Условия работы пароперегревателей и методы повышения надежности
По условиям ползучести и окалинообразо - вания металл пароперегревателя работает практически на пределе. Запас по температуре металла пароперегревателя весьма ограничен, и потому допустимая тепловая разверка (см. § 11.4) и допустимое превышение температуры над средним (расчетным) значением очень малы.
Вместе с гем в мощных котлах с высоким перегревом пара и, следовательно, с большим- тепловосприятием пароперегревателя действительная тепловая разверка может превысить допустимую, что резко понизит его надежность. До последнего времени в основу расчета надежности поверхностей нагрева, а следовательно, и пароперегревателя закладывается - срок службы металла 100 тыс. ч (около 15 лет). Исследования и опыт эксплуатации энергоблоков выявили возможность увеличить срок службы гіримернс з 2 раза. Однако повышение температуры металла труб пароперегревателя на 15—20°С приводит к сокращению - срока службы примерно в 2 раза.
|
ПП |
|
Б) |
|
А.) |
В котлах большой мощности, а следовательно, и с большим поперечным сечением газоходов наблюдается значительная неравномерность обогрева по ширине и высоте горизонтального газохода, по ширине и глубине
|
Рис. 18.10. Схема переброса пара перекидными трубами. 1 — входной коллектор; 2 — поверхность нагрева; 3 — выходной коллектор; 4— паросборная камера; 5 — промежуточный коллектор; 6 — перекидные трубы, |
Вертикального газохода. Для вертикальных пароперегревателей, у которых змеевики лежат в плоскости направления движения продуктов сгорания и пар многократно изменяет свое направление движения с подъемного на опускное и обратно, неравномерность обогрева по высоте газохода не играет роли, так как при одинаковом обогреве по ширине газохода все параллельные змеевики находятся в одинаковых условиях. В горизонтальных пароперегревателях, у которых змеевики расположены в плоскости направления движения продуктов сгорания, а пар многократно изменяет свое направление по глубине газохода в обе стороны (змеевики расположены перпендикулярно фронту) неравномерность обогрева по глубине газохода также не существенна. В обоих типах пароперегревателей сильно сказывается неравномерность обогрева по ширине газохода тем в большей степени, чем шире фронт котла.
Уменьшение влияния неравномерности обогрева по ширине газохода достигается секционированием пароперегревателя по ширине и по глубине с обязательным перебросом полупотоков пара на противоположные стороны газохода. Переброс пара осуществляется либо трубами (рис. 18.10), либо коллекторами (рис. 18.11).
В котлах большой единичной мощности с развитым фронтом конструктивная реализация переброса пара существенно усложняется, увеличивается также гидравлическое сопротивление пароперегревателя. В этих условиях желательно выдерживать такой топочный режим, при котором неравномерности обогрева газоходов по ширине были бы минимальными.
|
Рис. 18.11. Схема переброса пара коллекторами. Обозначения те же, что н на рнс. 18.19. |
Пароперегреватель большей частью располагается в горизонтальном газоходе и непо - средственно за ним — на входе в конвективную шахту. В котлах большой мощности глубина шахты и примерно равная ей высота горизонтального газохода имеют значительные размеры, что при большой скорости продуктов сгорания приводит к увеличению неравномерности скоростного поля и поля концентрации, особенно крупных фракций золы в повортной камере и на входе в конвективную шахту (см. рис. 16.5). При расположении змеевиков перпендикулярно фронту интенсивному золовому износу подвержены все змеевики и объем ремонтных работ возрастает, в то время как в пароперегревателях с расположением змеевиков параллельно фронту износ сосредоточивается лишь на небольшой группе труб, расположенных у задней стены газохода. Условия охлаждения труб основных и промежуточных перегревателей различны. Основные перегреватели охлаждаются паром с начала растопки котла, поэтому их располагают не только в конвективных газоходах, но и в топке. В промежуточные пароперегреватели пар поступает лишь при пуске турбины, а потому длительное время они лишены охлаждения. То же наблюдается при аварийном останове котла. Во избежание перегрева металла труб промежуточный пароперегреватель выполняют преимущественно конвективным, реже ширмо - вым и располагают его в зоне умеренного обогрева при температуре продуктов сгорания не выше 850°С. Существуют схемы с охлаждением промежуточных пароперегревателей при растопке и аварийных остановах свежим паром через редукционно-охладительную установку (РОУ).
