1.1.5 Воздушный тракт, обоснование выбора параметров, обеспечение движения воздуха

Воздушный тракт представляет собой комплекс оборудования для приемки атмосферного (холодного) воздуха, его подогрева, транспортировки и подачи в топочную камеру. Он состоит из короба холодного воздуха, воздухоподогревателя (воздушная сторона), короба горячего воздуха и горелочных устройств.

Зимой забор воздуха производят с улицы, чтобы избежать переохлаждения котельного цеха, так как при заборе воздуха из помещения цеха с улицы будет подсасываться холодный воздух. Летом забор воздуха производят из-под крыши котельного цеха, чтобы увеличить его вентиляцию. Среднегодовая температура воздуха на входе , давление 0,1 МПа.

Воздух транспортируется с помощью центробежных тягодутьевых машин (например, с помощью дутьевого вентилятора), на входе в которые имеется разрежение около 200 Па, температура та же, что и на входе. Дутьевой вентилятор располагают на нулевой отметке на собственном фундаменте, что позволяет избежать передачи вибрации на каркас здания.

Для интенсификации процесса сжигания топлива воздух подогревают в воздухоподогревателях до температуры 280-300°С. Для этого типа котла используются регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели, расположенные снаружи здания. Их принцип действия основан на применении промежуточного теплоносителя (твердые насадки в виде стальных листов). Преимуществами такого вида воздухоподогревателей заключается в отсутствии влияния коррозионных повреждений поверхностей нагрева воздухоподогревателя на присосы воздуха в газовый тракт котла, компактности, невысоком аэродинамическом сопротивлении. Из недостатков можно выделить: наличие вращающихся элементов, сложность уплотнений, повышенный приток воздуха в газовый поток. Температура горячего воздуха согласно табл. 1.6[1] с учетом вида топлива равна 280 .

Воздух подогревают с двумя целями - интенсифицировать процесс горения топлива и охладить дымовые газы. При подогреве воздуха до небольшой температуры дымовые газы на выходе будут иметь слишком высокую температуру, что может существенно снизить КПД котла и ухудшить экологию котла и станции в целом. Подогрев воздуха до слишком высокой температуры требует увеличения поверхности регенеративного воздухоподогревателя, что ведет к увеличению металлоемкости котла и, следовательно, к его удорожанию.

Таким образом, в воздушном тракте происходят два процесса - транспортировка и подогрев воздуха.

1.1.6 Тракт дымовых газов, параметры тракта, организация движения газов

Тракт дымовых газов включает в себя комплекс элементов оборудования, по которому осуществляется движение продуктов сгорания до выхода в атмосферу.

Он начинается в топочной камере, проходит ширмы, пароперегреватели, экономайзер, воздухоподогреватель (газовая сторона) и заканчивается дымовой трубой.

Продукты сгорания транспортируются с помощью дымососов. Для данного котла используются два дымососа. Движение дымовых газов начинается из нижней части топочной камеры со скоростью 4-10 м/с. После отдачи теплоты топочным экранам газы покидают топку, поворачивают на 90 и поступают в горизонтальный газоход. Температура газа в начале тракта равна 2240 °С, на выходе из топки (при подходе к ширмам) 1300°С. В нижней части топки разрежение около 200 Па, в верхней части - 40 Па.

После прямоточного теплообмена (при прохождении ширмовых пароперегревателей) газы снова делают поворот на 90 для нисходящего движения по газоходу конвективной шахты со скоростью 15-20 м/с. После ширм температура газа понижается. На этом участке газы отдают часть теплоты пару через экраны поворотной камеры. Затем газы проходят через конвективный пароперегреватель высокого давления, нагревая рабочую среду до требуемой температуры для поступления в турбину. При его прохождении температура газов снижается. Далее расположены две части конвективного пароперегревателя низкого давления, проходя через которые газы, остывают, нагревают рабочую среду для подачи в ЦНД турбины. Часть оставшейся теплоты газов отдается в экономайзере для подогрева питательной воды. При этом газы охлаждаются. За экономайзером часть дымовых газов отправляется к горелкам, примешиваясь к воздуху, обеспечивая рециркуляцию дымовых газов. Затем газы выходят за пределы котла и направляются в РВП, нагревая воздух до требуемой температуры. После прохождения РВП уходящие газы с температурой 130°С транспортируются дымососом в дымовую трубу, где они направляются самотягой в окружающую среду. Дымовую трубу следует делать высокой, чтобы газы рассеивались на как можно большей площади для уменьшения приземной концентрации вредных веществ.