Дополнительные поверхности нагрева котла

Пароперегреватели.

Преимущественное распространение пароперегре­ватели получили у главных котлов. Повышение температуры паря поло­жительно влияет на экономичность пароэнергетической установки (ПЭУ). При использовании на ПЭУ пара с высокой температурой увеличивается перепад энтальпий, срабатываемый в паровом двигателе, благодаря чему можно получить больше полезной ра­боты, большую мощность, снизить потери. У перегретого пара более устойчивое состояние, так как кон­денсация его может начаться только после того, как он охладится до тем­пературы насыщения, соответству­ющей данному давлению. При ис­пользовании перегретого пара исклю­чается опасность появления гидрав­лических ударов в паропроводах.

У вспомогательных и утилизацион­ных котлов пароперегреватели уста­навливают редко (в зависимости от типа и назначения паровых потреби­телей) и преимущественно на тех су­дах, где применяется ходовой утили­зационный турбогенератор. У утили­зационных котлов применяются па­роперегреватели, как правило, кон­вективного типа без регулирования температуры перегретого пара, Поэтому их классифицируют в основ­ном по компоновке поверхности на­грева. Пароперегреватели бывают петлевые и змеевиковые, при этом, петлевые могут иметь один или два коллектора. Змеевиковые паропере­греватели всегда имеют два коллек­тора. В зависимости от расположе­ния труб пароперегреватели могут быть вертикальными и горизонталь­ными. Часто у вспомогательных кот­лов пароперегреватели делают в ви­де двух коллекторов, соединенных трубами, повторяющими примерно погибь последнего конвективного пучка парообразующих труб котла (см. рис. 5.7).

В петлевом пароперегревателе (рис, 1.16) для обеспечения движе­ния пара через трубы устанавливают перегородки 5. Насыщенный пар из парового коллектора котла поступает в коллектор 9 пароперегревателя че­рез патрубок 8. Вначале пар попа­дает в камеру 7 насыщенного пара, откуда по перегородкам 5 перетекает в промежуточную камеру 6. Из нее пар по петлям / поступает в камеру перегретого пара, 1 и далее через патрубок 4 и корпус 2 — в магист­раль перегретого пара и к потреби­телям.

Змеевиковые пароперегреватели используют в тех случаях, когда нуж­на большая поверхность теплообмена при сравнительно малых размерах котла. Примерами использования змеевиковых пароперегревателей мо­гут служить современные главные котлы шахтного типа для мощных турбин с промежуточным перегревом пара (см. § 10.1), а также отдельные вспомогательные и утилизационные агрегаты теплоходов.

Следует отметить, что у змеевико­вых пароперегревателей в отличие от других типов повышенное сопротив­ление движению пара. У этих паро­перегревателей при выводе котла из действия затруднено удаление влаги из секций змеевиков, образующейся из-за конденсации, а в случае выхо­да из строя змеевикового элемента ощутимо уменьшается поверхность нагрева.

Рис. 1.16. Вертикальный одноколлекторный петлевой пароперегреватель	Рис. 1.17. Вертикальный двухходовой труб­чатый воздухоподогреватель

Экономайзеры. Газы, уходящие после омывания конвективных пуч­ков поверхностей нагрева котла, имеют еще достаточно высокую тем­пературу, поэтому их теплоту целе­сообразно использовать для подогре­ва питательной воды перед поступле­нием ее в котел. Для этой цели слу­жат экономайзеры. Вода в них всегда движется по трубам, а газы снаружи омывают поверхность их нагрева. В главных судовых котлах приме­няют в основном двухколлекторные горизонтальные гладкотрубные эко­номайзеры петлевого или змесвико- вого типа. В ряде случаев для уве­личения поверхности теплообмена трубы делают сребренными с нанрес- сованными круглыми ребрами, с при­варенными шипами или с продоль­ными ребрами (плавниками). Благо­даря этому интенсивность теплоотда­чи конвекцией от газов к поверхности нагрева увеличивается, поэтому можно изготавливать экономайзеры уменьшенных размеров. Однако из за более сложной технологии изготовления, а в основном из-за повышенного наружного загрязнения и трудности очистки такие экономайзеры применяются редко.

У вспомогательных котлов экономайзеры нашли весьма ограниченное распространение, а у утилиэационных котлов с принудительной циркуляцией они используются в виде от­дельных участков общей поверхности нагрева, называемых обычно экономайзерным участком, или экономайзерной секцией.

Воздухоподогреватели. Использу­ются для подогрева воздуха, пода­ваемого котельным вентилятором в гопку. Теплота, вносимая с воздухом в топку, заметно повышает эконо­мичность котла, благоприятно влияет на протекание топочного процесса, ускоряет процесс воспламенения и горения топлива, увеличивает темпе­ратурный напор и скорость газов, повышает начальную температуру в топке и газоходах.

Воздухоподогреватели, работающие на теплоте уходящих дымовых газов, являются нагревательными элемен­тами, установленными последними по ходу газов. Все главные котлы оборудуются воздухоподогревате­лями.

Общее устройство одного из типоа воздухоподогревателей показано на рис. 1.17. В вертикальном двухходовом трубчатом воздухоподогревателе газы проходят внутри труб 2 снизу вверх, а воздух омывает их снаружи. Для организации движение воздуха предусмотрена разделитель ная перегородка 3. Трубы, имеющие шахматное расположение, устанавливаются в трубных решетках 1 на сварке. Встречаются воздухоподо­греватели пластинчатые, изготовленные из штампованных стальных фи гурных пластин или отлитых секций между которыми образуются каналы для прохода газа и воздуха.

 

Контрольные вопросы:

1. Назовите марки сталей, применяемых в котлостроении.

2. Какие трубы применяют в котлостроении?

3. Для чего лаз имеет эллиптичную форму?

4. Для чего и где расположена труба нижнего продувания?

5. Для чего дырчатый паровой щит?

6. Какое предназначение каркаса котла?

7. Почему только одну опору котла крепят к фундаменту жёстко?

8. Что такое обмуровка?

9. Может ли быть установлен пароперегреватель на утилизационном котле (в каком случае)?

10. Кипит ли вода в экономайзере и почему?

11. Зачем нагревать воздух в воздухоподогревателе?