КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Водяные экономайзеры

Змеевиковые экономайзеры выполняются подобно пароперегревателям с горизонтальными змеевиками в конвективной шахте, их применяют при любом рабочем давлении. Для интенсификации теплообмена и уменьшения загрязнения змеевики экономайзера выполняют из стальных труб умень­шенного диаметра: наружный — 28-32 мм при толщине стенки 2,5-3,5 мм. Концы змеевиков, как и в других поверхностях нагрева, объединяют вход­ным и выходным коллекторами (рис. 2.12, а). В паровых котлах, работаю­щих под разрежением, для обеспечения газовой плотности (исключения присоса воздуха в газоход через зазоры между трубами и обмуровкой) и уменьшения потерь теплоты входные и выходные коллекторы помеша­ют в теплоизолирующие камеры (рис. 2.12,я), а заданный шаг труб в па­кете обеспечивается опорными стойками, которые крепятся к специальным воздухоохлаждаемым балкам, находящимся внутри газохода, и передают на них вес змеевиков экономайзера. В газоплотных котлах почти всегда внутри газохода помещают и коллекторы, служащие одновременно опорой для змеевиков экономайзера (рис. 2.12,6). Расположение труб экономайзе­ра обычно шахматное; коридорное расположение по условиям теплообмена нецелесообразно.

Движение воды в экономайзере делают восходящим, что обеспечивает свободный выход с водой выделяющихся при нагреве газов и образующе­гося в случае кипения воды в экономайзере пара. Для удобства ремонта и эксплуатации поверхность экономайзера, по ходу продуктов сгорания раз­деляют на пакеты высотой до 1 м. Разрывы между пакетами — не менее 650-800 мм.

На электростанциях питательную воду до поступления в котел подогре­вают в регенеративном цикле за счет отбора пара из турбины до 215-270°С, что уменьшает велииину поверхности экономайзера.

Коллекторы экономайзеров обычно размещают вдоль малой (боковой) стороны конвективной шахты. Массовая скорость воды в трубах экономай­зера должна быть не менее 500 -600 кг/(м2-с), а в кипящих частях эконо­майзера — 800-1 000 кг/(м2-с). Для обеспечения необходимой скорости дви­жения определяется общее число параллельно включенных труб и по уело-
виям их приварки к коллекторам и создания нужного шага между трубами Устанавливается число параллельных потоков воды в пакетах экономайзера (обычно имеет место 2-4 потока).

Для интенсификации теплопередачи с газовой стороны и повышения компактности пакетов увеличивают поверхность нагрева путем сварки глад­ких труб на прямых участках с помощью проставок из листовой стали толщиной 3-4 мм. Получаются пакеты так называемых мембранных эконо­майзеров (рис. 2.12,<?). Мембранный экономайзер занимает меньший объем
газохода и за счет тепловоспринимаюцей поверхности проставок расход гладких труб уменьшается на 25-30% при одинаковом тепловосприятии обычного и мембранного экономайзеров. Такой экономайзер к тому же не требует установки дистанционирующих опор, оказывается жестким по кон­струкции и опирается на собственные раздающие коллектора.

Конструкцию экономайзера характеризуют следующие показатели:

— удельный объем, занимаемый экономайзером в конвективной шахте, V»/Q п. кj м3/МВт — габаритная характеристика экономайзера;

— удельный расход металла на экономайзер — G3K/Qn. к кг/МВт - мас­совая (весовая) характеристика экономайзера.

С уменьшением диаметра трубок указанные характеристики улучша­ются, но предельный диаметр труб определяется технологией производ­ства и ростом внутреннего гидравлического сопротивления при сохранении необходимой массовой скорости воды. В настоящее время минимальный технологически осуществимый наружный диаметр труб составляет 28 мм при толщине стенки 3 мм.