Возрастет потребление энергии — регулятор турбины приоткрывает клапаны и подача пара в турбину увеличивается. Вследствие увеличения расхода пара начинает понижаться давление в паропроводе и на котле. Понижение давления пара воспринимает колонка давления регулятора горения котла. Она дает сразу же импульс на увеличение подачи топлива. Соответственно срабатывают и другие элементы регулятора горения — увеличивают подачу воздуха для обеспечения полного сгорания топлива.
Если воздуха недостаточно, то сгорание топлива будет неполным, в отходящих газах появится углерод в виде сажи, увеличится содержание окиси углерода. Из трубы пойдет черный дым.
Слишком большой избыток воздуха также вреден. Излишний воздух снижает температуру в топке. Не все частицы пыли загораются, некоторые несгоревшими уносятся в трубу — опять идет черный дым.
Для успешной работы шахтной мельницы требуется очень горячий воздух, поэтому воздухоподогреватель здесь состоит из двух ступеней. Первая ступень расположена на выходе топочных газов, а вторая ступень — в середине водяного экономайзера, где температура газов высокая. Топочные газы по выходе из топки омывают пароперегреватель 8, затем вторую ступень водяного экономайзера 9, а за ней вторую ступень воздухоподогревателя 10. Дымосос 13 через золоуловитель 12 выбрасывает топочные газы в дымовую трубу 16. Часть золы и шлак прямо из топки подают в шлаковую шахту 6. Управление этим котлом автоматизировано. При увеличении потребления пара регулятор давления увеличивает число оборотов питателя сырого угля 3. В топку начинает поступать больше топлива. Соответственно повышаются и обороты дутьевого вентилятора 11, возрастает подача воздуха, необходимого для горения. Объем топочных газов возрастает, и, чтобы справиться с их удалением, увеличиваются обороты дымососа 13. Регулятор питания, воздействуя на привод задвижки 14, увеличивает подачу воды в котел 7.
На этом котле также есть регулятор перегрева. Если температура пара чрезмерно повысится, то открывается вентиль 15 и в пар, поступающий в пароперегреватель, впрыскивается вода. На испарение этой воды уходит часть тепла пара, и температура его снижается.
С увеличением подачи топлива и воздуха увеличивается объем газов, выходящих из топки, и если своевременно не усилить тягу, то в топке возникает повышенное давление и котёл начинает «газить» — из всех щелей и неплотностей обмуровки дым выходит в котельную. Соответствующий элемент регулятора горения — колонка тяги — следит за давлением в топке и регулирует дымосос.
С увеличением подачи топлива и воздуха увеличивается отдача пара — паросъем котла. С возрастанием паросъема уровень воды в котле падает. Понижение уровня воды сверх определенных пределов очень опасно. Трубы, ранее заполненные водой, опорожняются, стенки их перегреваются. Перегретый металл может не выдержать давления. Произойдет разрыв трубы — авария на котле.
Повышение уровня воды в котле сверх нормы также недопустимо. Может произойти заброс воды в паропровод — котел, как говорят, «плюнет». Температура выходящего пара понизится, может появиться вибрация турбины, а в некоторых случаях и разрушение ее лопаток.
Ранее за поддержанием нормального уровня воды в котле следили специальные люди — водосмотры — по водомерным стеклам, расположенным на барабане котла. В зависимости от колебаний уровня они регулировали подачу воды в котел — питание котла. Работа водосмотра была очень тяжелой, находились они непосредственно у барабана на самом верху котла в страшной жаре. Малейшее упущение в работе водосмотра грозило тяжелой аварией. Советскими инженерами сконструированы замечательные регуляторы питания, которые автоматически поддерживают нормальный уровень воды в котле, допуская его колебания лишь в очень незначительных, неопасных пределах.
Благодаря автоматизации работы котла он дает точно то количество пара, которое необходимо для турбины. Однако всякую автоматику необходимо контролировать, поэтому на щит управления котла выведены все необходимые приборы и кнопки управления различными органами автоматики и моторами, обслуживающими котел.
По манометрам на таком щите дежурный оператор следит за давлением пара в котле и за давлением воды в питательной магистрали. Водомеры и паромеры показывают расход. На указателе уровня видно наполнение барабана котла. На контрольном щите находятся обычно еще газоанализаторы, которые автоматически производят химический анализ газов, отходящих от котла (рис. 4-9).
Маленькие порции газа отсасываются из дымохода и охлаждаются в тонких трубочках. Затем этот газ пропускают мимо нагретой платиновой нити: по тому, как газ отбирает тепло, определяется содержание в нем углекислоты (СО2). Затем определяют содержание в газе окиси углерода (СО). Для этого окись углерода дожигают — превращают в углекислоту. Чем больше тепла выделится при этом в анализируемом газе, тем больше, следовательно, было в этом газе окиси углерода.
Рис. 4-9. Схема электрического газоанализатора — измерителя содержания углекислоты в отходящих газах.
В металлических трубочках помещены накаленные платиновые нити. По этим трубочкам с постоянной скоростью просасывается газ. Он охлаждает нити тем больше, чем больше его теплопроводность. Теплопроводность углекислоты значительно больше теплопроводности других составляющих топочных газов. Температура платиновых нитей зависит от содержания углекислоты в газах. а с изменением температуры нитей меняется их электросопротивление.
Через две трубочки просасываются дымовые газы, а две другие трубочки наполнены воздухом. Платиновые нити соединены между собой, как плечи электрического моста. Одна диагональ моста через регулировочный реостат получает питание постоянным током, величина его контролируется измерительным прибором. В другую диагональ включен гальванометр, показывающий проценты СО2. При изменении содержания углекислоты меняются сопротивление нитей и ток в диагонали моста. Нити поддерживаются все время в натянутом состоянии маленькими платино-иридиевыми пружинами.
Появление СО указывает на неполное сгорание. Увеличение СО сверх указанной для данного сорта угля нормы показывает на недостаток воздуха: может начаться шлакование котла. Тягомеры показывают разрежение и давление в газоходах котла, в воздухопроводах и пылепроводах системы пылеприготовления.
К приборам щита управления подходят также все провода от термопар, термометров сопротивления и оптических пирометров котла. По этим приборам сразу видно, какова температура пара, питательной воды, отходящих газов, воздуха, подаваемого в котел, какова температура в топке.
