КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Воздухоподогреватели

Во принципу действия различают рекуперативные и регенератив­ные воздухоподогреватели. Рекуперативные воздухоподогреватели работа­ют с неподвижной поверхностью нагрева, через которую непрерывно пере­дается тепло от продуктов сгорания к воздуху. В регенеративных воздухопо­догревателях поверхность нагрева омывается попеременно то продуктами сгорвния, нагреваясь при этом, то воздухом, отдавая ему тепло.

Воздухоподогреватель работает в условиях отличных от условий ра­боты экономайзера и других элементов водопарового тракта. Здесь наи­меньшие температурные напоры между греющими продуктами сгорания и нагреваемым воздухом и самый низкий коэффициент теплопередачи. По­этому его поверхность нагрева превышает суммарную поверхность нагрева всех элементов водопарового тракта и для котла мощного блока достигает десятков и сотен тысяч квадратных метров.

Основным видом рекуперативных воздухоподогревателей является трубчатый воздухоподогреватель (ТВП) с вертикально расположенной трубной системой (рис. 2.13). Эти воздухоподогреватели выполняют из стальных труб наружным диаметром 30-40 мм при толщине стенки 1,2- 1,5 мм. Трубы прямые вертикальные, концами приварены к трубным доскам и расположены в шахматном порядке.

Обычно внутри труб проходят продукты сгорания (продольное омыва - ние), тепло которых передается воздуху, движущемуся между трубами (по­перечное омывание). Для образования перекрестного тока воздуха трубную систему по высоте делят на несколько ходов промежуточными перегород - 2.4. КОНВЕКТИВНЫЙ ПОВЕРХНОСТИ ЭКОНОМАЙЗЕРА 77

А-А

Воздухоподогреватели

Рис. 2 .13. Конструкция трубчатого воздухоподогревателя: сі — общий вид; б — узел 'феплеиия труб и тепловая компенсация; 1 — стальные грубы; 2,6 — верхняя и ниж­няя трубпые доски; 3 — компенсатор тепловых расширений; 4 •- воздухоперепускной короб; 5 — промежуточная трубная доска; 7, 8 — опорные колонны и горизонтальные балки.

Ками — досками; в местах поворота установлены воздушные перепускные короба. Воздухоподогреватель с боков имеет наружные стальные плотные стенки, нижняя трубная доска опирается на металлическую раму, связан­ную с каркасом котла.

Трубная система расширяется при нагревании кверху, при этом верхняя трубная доска имеет возможность перемещений и в то же время обеспечи­вает плотность газохода за счет установки линзового компенсатора по все­му ее периметру (рис. 2.13,6). Трубчатый воздухоподогреватель выполняют в виде отдельных кубов (секций), удобных для монтажа и транспорта, ко­торые заполняют все сечение газохода. Трубные доски секций между собой также уплотняют линзовыми компенсаторами.

Воздухоподогреватели

Рис. 2.14. Компоновки трубчатых воздухоподогревателей с различным подводом воз­духа: а — двухпоточная; б — четырехпоточпая; в — двухпоточная и двухступенчатая; 1 — вход холодного воздуха; 2 — выход горячего воздуха; 3,4 — первая и вторая ступени экономайзера.

В котлах средней мощности воздух в воздухоподогреватель подают по его широкой стороне (см. рис. 2.13, а) Такая схема называется однопо - точной. В паровых котлах большой мощности этого сечения недостаточ­но, и при однопоточной схеме высота воздушного хода достигает боль­ших размеров. При этом уменьшается число ходов, что приводит к сни­жению расчетного температурного напора. Двухпоточная по воздуху схема (рис. 2.14,а) позволяет уменьшить высоту хода, увеличить число ходов и со-

Оіветственно повысить температурный напор. При очень большой мощно­сти котла переходят к многопоточной схеме движения воздуха (рис. 2.14, б).

Из-за весьма невысокого значения коэффициента теплопередачи в ТВП (15 -20 Вт/м2К) и низкого температурного напора между газами и нагревае­мым воздухом (50-80°С) обычно этот элемент имеет большую теплообмен - ную поверхность и габариты, особенно при большой тепловой мощности котла.

При последовательном размещении вдоль газового тракта экономайзе­ра и воздухоподогревателя, называемым одноступенчатой компоновкой по­верхностей в конвективной шахте, возникает ограничение температуры по­догрева воздуха. Поскольку масса и теплоемкость воздуха меньше, чем эти же показатели в газовом потоке повышение температуры воздуха происхо­дит в большей мере, чем снижение температуры газов и перепад температур между газами и воздухом по мере нагрева последнего снижается. Предель­ная температура подогрева воздуха в одноступенчатом воздухоподогревате­ле соответствует достижению минимального перепада температур газ-воз­дух At = 30°С и составляет 250-320°С (значения 300~320°С относятся к газоплотным котлам и топливам, имеющим А£вх = вух — t'm > 100°С).

Для подогрева воздуха до более высокой температуры (350-450°С) ТВП выполняют двухступенчатым, располагая вторую ступень ТВП вы­ше поверхности экономайзера в зоне более высоких температур газов (рис. 2.14, в). Этим достигается значительное увеличение начального пере­пада температур газ-воздух, что обеспечивает дальнейший нагрев воздуха и способствует снижению габаритов второй ступени.

ТВП выполняют из углеродистой стали, для которой максимально до­пустимая температура металла не превышает 500°С, что при температуре подогрева воздуха до 400°С соответствует температуре продуктов сгорания не более 600°С. Обычно температура продуктов сгорания за пароперегре­вателем высокого давления выше, а потому для защиты металла второй ступени воздухоподогревателя, если в схеме котла нет промежуточного пе­регревателя, располагают вторую ступень экономайзера.

Трубчатые воздухоподогреватели просты по конструкции, надежны в работе, значительно более плотны в сравнении с воздухоподогревателями Других систем. Однако они в большей мере подвергаются коррозии, при конденсации влаги и паров H2SO4 если температура стенки будет ниже 90- Ю0°С, результате чего в трубах образуются сквозные отверстия и воздух перетекает на газовую сторону, увеличивая потери теплоты с уходящими газами и затраты на перекачку увеличенного объема продуктов сгорания. Защита труб от коррозии чаще всего достигается подогревом поступаю­щего холодного воздуха в паровых калориферах (при подогреве воздуха свыше 50°С), либо путем рециркуляции части горячего воздуха на вход в ТВП (при нагреве до 50°С). Однако при этом снижается экономичность работы котла, так как одновременно происходит повышение температуры уходящих газов и рост потери теплоты с ними.

В последнем случае ограничиваются частичными мерами снижения скорости коррозии (обеспечением так называемой допустимой скорости коррозии), а первый ход воздуха отделяют от других, чтобы в случае кор­розии нижнего трубного пакета иметь минимальную замену металла ТВП.

Основным типом регенеративного воздухоподогревателя электростан­ций является вращающийся регенеративный воздухоподогреватель (РВП), у которого поверхность теплообмена во вращающемся корпусе (роторе) попеременно находится в газовом потоке, нагреваясь от высокотемпера­турных газов, а затем поступает в холодный воздушный поток и гре­ет воздух, отдавая ему избыточное тепло (рис. 2.15, а). В отличие от ТВП регенеративный воздухоподогреватель располагают вне пределов кон­вективной шахты и соединяют его с котлом газо - и воздухопровода­ми (рис. 2.15, в).

Поверхностью теплообмена служит плотная набивка из тонких гофри­рованных и плоских стальных листов, образующих каналы малого эквива­лентного диаметра (d3 = 8-1-9 мм) для прохода продуктов сгорания и воздуха (рис. 2.15,6). Набивка в виде секций заполняет цилиндрический пустоте­лый ротор, который по сечению разделен глухими радиальными перегород­ками на изолированные друг от друга секторы. Ротор воздухоподогревателя медленно вращается (с частотой 1,5-2,2 об/мин), его вал имеет привод от электродвигателя через шестеренчатую передачу. Диаметр ротора РВП в зависимости от типоразмера составляет от 5,4 до 9,8 м, а высота его — от 1,4 до 2,4 м. В итоге организуется непрерывный нагрев за счет теплоты, ак­кумулированной набивкой в газовом потоке. Взаимное движение потоков — противоточное.

Применение волнистых (гофрированных) листов обеспечивает интен­сификацию конвективного теплообмена и тем самым более быстрый на­грев набивки. Поверхность нагрева 1 м3 набивки составляет 300-340 м2, в то время как в ТВП этот показатель составляет около 50 м2/м3 объ­ема. При значительном перепаде давлений между - воздушным и газовым потоками и невозможности полной их герметизации в условиях враща­ющегося ротора имеют место перетоки воздуха по радиусу ротора на границе раздела воздушной и газовой сторон, а также по периферии ротора.

Суммарные нормированные перетоки воздуха в РВП составляют до 20% при номинальной нагрузке и заметно возрастают при снижении ее. Перетоки воздуха приводят к перегрузке дымососов и дутьевых вентилято­ров (на входе в РВП расход воздуха больше, чем необходимый для котла), снижается тепловая эффективность работы РВП и несколько увеличивается температура газов на выходе из него.

Воздухоподогреватели

/ X J^V / / / / S / У / SS/////S/SS / Г Г / S V S / / / ]г / / S / S

Рис. 2.15. Схема конструктивного выполнения РВП: а — общий вид аппарата; б — пластины теплообменной поверхности; в — соединение корпуса РВП с кот - л°м; ДГ — дымовые газы; ХВ — холодный воздух; ГВ — горячий воздух; 1 — вал;

— нижняя и верхняя опоры; 4 — секция ротора; 5 — верхнее периферийное Уплотнение; 6 — зубья привода; 7 — наружная металлическая обшивка (кожух).

Защита от перетоков достигает­ся уплотнениями. Уплотнения раз­личают: периферийное кольцевое на внешней поверхности ротора, вну­треннее кольцевое вокруг вала РВП и радиальное, разделяющее воздуш­ный и газовый потоки. Для умень­шения отрицательного эффекта при - сосов и утечки воздуха на круп­ных РВП применяют отсос воздуха из общего корпуса РВП. При этом в корпусе устанавливается понижен­ное давление и доля присоса воз­духа в продукты сгорания может быть сведена к минимуму. Для ис­ключения перегрузки дутьевого вен­тилятора отсос из корпуса направ­ляют в короб воздуха после РВП (рис. 2.16).

• Регенеративные воздухоподо­греватели подучили широкое приме­нение на крупных энергоблоках. 'Зти воздухоподогреватели конструктивно сложнее, но они компактны, требуют меньшего расхода металла, имеют невысокое аэродинамическое сопротивление, коррозия набивки поверхно­сти нагрева не приводит к увеличению присосов воздуха. Предварительный подогрев воздуха до 70-100°С перед его поступлением в воздухоподогре­ватель котла (трубчатый или регенеративный) обеспечивают в паровом ка­лорифере, который выполняется в виде трубчатого теплообменника. Вну­три вертикальных труб движется слабоперегретый пар с температурой око­ло 120°С. Пар конденсируется на стенках труб и отдает теплоту конденса­ции потоку холодного воздуха, омывающему трубы снаружи перекрестным током.

Воздухоподогреватели

Гж^с

Воздухоподогреватели

4 Ь

Рис. 2.16. Организация отсоса воздуха из корпуса РВП: 1 — ротор; 2 — наружный корпус; 3 — дутьевой вентилятор; 4 — ды­мосос; 5 — вентилятор отсоса воздуха; 6 — греющие газы; 7 — горячий воздух; 8 —паровой калорифер; 9 — радиальные уплотнения; 10 — периферийные уплот-

Для усиления теплообмена с воздухом трубы с воздушной стороны имеют оребрение (кольцевое или прутковое). По принципу работы паровой калорифер близок к трубчатому воздухоподогревателю, в котором газовая теплоотдающая среда заменена конденсирующимся паром.

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Электрокотел — оптимальное решение для безопасного отопления

Нельзя подвести газопровод или пользоваться централизованным отоплением? Тепло и горячую воду все равно можно получить! Gazovyy-kotel.ua предлагает оптимальное решение – мощные и доступные электрокотлы.

Требования к котельной (топочной) на твердом топливе: основные нюансы от специалистов компании Статус 24

Проектирование и сборка составляющих для системы обогрева должна быть четко согласовано со строительными стандартами к отопительным помещениям.

ТТ котлы, электричество и тепловой насос, как альтернатива газу.

Тарифы на центральное отопление постоянно растут, оплата этой коммунальной услуги отнимает большую часть платежей семьи. Отличным выходом может стать выбор альтернативного источника тепловой энергии, который должен стать энергосберегающим, недорогим и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.