2 Выбор и обоснование компоновки котла

Под компоновкой котла понимается взаимное расположение газоходов, его основных элементов (топки, горизонтального газохода, газоходов конвективных поверхностей нагрева) и направление движения в них дымовых газов называется компоновка котла. Наиболее часто встречающиеся типы компановок: П-, Т-, N-образные, башенные и полубашенные.

П-образная компоновка применяется для котлов средней и большой мощности. П-образная компоновка позволяет логично увязать топку и конвективные поверхности нагрева, обойтись умеренной высотой котла, простыми средствами организовать каркас, а также поместить тягодутьевые машины на нулевой отметке. При такой компоновке поверхностей нагрева узлы котлов наиболее отработаны конструктивно и технологически, проверены в длительной эксплуатации, что позволяет создать котлы высокой надежности.

Недостатки П-образной компоновки обусловлены трехкратным поворотом газов: в районе горелок, на входе и на выходе из горизонтального газохода. При первом развороте возможен удар факела в стены топки и их шлакование. Кроме того, неодинаковая длина пути газов приводит к существенной неравномерности температуры этих газов по высоте горизонтального газохода и по глубине конвективной шахты. В конвективной шахте создается неравномерное поле скоростей газа и концентраций золы, что может привести к усиленному износу труб.

Т-образная компоновка котла целесообразна при квадратных в плане топках, а также при сжигании топлив с высокоабразивной золой, когда глубина одной конвективной шахты становится очень большой. При Т-образной компановке с уменьшенной шириной, конвективные шахты значительно уменьшаются по высоте и под ними можно располагать горелочные устройства с подводящими пыле- и воздухопроводами.

Недостатками Т-образной компоновки являются сложный каркас, большое количество элементов поверхностей нагрева, а также увеличение площади ограждающих стен газоходов, что нежелательно при газоплотном экранировании.

Т-образная компоновка может найти применение для пылеугольных котлов большой производительности для энергоблоков мощностью 500-800МВт и выше, а также для котлов, сжигающих угли с абразивной золой, когда требуется снижать скорости продуктов сгорания для уменьшения абразивного износа, и низкореакционных углей, когда высота топки определяется условиями выгорания топлива.

Башенная и полубашенная компоновки применяются при сжигании высокозольных топлив с абразивной золой, которые позволяют из-за отсутствия многократных поворотов потока газов снизить неравномерность поля скоростей и концентраций золы по сечению газохода. Недостатками башенной компоновки является сложный каркас, который превращается в, сложное инженерное сооружение, для монтажа которого требуются мощные башенные краны, оказывается затрудненным подвод воздуха к горелкам при расположении воздухоподогревателя на верхней отметке котла, усложняет конструкцию котла, его ремонт и монтаж также крепление ширмовых и конвективных поверхностей нагрева на подвесных трубах.

Достоинства башенной компоновки могут быть реализованы и в полубашенной компоновке. Недостатком такой компоновки является большой, ничем не заполненный опускной газоход, направляющий дымовые газы вниз, к воздухоподогревателю, золоулавливающей установке и дымососам.

Многоходовые N-образные компоновки могут оказаться оправданными лишь в тех случаях, когда в силу специфических свойств сжигаемых топлив с высоким содержанием в золе окиси кальция и щелочей (сланцы северо-западных месторождений) требуется глубокое охлаждение газов до входа их в тесные конвективные пучки, редко расположенными, а поэтому и занимающими большой объем ширмовыми поверхностями нагрева.

П-образная компоновка позволяет логично увязать топку и конвективные поверхности нагрева, обойтись умеренной высотой котла, простыми сред­ствами организовать каркас, применить дробеочистку хвостовых поверхностей нагрева, разместить тягодутьевые машины на нулевой отметке.

Узлы котлов с такой компоновкой поверхностей нагрева наиболее отработаны кон­структивно и технологически, проверены в длительной эксплуатации, что позволяет соз­давать котлы высокой надежности.

Поэтому для котла Е 170-9,8-540 выбрана П-образная компановка котла. Рисунок 2 - П-образная компоновка котла.