Паровые котлы ТЭС

Классификация паровых котлов

Классификация паровых котлов

А)

5

5

Г)

Рис. 1.6. Основные схемы образования пара в паровых котлах.

Многократно-принудительная циркуляция;

Прямоточная схема; г — комбинированная цирку- экономайзер; 3 — барабан; 4—опускные трубы; 5 — коллектор; 6 — парообразующие трубы; многократно-принуднтельнойцнркуляцни; 9 — смеситель; 10 — обратный клапан.

В соответствии с законами фазового пере­хода получение перегретого пара характери­зуется последовательным протеканием сле­дующих процессов: подогрева питательной во­ды до температуры насыщения, парообразова­ния и, наконец, перегрева насыщенного пара до заданной температуры. Эти процессы име­
ют четкие границы протекания и осуществля­ются-в трех группах поверхностей нагрева. Подогрев воды до температуры насыщения происходит в экономайзере, образование па­ра— в парообразующей (испарительной) по­верхности нагрева, перегрев пара — в паропе­регревателе.

В целях непрерывного отвода теплоты и обеспечения нормального температурного ре­жима металла поверхностей нагрева рабочее тело в них — вода в экономайзере, пароводя­ная смесь в парообразующих трубах и пере­гретый пар в пароперегревателе — движется непрерывно. При этом вода в экономайзере и пар в пароперегревателе движутся одно­кратно относительно поверхности нагрева "(рис. 1.6). При движении воды в экономайзе­ре возникают гидравлические сопротивления, преодолеваемые напором, создаваемым пита­тельным насосом. Давление, развиваемое пи­тательным насосом, должно превышать дав­ление в начале зоны парообразования на гидравлическое сопротивление экономайзера. Аналогично движение пара в пароперегрева­теле обусловлено перепадом давления, возни­кающим между зоной парообразования и тур­биной.

В парообразующих трубах совместное дви­жение воды и пара и преодоление гидравли­ческого сопротивления этих труб в котлах раз­личных типов организовано по-разному. Раз­личают паровые котлы с естественной цирку­ляцией, с принудительной циркуляцией и (^прямоточные.

Паровые котлы с естественной циркуля­цией. Рассмотрим работу замкнутого контура (рис. 1.6,а), состоящего из двух систем труб: •обогреваемых 6 и необогреваемых 4, объеди­ненных вверху барабаном 3, а внизу — кол­лектором 5. Замкнутая гидравлическая систе­ма, состоящая из обогреваемых и необогре­ваемых труб, образует циркуляционный кон­тур. Объем барабана, заполненный водой, на­зывают водяным объемом, а занятый паром — паровым объемом. Поверхность, разделяющую паровой и водяной объем, называют зеркалом испарения. Водяной объем барабана и паро­образующие трубы заполнены котловой водой.

В обогреваемых трубах 6 вода закипает, и поэтому они заполнены пароводяной смесью ПЛОТНОСТЬ рн. Необогреваемые трубы 4 запол­нены водой, имеющей плотность р при давле­нии в барабане. Следовательно, нижняя точка контура — коллектор, с одной стороны, под­вержена давлению столба воды, заполняющей необогреваемые трубы, равному Hp'g, а с дру­гой— давлению столба пароводяной смеси, заполняющей обогреваемые трубы, равному HpHg. Создающаяся в результате образования пара разность давлений Н{р'—pH)g вызывает

Движение в контуре и называется движущим напором естественной циркуляции

<5дВ=# (р'--------- рн)ё (1.1)

Где 5ДВ — движущий напор естественной цир­куляции, Па; Н — высота контура, м; р' и рн— соответственно плотность воды и пароводяной смеси, кг/м3; g— ускорение свободного паде­ния, м/с2.

По обогреваемым трубам вверх движется пароводяная смесь, в связи с чем они получи­ли название подъемных труб, а по необогре - ваемым трубам движется вниз вода — это опускные трубы.

Агрегаты, в парообразующих трубах кото­рых движение рабочего тела создается под воздействием напора циркуляции, естественно возникающего при обогреве этих труб, полу­чили название паровых котлов с естественной циркуляцией.

В отличие от движения воды в экономай­зере и пара в пароперегревателе, в которых рабочий процесс заканчивается при однократ­ном прохождении рабочего тела через поверх­ность нагрева, движение рабочего тела в цир­куляционном контуре многократное. Это зна­чит, что в процессе одного-цикла прохождения через парообразующие трубы вода испаряется не полностью, а лишь частично и поступает в барабан в виде пароводяной смеси. При естественной циркуляции массовое паросодер - жание на выходе из парообразующих труб составляет 3—25%. При паросодержании на выходе, равном, например, 20%, для полного испарения вода должна совершить движение через контур циркуляции пять раз.

Поскольку процесс образования пара про­исходит непрерывно и питательная вода в ба­рабан также поступает непрерывно в соответ­ствии с расходом пара, в контуре все время циркулирует вода и количество ее не изме­няется. Отношение массового расхода цирку­лирующей воды Gв, кг/с, к количеству обра­зовавшегося пара в единицу времени Gn, кг/с, называется кратностью циркуляции

K=GB/Ga. (1.2)

В котлах с естественной циркуляцией крат­ность циркуляции находится в пределах 4—30 и более.

В парообразующих трубах можно органи­зовать движение рабочего тела принудитель­но, например насосом, включенным в контур циркуляции. Такие агрегаты получили назва­ние котлов с многократной принудительной циркуляцией (рис. 1.6,6). Движущий напор циркуляции в этом случае в несколько раз превышает движущий напор при естественна' циркуляции. Это позволяет расположить пар образующие трубы любым образом, исходя условий конструирования котла, и органи? вать в нем циркуляцию не только с вертика,-
ным подъемным движением, но также с гори­зонтальным и даже опускным движением па­роводяной смеси. В паровых котлах этого типа кратность циркуляции составляет 3—10.

Отличительной особенностью паровых кот­лов с естественной и многократной принуди­тельной циркуляцией является наличие бара­бана— емкости, позволяющей организовать циркуляцию в замкнутой гидравлической си­стеме и обеспечить отделение воды от пара. Барабан фиксирует все зоны котла: экономай- зерную, парообразующую и пароперегрева - тельную.

Барабанные котлы работают при докрити - ческом давлении (ДКД), р<ркр.

Прямоточные паровые котлы не имеют ба­рабана, и через парообразующие трубы рабо­чее тело проходит однократно (рис. 1.6,в), так что кратность циркуляции k=. Прямоточный котел представляет собой разомкнутую гид­равлическую систему. Отличительной особен­ностью прямоточных котлов также является отсутствие четкой фиксации экономайзерной, парообразующей и пароперегревательной зон. В парообразующих поверхностях нагрева пря­моточных котлов происходит безостановочное превращение воды в пар. Прямоточные котлы работают на ДКД и сверхкритическом давле­нии (СКД), р^ркр.

В паровых котлах с комбинированной цир­куляцией (рис. І. б.г) при пуске обратный кла­пан 10 открыт и агрегат работает по схеме (рис. 1.6,6). При достижении определенной нагрузки циркуляционный насос отключается, обратный клапан автоматически закрывается и паровой котел переключается на работу по прямоточной схеме (рис. 1.6,в).

Паровые котлы ТЭС

Реактор как генератор пара

В одноконтурных АЭС функции парогенератора вы­полняет кипящий реактор, в котором образуется пар из поступающей в него питательной воды. Таким обра­зом, вода является и теплоносителем для охлаждения реактора и рабочей средой, …

Поведение металла при высоких температурах

Уже были рассмотрены методы организа­ции процессов, обеспечивающих оптимальные условия работы металла элементов паровых котлов, работающих при высоком давлении. Но даже в этих условиях металл ответствен­ных узлов (трубы поверхностей нагрева, ба­рабан, …

Металл паровых котлов

Основными материалами для котлостроения служат углеродистые, а также легированные стали, в состав которых включены хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий и др. Большинство легирующих элементов отно­сится к дорогим материалам, однако введение …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

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