Теплотехническое оборудование

ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛИ

Пароперегреватели промышленных котельных агрегатов вы­дают перегретый пар относительно невысокой температуры, до 450 °С. В связи с этим они в основном выполняются конвективными и располагаются в зоне температур продуктов горения не более 1100—1000 °С. Надежность работы пароперегревателей в значи­тельной мере зависит от равномерности обогрева змеевиков про­дуктами горения и равномерности распределения пара по отдель­ным змеевикам. Во избежание неравномерного обогрева продук­тами горения следует избегать работы топочной камеры с тепло­выми перекосами. Тепловой перекос, т. е. неравномерное распре­деление температур и скоростей продуктов горения по ширине газохода, может быть обусловлен рядом причин. Основными из них являются: неравномерная работа газовых, пылеугольных, мазутных горелок, отключение отдельных горелок при снижении производительности котла, односторонний занос части труб паро­перегревателя, отложение шлака на одной стороне первых рядов труб котла, неудовлетворительная компоновка горелочных уст­ройств и ряд других факторов. Равномерность распределения пара по отдельным змеевикам зависит от схемы подвода и отвода пара в пароперегревателе. При эксплуатации пароперегревателей необ­ходимо следить за целостью подвесных и опорных конструкций, а также дистанционных устройств, обеспечивающих правильное расположение змеевиков относительно друг друга. Наиболее неблагоприятные условия для работы змеевиков пароперегрева­теля создаются при растопке котла, нахождении его в горячем резерве и резких колебаниях нагрузки. Во избежание перегрева

TOC o "1-5" h z Рис. 5-10. Схема промывки паропере - 1

Гревателя ----- х/

1 — барабан котла; 2 — отбор проб на - / >1

Сыщенного пара (промывочной воды); 3 — / V

Коллектор насыщенного пара; 4 — змее-1_______________________ I

Вики пароперегревателя; б — коллектор

Перегретого пара; 6 — главная паровая ------------------------------------------ у

Задвижка; 7 — вентили продувки паро-

Перегревателя; 8 — вентиль на. трубопро - у---------------------------

Воде промывочной воды; 9 — заглушка ^

(устанавливается после промывки, перед пуском котла)

Вмеевиков пароперегревателя следует умело пользоваться име­ющейся продувкой. Продувка пароперегревателя должна вклю­чаться при растопке и остановке котла, нахождении его в горячем резерве, а также при срабатывании предохранительного клапана пароперегревателя.

Для надежной работы пароперегревателя прежде всего необ­ходимо не допускать отложения солей на внутренних поверх­ностях змеевиков. Это достигается строгим соблюдением норм содержания солей в котловой воде и в насыщенном паре. Непре­рывный контроль над качеством насыщенного пара позволяет своевременно выявить неполадки в работе сепарирующих уст­ройств и принять меры для их ликвидации. Независимо от качества насыщенного пара не реже одного раза в год производится инди­видуальная или общая промывка каждого змеевика паропере­гревателя. Индивидуальную промывку каждого змеевика можно производить только при наличии лючков в коллекторе паропере­гревателя. В остальных случаях производится общая промывка пароперегревателя. Схема общей промывки показана на рис. 5-10. Общая промывка пароперегревателя производится в следующем порядке. Пароперегреватель заполняют конденсатом или пита­тельной водой с температурой 80—90 °С и выдерживают в течение

2— 2,5 ч. Затем в течение 15—20 мин прокачивают промывочную воду, открыв вентиль 8, в направлении коллектора перегретого пара — змеевики пароперегревателя — коллектор насыщенного пара — барабан котла со сбросом в дренаж по трубопроводу периодической продувки котла. Одновременно контролируют соле - содержание или щелочность промывочной воды, отбирая пробу через штуцер 2. Промывка считается законченной, после того как щелочность или солесодержание промывочной воды и воды, подаваемой на промывку, - будут равны.

При изменении нагрузки котла температура перегрева пара, выдаваемого конвективными пароперегревателями, заметно изме­няется. В связи с этим для поддержания заданной температуры применяются регуляторы температуры перегретого пара. Регу­ляторы температуры поверхностного типа позволяют снижать температуру пара на 40—50 °С, а регуляторы, изменяющие тем-

Рис. 5-11. Зависимость температуры пере­грева пара от коэффициента избытка воздуха на выходе из топки

1 — котел системы «Джон-Томсон* произ­водительностью 20 т/ч; 2 — котел ТС-30; 3 — котел системы «Гарбе-Наваль* производи­тельностью 18 т/ч; 4 — котел фирмы «Штейн - мюллер» производительностью 10 т/ч; 5 — котел ТП-35

Пературу впрыскиванием конден­сата или питательной воды, на 70—80 °С. Для изменения темпе­ратуры перегрева пара в более широких пределах приходится использовать режимные методы, которые чаще всего снижают экономичность работы котельного агрегата. К режимным методам, влияющим на экономичность работы котла, относится изменение коэффициента избытка воздуха в топке и температуры питательной воды, поступающей в водяной экономайзер. Увеличение коэффициента избытка воздуха в опре­деленных границах приводит к росту температуры перегретого пара. В качестве иримера на рис. 5-11 приведена зависимость температуры перегрева пара от коэффициента избытка воздуха в топке при номинальной нагрузке различных котлоагрегатов по данным испытаний на газообразном топливе.

Снижение температуры питательной воды приводит к росту температуры перегретого пара, а ее повышение — к падению температуры перегретого пара.

Уменьшение температуры питательной воды на 100 °С при неизменных нагрузке котла и коэффициенте избытка воздуха может привести к росту температуры перегретого пара примерно на 25—30 ВС.

Регулирование перегрева пара изменением коэффициента из­бытка воздуха в топке и температуры питательной воды может применяться как временная мера.

Наибольшие затруднения при поддержании заданной темпера­туры перегрева возникают при работе котельного агрегата в раз­ные периоды времени на топливах с различной теплотой сгорания. Поддержание заданной температуры перегрева пара в этом случае за счет пароохладителей различных типов осуществить не удается. Поэтому прибегают к торкретированию части топочных экранов, перепуску продуктов горения из топки мимо котельного пучка в зону пароперегревателя, изменению угла наклона горелок, установке горелок на разной высоте, установке специальных горелок в верхней части топки, изменению аэродинамики или химической структуры факела, перепуску части воздуха, подава­емого для горения, изменению излучательной способности факела. Например, для сжигания таких различных по теплоте сгорания газов, как природный, коксовый и доменный, с успехом приме­
няются реверсивные газовые горелки с регулируемым факелом, разработанные в институте СредазНИИгаз.

Опыт эксплуатации пароперегревателей показал, что повыше­нию надежности их работы способствуют следующие мероприятия:

1. Осуществляется систематический контроль над качеством котловой воды, насыщенного и перегретого пара, а также про­мывка пароперегревателя, обеспечивающая своевременное удале­ние отложений с внутренней поверхности труб.

2. Ликвидируются газовые коридоры, которые приводят к пере­греву крайних змеевиков, расположенных в коридоре. Газовые коридоры образуются при удалении отдельных змеевиков, сокра­щении поверхности нагрева или выходе их из строя. Ликвидация газовых коридоров производится путем их закладки огнеупорным кирпичом или торкретом.

3. Систематически проверяется состояние подвесок и меж- трубных гребенок при остановках котлоагрегатов. Своевременно ликвидируется разверка расстояния между отдельными змееви­ками.

4. Проверяется состояние сепарирующих устройств в случае ухудшения качества насыщенного пара при удовлетворительном качестве котловой воды. Проверяется плотность поверхностных пароохладителей при снижении качества перегретого пара и удо­влетворительном качестве насыщенного пара.

5. Прверяется наружный диаметр труб змеевиков паропере­гревателя перед коллектором перегретого пара при профилакти­ческих осмотрах котла.

6. Устанавливается жесткий контроль над температурой пере­гретого пара, не допускается повышение ее выше расчетной. Повышение температуры перегрева при номинальной нагрузке котла указывает на увеличенную против необходимой поверх­ность нагрева пароперегревателя.

7. Производится выпарка воды из змеевиков пароперегрева­теля при остановке котла и отрицательных температурах в поме­щении цеха. Это достигается слабым огневым обогревом паро­перегревателя.

8. Ликвидируется температурная разверка змеевиков по ши­рине газохода.