Судовая паротурбинная установка (ПТУ).

СУДОВАЯ ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА (ПТУ).

 

Судовая ПТУ состоит из турбинной и котельной установок.

 

В состав турбинной установки входят:

- ГТЗА - главный турбозубчатый агрегат;

- турбогенераторы;

- главный и вспомогательный конденсаторы и обслуживающие их системы.

 

Котельная установка - установка, которая обеспечивает турбину паром.

Она включает в себя:

- паровой котел

- питательную систему, в которую входят: - подогреватели питательной воды;

- питательные насосы;

- трубопроводы от паровых магистралей;

- конденсатные насосы

(перекачивают конденсат);

- измерительные приборы и арматура

- паросиловую систему для отвода пара потребителям по трубопроводам

с арматурой и контрольно-измерительными приборами (КИП);

- топливную систему, состоящую из: - расходных цисцерн;

- топливного насоса;

- топливных фильтров;

- подогревателя топлива;

- трубопроводов с КИП и арматурой.

 

Принцип работы ПТУ.

Топливо для работы парогенератора (котла) из расходной цистерны всасывается топливным насосом через фильтр грубой очистки, подается через подогреватель мазута,

дальше через фильтр тонкой очистки к форсункам.

Воздух для горения подается вентилятором в котел. Там, пройдя через каналы между обшивкой и стенками кожуха котла, попадает в воздухонагреватель, а оттуда

к воздухонаправляющим устройствам, которые подают воздух в топку.

Образующиеся при сгорании топлива дымовые газы отводятся в дымовую трубу.

 

Большая часть полученного пара поступает на ГТЗА, а остальная - к вспомогательному турбоагрегату.

Пар, отработавший в турбине ГТЗА, поступает в главный конденсатор.

Там он конденсируется. Полученный конденсат насосом нагнетается в подогреватель питательной воды, сюда же поступает конденсат из вспомогательного конденсатора и

греющий пар из отборов турбин.

 

Вода из подогревателя питательной воды (ППВ) смешивается с паром, нагревается

до температуры кипения, растворенные в ней газы удаляются, т.е. смесительный ППВ

служит деаэратором питательной воды. Из деаэратора вода питательным насосом подается

в следующий подогреватель питательной воды, который обогревается паром из отборов турбины и затем подается в паровой котел.

 

ПАРОВЫЕ КОТЛЫ.

Для энергетических установок транспортных судов важным компонентом работы является экономия топлива и других энергетических ресурсов. Котлы и вспомогательные котельные установки позволяют повысить степень утилизации тепла уходящих газов дизелей и газовых турбин и выполняют роль оборудования по защите от загрязнения окружающей морской среды.

 

Предназначение парового котла в СЭУ.

Паровой котел служит для производства водяного пара для паровых турбин в главных паросиловых установках, для турбогенераторов, нагрева воды и топлива, обогрева жилых помещений.

Источник теплоты, получаемый в результате работы котла, - это продукты сгорания органического топлива (дымовые газы).

В результате подвода теплоты к воде в паровом котле образуется водяной пар.

Производство влажного или перегретого водяного пара осуществляется при давлении, превышающем атмосферное.

Применение водяного пара на судне:

1. в главных паросиловых установках (паровая турбина) -

для работы главных паровых двигателей, нагрева воды, топлива и других средств теплообменных аппаратов;

2. на судах с дизельными и газотурбинными установками -

для работы турбогенераторов, вырабатывающих электроэнергию,

обогрева жилых помещений;

3. для хозяйственных нужд (камбуз, душевые) и вспомогательных механизмов.

 

 

Вспомогательные котлы.

Вид вспомогательных котлов - утилизационные котлы. Они используют теплоту отходящих газов главных двигателей во время движения судна (нет топки, а горючие газы получаем от главного двигателя).

 

Наибольшее распространение получили водотрубные котлы типа:

КВВА - котел водотрубный, вспомогательный, автоматизированный;

КАВ - котел агрегатированный, водотрубный.

Например: котел КВВА 12/15 с естественной циркуляцией автоматизированный:

D = 12000 кг/час - паропроизводительность

Р_К = 15 кг/см² - давление в котле (1,47 МПа)

 

котлы типа КАВ имеют аналогичную конструкцию.

 

УСТРОЙСТВО ПАРОВОГО КОТЛА.

Водотрубный котел с естественной циркуляцией

Основные узлы котла:

- корпус: 1 - пароводяной коллектор

6 - водяной коллектор

2 - опускные необогреваемые трубы (подача вды в коллектор 6 и в 3,7)

3,7 - парообразующие трубы - основная поверхность нагрева:

7 - притопочный пучок труб

3 - трубы бокового экрана

- топка: 4 - топка

5 - топочное устройство

 

- дополнительные поверхности нагрева (ДПН):

9 - пучок труб пароперегревателя (коквективный пучок труб)

12 - экономайзер (пучок труб)

13 - воздухоподогреватель (пучок труб)

 

10 - газоход котла

8 - перегретый пар

11 - подача питательной воды в котел

14 - подача воздуха в воздухоподогреватель от вентилятора

15 - выход отработанных газов в дымовую трубу

16 - подача воздуха в топку

17 - подача насыщенного пара в коллектор пароперегревателя

 

Принцип действия котла.

Паровой котел состоит из:

- топки, в которой происходит сгорание топлива и передача трубам тепла излучением;

- воздухоподогревателя - для подогрева воздуха;

- водоподогревателя (экономайзера) - состоящего из труб и коллекторов,

в котором осуществляется подогрев подаваемой в котел питательной воды;

- испарителя - для превращения воды в пар;

- пароперегревателя - для создания перегрева пара.

 

В топке происходит сгорание топлива, образование факела и продуктов сгорания (дымовых газов), имеющих высокую температуру. Теплота передается парообразующим трубам в основном тепловым излучением (лучистый теплообмен) от высокотемпературного факела, а вне топки в газоходе (10) тепловой конвекцией от газов (коквективный теплообмен).

Питательная вода нагнетается питательным насосом по трубопроводу (11)

в экономайзер (12), подогревается в нем до температуры на 20¸30⁰С ниже температуры кипения. Из экономайзера подается в водяную (нижнюю) часть коллектора (1),

там смешивается с котловой кодой и по опускным трубам (2) движется к водяному

коллектору (6), а из него в парообразующие пучки (3), (7).

Ряд труб (3), защищающих от облучения факелом опускные трубы (2),

называются экраном. Первые ряды труб пучка (7) (притопочный пучок) и экран (первый ряд труб (3)) воспринимают теплоту излучения газов в топке. Поверхность труб (7), (9), (12) и (13) воспринимают теплоту, передаваемую конвекцией от движущихся газов.

Внутри труб парообразующих пучков (3) и (7) происходит процесс парообразования. Пароводяная смесь поступает в коллектор (1), оттуда по перепускной трубе (17) направляется

в верхний коллектор паронагревателя, а вода из экономайзера подогревается, смешиваясь

с питательной водой в коллекторе (1), вновь поступает по опускным трубам (2) к водяному коллектору (6). Вода и пароводяная смесь движутся по замкнутому контуру: пароводяной коллектор - парообразующие трубы - водяной коллектор. Это движение происходит

из-за разности плотностей воды и пароводяной смеси в трубах и называется естественной циркуляцией. Элементы котла, в котором осуществляется замкнутое движение воды и пароводяной смеси, называется контуром циркуляции. В данном котле один контур циркуляции, но возможны котлы и с несколькими контурами.

В пароперегревателе происходит образование сухого насыщенного пара и его перегрев. Перегретый пар через главный стопорный клапан (на схеме не указан) направляется к потребителю (по стрелке (8)).

Системы парового котла.

 

Каркас и обивка.

Каркас - предназначен для крепления обшивки кирпичной кладки теплообменника и других элементов котла.

Каркас должен быть прочным и жестким. Набор каркаса осуществляется из профилей - полос, листов - сваренных между собой и образующих решетку и служит основанием для крепления щитов обшивки. Так как на каркас действуют значительные инерционные и термические нагрузки, то в соединениях каркаса с корпусом должна быть предусмотрена возможность теплового расширения элементов котла. Например, при креплении коллектора

к коллектору, каркас крепится угольниками с помощью болтов, проходящих через овальные отверстия, которые обеспечивают свободное расширение коллекторов.

 

Обшивка котла предназначена для образования газоходов и создания герметичности. Обшивка крепится к каркасу съемными и несъемными щитами.

Съемные щиты используются в местах доступа в топку, а воздуховодная обшивка изготавливаются из стальных листов и приваривается к каркасу или же крепится с помощью болтов или задраек.

 

Вместе с каркасом обшивка образует кожух котла. Современные котлы имеют внутренние и наружные кожуха. Между ними движется воздух, который нагнетается вентилятором.

Воздух нагревается и препятствует проникновению газов в котельное отделение, потому что давление воздуха выше давления газов в топке. Материал кожуха - углеродистая сталь, поэтому для защиты от перегрева кожуха (t_ОКАЛ < 450⁰С) применяют изоляционные покрытия.

 

 

Обмуровка и изоляция.

В высоконапряженных котлах для обмуровки применяют карборундовые кирпичи с предельной температурой 1700⁰С. При температуре среды меньше 600⁰С используют асбест,

а в топке кирпичную кладку или обмуровку из огнеупорного шамотного кирпича,

наибольшая t_РАБ = 1600⁰С. Огнеупорные кирпичи имеют относительно большую теплопроводность, поэтому для уменьшения теплопотерь ширина кирпича составляет 100 мм.

 

Внутренняя часть обмуровки топки, которая соприкасается с факелом, называется футировкой.

Для снижения футировки кирпичи иногда делают пустотелыми, т.к. в современных котлах наружные стены топки омываются воздухом, толщина обмуровки минимальна или вовсе отсутствует. Ее заменяют легким изоляционным материалом.

 

Кирпичная кладка покрывает все стенки газохода котла. Крепление кирпичей к каркасу осуществляется болтами, таврами и уголками. Кладку производят на огнеупорном растворе.

В соответствии с правилами регистра температура наружных стен котла не должна быть более 50⁰С, а трубопровода не более 60⁰С. Поэтому плоские поверхности котла, покрывают совелитовыми плитами, а так же матрацами из асбестовой ткани с порошковыми наполнителями, а выступающие части коллекторов, трубопроводов и арматуру покрывают асботканью. Толщина изоляции зависит от температуры поверхности и составляет 100-150 мм.

Снаружи изоляцию покрывают листами из оцинкованной стали толщиной 1,5 мм.

 

Фундаменты и опоры котла.

Судовые котлы имеют большую массу, поэтому их требуется надежно крепить на фундамент, чтобы предотвратить смещение во время качки. На фундамент котел устанавливают при помощи опор. Опоры бывают подвижные и неподвижные. Подвижные опоры обеспечивают тепловое расширение котла. Неподвижной может быть одна опора, остальные - подвижные. Количество опор зависит от габарита и массы котла.

 

Корпус парового котла.

В качестве главных и вспомогательных котлов наиболее часто применяют однопроточные паровые котлы с естественной циркуляцией.

 

Корпус котла состоит из замкнутой трубной системы, состоящей из пароводяных и водяных коллекторов.

Коллекторы корпуса котла предназначены для сбора и распределения воды и пароводяной смеси.

 

Коллектор состоит из цилиндровой обечайки и двух элептических днищ.

Крепление труб к коллекторам осуществляется развальцовыванием, т.е. путем раздачи конца трубы в отверстии трубной решетки.

Во внутренней части коллектора размещают устройства, которые обеспечивают распределение питательной воды и поддержание необходимого количества воды и подводимого пара.

 

Водяной коллектор включает в себя:

- трубная решетка с установленными в ней трубами:

- перегородка, которая отделяет подъемные трубы от отпускных и обеспечивает более равномерное распределение воды по подъемным трубам. Это необходимо для обеспечения одинаковых параметров пара во всех трубках.

 

В водяном пространстве коллектора установлен пароохладитель - трубчатый теплообменник в котором перегретый пар, движущийся внутри трубок, охлаждается котловой водой. Охлажденный пар предназначен для работы вспомогательных механизмов.

 

Вода в пароводяной коллектор подается через питательный клапан и поступает в перфорированную водораспределительную питательную трубу, которая установлена вдоль всего коллектора под отпускными трубами. Конец питательной трубы заглушен, и вода выходит через отверстия в боковой стенке Æ 6-8 мм.

 

В верхней поверхности воды находится наибольшая концентрация солей, поэтому для очистки воды и отвода этих солей, в коллекторе устанавливаются воронки верхнего продувания, которые соединены с трубой клапаном верхнего продувания. Воронки установлены на 25 мм ниже среднего уровня воды.

 

В верхней части парового объема коллектора расположен сетчатый дырчатый щит, являющийся сепарирующим устройством и служащий для равномерного отбора пара. Через отверстие щита и прорези в стакане пар поступает к паросборной трубе.

Над питательной трубой вдоль коллектора расположен дырчатый щит, который установлен на 40 мм ниже уровня воды и предназначен для успокаивания поверхности воды

в коллекторе и равномерного выхода пара.

 

Рабочая часть сажеобдувочного аппарата - это вращающаяся труба с рядом сопел, расположенных вдоль образующей цилиндра (сопло суживающееся): кипение возрастает, давление падает, объем растет. В трубу подается пар, который, выходя из сопла, ударяет о стенки труб, размещенных в газоходе котла, и очищает их от загрязнений.

 

 

Топка. Топочное устройство.

Поверхности нагрева котла.

Основная поверхность нагрева котла.

Основная поверхность нагрева парового котла - испаритель.

 

Основную поверхность нагрева имеют все котлы, в то время как дополнительная поверхность может частично или полностью отсутствовать.

Котлы, использующие теплоту отработавших газов, дизелей и газотурбинных двигателей могут не иметь топки.

 

 

Теплота газов к стенке передается во много раз медленнее, чем отводится воде.

Поэтому благодаря интенсивной теплоотдаче и воде температура стенок труб работающего котла практически равна температуре воды в них.

Теплоотдача от стенки к пару значительно меньше, чем теплоотдача к воде,

именно поэтому, в случае нарушения циркуляции в трубах окажется пар и температура стенки начнет резко возрастать, что ведет к нарушению прочности металла и аварии.

Теплопередача сильно ухудшается, если стенки покрыты с одной стороны сажей

(от дымовых газов), а с другой накипью, а в особенности маслом. Чем толще будет этот слой, тем хуже теплота будет отдаваться воде, а соответственно увеличится температура металла стенки.

 

Дополнительные поверхности нагрева.

Дополнительная поверхность состоит из: - пароперегревателя,

- экономайзера,

- воздухоподогревателя.

Паронагреватель - это часть котла, которая состоит из трубной поверхности нагрева и коллекторов и предназначена для перегрева пара за счет тепла дымовых газов, т.е. для получения пара, температура которого превышает температуру насыщенного пара.

В паронагреватель из пароводяного коллектора поступает влажный насыщенный пар

и, проходя внутри труб, сначала подсушивается, а затем перегревается за счет теплоты дымовых газов. С повышением температуры перегрева пара на 20-25⁰С КДП установки возрастает на 1-1,5%.

Паронагреватель (ПП) состоит из стальных труб Æ32х3, 29х2,5, 25х2,5, 20х2,

изогнутых в виде петель или змеевиков и расположенных в шахматном порядке.

Концы труб ввальцованы в отверстия коллекторов.

Увеличение скорости и температуры пара в пароперегревателе обеспечивают

несколько ходов пара за счет разделения коллектора поперечными и продольными перегородками. Крепление труб к коллекторам производится вальцеванием.

 

Водяные экономайзеры служат для подогрева поступающей в котел питательной воды теплотой дымовых газов.

Экономайзер устанавливается в низкотемпературной зоне котла - за котлом -

и относится к «хвостовым» поверхностям нагрева. Дымовые газы омывают трубы экономайзера и передают часть своего тепла воде.

Экономайзеры делятся:

- по конструкции: - змеевиковые

- петлевые

- по типу поверхности нагрева: - гладкотрубные

- ребристые

- некипящие

 

В судовых котлах экономайзеры некипящие.

Наибольшее распространение имеют гладкотрубные змеевиковые экономайзеры. Питательная вода в змеевике может подводиться с прямотока и противотока.

 

 

ТОПЛИВО.

ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

 

Общие сведения.

Топливо - горючее вещество органического происхождения, при сжигании которого выделяется большое количество тепла и которое технически целесообразно и экономически выгодно использовать для получения тепловой энергии.

 

Топливо бывает: - по происхождению: - природное: нефть, газ, каменный уголь, горючие сланцы

- искусственное: бензин, керосин, кокс

- по агрегатному состоянию: - твердое

- жидкое

- газообразное.

 

Природное топливо - используется без предварительной термообработки.

Искусственное топливо - получается в результате термической обработки

естественного топлива.

 

ВОДОПОДГОТОВКА.

 

Эффективность работы энергетической установки зависит от качества используемой котлом воды. Различают воду: - котловую

- питательную

- добавочную.

Вода, которая циркулирует в котле, называется котловой.

Вода, подаваемая в котел в процессе работы, называется питательной. В качестве питательной воды используется конденсат пара из паровой турбины или паровых вспомогательных механизмов. Таким образом, получается замкнутый цикл.

Для восполнения утечек пара и воды вводят добавочную воду - дистиллят, получаемый

в испарительных установках из морской воды.

 

Характеристики питательной и котловой воды.

Качество питательной и котловой воды характеризуется:

- жесткостью

- содержанием кислорода

- соленостью (наличием хлоридов)

- общей минерализацией (сухим остатком)

- водородным показателем (кислотностью/щелочностью)

 

Жесткость - один из технологических показателей, принятых для характеристики состава и качества природных вод.

Под жесткостью воды понимают общее содержание растворенных в воде солей кальция и магния. Единица измерения жесткости воды - мг-экв/л.Сумма миллиэквивалентов ионов Са²⁺ и Мg²⁺ в 1 л воды является количественной мерой жесткости воды. Один миллиэквивалент жесткости соответствует 20,04 мг·л^-1 Са²⁺ или 12,16 мг·л^-1 Мg²⁺).

При жесткости до 4 ммоль•экв·л^-1 вода считается мягкой,

4-8 ммоль•экв·л^-1 - средней жесткости,

8-12 ммоль•экв·л^-1 - жесткой,

12 ммоль•экв·л^-1 - очень жесткой.

Различают общую, временную и постоянную жесткость воды.

- общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде.

- временная жесткость (карбонатная или устранимая). Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция, магния и железа и незначительной части их карбонатов. Временную жесткость можно удалить предварительным нагреванием воды до 70-80⁰С

и ее кипячением, при котором разрушаются гидрокарбонаты кальция и магния, осаждаясь в виде нерастворимых соединений.

- постоянная жесткость (некарбонатная) вызвана присутствием таких растворимых солей,

как сульфаты, хлориды, силикаты, нитраты и фосфаты кальция, магния и железа

 

Сухим остатком (общая минерализация) называется общее количество растворенных

в воде веществ, оставшееся после испарения воды и высушивания (прокаливания) остатка

при 110⁰С. Единица измерения сухого остатка - млг/л.

 

В морской воде содержится до 89% хлористых солей, которые и определяют соленость воды. Соленость выражают в градусах Брандта: 1⁰ Бр соответствует содержанию хлоридов, эквивалентному 10 мг хлорида натрия содержащимися в 1 л воды.

 

Всякий водный раствор содержит как Н⁺-, так и ОН^--ионы, при этом в чистой воде концентрация ионов Н⁺ и ОН^- одинаковы.

Кислотность (определяется большим присутствием положительных водородных ионов Н⁺). Различают общую и свободную кислотность. Общая кислотность создается растворенными в воде свободными кислотами (угольной, сероводородной, кремниевой, а также органическими гуминовыми кислотами и фульвокислотами) и солями (сульфатами и хлоридами алюминия, железа, аммония), которые имеют кислотную реакцию среды. Свободная кислотность обусловлена сильными минеральными кислотами (серной, соляной, азотной и др.).

Щелочность (определяется присутствием гидроксильных ионов ОН^-). Различают общую и свободную щелочность. Общая щелочность создается преимущественно такими солями, как карбонаты, гидрокарбонаты и силикаты кальция, а для подземных вод - железа и магния. Свободная щелочность обусловлена растворенными в воде карбонатами и свободными основаниями кальция, магния и др.

Характер среды в водных растворах оценивают значением

рН – водородным показателем ("р"- начальная буква датского слова роtenz - математическая степень, "Н" - символ водорода), который выражает концентрацию катионов водорода Н⁺.

Шкала кислотности выглядит следующим образом: рН < 5,5 - вода кислая

рН = 5,5 -6,5 - вода слабокислая

рН = 6,5 -7,5 - вода нейтральная

рН = 8 -10 - вода слабощелочная

рН > 10 - вода щелочная

Простым способом определения характера среды является применение индикаторов - химических веществ, окраска которых изменяется в зависимости от рН среды. Достаточно точно показатель кислотности измеряется с помощью индикаторной бумаги, содержащей кислотореагирующие пигменты (если смочить такую полоску исследуемым раствором,

то она приобретет характерную окраску, которую затем сравнивают с эталонами цветов рН).

В условиях производства для определения показателя кислотности используют различные

рН-метры, в частности дорогостоящие электронные приборы - потенциометры.

 

 

Образование накипи.

При испарении воды, содержащиеся в ней растворимые соли, оседают на внутренних стенках котла в виде твердого осадка, который называется накипью.

В результате образования на стенках труб накипи, процесс передачи тепла от водяных паров и дымовых газов к воде резко ухудшается, трубы перегреваются и теряют свою прочность. Повышение температуры под слоем накипи также является причиной износостойкости металла. Кроме того, наличие слоя накипи на стенках котла и труб ведет

к перерасходу топлива и снижению экономичности работы котла: так при толщине слоя накипи в 1 мм перерасход топлива составляет 2%.

 

 

Коррозия.

Коррозия (от латинского corrosio) - это самопроизвольное нежелательное разрушение изделий из металла, вызванное воздействием окружающей среды.

В международном стандарте ИСО 8044-1986 под термином "коррозия" понимают физико-химическое взаимодействие металла со средой, в результате которого изменяются его свойства и ухудшаются функциональные характеристики металла и среды или технической системы, содержащей их.

Процесс коррозии железа и его сплавов называют ржавлением.

 

Газовая (или химическая) коррозия обусловливается взаимодействием металлов с веществами, не являющимися электролитами, или газами, т.е. протекает в коррозионных средах, не проводящих электрический ток. При химической коррозии происходит непосредственное окисление металла окислителями (металл является восстановителем) – компонентами окружающей среды (коррозионной среды).

В результате окисления металла происходит его растворение.

Наиболее опасными для металлов компонентами газовой среды являются кислород О₂, пары воды Н₂О, оксид углерода (IV) СО₂, оксид серы (IV) SО₂. С повышением температуры скорость газовой коррозии возрастает.

От газовой коррозии особенно страдают экономайзер и питательная магистраль.

 

Электрохимическая коррозия– разрушение металла при контакте двух разнородных металлов в присутствии электролита. Электрохимическая коррозия характерна для сред с ионной проводимостью (водных растворов солей, кислот и щелочей, морской и пресной воды, почвы, атмосферы любого влажного газа, плазмы). В ее основе лежит окислительно-восстановительная реакция, протекающая по поверхности металлов и сплавов.

Причина электрохимической коррозии, главным образом, загрязнение, примеси, содержащиеся в металле, или неоднородность его поверхности.

Электрохимическая коррозия имеет много разновидностей.

 

Для предотвращения коррозии используются химические пассиваторы котловой воды.

 

Вскипание и унос котловой воды.

Повышение концентрации солей в котловой воде приводит к пенообразованию на зеркале испарения.

Паровой поток, проходя через толщу воды, захватывает эту пену и уносит в трубы пароперегревателя, загрязняя весь тракт, вплоть до лопаток турбин. Поэтому качество котловой воды поддерживается режимом продувок. Продувка производится из пароводяного коллектора вблизи уровня воды, где концентрация солей максимальна.

 

 

Методы водоподготовки.

Использование воды в технике требует ее предварительной очистки,

в том числе умягчения (снижение жесткости до определенной нормы).

Вода, используемая в паросиловом хозяйстве, должна иметь возможно меньшую общую жесткость в пределах 0,17 - 0,64 мг·л^-1, меньше содержать кремниевой кислоты, в ней должны отсутствовать масла, кислород и углекислый газ, свободные кислоты, хлорид ртути (II).

Вода, используемая для охлаждения (элементов конструкций, жидких и газообразных продуктов, в холодильниках и конденсаторах), должна иметь возможно более низкую температуру, невысокую жесткость, возможно меньшее содержание органических веществ.

 

Высокое качество воды обеспечивается системой водоподготовки - внекотловой обработки воды, которая может включать в себя: - фильтрацию

- умягчение

- обессоливание

- деаэрацию.

Фильтрация - удаление из воды механических примесей и масел с помощью фильтров со специальными наполнителями в виде угля, кокса, песка, ткани, пористых веществ.

Умягчение - удаление накипеобразований методом осаждения или катионированием.

Метод осаждения основан на добавлении в воду химических реактивов,

под действием которых растворенные в воде соли переходят в нерастворимые образования и выпадают в осадок.

Метод катионирования основан на свойстве катионитовых материалов обменивать свои ионы натрия на растворенные в воде ионы кальция и магния, что ведет к образованию новых растворимых в воде солей не образующих накипи.

Опреснение и обессоливание воды (термическая обработка) - получение из забортной воды дистиллята, которое может осуществляться выпариванием, ионным обменом, электродиализом и обратным осмосом. Выбор способа зависит от солесодержания исходной воды и требуемого остаточного солесодержания.

Деаэрация - освобождение питательной воды от растворенных в ней газов, кислорода, углекислоты.

 

Контроль качества воды.

Задачи контроля качества питательной и котловой воды - наблюдение за водным режимом котла, обеспечение правильного ведения обработки воды и режима продувок по анализу проб воды.

Для осуществления контроля за качеством воды, котлы оборудуются устройствами для отбора проб воды и пара.

 

ОБСЛУЖИВАНИЕ КОТЛОВ.

Подготовка котла к работе.

1. Подготовка к действию.

Перед растопкой холодного котла производят осмотр топки и газохода на предмет отсутствия посторонних предметов.

 

2. Производят наружный осмотр:

проверяют исправность арматуры, осматривают и проверяют готовность к пуску топочных тягодутевых устройств, заполняют котел водой до низшей отметки водоуказательного прибора.

 

 

3. Растопка котла.

Открывают продувку пароперегревателя, заполняют водой экономайзер, запускают топливный насос по системе рециркуляции пока мазут не нагреется до 70⁰С, зажигают форсунку.

Запускают электровентилятор на малую мощность и регулируют величину и форму факела для бездымной разводки при появлении пара из воздушных клапанов их закрывают и усиливают гореним.

Давление в котле повышается.

Перед включением прогревают паропровод главной магистрали.

 

4. Обслуживание котла во время работы

заключается в поддержании его паропроизводительности в зависимости от нагрузки.

 

 

Обязанность персонала.

- поддержание нормального уровня воды

- поддержание заданной температуры питательной воды и давления пара

- регулирование подачи топлива и воздуха в топку

- контроль температуры перегретого пара

- поддержание температуры уходящих газов в заданных пределах

- поддержание нормального качества котельной воды

- соблюдение режима продува

- поддержание в исправном состоянии изоляции котла и трубопроводов

 

 

Остановка котла.

1. продувают котел

2. выключают форсунки

3. отключают котел от главной магистрали

4. продувают пароперегреватель

5. подпитывают котел немного выше нормального уровня

6. останавливают питательный насос

7. закрывают шиберы для медленного и равномерного остывания котла

 

 

СУДОВАЯ ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА (ПТУ).

 

Судовая ПТУ состоит из турбинной и котельной установок.

 

В состав турбинной установки входят:

- ГТЗА - главный турбозубчатый агрегат;

- турбогенераторы;

- главный и вспомогательный конденсаторы и обслуживающие их системы.

 

Котельная установка - установка, которая обеспечивает турбину паром.

Она включает в себя:

- паровой котел

- питательную систему, в которую входят: - подогреватели питательной воды;

- питательные насосы;

- трубопроводы от паровых магистралей;

- конденсатные насосы

(перекачивают конденсат);

- измерительные приборы и арматура

- паросиловую систему для отвода пара потребителям по трубопроводам

с арматурой и контрольно-измерительными приборами (КИП);

- топливную систему, состоящую из: - расходных цисцерн;

- топливного насоса;

- топливных фильтров;

- подогревателя топлива;

- трубопроводов с КИП и арматурой.

 

Принцип работы ПТУ.

Топливо для работы парогенератора (котла) из расходной цистерны всасывается топливным насосом через фильтр грубой очистки, подается через подогреватель мазута,

дальше через фильтр тонкой очистки к форсункам.

Воздух для горения подается вентилятором в котел. Там, пройдя через каналы между обшивкой и стенками кожуха котла, попадает в воздухонагреватель, а оттуда

к воздухонаправляющим устройствам, которые подают воздух в топку.

Образующиеся при сгорании топлива дымовые газы отводятся в дымовую трубу.

 

Большая часть полученного пара поступает на ГТЗА, а остальная - к вспомогательному турбоагрегату.

Пар, отработавший в турбине ГТЗА, поступает в главный конденсатор.

Там он конденсируется. Полученный конденсат насосом нагнетается в подогреватель питательной воды, сюда же поступает конденсат из вспомогательного конденсатора и

греющий пар из отборов турбин.

 

Вода из подогревателя питательной воды (ППВ) смешивается с паром, нагревается

до температуры кипения, растворенные в ней газы удаляются, т.е. смесительный ППВ

служит деаэратором питательной воды. Из деаэратора вода питательным насосом подается

в следующий подогреватель питательной воды, который обогревается паром из отборов турбины и затем подается в паровой котел.

 

ПАРОВЫЕ КОТЛЫ.

Для энергетических установок транспортных судов важным компонентом работы является экономия топлива и других энергетических ресурсов. Котлы и вспомогательные котельные установки позволяют повысить степень утилизации тепла уходящих газов дизелей и газовых турбин и выполняют роль оборудования по защите от загрязнения окружающей морской среды.