АВТОМАТИЗОВАНИЙ ЕЛЕКТРОПРИВОД ДИМОСОСУ КОТЕЛЬНОЇ
АВТОМАТИЗОВАНИЙ ЕЛЕКТРОПРИВОД ДИМОСОСУ КОТЕЛЬНОЇ
Чубань Ю.С., студент, Красношапка Н.Д., к.т.н., доцент
Теплові електростанції (ТЕС) і теплоелектроцентралі (ТЕЦ), які працюють на органічному паливі, виробляють суттєву долю енергії в сумарному енергетичному балансі України. Зростання вартості органічного палива та певний його дефіцит призводять до зменшення його споживання і, як наслідок, роботи котлоагрегатів не на повну потужність. У червні 2017 року споживання вугілля ТЕС і ТЕЦ знизилося на 30,5% (на 769,6 тис. тонн) у порівнянні з аналогічним місяцем 2016 року – до 1 млн 754,9 тис. тонн [1].
Продуктивність котлоагрегатів регулюється за допомогою тягових вентиляторів та димососів. Автоматична подача повітря регулюється за такими непрямими показниками: кількість палива; витрата пари; кількість тепла та ін. Для підтримки стійкого процесу горіння необхідно видаляти продукти згоряння димососами. Непрямим показником відповідності між поданням в топку палива і повітря й видаленням продуктів згоряння служить розрідження в камері згоряння. Збільшення розрідження призводить до зростання присосів повітря в топку і газоходи. При цьому збільшується витрата електроенергії на привід димососа, і економічність роботи установки знижується. Не можна допускати в топці надмірного тиску, оскільки при цьому димові гази потраплятимуть в приміщення.
Камера згоряння при роботі повинна знаходитися під розрідженням. Витрата повітря і розрідження в топці регулюються зміною продуктивності вентиляторів тяги і димососів [2]. Переважна більшість вентиляторів тяги і димососів комплектуються асинхронними електродвигунами з короткозамкненим ротором.
Основними способами управління вентиляторами і димососами є:
1. Засувки на виході. Засувки забезпечують управління подачею за допомогою зміни опору на шляху газу. При прикритті засувки знижується величина подачі і збільшується тиск перед нею. При збільшенні опору в повітропроводі засувки змушують вентилятор працювати проти більш високого протитиску, що знижує його продуктивність. Оскільки вентилятор працює з більш високим протитиском, то потужність, споживана з мережі, суттєво не зменшується, а коефіцієнт корисної дії (ККД) установки зменшується.
Вентилятори, які працюють далеко від точки з найбільшим ККД, мають збільшені витрати на експлуатацію і обслуговування.
2. Направляючі апарати на вході. Направляючі апарати частіше використовуються для відцентрових вентиляторів, ніж для осьових. Вони змінюють профіль газового потоку, що входить у вентилятор. Направляючі апарати створюють вихори, які обертаються в тому ж напрямі, що і лопаті вентилятора. Ці вихори, що обертаються попереду, зменшують кут атаки між газом, що входить, і лопатками вентилятора. Це зменшує навантаження на вентилятор, а також знижує тиск подачі.
При зміні жорсткості вхідних вихорів, направляючі апарати істотно змінюють характеристику вентилятора. Оскільки вони можуть понизити як кількість газу, що подається, так і навантаження, то направляючі апарати можуть поліпшити ККД вентилятора. Такі системи досить ефективні, коли потрібно подати 80–100% від максимальної кількості повітря, проте, при нижчих подачах ефективність їх знижується.
3. Зміна кута нахилу лопаток осьового вентилятора. Зниження кута атаки знижує як подачу, так і навантаження двигуна. Цей метод дозволяє підтримувати ККД вентилятора досить високим в робочому діапазоні, знижувати пускові механічні навантаження. Недоліком цього методу є складність його реалізації. Механізми регулювання кута нахилу лопаток піддаються засміченню, знижуючи точність регулювання, а з часом і взагалі можуть вийти з ладу, особливо, якщо вони знаходяться в зоні високих температур або агресивних середовищ. При зниженні продуктивності менше половини від максимальної, ККД двигуна при такому регулюванні значно знижується.
4. Зміна частоти обертання механізму. Найбільш ефективним способом для цього являються частотно-регульовані електроприводи на основі перетворювачів частоти [3, 4].
