книги из ГПНТБ / Романов Б.А. Котельные установки предприятий нефтяной и газовой промышленности

f*'

ß r ... ■ у.

- &r

Б. А. РОМАНОВ, С. Е. СЕКИРИН

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

ПРЕДПРИЯТИЙ

НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Библиотека нефтяника-энергетика

ИЗДАТЕЛЬСТВО « Н Е Д Р А

М о с к в а 19 7 4

ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Проект государственного стандарта «Единицы физических величин» уста­ навливает единицы, допускаемые к применению в Советском Союзе.

В основу этого проекта положены единицы Международной системы еди­ ниц, утвержденном в 1960 г. XI Генеральной Конференцией по мерам и весам и ■получившей сокращенное обозначение СИ, что означает «Система Интернацио­ нальная».

Международная система единиц содержит 7 основных единиц: метр (м) —

ные на килограмм-силе и калории. Эти единицы допускается применять только дополнительно (в скобках, в сносках, в примечании и т. д.) в случае необхо­ димости связи с единицами СИ.

Ниже даны соотношения между единицами, подлежащими изъятию, и еди­ ницами СИ (или кратными и дольными от них).

1 кгс=9,80665 HsslOH;

1 тс=9,80665 ■103 И— 10 кН (кнлоиыотонов);

3

ВВЕДЕНИЕ

Нефтяная, нефтехимическая и газовая промышленности яв­ ляются крупнейшими потребителями топлива в стране. Расход топлива на собственные энергетические и технологические нужды нефтяной промышленности составляет 5—6% от всего количества добываемых нефти и попутного газа.

Основными потребителями топлива являются нефтяные и га­ зовые промыслы (бурение нефтяныѵ и газовых скважин, добыча нефти и газа), нефтеперерабатывающие и газобензиновые заводы, предприятия по транспорту нефти и газа.

Теплота сгорания топлива используется для ведения техно­ логического процесса и в энергетических установках непосредст­ венно или путем передачи ее с помощью промежуточного тепло­ носителя. Самыми распространенными теплоносителями являются водяной пар и вода.

Водяной пар в бурении используют для отопления промысло­ вых зданий и сооружений, для подогрева бурового раствора и смазочного масла, обогрева приемных и выкидных линий буро­ вых насосов, двигателей внутреннего сгорания при их запуске, разогрева бурильных труб и замков при спуско-подъемных опе­ рациях. Водяной пар- и горячую воду используют при добыче нефти для нагнетания в пласты с целью увеличения нефтеотдачи месторождений, разогрева эксплуатационных скважин, отопления промысловых зданий и сооружений. Водяной пар на нефтепе­ рерабатывающих заводах (НПЗ) используют в паровых турбинах заводских ТЭЦ, в паровых турбинах и машинах центробежных и поршневых насосов, поршневых и турбокомпрессоров. Водяной пар применяют также для ведения технологических процессов нефтепереработки и нефтехимии — для подачи в ректификацион­ ные колонны, реакторы, для транспорта катализатора и подогрева нефти и нефтепродуктов. Кроме того, в общезаводском хозяйстве водяной пар используют для отопления, вентиляции и противо­ пожарной защиты. Широко используют водяной пар и горячую

5

воду на нефтебазах при приеме, хранении и отпуске нефтепро­ дуктов..

Водяной пар соответствующего давление и температуры (или горячую воду заданной температуры) получают в котельной установке, представляющей собой совокупность устройств и ме­ ханизмов для сжигания топлива и получения пара. Котельная

установка состоит из одного или нескольких рабочих и резервных котельных агрегатов и вспомогательного оборудования, разме­ щаемого в пределах котельного цеха или вне его.

Общее представление о рабочем процессе котельного агрегата на жидком или газообразном топливе дает схема котельного агрегата с основными вспомогательными устройствами, изобра­ женная на рис. 1.

Жидкое или газообразное топливо по трубопроводам 1, 2 подается в’ мазутные форсунки или газовые горелки 3 и по мере выхода из них сгорает в виде факела в топочной камере. Стены топочной камеры покрыты трубами 5, называемыми топочными экранами. В результате непрерывного горения топлива в топочной

6

камере образуются нагретые до высокой температуры газообраз­ ные продукты сгорания. Продукты сгорания снаружи омывают экранные трубы н излучением (радиацией) и частично конвек­ тивным путем передают тепло воде и пароводяной смеси, цирку­ лирующей внутри этих труб.

Продукты сгорания, охлажденные в топке до температуры

труб 7, называемый фестоном, затем трубы пароперегревателя 8, экономайзера 12 и воздухоподогревателя 14 охлаждаются до температуры 150—200° С и дымососом 16 через дымовую трубу 17 удаляются в атмосферу.

Движение продуктов сгорания по газоходам котельного агре­ гата обеспечивается работой тягово-дутьевой установки (венти­ лятора 15, дымососа 16 и дымовой трубы 17).

Питательная вода (конденсат и добавочная предварительно подготовленная вода) после подогрева питательным насосом подается в коллектор 13 водяного экономайзера 12. В экономай­ зере вода нагревается до температуры, близкой к температуре кипения при давлении в барабане котла, а иногда частично ис­ паряется (в экономайзерах кипящего типа) и направляется в барабан 9 котла, к которому присоединены трубы топочных экранов 5 II фестона 7. Из этих труб в барабан котла поступает образовавшаяся пароводяная смесь. В барабане происходит от­ деление (сепарация) пара от воды. Насыщенный пар' затем направляется в сборный коллектор 11 и пароперегреватель 8, где он перегревается до заданной температуры. Перегретый пар из змеевиков пароперегревателя поступает в сборный коллектор 10. Отсюда он через главный запорный вентиль по паропроводу котельного агрегата 18 направляется в главный паропровод 19 котельной и к потребителям. Отделившаяся от пара в барабане котла вода смешивается с питательной водой, по необогреваемым опускным трубам подводится к коллекторам 4 экранов и из них поступает в подъемные экранные трубы 5 и фестон 7, где частично испаряется, образуя пароводяную смесь. Полученная пароводяная смесь снова поступает в барабан котла.

Последним элементом котельного агрегата по ходу газооб­ разных продуктов сгорания является воздухоподогреватель 14. Воздух в него подается дутьевым вентилятором 15 и после подо­ грева до заданной температуры по воздухопроводу 6 направляется в топку.

Управление рабочим процессом котельных агрегатов, нор­ мальная и бесперебойная их эксплуатация обеспечиваются необ­ ходимыми контрольно-измерительными приборами, арматурой, гарнитурой и средствами автоматики (§ 19, 20, 21).

Для уменьшения потерь тепла в окружающую среду и защиты обслуживающего персонала от ожогов все горячие поверхности

7