Паровые котлы ТЭС

Компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева

Воздухоподогреватели и экономайзеры яв­ляются низкотемпературными поверхностями нагрева. Общие задачи при их конструирова­нии: интенсификация теплообмена и создание компактных малогабаритных элементов с уме­ренной затратой металла, которые бы подвер­гались минимальным золовому износу, за­грязнениям и коррозионным повреждениям.

Воздухоподогреватель работает в условиях,

Отличных от условий работы экономайзера и других элементов водопарового тракта. Здесь наименьшие температурные напоры между продуктами сгорания и воздухом и са­мый низкий коэффициент теплопередачи. По­этому поверхность нагрева воздухоподогрева­теля превышает суммарную поверхность на­грева всех элементов водопарового тракта и для котлов мощного блока достигает десятков и сотен тысяч квадратных метров.

Компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева

Рис. 19.1. Изменение температурного напора в процессе подогрева воздуха.

Воздух в воздухоподогревателе — среда с малым содержанием водяных паров. Наобо­рот, продукты сгорания в зависимости от влажности топлива и содержания в нем во­дорода обычно содержат большое количество водяных паров, а также трехатомных газов (С02 и SO2), и потому их объем и теплоем­кость выше, чем у воздуха. Объем продуктов сгорания увеличивается еще из-за наличия в н^х избытка воздуха. В результате отноше­ние водяных эквивалентов воздуха и продук­тов сгорания Ч^=СвУв/ (CrVr) в области воз­духоподогревателя всегда меньше единицы. Это означает, что воздух в воздухоподогрева­теле нагревается быстрее, чем охлаждаются в нем продукты сгорания. Так, для маловлаж­ного топлива в среднем на каждый градус охлаждения продуктов сгорания воздух нагре­вается примерно на 1,2°С, а при влажном топливе — около 1,4°С. Эти соотношения при­водят к тому, что по мере нагрева воздуха температурный напор, определяющий интен­сивность теплообмена, уменьшается и на го­рячем конце воздухоподогревателя достигает минимального значения (рис. 19.1). Поэтому уровень температуры уходящих газов опреде­ляется не температурным напором между ра­бочими средами на холодной стороне воздухо­подогревателя, где она больше, а экономи­чески обоснованной разностью температур на горячей стороне At, где она меньше. Обычно эта разность температур составляет не менее 30—40°С. Дальнейшее повышение температу­ры горячего воздуха уже невыгодно из-за очень вялого теплообмена в горячей части воздухоподогревателя (мало At). Таким обра­зом, повышение температуры горячего воздуха связано с ростом температуры уходящих га­зов или увеличением поверхности нагрева воздухоподогревателя. На рис. 19.2 показана зависимость температуры уходящих газов от температуры подогрева воздуха при разных отношениях водяных эквивалентов (Ч^І), ^х. в=30°С и температурном напоре на горячей стороне А/=40°С. Так, для того, чтобы подо­греть воздух до 400—420°С (топливо АІІІ) при Чг=0,8 температура уходящих газов не может быть меньше 140—150°С. Для более влажных топлив (бурый уголь) Чг=0,65 и при той же температуре горячего воздуха <їух^200~220°С, что экономически невыгодно. Для экономайзера в противоточной схеме по мере нагревания температурный напор на го­рячем конце, наоборот, возрастает ввиду вы­сокой теплоемкости воды.

Различают одноступенчатую и двухступен­чатую компоновки низкотемпературных по­верхностей нагрева.

200

Tr. g

150

100

50

100 200 300 Ш 500

Рис. 19.2. Влияние подогрева воздуха на температуру уходящих газов при различных отношениях водяных эквивалентов.

При одноступенчатой компоновке экономай­зер и воздухоподогреватель располагают в га­зовом тракте последовательно и работают они по противоточной схеме (рис. 19.3). Такая компоновка ограничивает возможности подо­грева воздуха в воздухоподогревателе. В од-

Температура

Компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева

Fv txB ^

Рис. 19.3. Распределение температурных напоров при одноступенчатой компоновке низкотемпературных по­верхностей нагрева.

1 — экономайзер; 2 — воздухоподогреватель.

Компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева

Рис. 19.4. Распределение температурных напоров при двухступенчатой компоновке низкотемпературных по­верхностей нагрева.

J и 3 — соответственно вторая н первая ступени экономайзера; 2 н 4 — вторая н первая ступени воздухоподогревателя.

Ноступенчатой компоновке поверхностей важ­ным является выбор температуры газов на границе экономайзера и воздухоподогревате­ля. Обеспечение экономически оправданной температуры уходящих газов с учетом соотно­шения водяных эквивалентов достигается при подогреве воздуха до 250—350°С. Для подо­грева воздуха до 350—450°С воздухоподогре­ватель выполняют двухступенчатым, распола­гая экономайзер (рис. 19.4) между этими ступенями. Сущность двухступенчатой схемы заключается в увеличении температурного на­пора At на горячем конце воздухоподогрева­теля в результате переноса его горячей (вто­рой) ступени в область более высокой темпе­ратуры продуктов сгорания. Это позволяет сохранить температуру уходящих газов на до­статочно низкрм уровне.

Компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева

Рис. 19.5. Способы присоединения змеевиков экономайзера к коллектору.

А — через соединительные патрубки, проходящие сквозь обмуровку; б — с размещением колекторев в 2 — крдлектор; 3 — соединительные патрубки; 4 — опорная конструкция змеевиков.

Газоходе; I — змеевики;

Воздухоподогреватель выполняют из угле­родистой стали, для которой максимально до­пустимая температура не превышает 500°С, что при температуре подогрева воздуха до 420°С соответствует температуре продуктов сгорания не более 580°С. Обычно температура продуктов сгорания за пароперегревателем выше и составляет 600—650°С, а потому для защиты металла второй ступени воздухоподо­гревателя перед ней располагают вторую (горячую) ступень экономайзера. При двух­ступенчатой компоновке воздухоподогревателя и водяного экономайзера заметно увеличива­ется высота конвективной шахты, растут мон­тажные затраты, поэтому такая схема приме­няется только для топлив, которые требуют высокого подогрева воздуха.

Паровые котлы ТЭС

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 …

Расчет прочности

В основу расчета положен принцип оценки прочно­сти по предельной нагрузке при расчетном давлении ра­бочего тела, что позволяет более полно и точно учиты­вать условия работы металла. Расчетным является дав­ление на выходе …

Контроль за металлом в эксплуатации

Выше отмечалось, что под воздействием высоких температур свойства сталей ухудшаются. Поэтому не­обходим систематический контроль состояния металла, работающего в условиях ползучести (при температуре пара более 450°С). Контролю подлежат трубопроводы, коллекторы, змеевики …

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.