Что такое под котла
Под топки стационарного котла
120. Под топки стационарного котла
Нижняя часть топки стационарного котла, образованная горизонтальными и слабонаклонными поверхностями или экранами
Смотреть что такое «Под топки стационарного котла» в других словарях:
под топки стационарного котла — под топки Нижняя часть топки стационарного котла, образованная горизонтальными и слабонаклонными поверхностями или экранами. [ГОСТ 23172 78] Тематики котел, водонагреватель Синонимы под топки EN bottom DE Boden FR sole du foyer … Справочник технического переводчика
Под — 9. Под Нижняя часть камеры электропечи, на которой помещается загрузка Источник: ГОСТ 16382 87: Оборудование электротермическое. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 23172-78: Котлы стационарные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23172 78: Котлы стационарные. Термины и определения оригинал документа: 47. Барабан стационарного котла Барабан D. Trommel E. Drum F. Reservoir Элемент стационарного котла, предназначенный для сбора и раздачи рабочей среды, для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Камера — полость профиля, образованная его стенками. Камеры располагают последовательно по ширине профиля. Камера может состоять из ряда подкамер, разделенных перегородками, как правило, по ее высоте. Источник: ГОСТ 30673 99: Профили поливинилхлоридные… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Термины:Элементы и составные части котлов
Элемент стационарного котла, предназначенный для сбора и раздачи рабочей среды, объединяющий группу труб, называют коллектором.
Элемент котла, предназначенный для сбора и раздачи рабочей среды, для отделения пара от воды, очистки пара и для запаса воды в котле, называют барабаном.
Элемент котла, предназначенный для передачи теплоты к рабочей среде или воздуху, называют поверхностью нагрева.
Поверхность нагрева котла, получающую теплоту в основном излучением, называют радиационной поверхностью нагрева.
Поверхность нагрева котла, получающую теплоту в основном конвекцией, называют конвективной поверхностью нагрева.
Поверхность нагрева стационарного котла, расположенную на стенах топки и газоходов и ограждающую их от воздействия высоких температур, называют экраном.
Группу труб конвективной парообразующей поверхности стационарного котла, соединенных общими коллекторами или барабанами, называют котельным пучком.
Трубу котла, по которой циркулирующая вода поступает в раздающий коллектор подъемных труб или нижний барабан, называют опускной трубой.
Трубу котла, по которой пароводяная смесь отводится из коллектора экрана в барабан или выносной циклон, называют отводящей трубой экрана.
Необогреваемую трубу, по которой рабочая среда перепускается из одного элемента поверхности нагрева в другой, называют перепускной трубой.
Трубу, по которой производится продувка или удаление воды и пара из элементов поверхностей нагрева котла, называют продувочной трубой.
Устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле, называют пароперегревателем.
Устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева или частичного парообразования воды, поступающей в котел, называют экономайзером.
Устройство для подогрева воздуха продуктами сгорания топлива перед подачей в топку котла, называют воздухоподогревателем.
Устройство котла, предназначенное для отделения воды от пара, называют сепарационным устройством.
Устройство для понижения температуры перегретого пара называют пароохладителем.
Несущую металлическую конструкцию, воспринимающую нагрузку от массы котла, с учетом временных и особых нагрузок и обеспечивающую требуемое взаимное расположение элементов котла, называют каркасом.
Устройство котла, предназначенное для сжигания органического топлива, частичного охлаждения продуктов сгорания и выделения золы, называют топкой.
Топку котла, предназначенную для сжигания твердого кускового органического топлива в слое, называют слоевой топкой.
Слоевую топку котла, в которой загрузка топлива и удаление шлака и золы частично механизированы, называют полумеханической топкой.
Слоевую топку котла, в которой загрузка топлива и удаление шлака и золы производятся вручную, называют ручной тропкой.
Слоевую топку котла, в которой загрузка топлива и удаление шлака и золы полностью механизированы, называют механической топкой.
Топку котла, в которой пылевидное, жидкое или газообразное топливо сжигается в факеле, называют камерной топкой.
Камерную топку котла с многократной циркуляцией топливовоздушной смеси, которая достигается специальной формой стен топки, компоновкой горелок и способом подачи топлива и воздуха, называют вихревой топкой.
Камерную топку котла, в которой основная масса топлива сжигается во вращающемся топливно-воздушном потоке, называют циклонной топкой.
Топку котла, в которой часть твердого топлива сжигается в слое, а мелкие фракции и горючие газы – в струе воздуха над слоем, называют факельно-слоевой топкой.
Часть топки котла, в которой происходит воспламенение и горение основной массы топлива, называют камерой горения.
Часть топки котла, в которой происходит догорание топлива и частичное охлаждение продуктов сгорания, называют камерой охлаждения.
Местное сужение поперечного сечения топки котла, называют пережимом топки.
Часть топки, в которой происходит подогрев, подсушка топлива, а иногда его воспламенение и горение, называют предтопок.
Нижнюю часть камерной топки котла, предназначенную для отвода твердого шлака, называют холодной воронкой.
Нижнюю часть топки котла, образованную горизонтальными и слабонаклонными поверхностями или экранами, называют подом.
Канал, предназначенный для направления продуктов сгорания топлива и размещения поверхностей нагрева котла, называют газоходом.
Нижнюю часть газохода котла, предназначенную для сбора золы, выпадающей из потока продуктов сгорания топлива, называют золовым бункером.
Бункер для сбора твердого шлака, расположенный под холодной воронкой стационарного котла, называют шлаковым бункером.
Устройство для сбора и удаления расплавленного шлака, расположенное под топкой стационарного котла, называют шлаковой ванной.
под топки котла
под топки котла
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]
Тематики
Смотреть что такое «под топки котла» в других словарях:
под топки котла с жидким шлакоудалением — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN wet bottom … Справочник технического переводчика
под топки котла-утилизатора с жидким шлакоудалением с использованием побудителей — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN wet bottom with agitators … Справочник технического переводчика
водоохлаждаемый под топки котла с колосниковой решёткой — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN water cooled furnace bottom of a grate fired boiler … Справочник технического переводчика
под топки стационарного котла — под топки Нижняя часть топки стационарного котла, образованная горизонтальными и слабонаклонными поверхностями или экранами. [ГОСТ 23172 78] Тематики котел, водонагреватель Синонимы под топки EN bottom DE Boden FR sole du foyer … Справочник технического переводчика
Под топки стационарного котла — 120. Под топки стационарного котла Под топки D. Boden Е. Bottom F. Sole du foyer Нижняя часть топки стационарного котла, образованная горизонтальными и слабонаклонными поверхностями или экранами Источник: ГОСТ 23172 78: Котлы стационарные.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
воздух, подаваемый под слой топки котла — (котла с кипящим слоем) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN underfire airundergrate air … Справочник технического переводчика
Под — 9. Под Нижняя часть камеры электропечи, на которой помещается загрузка Источник: ГОСТ 16382 87: Оборудование электротермическое. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
расположение под углом — (напр. горелки топки котла) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN angularity … Справочник технического переводчика
система подачи топлива под слой — (напр. топки котла с циркулирующим кипящим слоем) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN under bed fuel feed system … Справочник технического переводчика
Гарнитура котла — У этого термина существуют и другие значения, см. Гарнитура. Гарнитура котла (иногда Принадлежности котла) приборы и устройства, которые обслуживают процесс горения, то есть обеспечивают тепловую работу парового котла. Они позволяют… … Википедия
Что такое под котла
Термины и определения
Steam and hot-water stationary boilers. Terms and definitions
Дата введения 1979-07-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством энергетического машиностроения
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 12.06.78 N 1576
4. ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в апреле 1983 г. (ИУС 7-83)
Стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения стационарных котлов и их основных составных частей.
Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.
Приведенные определения можно при необходимости изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены «Ндп».
Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте указаны в качестве справочных их краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.
В случаях, когда существенные признаки понятия содержатся в буквальном значении термина, определение не приведено, и соответственно, в графе «определение» поставлен прочерк.
В стандарте для отдельных стандартизованных терминов в качестве справочных приведены их иноязычные эквиваленты на немецком (D), английском (Е) и французском (F) языках.
В стандарте приведены алфавитные указатели содержащихся в нем терминов на русском языке и их иноязычных эквивалентов, а также приложение, в котором приведены термины и определения горелок, применяемых в стационарных котлах.
Что такое под котла
Топки для сжигания газообразных, жидких и твердых топлив.При сжигании газа и мазута, а также твердого пылеугольного топлива используются, как правило, камерные топки. Топка ограничена фронтальной, задней, боковыми стенами, а также подом и
сводом. Вдоль стен топки располагаются испарительные поверхности нагрева (кипятильные трубы) диаметром 50. 80 мм, воспринимающие излучаемую теплоту от факела и продуктов сгорания. При сжигании газообразного или жидкого топлива под камерной топки обычно не экранируют, а в случае угольной пыли в нижней части топочной камеры выполняют «холодную» воронку для удаления золы, выпадающей из горящего факела.
Верхние концы труб в вальцованы в барабан, а нижние присоединены к коллекторам путем вальцовки или сварки. У ряда котлов кипятильные трубы заднего экрана перед присоединением их к барабану разводят в верхней части топки в несколько рядов, расположенных в шахматном порядке и образующих фестон.
Горелки в топке могут быть расположены фронтально, на боковых стенах и в ее углах. В местах установки горелок стены могут не экранироваться и кипятильные трубы разводят таким образом, чтобы избежать необходимости перекрывать амбразуры горелок.
Размещение, число и размеры предохранительных клапанов выбираются проектной организацией из расчета 250 см2 площади взрывного клапана на 1 м3 объема топки или газоходов котла.
Взрывные клапаны представляют собой рамки из углового железа круглой или квадратной формы, закрытые листовым асбестом толщиной 2. 2,5 мм, плотно закрепленные в соответствующих проемах, сделанных в кладке топки и дымоходах котла. В случае взрыва давлением образовавшихся газов асбестовый картон прорывается. и газы получают выход наружу, благодаря чему давление их падает и снижается возможность опасного разрушения. В момент взрыва створка клапана после разрушения картона откроется, а после выхода газов наружу через газоотводящий короб под действием своего веса или специальных грузов закроется.
Для регулирования тяги и перекрытия борова служат чугунные дымовые шиберы (рис. 10.2, з) или поворотные заслонки (рис. 10.2, и).
Рисунок 10.2 — Гарнитура котла
При работе на газообразном топливе, чтобы предотвратить скопление горючих газов в топках, дымоходах и боровах котельной установки во время перерыва в работе, в них всегда должна поддерживаться небольшая тяга; для этого в каждом отдельном борове котла к сборному борову должен быть свой шибер с отверстием в верхней части диаметром не менее 50 мм.
Обдувочные аппараты и дробеочистка предназначены для очистки поверхностей нагрева от золы и сажи. Более подробно об этом см. в гл. 14.
Каркас и обмуровка котла. Металлическая конструкция, опирающаяся на бетонный фундамент и поддерживающая барабан котла и трубную систему с водой, лестницы и помосты, а иногда и обмуровку, представляет собой каркас котельного агрегата. В настоящее время чаще всего применяют опорные (несущие) и обвязочные каркасы. Паровые и водогрейные котлы малой мощности обычно имеют обвязочные каркасы, служащие для укрепления обмуровки, гарнитуры и других деталей. Масса металлической части котлов через специальные стойки или рамы передается непосредственно на фундамент.
Котлы вертикальной ориентации большой мощности обычно имеют несущий каркас (рис. 10.3), который состоит из вертикальных колонн 1, горизонтальных балок, горизонтальных ферм 5, раскосов-связей 2 и упрочненной конструкции из балок 6 потолочного перекрытия. Колонны крупных котлов изготовляются из сварных профильных балок большого размера. Для уменьшения удельной нагрузки на фундамент под колонны устанавливают опорные башмаки 3, состоящие из опорных плит 7и ребер жесткости 8. Раскосы-связи 2 фермы выполняют из профильного проката (швеллера, двутавра), связывая их между собой (сваривая) накладками 4.
Горизонтальные фермы 5, балки и раскосы-связи 2 применяют для придания поперечной устойчивости колоннам и повышения жесткости каркаса.
Для уменьшения термических напряжении в каркасе основные несущие его элементы располагают за пределами газоходов и их обмуровки. Сочленения же оборудованных балок (например, опорных балок поверхностей нагрева конвективной шахты) с балками каркаса выполняются в виде скользящей опоры с одной стороны, при неподвижном креплении — с другой.
Лестницы и площадки, используемые для обслуживания и ремонта котла, часто размещают на горизонтальных фермах или опираются на них. Их выполняют из сортового проката, покрывая проходные площадки просечно-вытяжным или рифленым листом.
Обмуровка котла служит для ограждения топочной камеры и газоходов от окружающей среды и для направления движения потока дымовых газов в пределах котельного агрегата. Она работает при достаточно высоких температурах и резком их изменении и
Рисунок 10.3 — Каркас котла и его элементы
должна обеспечивать минимальные потери теплоты в окружающую среду, быть плотной, механически прочной, простой и доступной для ремонта.
Обмуровки принято условно подразделять на тяжелые, облегченные и легкие, а по способам крепления — на свободно стоящие (на фундаментах), накаркасные (опирающиеся на каркас) и натрубные.
Внутренняя часть свободно стоящей обмуровки (рис. 10,4, а), обращенная в сторону высоких температур, выполняется из огнеупорного кирпича и называется футеровкой. Наружная часть обмуровки, называемая облицовкой, выполняется из строительного кирпича.
Рисунок 10.4 — Обмуровка котельного агрегата
Кирпичную массивную (рис. 10.4, б) обмуровку с перевязочным ярусом из огнеупорного материала выполняют в котлах небольшой производительности. Для котлов производительностью 50. 75 т/ч и выше применяют облегченную накаркасную обмуровку (рис. 10.4, в), состоящую из слоя шамотного 4 и шамотного фасонного 6 кирпичей, образующих футеровку, и слоя легковесной теплоизолирующей шамотной массы. Через каждые 2,5. 3 м устанавливают разгрузочные кронштейны, на которые опирается обмуровка.
Щитовую (рис. 10.4, г) обмуровку выполняют в виде отдельных прямоугольных щитов, которые укреплены на каркасе котла. Щит делают многослойным из огнеупорного бетона, армированного стальной сеткой, и теплоизолирующих слоев.
Натрубная (рис. 10.4, д) обмуровка крепится непосредственно к трубам и состоит из слоя хромитовой или шамотной массы и изоляционного слоя из минераловатных матрацев, на которые нанесена газонепроницаемая магнезиальнггя обмазка.
Барабаны паровых котлов. Следует отметить многоцелевое назначение барабанов паровых котлов, в частности, в них осуществляются следующие процессы:
• разделение пароводяной смеси, поступающей из подъемных обогреваемых труб, на пар и воду и сбор пара;
• прием питательной воды из водяного экономайзера либо непосредственно из питательной магистрали;
• внутрикотловая обработка воды (термическое и химическое умягчение воды);
• осушка пара от капелек котловой воды;
• промывка пара от растворенных в нем солей;
• защита от превышения давления пара.
Барабаны котлов изготовляют из котельной стали со штампованными днищами и лазом. Внутреннюю часть объема барабана, заполненную до определенного уровня водой, называют водяным объемом, а заполненную паром при работе котла — паровым объемом. Поверхность кипящей воды в барабане, отделяющая водяной объем от парового, называется зеркалом испарения. В паровом котле горячими газами омывается только та часть барабана, которая с внутренней стороны охлаждается водой. Линия, отделяющая обогреваемую газами поверхность от необогре- ваемой, называется огневой линией.
Пароводяная смесь поступает по подъемным кипятильным трубам, ввальцованным в днище барабана. Из барабана вода по опускным трубам подается в нижние коллекторы.
На поверхности зеркала испарения возникают выбросы, гребни и даже фонтаны, при этом в пар может попасть значительное количество капелек котловой воды, что снижает качество пара в результате повышения его солесодержания. Капли котловой воды испаряются, а соли, содержащиеся в них, осаждаются на внутренней поверхности пароперегревателя, ухудшая теплообмен, в результате которого повышается температура его стенок, что может привести к их пережогу. Соли могут также откладываться в арматуре паропроводов и привести к нарушению ее плотности.
Для равномерного поступления пара в паровое пространство барабана и снижения его влажности используются различные сепаратной ные устройства. На рис. 10.5 показана схема сепараци- онного устройства с погруженным дырчатым листом 7. Ввод 5 пароводяной смеси в барабан перекрывается глухим щитом 6, который гасит кинетическую энергию струй и направляет их под уровень воды в барабан. На 50. 75 мм ниже уровня воды в барабане расположен погружной дырчатый лист 7, обеспечивающий равномерное поступление пара в паровое пространство. Питательная вода подается по трубопроводу через отверстия, имеющиеся в нем по всей длине барабана.
Пар выходит в паровое пространство, в котором происходит выпадение наиболее крупных капель воды под действием силы тяжести, и далее поступает в жалюзийный сепаратор 4. При резких поворотах пара в жалюзийном сепараторе осуществляется выделение капелек котловой воды под действием сил инерции.
Рисунок 10.5 — Сепарационные устройство барабана
Последней ступенью осушки является дырчатый лист 3. Осушенный пар поступает в пароотводящие трубы 2, а вода — в опускные трубы 8.
Для снижения возможности отложения накипи на испарительных поверхностях нагрева применяется внутрикотловая обработка воды: фосфатирование, щелочение, использование комплексонов.
Фосфатирование имеет целью создать в котловой воде условия, при которых накипеобразователи выделяются в форме не- прикипающего шлама. Для этого в барабан котла через специальный трубопровод вводят 6. 8 % раствора тринатрийфосфата Na3P04 или Na5P3OI0. При щелочении котловой воды накипеобразователи выпадают в виде шлама, состоящего из СаС03 и Mg(OH)2. Для осуществления этого необходимо поддерживатьопределенную щелочность котловой воды.
В отличие от фосфатирования обработка воды комплексо- нами может обеспечить безнакипный и бесшламовый режимы котловой воды. В качестве комплексона рекомендуется использовать натриевую соль «Трилон Б».
Поддержание допустимого по нормам солесодержания в котловой воде осуществляется продувкой котла, т.е. удалением из него некоторой части котловой воды, всегда имеющей более высокую концентрацию солей, чем питательная вода.
Различают периодическую и непрерывную продувки. В котлах малой мощности обычно ограничиваются применением периодической продувки, в котлах средних и больших мощностей применяют и непрерывную, и периодическую продувки.
Периодическая продувка применяется в основном для удаления шлама из нижних коллекторов и барабанов котлов, являющихся шламоотстойниками.
Непрерывная продувка предназначена для удаления избыточной щелочности и снижения солесодержания котловой воды, и она осуществляется из верхнего барабана. Для сокращения расхода воды с продувкой, снижения тепловых потерь при обеспечении
Рисунок 10.6 — Схема ступенчатого испарения воды
Предохранительные клапаны выпускают излишний пар при превышении давления на 10% выше расчетного (разрешенного).
Пароперегреватели котлов. Получение перегретого пара из сухого насыщенного осуществляется в пароперегревателе. Пароперегреватель — один из наиболее ответственных элементов котельного агрегата, так как из всех поверхностей нагрева он работает в наиболее тяжелых температурных условиях (температура перегрева до 425 °С). Змеевики пароперегревателя и коллекторы выполняются из углеродистой стали.
По способу тепловосприятия пароперегреватели подразделяются на конвективные, ралиационно-конвективные и радиационные. В котельных агрегатах низкого и среднего давлений используются конвективные пароперегреватели с вертикальным или горизонтальным расположением труб. Для получения пара с температурой перегрева более 500 °С применяют комбинированные пароперегреватели, т.е. в них одна часть поверхности (радиационная) воспринимает теплоту за счет излучения, а другая часть — конвекцией. Радиационная часть поверхности нагрева пароперегревателя располагается в виде ширм непосредственно в верхней части топочной камеры.
В зависимости от направлений движения газов и пара различают три основные схемы включения пароперегревателя в газовый поток: прямоточную (рис. 10.7, а), при которой газы и пар движутся в одном направлении; противоточную (рис. 10.7, б), где газы и пар движутся в противоположных направлениях; смешанную (рис. 10.7, в), в которой в одной части змеевиков пароперегревателя газы и пар движутся прямоточно, а в другой — в противоположных направлениях.
В прямоточной схеме наиболее высокая температура газов находится в области наиболее низкой температуры пара, что в принципе должно было бы обеспечить низкие температуры металла пароперегревателя. Выработки пара заданного качества в котлах используется ступенчатое испарение воды.
Для осуществления ступенчатого испарения воды барабан котла делят перегородкой на несколько отсеков (рис. 10.6), имеющих самостоятельные контуры циркуляции. В один из отсеков, называемый «чистым», поступает питательная вода. Проходя через контур циркуляции, вода испаряется, а солесодержание котловой воды в чистом отсеке повышается до определенного уровня. Для поддержания солесодержания в этом отсеке часть котловой воды из чистого отсека самотеком направляют через специальное отвер- стие-диффузор в нижней части перегородки в другой отсек, называемый «солевым», так как солесодержание в нем существенно выше, чем в чистом отсеке.
С повышением давления пар способен растворять некоторые примеси котловой воды (кремниевую кислоту, оксиды металлов).
Для снижения солесодержания пара в некоторых котлах применяется промывка пара питательной водой. При этом содержание кремниевой кислоты в паре снижается в десятки раз. Для наблюдения за уровнем воды в барабане устанавливаются не менее двух водоуказательных приборов прямого действия. Для защиты барабана от превышения давления на нем устанавливаются два предохранительных клапана.
Рисунок 10.7 — Схемы включения пароперегревателей в газовый поток
Однако при наличии капелек котловой воды, поступающих с насыщенным паром из сепарационных устройств барабана, соли, содержащиеся в них, будут осаждаться на первых рядах змеевиков, что приводит к резкому повышению температуры металла. Кроме того, при такой схеме движения теплоносителей температурный напор (усредненная по поверхности разность температур между греющей и нагреваемой средой) минимален, что требует увеличения необходимой поверхности пароперегревателя.
При противоточной схеме движения змеевики, обогреваемые продуктами сгорания с наиболее высокой температурой, встречают уже перегретый пар и охлаждаются при этом недостаточно. В результате металл змеевиков пароперегревателя работает в наиболее тяжелых температурных условиях. Вместе с тем, температурный напор в этой схеме максимальный и необходимая поверхность теплообмена минимальна, что делает пароперегреватели с такой схемой движения весьма компактными.
Оптимальной по условиям надежности работы является смешанная схема включения пароперегревателя, при которой первая по ходу пара часть пароперегревателя выполняется противоточной, а завершение перегрева пара происходит во второй его части при прямоточном движении теплоносителей. При этом в части змеевиков, расположенных в области наибольшей тепловой нагрузки пароперегревателя, в начале газохода будет умеренная температура пара, а завершение перегрева пара происходит при меньшей тепловой нагрузке. Соотношение противоточной и прямоточной частей пароперегревателя выбирается из условия одинаковых температур металла в начале и в конце змеевика его прямоточной части.
Конвективный пароперегреватель (рис. 10.8) обычно устанавливают в горизонтальном соединительном газоходе между топкой и конвективной шахтой котла. Он изготавливается из цельнотянутых труб с внутренним диаметром 20. 30 мм, образующих змеевики, ввальцованные или приваренные к круглым коллекторам 3 и 4. Насыщенный пар из барабана 1 котла по потолочным трубам поступает в змеевики 7 первой ступени пароперегревателя, где пар вначале движется противоточно, а затем прямоточно по отношению к дымовым газам. Из первой ступени частично перегретый пар направляется в промежуточный коллектор 4, в котором расположен поверхностный пароохладитель (регулятор перегрева пара). В змеевики регулятора перегрева пара подается питательная вода, а в межтрубное пространство — пар, который частично охлаждается, омывая более холодные трубки.
Регулирование перегрева пара осуществляется изменением количества питательной воды, пропускаемой через пароохладитель. Из регулятора перегрева пара пар поступает в змеевики 10 второй ступени пароперегревателя, в которых пар движется сначала противоточно, а затем прямоточно по отношению к газовому потоку. Перегретый пар из второй ступени пароперегревателя направляют в выходной коллектор 3, на котором установлена главная паровая задвижка 2.
Рисунок 10.8 — Схема вертикального конвективного пароперегревателя
Змеевики пароперегревателя с помощью подвесок 6 крепятся к потолочным балкам 5. Заданное расстояние между отдельными змеевиками поддерживается с помощью дистанционных планок 8 и дистанционных гребенок 9.
В котлах высокого давления пара с параметрами пара р 9,8 и 13,8 МПа и t 540 °С пароперегреватель состоит из трех частей: потолочной, конвективной и ширмовой (рис. 10.9). Ширмовый пароперегреватель с вертикальными панелями размещен в верхней части топки перед фестоном. Ширмы состоят из близко расположенных и находящихся в одной плоскости труб, объединенных входными и выходными коллекторами. В зависимости от вида сжигаемого топлива и его шлакующих свойств для уменьшения загрязнения ширм их удаляют одну от другой на расстояние 450. 1000 мм.
Температуру пара в котлах с давлением до 2,4 МПа не регулируют. При давлении 3,9 МПа и выше температуру регулируют следующими способами: впрыском конденсата в пар; использованием поверхностных пароохладителей; с помощью газового регулирования путем изменения расхода продуктов сгорания через пароперегреватель либо перемещения положения факела в топке с помощью поворотных горелок.
Пароперегреватель должен иметь манометр, предохранительный клапан, запорный вентиль для отключения пароперегревателя от паровой магистрали, прибор для измерения температуры перегретого пара.
Водяные экономайзеры. В экономайзере питательная вода перед подачей в котел подогревается дымовыми газами за счет использования теплоты продуктов сгорания топлива. Наряду с предварительным подогревом возможно частичное испарение питательной воды, поступающей в барабан котла. В зависимости от температуры, до которой ведется подогрев воды, экономайзеры подразделяют на два типа — некипяшие и кипящие. В некипящих экономайзерах по условиям надежности их работы подогрев воды ведут до температуры на 20 °С ниже температуры насыщенного пара в паровом котле или температуры кипения воды при имеющемся рабочем давлении в водогрейном котле. В кипящих экономайзерах происходит не только подогрев воды, но и частичное (до 15 мас.%) ее испарение.В зависимости от металла, из которого изготавливают экономайзеры, их разделяют на чугунные и стальные. Чугунные экономайзеры используют при давлении в барабане котла не более 2,4 МПа, а стальные могут применяться при любых давлениях.
Чугунный водяной экономайзер выполняется из оребренных труб 3 (рис. 10.10), соединяемых между собой посредством калачей. Питательная вода проходит последовательно по всем трубам снизу вверх, а продукты сгорания проходят через зазоры между ребрами труб. В чугунных экономайзерах недопустимо кипение воды, так как это приводит к гидравлическим ударам и разрушению экономайзера. Для очистки поверхности нагрева водяные экономайзеры имеют обдувочные устройств.
Рисунок 10.9 — Схема потолочного (я), конвективного (б) и ширмового (в) пароперегревателей в котле высокого давления
В соответствии с требованиями Госгортехнадзора экономайзеры некипящего типа должны быть отключаемыми по водяному тракту и тракту продуктов сгорания (т.е. должны иметь обводные линии).
Устройство обводного газохода для отключения индивидуального водяного экономайзера по тракту продуктов сгорания необязательно при наличии сгонной линии, обеспечивающей возможность постоянного пропуска воды через экономайзер в деаэратор в случае повышения температуры после него. Сгонной линией пользуются при растопке котла. Схема включения чугунного экономайзера с устройством сгонной линии представлена на рис. 10.11.
На входе воды в экономайзер и выходе из него должны быть установлены два предохранительных клапана 5 и два запорных вентиля 2. Кроме того, необходим манометр, воздушник для удаления воздуха при заполнении системы водой, дренажный вентиль # на линии для слива воды из экономайзера, обратные клапаны 3.
Стальные экономайзеры (рис. 10.12, а) изготовляются из труб диаметром 28. 38 мм, которые изгибают в змеевики 2, ввальцо- ванные или вваренные в коллекторы / круглого или квадратного сечений, размещаемые за пределами газохода.
Змеевики располагают в шахматном порядке и подвешивают с помошью специальных подвесок или опирают на опорные балки 3. Для выдерживания заданного шага между змеевиками используются дистанционные гребенки 4.
Схема включения кипящего статьного экономайзера приведена на рис. 10.12, б. Такие экономайзеры выполняются неотключаемыми по водяному и дымовому трактам.
Рисунок 10.12 — Стальной трубчатый экономайзер
Во избежание превращения всей воды, находящейся в экономайзере, в пар при растопке котла и его отключении предусматривается устройство рециркуляционной линии. Эта линия соединяет входной коллектор 9 экономайзера с барабаном 5 котла и обеспечивает поступление воды в экономайзер при ее испарении в периоды растопки и останова, когда питательная вода в экономайзер не подается. На линии рециркуляции имеется вентиль 11, который открывается при растопке и отключении котла и закрывается при включении котла в паровую магистраль.
Для удобства очистки поверхности нагрева от наружных загрязнений и его ремонта экономайзер разделяют на пакеты высотой до 1 м. Разрывы между пакетами составляют 550. 600 мм. Змеевики водяного экономайзера располагают перпендикулярно и параллельно фронтальной стене котла. В первом случае (рис. 10.13, а) длина змеевиков невелика, что облегчает их крепление. Во втором случае (рис. 10.13, б) резко уменьшается число параллельно включенных змеевиков, но усложняется их крепление.
В котлах небольшой мощности применяют одностороннее расположение коллекторов. В котлах с широкой фронтальной стеной (рис. 10.13, в, г) экономайзеры выполняют двусторонними, симметричными, с расположением коллекторов с двух боковых сторон конвективной шахты.
Скорость воды в экономайзере принимают с учетом условий предотвращения в них расслоения пароводяной смеси или прилипания пузырьков воздуха к внутренней поверхности. Для некипя- щих экономайзеров скорость воды должна быть не менее 0,3 м/с, а для кипящих экономайзеров — не менее 1 м/с.
Воздухоподогреватели. В современных котельных агрегатах воздухоподогреватель играет весьма существенную роль, воспринимая теплоту от отходящих газов и передавая ее воздуху, он уменьшает наиболее заметную статью потерь теплоты с уходящими газами. При использовании подогретого воздуха повышается температура горения топлива, интенсифицируется процесс сжигания, повышается коэффициент полезного действия котельного агрегата. Вместе с тем при установке воздушного подогревателя увеличиваются аэродинамические сопротивления воздушного и дымового трактов,которые преодолеваются созданием искусственной тяги, т.е. путем установки дымососа и вентилятора.
Рисунок 10.13 — Варианты компоновки экономайзера и защиты труб
Температура подогрева воздуха выбирается в зависимости от способа сжигания и вида топлива. Для природного газа и мазута, сжигаемых в камерных топках, температура горячего воздуха составляет 200. 250 °С, а для пылеугольного сжигания твердого топлива — 300. 420 °С.
При наличии в котельном агрегате экономайзера и воздухоподогревателя первым по ходу газа устанавливается экономайзер, а вторым — воздухоподогреватель, что позволяет более глубоко охладить продукты горения, так как температура холодного воздуха ниже температуры питательной воды на входе в экономайзер.
По принципу действия воздухоподогреватели разделяют на рекуперативные и регенеративные. В рекуперативном воздухоподогревателе передача теплоты от продуктов сгорания к воздуху происходит непрерывно через разделительную стенку, по одну сторону которой движутся продукты сгорания, а по другую — нагреваемый воздух.
В регенеративных воздухоподогревателях передача теплоты от продуктов сгорания к нагреваемому воздуху осуществляется путем попеременного нагревания и охлаждения одной и гой же поверхности нагрева.
На рис. 10.14 приведен стальной трубчатый воздухоподогреватель рекуперативного типа, в котором к двум трубным доскам / толщиной 20. 30 мм приварены стальные трубы 2наружным диаметром 33. 40 мм с толщиной стенки 1,2. 1,5 мм.
Дымовые газы (продукты горения) движутся по трубам 2 сверху вниз, а воздух поперечным потоком обтекает расположенные в шахматном порядке трубы снаружи.
Воздухоподогреватель может быть разделен поперечными перегородками 3 по воздушной стороне на два, три, четыре и даже пять ходов. Снаружи секции заключены в кожух 4 из листового железа, покрытый теплоизоляцией толщиной 60. 70 мм.
В воздушных перепускных коробах предусмотрены направляющие лопатки 5 для более равномерного обтекания воздухом труб воздухоподогревателя.
Для компенсации температурных удлинений труб и кожуха в воздухоподогревателе предусмотрен линзовый компенсатор 6.
В трубчатых воздухонагревателях при заданной невысокой температуре уходящих газов можно подогреть воздух до определенной температуры (не выше 300. 320°С). Для подогрева воздуха до более высоких температур (380. 420 °С), например, при сжигании влажных топлив, вместо одноступенчатой применяют двухступенчатую компоновку воздухонагревателя, устанавливая между ступенями I и II экономайзер, что позволяет увеличить температурный напор на ступени II и уменьшить ее поверхность нагрева.
Рисунок 10.14 — Воздухоподогреватель рекуперативного типа
Регенеративный воздухоподогреватель (рис. 10.15) имеет металлический корпус 11, внутри которого на валу 12 вращается ротор 5 с набивкой 6 из тонких (0,6. 1 мм) стальных гофрированных и плоских листов, образующих каналы малого эквивалентного диаметра 4. 5 мм) для прохода воздуха и продуктов сгорания. Набивкой, которая служит поверхностью теплообмена, заполняется пустотелый ротор, разделенный сплошными перегородками на изолированные один от другого секторы.
Рисунок 10.15 — Регенеративный воздухоподогреватель
На корпусе, опирающемся на раму 4, установлены патрубки 1 и 2 соответственно подвода и отвода воздуха и газов, привод зубчатого колеса 7, включающий шестерню 8 редуктор 9 и электродвигатель 10, а также разделительные перегородки 3, под которым расположены уплотнительные плиты, обеспечивающие радиальное уплотнение.
Ротор медленно (с частотой вращения 2. 6 мин-1) вращается в неподвижном корпусе. Пластины ротора нагреваются газом (при прохождении под газовыми патрубками), а после поворота ротора (при прохождении под воздушными патрубками) отдает теплоту проходящему воздуху.
Регенеративные воздухонагреватели (РВ) применяются как с вертикально (РВВ), так и с горизонтально (РВГ) расположенным ротором. Регенеративные подогреватели более компактны, имеют меньшие металлоемкость и сопротивление по сравнению с трубчатыми, их коррозия меньше сказывается на работе котла. Площадь поверхности нагрева 1 м3 набивки составляет 200. 250 м2.
В то же время наличие вращающихся деталей требует установки сложных уплотнений, которые ненадежны в работе, приводят к повышенному перетоку воздуха в газовую среду (нормативный подсос воздуха 0,2. 0,25). Из-за вращающихся деталей необходим постоянный контроль за охлаждением вала ротора и подшипников, усложнены условия эксплуатации из-за забивания золой межпластинчатых зазоров, особенно при работе на высокозольных топ- ливах. Вследствие коробления набивки подогрев воздуха в регенеративных подогревателях ограничен температурой 300 °С.