suele estar envuelta con una capa de tubos de pared fría, que absorben la temperatura de la llama y el vapor mientras protegen la pared del horno de quemaduras a altas temperaturas. La estructura del tambor de la caldera incluye un dispositivo de separación, un dispositivo de limpieza y un dispositivo de descarga de aguas residuales. El dispositivo de separación se utiliza para separar el vapor de alta temperatura y el agua en el paso anterior y mejorar la pureza del vapor de alta temperatura. Las calderas de baja presión generalmente utilizan placas de aislamiento simples para el aislamiento, además de la forma general de separación gruesa, las calderas de alta presión también utilizan separación fina. Y la propia caldera también está equipada con una serie de dispositivos de protección de seguridad.
4. Diseño de la caldera
Para mejorar el rendimiento, la caldera debe someterse a una prueba de equilibrio de sobrecalentamiento. Esta prueba de equilibrio se divide en dos partes, equilibrio positivo y contrapeso. El balance positivo es una prueba del rendimiento de la caldera a través de la tasa de conversión de energía efectiva, y el balance negativo es una prueba del rendimiento de la caldera a través de la tasa de pérdida de energía. Los gases de combustión generados cuando se quema el combustible de la caldera tienen un gran efecto contaminante en el aire. La contaminación causada por este tipo de gases de combustión que se descargan directamente al aire sin tratamiento es inimaginable. Hay muchas formas de solucionar estos retrasos y la filtración directa durante el proceso de circulación en la caldera también es una medida factible y eficaz. Esto tiene ciertos requisitos en el diseño del tambor de la caldera.
Cuatro. Resumen
El desarrollo de calderas en el futuro mejorará aún más la eficiencia térmica de las calderas y centrales eléctricas; tomará la conservación de energía y la protección del medio ambiente como principales objetivos de desarrollo, reducirá el costo unitario del equipo de energía de calderas y centrales eléctricas. mejorar la flexibilidad operativa y el nivel de automatización de las calderas; desarrollar más variedades de calderas para adaptarse a diferentes combustibles; mejorar la confiabilidad operativa de las calderas y sus equipos auxiliares;
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