Общая характеристика котельного агрегата, котельной установки. Элементы, входящие в состав котельного агрегата. Тракты котла. Состав и параметры продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, страница 41

изменением температуры продуктов сгорания на выходе из топки поярусным переключением горелок;

рециркуляцией части охлажденных продуктов сгорания из конвективных газоходов в топку;

пропуском части продуктов сгорания помимо конвективного пароперегревателя.

При рециркуляции часть газов из конвективного газохода специальным вентилятором подается в нижнюю часть топки, в результате чего снижается температура горения и тем самым уменьшается тепловосприятие радиационной поверхности. Вместе с тем тепловосприятие конвективной поверхности увеличивается за счет некоторого увеличения как температуры газа, так и его скорости. В котле с конвективным пароперегревателем рециркуляцию газа используют при работе на малых нагрузках как способ повышения температуры пара. При номинальной нагрузке рециркуляцию газа прекращают.

Регулирование температуры пара изменением расхода продукта сгорания может быть выполнено по двум основным схемам: со свободным или заполненным газоходом. В первом случае регулирующая заслонка находится в области высоких температур, что требует выполнения ее в виде охлаждаемой конструкции. Поэтому эта схема применяется редко. При регулировании изменением расхода несколько снижается экономичность работы котла вследствие повышения температуры уходящих газов.

Рис. 16.6. Схемы газового регулирования температуры пара: а - пропуском части продуктов сгорания через холостой газоход; б - распределением продуктов сгорания по газоходам пароперегревателя; 1 - секции пароперегревателя; 2 - экономайзеры; 3 - основной дымосос; 4 - регулирующий дымосос; 5 - регулирующий шибер (воздухоподогреватели не показаны)

Рис. 16.7. Схемы газового регулирования перегрева пара: а - со свободным газоходом; б - с частично свободным газоходом; в и г - с заполненным газоходом

Газовое регулирование вызывает дополнительные расходы энергии на тягу и потери с уходящими газами.

В связи с инерционностью и ограниченным диапазоном регулирования предусматривается дополнительно аварийный впрыск в промежуточную точку парового тракта, который осуществляется при повышении температуры пара выше определенного предела.

Тема 17. Низкотемпературные поверхности нагрева

Водяные экономайзеры, рекуперативные и регенеративные воздухоподогреватели: назначение, конструктивное выполнение, компоновка (одно- и двухступенчатая). Компенсация температурных расширений. Технико-экономические основы выбора температуры горячего воздуха и уходящих газов. Защита низкотемпературных поверхностей нагрева от коррозии.

Для утилизации теплоты дымовых газов в конце конвективного газохода устанавливают водяной экономайзер и воздухоподогреватель, называемые хвостовыми или низкотемпературными поверхностями нагрева.

Потеря с уходящими продуктами сгорания в котельных установках без низкотемпературных поверхностей нагрева может достигать 25 % всей располагаемой теплоты топлива. Снижение температуры уходящих газов на каждые 10 °С за счет установки хвостовых поверхностей нагрева повышает КПД парогенератора примерно на 0,5 %. Подогрев воздуха, идущего на горение, в воздухоподогревателе также позволяет значительно улучшить процесс горения топлива, особенно при сжигании малореакционных видов топлива.

Применяют две основные схемы компоновки (взаимного расположения) экономайзера и воздухоподогревателя (рис. 17.1):

одноступенчатую - первым по ходу дымовых газов находится экономайзер, а за ним – воздухоподогреватель;

двухступенчатую - дымовые газы проходят сначала через верхние ступени экономайзера и воздухоподогревателя (вторые ступени по ходу рабочей среды), а затем - через их нижние (первые) ступени.

Рис. 17.1. Компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева: а - одноступенчатая; б - двухступенчатая; 1, 3 - первая с вторая ступени воздухоподогревателя; 2, 4 - первая и вторая ступени экономайзера

Двухступенчатое размещение хвостовых поверхностей, называемое «в рассечку», несколько усложняет конструкцию котла: требуются длинные перепускные короба для воздуха, дополнительные коллекторы и перепускные трубы экономайзера, может возрасти присос наружного воздуха в газоходы. Однако при двухступенчатом расположении повышается температура воздуха и тем самым улучшаются условия подсушки и воспламенения топлива.