Тепловосприятие парообразующих поверхностей и их компоновка
Парообразующие поверхности котлов различных систем отличаются друг от друга, но всегда они располагаются в основном в топочной камере и воспринимают теплоту радиацией. Топочные экраны воспринимают 35—40% полного количества теплоты, выделяемой в топочной камере. Это обстоятельство в свою очередь оказывает сильное влияние на распределение теплоты между различными поверхностями нагрева (табл. 17.1). Так, при среднем давлении 4 МПа теплоты, получаемой радиацией, недостаточно для покрытия полной потребности на парообразование (62%), в связи с чем часть теплоты, затрачи-
Таблица 17.1
Распределение теплоты между поверхностями нагрева
Распределение теплоты между поверхностями иагрева котла, %
4 |
440 |
145 |
62 |
19 |
19 |
10 |
540 |
215 |
49 |
30 |
21 |
14 |
570 |
230 |
39 |
36 |
25 |
14 |
570/570 |
230 |
32 |
46 |
22 |
25,5 |
565/570 |
260 |
— |
58 |
42 |
Темпера - Темпера- Давление Тура пере. тура пита- Перегретого гретого тельной Пара, МПа nap3i оС ^^ »с |
Парооора - зующие |
Паропере- гренательные |
Экономай - зерные |
Ваемой на испарение воды, передают в экономайзер. Поэтому в барабанных котлах среднего давления обычно экономайзер выполняют кипящего типа, т. е. таким, в котором
питательная вода не только подогревается до насыщения, но и частично превращается в пар. В барабанных котлах высокого давления (14 МПа и выше) доля теплоты, используемая на парообразование, в значительной мере снижается (табл. 17.1), и теплоты, передаваемой в топочной камере, становится достаточно для образования требуемого количества пара, в связи с чем экономайзер выполняют некипящего типа. Прямоточные котлы также имеют некипящие экономайзеры (см. § 11.2), из которых вода переходит в парообразующие трубы через распределительный коллектор. Подача в коллектор не воды, а пароводяной смеси вызвала бы резко неравномерное ее распределение по параллельным трубам.
Рис. 17.2. Конструкции футерованных экранов. |
В барабанных котлах среднего давления, кроме кипящих экономайзеров, для покрытия недостающей парообразующей поверхности нагрева иногда применяют конвективные парообразующие поверхности нагрева — конвективные пучки. Конвективной парообразующей поверхностью нагрева в прямоточных котлах является переходная зона, вынесенная в конвективный газоход,— вынесенная переходная зона, по конструкции напоминающая змееви - ковый экономайзер; ее располагают между
Рис. 17.1. Типы экранов. О — гладкотрубный; б — газоглотныЭ из плавниковых труб; в — то же с приварными ребрами прямоугольного сечения: г — то же с наплавкой металла между трубами. |
Пароперегревателем и экономайзером. В переходной зоне заканчивается парообразование, и пар доводится до слабого перегрева (на 10—20°С).
Парообразующие поверхности при давлении выше 14 МПа для котлов всех систем почти исключительно располагают в топочной камере в виде топочных экранов, воспринимающих лучистую теплоту.
Различают экраны гладкотрубные, в которых трубы расположены с небольшим зазором 4—б мм (рис. 17.1,а), и газоплотные, состоящие из панелей, изготовленных из прессованных или катаных плавниковых труб или из гладких труб с приваренными к ним ребрами прямоугольного сечения либо с заплавленны - ми промежутками между ними (рис. 17.1,6—г). Экраны из таких сваренных между собой панелей образуют цельносварную газоплотную конструкцию. Их называют мембранными. Для образования в топке зоны устойчивого воспламенения топлив с малым выходом летучих и их интенсивного горения экраны всех типов в области горелок снабжаются шипами и покрываются огнеупорной массой — футерованные экраны (рис. 17.2).