BRODSKI GENERATORI PARE
description
Transcript of BRODSKI GENERATORI PARE
BRODSKI GENERATORI PARE
Podjela, namjena te glavne karakteristike i dijelovi brodskih generatora pare. Termodinamički procesi u generatorima pare.
Goriva i izgaranje. Toplinska bilanca, toplinski gubici, iskoristivost. Prirodna i prisilna cirkulacija vode, zraka i dimnih plinova.
Separacija pare. Toplinske dilatacije i njihova kompenzacija.
Specijalne konstrukcije brodskih generatora pare. Materijali za izradu tlačnih dijelova, osnovna svojstva,
klasifikacijski propisi. Oprema i armatura, uređaji za zaštitu. Sustav goriva.
Sustav vode za napajanje. Regulacija. Pogon i održavanje, pregledi, oštećenja
tlačnih dijelova, konzerviranje. Numerički primjeri, rad na simulatoru.
Literatura:
- Zmagoslav Prelec: Brodski generatori pare, Školska knjiga, Zagreb,1990.
- Vojislav Đurić: Parni kotlovi I, Beogradski izdavačko-grafički zavod, Beograd, 1973.
- Milan Novoselić: Brodski parni kotlovi i strojevi, Školska knjiga, Zagreb,1990.
- J.H. Milton, R.M. Leach: Marine Steam Boilers, Butterworths, 1980.
- G.T.H. Flanagan: Marine Boilers, Kandy Marine Engineering Series, 1974.
Uvodni dio Brodska pogonska postrojenja
1807. prvi brodski parni stapni stroj na brodu “Clermont”
1894. prva brodska parna turbina na brodu “Turbina”
Usporedba pogona s dizel motorom i parnoturbinskog pogona
LNG brodovi
Razvoj i namjena brodskih generatora pare
Prednosti vodocijevnih generatora pare:
manja težina u odnosu na grijanu površinu
mogućnost upotrebe većih tlakova i temperatura (Carnot, čvrstoća materijala)
veća mehanička fleksibilnost
brže uspostavljanje spremnosti pogona
ušteda u prostoru
veća sigurnost u slučaju eksplozije
veći kapacitet
Podjela brodskih generatora pare Prema namjeni:- glavni, - pomoćni.
Prema mediju u cijevima:- vodocijevni, - dimnocijevni (vatrocijevni).
Prema položaju cijevi:- kosocijevni,- strmocijevni,- kutnocijevni.
Prema načinu oslobađanja toplinske energije:- generatori pare s ložištem (loženi),- generatori pare na ispušne plinove iz motora (utilizatori),- nuklearni generatori pare.
Prema vrsti cirkulacije:- generatori pare s prirodnom cirkulacijom,- generatori pare s prisilnom cirkulacijom koja može biti
optočna ili protočna.
Prema vrsti provjetravanja (ventilacije):- generatori pare s prirodnom ventilacijom,- generatori pare s prisilnom (tlačnom ili usisnom)
ventilacijom,- generatori pare s induciranom ventilacijom.
Prema konstrukcijskom obliku tlačnih dijelova:- cilindrični, sekcijski, vodocijevni, dimnocijevni,
kosocijevni, strmocijevni, kutnocijevni, s jednim bubnjem, s više bubnjeva, itd.
Podjela brodskih generatora pare
Osnovne karakteristike generatora pare Tlak generatora pare:- Dozvoljeni (maks. ili koncesijski) tlak – čvrstoća, sigurnosni ventili- Radni (normalni ili pogonski) tlak (oko 5%<od maks.)- Izlazni tlak iz pregrijača pare (oko 5-10%<od radnog)
Kapacitet (učin) generatora pare:- Maksimalni kapacitet (trajni, kratkotrajni) – 100%- Normalni kapacitet – 80%- Minimalni kapacitet – 20 do 25%
Temperatura pregrijane pare
Temperatura napojne vode
Temperatura izlaznih dimnih plinova (140 – 200°C)
Stupanj iskoristivosti
Pogonska sigurnost / pouzdanost Jednostavna konstrukcija Fleksibilnost u pogonu Brzo upućivanje u pogon Što lakša konstrukcija Mogućnost rada u nagnutom položaju
(bočni nagib ±30°, poniranje broda ±12°) Visoki stupanj iskoristivosti Rad s različitim kvalitetama goriva Jednostavno posluživanje i rukovanje
Specifični zahtjevi za brodske generatore pare
Ložište Ogrjevna površina
Isparivači Pregrijači i međupregrijači Zagrijači vode Zagrijači zraka
Tlačni dijelovi generatora pare Gorionici Armatura Sustav za kontrolu i automatsku regulaciju Nosiva čelična konstrukcija Ozid i izolacija Pomoćni uređaji
Glavni dijelovi generatora pare
Ložište Prostor u kojemu se zbiva izgaranje – pretvorba kemijske
energije goriva u toplinsku energiju dimnih plinova. Veličina i oblik ložišta ovise o kapacitetu generatora pare,
vrsti goriva te načinu izgaranja. Ložište je obloženo ekranskim (isparivačkim) cijevima na
koje se prijelaz topline vrši uglavnom zračenjem.
Ogrjevna površina: Isparivač
Ogrjevne površine u kojima se zbiva isparivanje. Prijelaz topline je zračenjem i konvekcijom.
Pregrijač i međupregrijač Ogrjevne površine u kojima se vrši pregrijavanje pare na
potrebnu radnu temperaturu. Toplinski najopterećeniji dijelovi generatora pare. Prijelaz topline konvekcijom i zračenjem dimnih plinova.
Glavni dijelovi generatora pare
Glavni dijelovi generatora pare Zagrijač vode (ekonomajzer)
Ogrjevne površine u kojima su vrši zagrijavanje vode prije ulaza u parni bubanj odnosno u isparivački dio generatora pare.
Izlazna temperatura vode iz zagrijača je najčešće 20 do 60°C ispod temperature isparivanja.
Prijelaz topline uglavnom konvekcijom, a malim dijelom zračenjem dimnih plinova.
Zagrijač zraka Ogrjevne površine u kojima se vrši zagrijavanje zraka,
putem dimnih plinova, prije ulaska u ložište. Najčešće su to zadnje ogrjevne površine, odnosno na
izlaznome dijelu dimnih plinova iz generatora pare. Mogu biti: rekuperativni (pločasti, glatkocijevni, rebrasti)
ili regenerativni (rotacijski).
Glavni dijelovi generatora pare Tlačni dijelovi generatora pare
parni i vodeni bubnjevi, komore, dijelovi isparivača, pregrijača, međupregrijača,
zagrijača vode, sabirnici i sl.
Gorionici Armatura (zaporna, sigurnosna, mjerna, regulacijska) Sustav za kontrolu i automatsku regulaciju Nosiva čelična konstrukcija Ozid i izolacija Pomoćni uređaji
Sustav za dovod i pripremu napojne vode Sustav za dovod i pripremu goriva Sustav za dovod zraka i odvod dimnih plinova
BASIC STEAM CYCLE
MAINCONDENSATE
PUMP
MAINAIR EJECTORCONDENSER
AUXILIARYCONDENSER
AUXILIARYCONDENSATE
PUMP
AUXILIARYAIR EJECTORCONDENSER
LOWPRESSURETURBINE
RE
DU
CT
ION
GE
AR
S TURBINEGENERATOR
ECONOMIZER
STEAMDRUM
MAINFEEDPUMP
MAINFEED
BOOSTERPUMP
GENERATIONPHASE
FEEDPHASE
EXPANSIONPHASE
CONDENSATION PHASE
DEAERATINGFEEDTANK
MAINSHAFT
HIGHPRESSURETURBINE
BOILER
MAINCONDENSER