32. Пароперегреватели

Пароперегреватель — устройство, предназначенное для перегрева пара, то есть повышения его температуры выше критической. Использование перегретого пара позволяет значительно поднять КПД паровой установки.

По способу передачи тепловой энергии

• радиационные;

• конвективные;

• комбинированные (радиационно-конвективные. 40%-радиционный, 60% конвективный).

В свою очередь, конвективные пароперегреватели различаются по соотношению потоков пара и нагревающего газа на:

• прямоточные (направления движения греющей и нагреваемой среды совпадают) рис А;

• противоточные (направления движения сред противоположны) рис Б;

• комбинированные рис В и Г.

П рямоточные пароперегреватели создают максимальные разности температур между паром и газом, но имеют низкий срок службы из-за пережигания (разрушения в результате длительного воздействия недопустимо высокой температуры) труб. У противоточных наиболее интенсивно охлаждаются витки в зоне высоких температур, однако у них тоже возможен пережег при накоплении накипи и снижения степени охлаждения трубы. Комбинированные пароперегреватели работают с противотоком в области низких температур газов и прямотоком в области высоких температур, достигая компромисса между свойствами двух предыдущих типов.

Наибольшая поверхность у прямоточного. Наименьшая у про-тивоточного.

33. Водяные экономайзеры

Водяной экономайзер - агрегат котельной установки для подогрева питательной воды перед её поступлением в котёл за счёт тепла уходящих газов из топки.

Классификация ВЫК:

1)по материалу: чугунные, стальные; 2) по компоновке: одно колонковый, двух колонковый; 3) по уходу дымовых газов: отключаемые и не отключаемые; 4) по степени подогрева воды: кипящие (делают из чугуна) и не кипящие (в кипящем происходит частичное испарение воды (выполняются только из стали)); 5) по типу поверхности теплообмена: гладкотрубные (стальной), ребристые (чугуный);

Чугунные экономайзеры могут быть ребристыми и игольчатыми. Различие между ними очень незначительное, в основном в конструкции ребристой трубы.

Стальные экономайзеры можно разделить на:

гладкотрубные;

ребристые;

плавниковые и мембранные.

Стальными экономайзерами обычно снабжают котлоагрегаты давлением более 22 бар.

Конструкция

Чаще всего водяные экономайзеры выполняют из труб, согнутых в вертикальные змеевики и скомпонованных в пакеты. Для удобства эксплуатации и ремонта поверхность экономайзера разделяют на пакеты высотой до 1м, делая между ними разрывы 65-80 см. Расположение труб экономайзера, как правило шахматное; коридорное расположение по условиям теплообмена нецелесообразно. На электростанциях питательную воду до поступления в котел подогревают в регенеративном цикле за счёт отбора пара из турбины до 215-270° C, что уменьшает величину поверхности экономайзера.

34.Воздухоподогреватели.

Воздухоподогреватель - устройство предназначенное для подогрева воздуха, направляемого в топку котельного агрегата, с целью повышения эффективности горения топлив за счёт тепла уходящих газов.

Установка воздухоподогревателя дает следующие преимущества.

1. Повышается температура в топочной камере, что приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи. При среднем составе топочных газов подогрев воздуха на 100 ⁰C увеличивает теоретическую температуру горения на 35 – 40 ⁰C. При этом уменьшается роль конвективных поверхностей нагрева. Более дорогими являются конвективные поверхности нагрева. Следовательно, это приводит к снижению стоимости котла.

2. Интенсифицируется процесс горения. Повышение температуры в топке приводит к уменьшению времени, необходимого для прогрева пылинки и ее воспламенения. Ускоряются и окислительные процессы.

3. На основании вышеизложенного уменьшаются потери от химической неполноты горения ( q₃ ) и от механического недожога ( q₄) за счет лучшего выгорания частиц.

4. Интенсификация процессов горения дает возможность без особого ущерба уменьшить коэффициент избытка воздуха в топке.

5. Установка воздухоподогревателя дает возможность значительно снизить температуру уходящих газов, что уменьшает потерюс уходящими газами (q₂).

6. Уменьшается расход энергии на тягодутьевые установки – ввиду снижения объемов газов (уменьшение α_т см. выше, а также снижение температуры уходящих газов).

По принципу работы делятся на: рекуперативные и регенеративные

1. Рекуперативные воздухоподогреватели

В таких воздухоподогревателях тепло передаётся от газов к воздуху через металлическую стенку трубы.

1. Стальные трубчатые воздухоподогреватели (ТВП)

Наибольшее распространение получили в послевоенные годы. Обычно в ТВП от одного до четырёх ходов воздуха. При большем количестве ходов, происходит снижение эффективности.

2. Чугунные воздухоподогреватели

Чугунные воздухоподогреватели из-за своей громоздкости применяются в крупных котельных агрегатах.

3. Пластинчатые воздухоподогреватели

Пластинчатые Воздухоподогреватели выполняются из стальных листов толщиной 1,5-2,0 мм, собранных в кубы.

4. Воздухоподогреватели с промежуточным теплоносителем

Этот вид воздухоподогревателей предназначен для работы в коррозионноопасной зоне, изготавливаются из частично заполненных водой и запаянных с обеих сторон трубок.

5. Стеклянные воздухоподогреватели

Применяются в котлах работающих на высокосернистом мазуте.

2. Регенеративные воздухоподогреватели

Тепло передаётся металлической насадкой, которая периодически нагревается газообразными продуктами сгорания, после чего переносится в поток воздуха и отдаёт ему аккумулированное тепло.

1. Вращающиеся (РВП)

Воздухоподогреватели располагают, как правило, за водяным экономайзером, “утилизируя” тепло уходящих газов.