1

ODPOWIEDZI NA PYTANIA – poziom operacyjny

1

Zasada działania kotłów pomocniczych opalanych
Proces wytwarzania pary można podzielić na 3 etapy:
- podgrzewanie wody od temp zasilania do temp wrzenia odpowiadającej ciśnieniu w
kotle
- odparowanie wody przy stałym ciśnieniu i temperaturze aż do uzyskania pary suchej
nasyconej
- przegrzanie otrzymanej pary

1 – stan wody zasilającej podawanej przez pompę zasilającą
Izobara 1-2 podgrzewanie wody od temperatury zasilania
do temperatury wrzenia. Ilość dostarczonego
ciepła jest proporcjonalna do pola1-2-1’-2’
Izobara 2-3 odparowanie wody przy stałym ciśnieniu i stałej
temperaturze. Ilość dostarczonego ciepła jest
proporcjonalna do pola 2-3-3’-2’-2
Izobara 3-4 przegrzewanie pary - pole 3-4-3’-4’

K – punkt krytyczny : p=21,1 MPa ; T=374

o

C

2

2

Zasada działania kotłów pomocniczych utylizacyjnych
podstawa teoretyczna identyczna jak w p 1.

3

Podział budowa i elementy kotłów pomocniczych opalanych
kotły siłowni parowych
kotły siłowni spalinowych

-płomieniówkowe
-wodnorurkowe z cyrkulacją naturalną
-wodnorurkowe z cyrkulacją wymuszoną, kombinowane, specjalne
Elementy:
walczaki, podgrzewacze, przegrzewacze, kolektory, palniki, komory paleniskowe,
armatura,

4

Podział budowa i elementy kotłów pomocniczych utylizacyjnych – wykład 4
Płomieniówkowe i wodnorurkowe. (Współcześnie nie buduje się kotłów utylizacyjnych
płomieniówkowych)
Opłomkowy kocioł – La Monta (schemat w p. 2)

5

Systemy obsługujące kotły opalane – urządzenia i mechanizmy
- zasilania, pompy, zawory, automatyka
- opalania – palniki, system paliwowy, komory paleniskowe,
- zabezpieczenia awaryjne :wzrost ciśnienia, spadek poziomu wody, zasolenie
- cyrkulacji – pompy obiegowe
- skraplacze – chłodzenie skraplaczy, gestry

3

6

Systemy obsługujące kotły utylizacyjne – urządzenia i mechanizmy
-zasilania
-sterowania klapą
-zabezpieczenia awaryjne
-cyrkulacji: pompy obiegowe, walczak parowo-wodny zewnętrzny
- zdmuchiwacze sadzy
-skraplacze

7

Automatyka kotła opalanego – elementy, działanie
-utrzymywanie poziomu wody w kotle – sterowanie pracą pomp zasilających,
sygnalizacja niskiego, wysokiego i awaryjnego poziomu wody
-utrzymywanie stałego ciśnienia – sterowanie pracą palników
-nadzór bezpieczeństwa – awaryjne wyłączenie palników, zawory bezpieczeństwa kotła

8

Automatyka kotła utylizacyjnego – elementy, działanie
-utrzymywanie poziomu wody w kotle– sterowanie pracą pomp zasilających
-utrzymywanie stałego ciśnienia – sterowanie pracą przysłon spalin
-nadzór pracy pomp obiegowych,
-nadzór bezpieczeństwa – zawory bezpieczeństwa

9

Uruchamianie i włączanie do ruchu kotła opalanego
-kontrola przed uruchomieniem
-napełnianie wodą, nadzór poziomu wody
-rozpalanie
-nadzór przegrzewaczy
-kurki odpowietrzające
-odwodnienie i nagrzanie całego systemu parowego
-włączanie do ruchu

10

Uruchamianie i włączanie do ruchu kotła utylizacyjnego
-kontrola systemu
-uruchomienie pomp obiegowych
- uruchomienie systemu sterowania klapą spalin
-nadzór przegrzewaczy
-kurki odpowietrzające
-odwodnienie i nagrzanie całego systemu pary
-włączanie do ruchu

11

Obsługa kotła opalanego w czasie pracy, regulacja wydajności, BHP. wykład 11

12

Obsługa kotła utylizacyjnego w czasie pracy, regulacja wydajności, BHP. wykład 11

13

Obsługa armatury kotła opalanego
-obsługa palnika
-obsługa układu zasilania: pompy, rurociągi
-przedmuchiwanie szkieł wodowskazowych
szumowanie górne, dolne
zawory bezpieczeństwa
skrzynia Mombrey sterująca i awaryjna
skraplacze, skrzynia cieplna

14

Obsługa armatury kotła utylizacyjnego
- obsługa pomp cyrkulacyjnych
-obsługa układu sterującego klapą
-obsługa sekcji – zawory odcinające, odpowietrzające, szumowania

4

15

Urządzenia sygnalizujące i zabezpieczające kotła opalanego
- Skrzynia Mombrey – poziom wody w kotle
- układ sterowania palnikami i wentylatorami, zabezpieczenia przed brakiem płomienia,
spadkiem ciśnienia paliwa, brakiem ciągu
- zawory bezpieczeństwa, ustawianie, sprawdzanie

16

Urządzenia sygnalizujące i zabezpieczające kotła utylizacyjnego
-sygnalizacja poziomu wody w walczaku zewnętrznym
-sygnalizacja pracy pomp obiegowych
-poziom wody w skrzyni cieplnej

17

Postępowanie w stanach awaryjnych kotła opalanego – wykład 11

18

Postępowanie w stanach awaryjnych kotła utylizacyjnego
-skierowanie spalin na wolny przepływ, ewentualne zredukowanie obrotów silnika
-odcięcie uszkodzonej sekcji

19

Kontrola i urabianie wody kotłowej – patrz wykład 9

20

Współpraca kotła opalanego i utylizacyjnego.

21

Odstawianie kotła opalanego – wykład 11
odstawianie na czas krótki i długi, konserwacja sucha, mokra

22

Odstawianie kotła utylizacyjnego – wykład 11

5

23

Co to jest walczak, płomienica, płomieniówka, opłomka, ściana sitowa, „Mombrey”,
szumowanie górne i dolne, skrzynia cieplna,
„plucie kotła”, - spowodowane koloidalnymi zanieczyszczeniami porywanie wody z
parą wykład 9 część dotycząca burzenia się i pienienia wody kotłowej
uderzenie hydrauliczne (młot wodny), jeżeli w rurociągach znajduje się kondensat to
szybkie otwarcie dolotu pary może pchnąć skropliny na np. turbinę i spowodować
uszkodzenie przez uderzenie tzw. młotem wodnym
- zdmuchiwacze sadzy. zasilanie sprężonym powietrzem lub parą lub wodą pod dużym
ciśnieniem

24

Regulacja wydajności kotła utylizacyjnego
- sterowanie klapą
- uruchamianie lub wyłączanie sekcji

25

Własności termodynamiczne pary i wody, wykład 5
- przemiany termodynamiczne, izotermiczna, izobaryczna, izochoryczna, adiabatyczna
- bilans cieplny i sprawność kotła. str 57
Punkt potrójny : : T = 0,01

o

C, (273,16 K), p = 611,73 Pa (0,06 kG/cm

2

)

i krytyczny

ciśnienie krytyczne p

kr

= 22,115 MP, temperatura krytyczna T

kr

= 647,3 K

entalpia H – jest funkcją tych samych parametrów stanu co energia wewnętrzna
H = U + p ∙V
U - energia wewnętrzna:
energia kinetyczna ruchu postępowego i obrotowego drobin
energia ruchu drgającego atomów w drobinie
energia potencjalna w polu wzajemnego przyciągania się drobin
energia chemiczna związana z możliwością przebudowy drobin
energia stan ów elektronowych
energia jądrowa
W termodynamice przyjmuje się , że energia wewnętrzna zależy od temperatury, ciśnienia
i objętości ciała. Równanie Gibbsa I = U + pV U, I –energia wewnętrzna i entalpia
Wykres Sankeya – bilans cieplny kotła wodnorurkowego

6

26

Procesy kotłowe – spalanie, wymiana ciepła, ciąg, cyrkulacja -
wykład 6 opis w p. 1 lub podręcznik str 31
- podgrzewanie wody do stanu wrzenia
- odparowanie przy p = const i t = const
do stanu pary suchej, nasyconej
- przegrzanie otrzymanej pary










Kontrola jakości spalania (korozja nisko i wysokotemperaturowa)
Wymiana ciepła : przewodzenie, konwekcja, promieniowanie
Ciąg : naturalny, wymuszony, optymalne parametry ciągu
Cyrkulacja wody w kotle naturalna, wymuszona, pompy obiegowe i zasilające. Parametry
ciśnień i prędkości przepływu w zależności od typu kotła

27

Systemy paliwowe kotłów.
paliwa stałe, płynne i gazowe
Palniki:
- z rozpylaniem mechanicznym (bez regulacji, z regulacją mechaniczną lub przelewową)
- obrotowe (napędzane elektryczny silnikiem, turbinką parową lub powietrzną)
- z rozpylaniem parowym (głównie do spalania olejów odpadowych)
- z rozpylaniem powietrznym
- z rozpylaniem ultradźwiękowym – doskonała jakość rozpylenia paliwa
Zapalanie paliwa – kwacze, iskrowniki, żarniki, ładunki magnezowe

28

Przeglądy i remonty kotłów. Nadzór klasyfikacyjny i administracji.
Nadzór w czasie sporządzania dokumentacji projektowej
Nadzór w czasie budowy
Nadzór w czasie montażu na statku
Próby ciśnieniowe, międzyoperacyjne, hydrauliczne zgodne z odpowiednimi normami

29

Ocena pracy kotła na podstawie wskazań armatury kontrolno-pomiarowej.
Poziom wody w kotle
ciśnienie
Jakość wody : pH, chlorki, alkaliczność
pomiar składu spalin : CO, O, CO2

30

Procedury awaryjne obsługi kotła.
-Niski poziom , brak wody lub brak zasilania
- nieszczelności małe, duże, uszkodzenia rurek
- zapalenie sadzy
- awarie palników lub systemów sterujących klapą spalin
- zasolenie wody w kotle

Literatura :
Zygmunt Górski i Andrzej Perepeczko - Okrętowe Kotły Parowe
Przepisy klasyfikacyjne PRS
Stańda Jerzy – Woda do kotłów parowych i obiegów chłodzących siłowni cieplnych