Главное меню

Судовые двигатели

Главная Судовые дизельные установки Утилизация отбросной теплоты Автоматическое регулирование и контроль утелизационного котла и вспомогательных котел
Автоматическое регулирование и контроль утелизационного котла и вспомогательных котел

Для обеспечения нормальной работы утилизационного котла требуется строгое соответствие между расходом газа, паропроизводительностыо, размером теплопринимающей поверхности нагрева и количеством подаваемой воды. Суммарным регулирующим показателем должно быть соотношение расхода на котел подводимого от главного двигателя газа и циркуляционной воды. Поддержание необходимого соотношения осуще­ствляется при помощи узла синхронизации, имеющего газоперепускную заслонку и регулирующий подачу воды клапан, кинематический привод для обеспечения синхронного перемещения их, а также дифференциальные регуляторы с их регу­лирующими органами, которые обеспечивают требуемые перепады давлений. Однако это пока сложно и дорого.

В настоящее время для управления паропроизводительностью утилизационного котла приме­няются следующие способы.

Байпасирование выпускных газов производится при помощи газоперепуск­ной заслонки (рис. 8.32).

Преимущества способа — простота, возможность осу­ществления широкого диапазона регулирования (от 0 до 100 %) при плавном протекании переходных процессов, возможность отключения котла по газовой стороне в случае повреждения. Недостатки его — необходимость установки громоздкого обводного газохода и глушителя, потребность большого усилия для поворота заслонки, частое ее заедание, заклинивание и деформация.

Изменение эффективной поверхности нагрева достигается изменением коли­чества включенных в работу пучков труб или змеевиков утилизационного котла, что производится открытием или закрытием соответствующих клапанов.

Способ изменения уровня воды в утилизационный котел обладает высокой надежностью, почти не требует капиталовложений и эксплуатационных расходов, недостаток его — возможность использования только при небольших изменениях нагрузки.

Способ изменения рабочего давления пара основан на том, что при колеба­ниях давления изменяется количество теплоты, подводимой к рабочему телу.

Он обладает надежностью и простотой, не требует эксплуатационных расходов и затрат энергии, может быть успешно применен в различных вариантах утилизационных котлов, но ввиду небольшого диапазона регулирования (8—15 %) и переменного давле­ния пара используется обычно в комбинации с другими способами.

Способ изменения температуры циркуляционной воды, подаваемой в утилизационный котел, предусматривает один или несколько теплообменных аппаратов в установке, включенных в схему последовательно или параллельно, в которых циркуляцион­ная вода может быть охлаждена. Снижение температуры циркуляционной воды на входе в экономайзер ограничено температурой точки росы уходящих газов. Недостатки способа — небольшой диапазон регулирования, большие капитало­вложения и эксплуатационные расходы, относительная сложность схемы.

Способ изменения количества циркуляционной воды, подаваемой в утилизационный котел, относительно прост и требует небольших капиталовложений. Количество воды обычно регулируется с помощью трехходового крана. Этот способ целесообра­зен только в прямоточном режиме; отличается низкой надежностью, определяе­мой значительным накипеобразованием, некачественным регулированием и не­постоянной температурой вырабатываемого пара. Его применение следует счи­тать нерациональным, не обеспечивающим должного качества и надежности регулирования.

Способ сброса излишков пара в конденсатор обеспечивает качественное регу­лирование в любом диапазоне нагрузок, но требует больших капиталовложений и эксплуатационных расходов. Пригоден в качестве самостоятельного способа в системы глубокой утилизации теплоты с различными типами утилизационных котлов.

Система автоматического управления работой системы глубокой утилизации теплоты, утилизационный котел танкеров типа «Ве­ликий Октябрь» обеспечивает как совместное, так и раздельное управление рабо­той вспомогательных котел и утилизационный котел с помощью одноимпульсных регуляторов непрямого действия с гид­равлическими усилительными реле и поршневыми сервомоторами двойного дей­ствия. Рабочая среда — пресная вода давлением 0,9 МПа. Давление пара в сепа­раторе утилизационного котла при его индивидуальной работе поддерживается предельным регуля­тором, сбрасывающим при повышении давления избытки пара в конденсатор утилизационный турбогенератор через регулирующий орган.

При понижении давления пара система автоматического управления топливосжиганием устанавливает необ­ходимую паропроизводительность вспомогательных котлов. Подача воздуха в котел регулируется общей дроссельной заслонкой поворотного типа с сервомотором. Параллельная работа утилизационный котел и вспомогательных котлов предусмотрена только на режиме их работы при давлении пара 1,1 МПа.

Уровни воды в пароводяных коллекторах вспомогательных котлов и сепараторе утилизационного котла поддержи­ваются одноимпульсными регуляторами питания. Поплавковый непрямого дей­ствия магнитный регулятор уровня воды типа «Мобрей» (рис. 8.33) широко ис­пользуют в котельных установках дизельных судов.

Обычно утилизационный котел имеет два та­ких регулятора, один из них предназначен для двухпозиционного регулирования уровня воды в котле включением или выключением питательного насоса, другой— для защиты котла по минимальному уровню воды, в случае понижения уровня воды в котле ниже допустимого этот регулятор обеспечивает включение сигнали­зации.

Поплавковый узел регулятора устанавливают в поплавковой камере, которую необходимо продувать каждую вахту и проверять отсутствие загрязнений вокруг корпуса магнита, мешающих его движению. Часто применяется одноимпульсный регулятор уровня непрямого действия с жесткой обратной связью.

В зависимости от положения мембраны и струйной трубки рабочая вода по­дается в ту или иную полость поршневого сервомотора и перемещает поршень со штоком, соединенным рычагом с питательным клапаном. Иногда используется термогидравлический одноимпульсный регулятор уровня. Действие простей­шего сигнализатора уровня и защиты часто основано на замыкании электросигнальных цепей в результате изменения высоты столба жидкости, действующей на мембрану. Сигнализация о давлении пара включает в себя реле давления, которое подает электрический сигнал к лампе и звуковому устройству. Система автоматической защиты прекращает подачу выпускных газов в утелизационном котле (при наличии газоперепускной заслонки), либо выключает поверхности нагрева котла, либо сбрасывает излишки пара в конденсатор и др.