Как уже указывалось, устройства, в которых
непосредственно вырабатывается пар и нагревается вода, называют паровыми или
водогрейными котлами. Если котлы в отопительных котельных вырабатывают пар
давлением Р
В производственных и энергетических котельных по давлению получаемого пара
котельные агрегаты разделяются на следующие: низкого давления (0,8-1,6 МПа),
среднего (2,4-4 МПа), высокого (10-14МПа) и сверхвысокого давления (25-31Мпа).
Паровые котельные агрегаты стандартизированы (ГОСТ 3619-76) по параметрам
вырабатываемого пара (Р и Т) и мощности.
Котельные агрегаты производительностью 0,01-5,5 кг/с относятся к котлам малой
мощности, производительностью до 30 кг/с к котлам средней мощности и более 30
кг/с (до 500-1000 кг/с) – к котлам большой мощности.
Водогрейные котлы унифицированы по теплопроизводительности на восемь типов: 4,
6,5, 10, 20, 30, 50, 100 и 180 Гкал/ч. Котлы теплопроизводительностью ниже 30
Гкал/ч предназначаются для работы только в одном режиме (основном). Котлы
теплопроизводительностью 30 Гкал/ч и выше допускают возможность работы как в
основном, так и в пиковом режимах, т.е. в период максимального теплопотребления
при наиболее низких температурах наружного воздуха.
Для котлов теплопроизводительностью до 30 Гкал/ч температура воды на выходе
принимается 432 К, а давление воды на входе в котел – 1,6 МПа. Для котлов
теплопроизводительностью 30 Гкал/ч и выше максимальная температура воды на
выходе принимается 450-470 К, а давление воды на входе – 2,5 МПа.
По конструкции паровые котлы можно разделить на два типа – газотрубные и водотрубные. В газотрубных
котлах основные поверхности нагрева находятся внутри цилиндрического сосуда
большого диаметра в виде так называемых жаровых или дымогарных труб или
различных их комбинаций, по которым движутся продукты сгорания топлива. На рис.
14.1 показаны схемы котлов с жаровыми и дымогарными трубами.
Более совершенными являются водотрубные паровые котлы. Они имеют развитые
поверхности нагрева, состоящие из труб, заполненных внутри водой и пароводяной
смесью, а снаружи обогреваемых продуктами сгорания топлива. Котлы относятся к
горизонтально-водотрубным, если трубы расположены под углом к горизонту не более
25о, и к вертикально-водотрубным, если трубы идут более круто или
вертикально. В этих котлах путем изменения числа труб в пучках и числа самых
пучков удалось увеличить площадь поверхности нагрева, не увеличивая диаметр их
барабанов, что в свою очередь дало возможность получить в этих котлах пар
высокого давления.
При работе парового котла очень важно обеспечить надежное охлаждение
поверхностей нагрева, в которых происходит парообразование. Для этого
необходимо соответствующим образом организовать движение воды и пароводяной
смеси в испарительных поверхностях нагрева. По характеру организации движения
рабочего тела в испарительных поверхностях котельные агрегаты делятся на три
типа:
Принципиальная схема прямоточного котла показана на рис 14.3. Питательная вода подается в конвективный экономайзер 6, где она подогревается за счет тепла газов, и поступает в экранные трубы 2, выполненные в виде параллельно включенных змеевиков, расположенных на стенах топочной камеры. В нижней части змеевиков вода нагревается до температуры насыщения. Парообразование до степени сухости 70-75% происходит в змеевиках среднего уровня расположения. Пароводяная смесь затем поступает в переходную конвективную зону 4, где происходит окончательное испарение воды и частичный перегрев пара. Из переходной зоны пар направляется в радиационный перегреватель 2, затем доводится до заданной температуры в конвективном перегревателе 3 и поступает на турбину. В опускной шахте котлоагрегата расположены первая (по ходу газов) и вторая ступени 5 и 7 воздухоподогревателя.
К основным элементам котельных агрегатов относятся пароперегреватели,
экономайзеры и воздухоподогреватели.
Пароперегреватель представляет
собой змеевиковую поверхность теплообмена, предназначенную для перегрева пара,
полученного в испарительной части котельного агрегата. Пар движется внутри
трубок, омываемых снаружи дымовыми газами. Пароперегреватель – неотъемлемый
элемент энергетических котельных агрегатов. Если для некоторых технологических
процессов требуется перегретый пар, то котельные агрегаты малой и средней
мощности также снабжают пароперегревателями.
Водяные экономайзеры предназначены
для подогрева питательной воды до поступления ее в испарительную часть
котельного агрегата. Предварительный подогрев воды за счет теплоты дымовых
газов существенно увеличивает КПД котельного агрегата .
В зависимости от применяемого материала экономайзеры делятся на чугунные и
стальные, по типу поверхности – на ребристые и гладкотрубные, по степени
подогрева воды – на не кипящие и кипящие.
Воздухоподогреватели. В отличие отводяного экономайзера и пароперегревателя
воздухоподогреватель. отнимая теплоту от уходящих дымовых газов и уменьшая
таким образом потери ее с этими газами, непосредственно отнятую теплоту не
передает рабочему телу (воде или пару). Горячий воздух, направляемый в топку
котла, улучшает условия сгорания топлива, уменьшает потери теплоты от
химической и механической неполноты сгорания топлива, повышает температуру его
горения, интенсифицирует теплообмен, что в итоге повышает КПД установки. В
среднем понижение температуры уходящих газов на каждые 20-25 К повышает КПД примерно
на 1%.
Предыдущая страница |
Следующая страница
СОДЕРЖАНИЕ