Баскаков А.П. (ред.) Теплотехника Энергоатомиздат, 1991 (947482), страница 47
Текст из файла (страница 47)
К горелкам подводится также воздух, предварительно нагретый уходяшими из котла газами в воздухоподогревателе 5. Топливовоздушная смесь, подаваемая горелками в топочную камеру (топку) 8 парового котла, сгорает, образуя высокотемпературный (пример- 148 но 1500'С) факел, излучающий теплоту иа трубы 1, расположенные на внутренней поверхности стен топки. Это испарнтельные поверхности нагрева — экраны. Отдав часть теплоты экранам, топочные газы с температурой около 1000 'С про ходят через верхнюю часть заднего экрана, трубы которого здесь разведены в два-три ряда, и омывают пароперегреватель 3. Затем продукты сгорания движутся через водяной экономайзер, воздухоподагреватель и покидают котел с температурой около 110-.150 'С.
Вода, поступающая в паровой котел, называется питательной. Она подогревается в водяном экономайзере 4, забирая теплоту от продуктов сгорания (уходяших газов), экономя тем самым теплоту сожженого топлива. Испарение воды происходит в экранных трубах ) Испарительные поверхности подключены к барабану 2 и вместе с опускными трубами 10, соединяющими барабан с нижними коллекторами экранов, образуют циркуляционный контур. В барабане происходит разделение пара и воды, кроме того, большой запас воды в нем повышае~ надежность работы котла. Сухой насыщенный пар из барабана поступает в пароперегреватель 3, перегретый пар направляется к потребителю.
Все поверхности нагрева котла, в том числе и воздухоподогреватель, как правило, трубчатые. Лишь некоторые мощные паровые котлы имеют воздухоподогреватели иной конструкции. Нижнюю трапециевидную час~ь топки котельного агрегата называют холодной воронкой — в ией охлаждается выпадающий из факела частично спекшийся вольный остаток, который в виде шлака проваливается в специальное приемное устройство. Газомазутные котлы не имеют холодной воронки. Газоход, в котором расположены водяной зкономайзер и воздухоподогрева тель, называют конвективным (конвективная шахта), в нем теплота передается воде и воздуху в основном конвекцией Поверхности нагрева, встроенные в этот газоход и называемые также хвостовыми, позволяют снизить температуру продуктов сгорания от 500 †7 'С после пароперегревателя почти до !00 'Г, т.
е. полнее использовать теплоту сжигаемого топлива. Вся трубнаи система и барабан котла поддерживак>тся каркасом, состояц1им из колонн и поперечных балок. Топка и газокоды зашишсны от наружных теплопсперь обмуроакой — слоем огнеупорных и изоляционных материалов. С наружной стороны обмуроаки стенки котла имеют газоплотную обшивку стал~ным листом с целью предотвращения присосов в топку избыточного воздуха и выбивания наружу запыленных горячих продуктов сгорания, содержа>цих токсичные компоненты.
Для повышения надежности работы котла в ряде случаев движение воды и пароводяной смеси в циркуляционном контуре (барабан— опускные трубы — нижний коллектор— подъемные трубы — барабан) осушествляется принудительно (насосом). Это — котлы с многократной принудительной циркуляцией. Одними из последних являются конструкции црямоточных котлов с принудительным — при ш>моши питательного насоса —.
движением воды, цароводяной смеси и перегретого пара. Для этих агрегатов необходимость в барабане отпадает, и он не устанавливается. По прямоточной схеые работак>т также практи <вски все аодогрейные котлы, не имеюшие ни испарительных, ни перегреваюших поверхностей. Основные схемы движении потока водя †. пароводяная смесь — пар а современных котельных агрегатах показаны на рис.
18.3. В газоходах и тонко котла за счет >яги специально устанаяливаемого дымососа поддерживается разрежение Оно не позволнет продуктам сгорания выбиваться в атмосферу котельного цеха через возможные неплотности обмуровки, через лючки и лазы Паровые котлы оспа>даются системами дистанционного управления и автоматизации, обеспечивавшими надежную, безопасную и экономичную их работу. На предприятиях страны установлены изготовленные отечественными заводами паровые котлы различных конструкций.
Размеры паровых котлов так. же различны. Некоторые в собранном виде можно перевозить автомобильным уг ~р Рнс. 18.3. Схемы движения воды, пвронодянои смеси и пара и котельном агрсгвте и. - сстеывеннвя ннркулноня б мжнокрнтн прннулвтелонвн цнркулнпня, л нрямот ~чная двнженне, ! — подвод пнтвтсл>,нон воды, -' берабан, 3 — необогреялемые ппускные трубы т' ннжннй коллектор, 5 обосрснвемыс подъемлю трубы, б -- отвод ннсышенпого пнрв; У цирку. ляпнпнный ннсос, 3 нспврнтелы>ня повсркнос и; 9 — пнтнтельный ннсы, >б тконпмяйтерння честь новеркностн не|ренн, >! - пвронеретревнтельннн часть ооверкностн непреве; >у отвод нереереты о пнрк транспортом; в то же время крупнейшие котлы тепловых электрических станций имеют высоту до 100 и.
Наиболее крупными из выпускаемых в настоящее время котлов являются энергетические. Их паропроизводительность достигает 4000 туч, а мощность питающейся от них турбины может доходить до 1200 ААВ>х давление пара — до 25 ЛАПа, температура перегретого пара — до 560 'С. 1К.З. ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА КОТЛЛ Испарительные поверхности.
Парогенерируюшие (испарительные) поверхности нагрева отличак>тся друг от друга в котлах различных систем, но, как правило, располагаются в основном в топочной камере и воспринимают теплоту из. лучения. Это — экранные трубы, а также устанавливаемый на выходе из топки небольших котлов конвективный пучок труб (см. рис 18.1]. Экраны котлов с: естественной циркуляцией, работающих под разреасепием в топке, выполняются из гладких труб с внутренним диаметром 40 --80 мм. Экраны представляют собой ряд параллельно включенных вертикальных подъемных труб, соединенных между со- 149 Уделу гг дизпдпп через пдид уелпеип ип ипиплпиы рис. !8.4.
Секция !пакет) водяного эканомайзера и ега крепление: ! — заллскзар, с — трубы змасанкаа ззааамайзсра, 3 — стойки; 4 — ааарааа ааздуиаалламдаемаа балка !50 бой коллекторами. Зазор между трубами обычно составляет 4 6 мм. Размеры топки и величину поверхности экранов рассчитывают таким образом, чтобы на выходе из топки температура продуктов сгорания не превышала температуру размягчения золы, иначе зола будет прилипать к деталям котла, расположенным за топкой, и забьет («зашлакует») путь для прохода газа. Пароперегреватели. Пароперегреватель предназначен для повышения температуры пара, поступающего из испарительной системы котла Его трубы (диаметром 22 — 54 мм) могут располагаться на степах или потолке топки и воспринимать теплоту излучением — р а д и а ц но н н ы й пароперегреватель либо в основном конвекцией -.
к он в екти вн ы й пароперегреватель. В этом случае трубы пароперегревателя располагаются в горизонтальном газоходе или в начале конвективной шахты. Температура перегретого пара должна поддерживаться постоянной всегда, независимо от режима работы и нагрузки котлоагрегата, поскольну при ее понижении повышается влажность пара в последних ступенях турбины, а при повышении температуры сверх расчетной появляется опасность чрезмерных термических деформаций и снижения прочности отдельных элементов турбины. 11оддержннают температуру пара на постоянном уровне с помощью регулирующих устройств — пароохладителей. Наиболее широко распространены пароохладителн впрыскивающего типа, в которых регулирование производится путем впрыскивания обессоленной воды (конденсата) в поток пара.
Вода при испарении отнимает часть теплоты у пара и снижает его температуру. Низкотемпературные поверхности нагрева. Низкотемпературнымн считаются поверхности, расположенные в конвективном газоходе и работающие при относительно невысоких температурах продуктов сгорания. К ним относятся водяные экономайзеры н воздухоподогреватели.
Основная цель их установки— максимальное использование теплоты уходящих из котла газов. Водяные экономайзеры, предназначенные для подогрева питательной воды, обычно выполняют нз стальных труб диаметром 28---88 мм, согнутых в вертикальные змеевики и скомпонованных в пакеты. Трубы в пакетах располагаются в шахматном порядке довольно плотно: расстояние между осями соседних труб поперек потока дымовых газов составляют 2 — 2,5 диаметра трубы, а между рядами — вдоль потока — !в 1,5.
Крепление труб змеевиков и их дистакционирование осуществляютсн опорными стойками, закрепленными в большинстве случаев на полых (для воздуизного охлаждения), изолированных со стороны горячих газов балках каркаса (рнс. 18.4) В экономайзере котлов высокого давления до 20 аас воды может превращать ся в пар. Общее число параллельно работающих труб выбирается исходя нз скорости поды не ниже 0,5- 1 м/с. Эти скорости обуслонлены необходимостью смывания со стенок труб пузырьков воздуха, способствующих коррозии, и предотвращения расслоения пароводяной смеси, которое может привести к перегреву слабо охлаждаемой паром верхней стенки трубы и ее разрыву. Движение воды а экономайзере обязательно восходящее, п этом случае имеющийся в трубах после монтажа (ремонта) воздух легко вытесняется водой Число труб а пакете а горизонтальной плоскости выбираетси исходя из скорскти продуктов сгорания (> — 0 м/с Око.
рость эта определяется стремлением, с одной стороны, получить вь>сокие коэффициенты теплоотдачи, а с другой— не допустить чрезмерного золового изно са. Коэффициенты теплопередачи при этих условиях составляют обычно не- :колько десятков Вт/(м" К). Для удоб. ства ремонта и очистки труб от наруж>ых загрязнений экономайзер разделяют <а пакеты высотой 1 — 1,5 м с зазорами чежду ними до 800 мм Наружные загрязнения с поверхности змеевиков удаляются, например, путем периодического включения а работу системы дробеочистки, п которой поток четаллической дроби пропускается [падает) сверху пннз через конвектианые поверхности нагрева, сбивая налипшие иа трубы отложения. Налипанис золы чожет быть следствием выпадения росы из дымовых газов на относительно холодной поверхности труб, особенно при сжигании сернистмнх топлив (пары Н>ЬО> конденсируются прн более высокой температуре, чем Н>О) В теплоэнергетических установках питательная вода перед поступлением в котел обязательно подвергается регенератнвному подогреву (см.
46.4), поэтому нн налипания золы, ии наружной коррозии (ржавления) груб вследствие выпадения росы в экономайзерах таких котлов не бывает. Веркине ряды груб эканомайзера при работе котла на твердом топливе даже при относительно невысоких скоростях газов подвержены заметному износу золой. Для его предотвращения на эти трубы крепятся различного рода зан>ит. ные накладки (обычно сверху вдоль трубы приваривают уголок). Воздухоподогреватели. Поскольку питательная вода перед эконпмайзерам энергетических котлов имеет высокую температуру (х .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
