КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Вертикальные топочные экраны котлов с естественной циркуляцией

Обычно топочные экраны выполняют в виде наскольких вертикальных панелей (секций) шириной Ьс, которые полностью закрывают все стены топки и имеют только подъемное движение рабочей среды (рис. 2.3,а). Трубы имеют наружный диаметр 83-76-60 мм с толщиной стенки 3,5- 5 мм, причем для котлов высокого давления (10 и 14 МПа) используют трубы меньшего диаметра, но с увеличенной толщиной стенки (до 5 мм). Экранные трубы секции, как правило, объединяются нижним и верхним коллекторами, связанными с барабаном котла опускными и отводящими трубами большего диаметра, чем экранные (рис. 2.3,5). Сечение опуск­ных и отводящих труб составляет 30-50% сечения подъемных труб каж­дой секции.

Экранные трубы заднего экрана, в отличие от других экранов, должны пересечь газовое окно на выходе из топки в горизонтальный газоход. Для обеспечения достаточного прохода газов между трубами в зоне газового окна располагают разреженные отводящие трубы либо разводят трубы зад­него экрана в 3-4 ряда (эта конструкция получила название фестон). Для обеспечения необходимой аэродинамики газов в топочном объеме в ряде конструкций экранов топки выполняют выступы экранных секций внутрь объема топки: нижние симметричные выступы на 1/4 глубину топки с каж­дой стороны для выделения зоны горения и создания области жидкого шла­кообразования и верхний выступ заднего экрана на 1/3 глубины топки — для создания равномерного расхода газов по высоте выходного газового окна (рис. 2.3, б).

Плотность экранирования стен характеризуется отношением шага труб к диаметру <тэ = S-,/d и составляет сгу — 1. 07 - 1.1.

Крепление экранных секций делается вверху: верхний коллектор опи­рается на горизонтальные балки верхнего (потолочного) перекрытия кар­каса котла. Тепловое расширение экранной секции предусмотрено вниз. Нижние коллектора имеют свободу вертикальных перемещений в пределах расчетного теплового расширения экрана (60-100 мм).

В последние годы применяют конструкции экранов с на трубной обму­ровкой. Такая обмуровка стен гонки оказалась достаточно легкой и может быть прикреплена непосредственно к трубам экрана на котлостроптельном заводе после сборки секции экрана. Таким образом, на монтажно-сбороч - ную площадку строящейся ТЭС поступают уже готовые секции топки. По­сле их монтажа необходимо только уплотнить швы между секциями.

Для повышения прочности экра­на (за счет разности давлений в топ - ке и снаружи стена топки восприни­мает давление в 5-10 т) и исключения вибрации при пульсирующем давлении в топке его укрепляет установкой поя­сов жесткости (рис. 2.4), которые жест­ко связаны с трубами экрана, охватыва­ют по периметру всю топку через 3-4 м высоты и перемещаются вместе с тру­бами при тепловом расширении. По­яс жесткости обеспечивает поддержа­ние заданного шага труб.

В котлах большой мощности в отдельных случаях по середине топ­ки устанавливают двусветный экран (рис. 2.5, а), разделяющий топку на две полутопки. Такой экран увеличи­вает тепловоспринимающую поверх­ность без изменения сечения топки, интенсивно охлаждает топочные газы, благодаря чему можно уменьшить вы­соту топки. Трубы этого экрана по высоте нельзя закрепить к каким-ли­бо неподвижным внешним конструк­циям, между собой они скрепляются в нескольких местах по высоте путем сварки через пруток (рис. 2.5,6, в). Для выравнивания давления в обеих по­лутопках в двусветном экране делают окна.