1. Основные профили паровых и водогрейных котлов. Принципы выбора профиля в зависимости от тепловой мощности котла и сжигаемого топлива.

Комп-й ПК наз. взаимное расп-е его газоходов с учетом движение в них прод-в сгорания. Различают П, T, N, U-образную и башенную компоновку.

Рис.1 П – образная.

В подъемном газоходе расположена топка. Опускной газоход называется конвективной шахтой. Они соединяются горизонтальным газоходом образуется П- образное движение газов в котле.

«+» - подача топлива с горячим воздухом, и выход газов производится в нижней части котла. ТДМ устанавливают на 0-й отметке. Следовательно, исключаются вибрации на каркас котла.

«-» - разворот газов на входе в конвективную шахту, следовательно, неравномерно распределяется зола и возникает опасность образивного износа поверхности нагрева.

Рис.2 Т – образная.

Две конв. шахты расположены по обе стороны топки. ТДМ установлена на 0-й отметке. Требует большего расхода металла. Применяют для топлив обладающих образивными свойствами золы. Размеры горизонтального газохода и конв. шахт сильно увеличивается из-за низких значений скорости газа.

Рис.3 N – образная.

В конструкциях котлов с верхней установкой дымососов применяют 3-х ходовую N – образную схему. Здесь топка и конвективный газоход имеют подъемное движение продуктов сгорания, а соединяющий газоход опускное.

«-» - высоко находятся вращающие механизмы следовательно возникают вибрации и требуется усиление конструкции.

Рис.4 U – образная.

Здесь продукты сгорания в топке движутся вниз, а в конвективной шахте вверх. Горелки на потолке топки.

«+» - факел хорошо заполняет топку, ПП распределены низко, следовательно короткие паропроводы к турбине.

«-» - транспорт топлива на большую высоту, трудно наблюдать за работой горелок и ТДМ.

U-образная компоновка может использоваться при сжигании газа и мазута, твердого топлива.

Рис. 5 Башенная компоновка.

Недостаток большая высота до 120 м.

2. Износ и занос летучей золой поверхностей нагрева.

Летучая зола представляет собой смеси компонентов различной плавкости. В состав летучей золы входят три группы частиц, отличающиеся химическим составом и физическим состоянием в зоне высоких температур:

1) Легкоплавкие соединения (700-850) – сульфаты щелочных металлов. В зоне высоких температур ядра факела они испаряются, а затем конденсируются на поверхности труб.

2) Среднеплавкие (900-1100) – FeS,FeO,Na2SiO3. Находятся в топке в расплавленном состоянии, при контакте с поверхностью нагрева налипают на нее и по мере снижения температуры застывают и цементируют другие твердые вещества.

3) Тугоплавкие (1600-2800) – оксиды металлов. Температура их плавления превышает температуру газов в ядре факела.

Оседание летучей золы на повехностях нагрева связано с протвоположным действие двух сил:силы, стремящиейся удержать частицу на поверхности, и силы, отрывающей частицу от поверхности. Во избежании значительных отложений нужно чтобы скоротсь потока при номин нагрузке была больше 6 м/с.Уменьшение диаметра труб также значительно снижает загрязнения.

Сущность абразивного износа заключ в том, что крупные частицы золы, обладающие достаточной твердостью и остротой граней, при ударах о стенку трубы непрерывно срезают с поверхности микроскопически малые слои оксида металла, постепенно уменьшая в этом месте толщину стенки трубы. Частицы несгоревшего топлива также вызывают истирание поверхности. Абразивный износ более сильно проявляется в зоне температур газов ниже 600ºС, когда частицы теряют поверхностную пластичность и становятся твердыми, т.е. в верхней части конвективной шахты. Интенсивность износа неравномерно как по сечению газохода, так и по периметру труб. При входе в конвективную шахту из горизонтальной газохода газы имеют разворот на 90, в результате чего наиболее грубые фракции золы отбрасываются к задней части шахты и имеют та87м повышенную концентрацию. При поперечном обтекании трубы наибольшему износу подвергаются боковые ее стенки под углом 30-50, где обтекающие трубу поток проходится по касательной к поверхности. Коридорные пучки подвергаются существенно меньшему износу, так как по ходу газов трубы находятся в аэродинамической тени первой трубы, на которую к тому же поток газов набегает с более низкой скоростью, чем скорость газов в межтрубном пространстве.

Интенсивность износа определяется:

1. кинетической энергией отдельных частиц золы, которая зависит от квадрата скорости

2. количеством частиц, проходящих у поверхности в единицу времени.

3. неравномерностью концентраций золы в потоке и скоростей газов в сечении

4. плотностью расположения труб в поперечноомываемом пучке.

Билет №11