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.
|