1. 5. Енергетичні котли з природною циркуляцією

Конструкції енергетичних котлів з природною циркуляції формувалися в 1930 – 1940 рр. Основний вплив при прийняті конструктивних рішення надав розвиток техніки водопідготовки і водного режиму котлів, що визначило їх безнакипну роботу, а також розвиток топкових пристроїв, що забезпечують раціональне факельне спалювання не тільки газу і мазуту, але і твердого палива у пилевидному стані.

На рис. 1.6. наведена конструкція однієї з модифікацій серійного уніфікованого для різних палив котла типу ТП–230–Б, з тиском пари 9,81МПа (100 кгс/см²), паропродуктивністю 230 т/год (64 кг/с) при температурі перегріву пари 510 °С і 220 т/год (51 кг/с) при температурі перегріву пари 540°С. В залежності від виду твердого палива можуть змінюватися поверхні нагріву конвективного пароперегрівника, другого ступеня економайзера і повітропідігрівника.

Рис.1.6. Котел ТП–230–Б

1 – топкова камера; 2 – пальники; 3 – фестон; 4 – конвективний пароперегрівник; 5 – економайзер II ступеня; 6 – повітропідігрівник II ступеня;

7 – економайзер I ступеня; 8 – повітропідігрівник I ступеня

1. 6. Прямотечійні котли

Організація випаровування води і перегріву пари при прямотечійному русі потоку була реалізована в ряді конструкцій котлів.

На рис. 1.7 показані схеми прямотечійних котлів Рамзіна, Бенсона і Зульцера.

а)

б)

в)

Рис. 1.7. Конструкції прямотечійних котлів:

а – Рамзіна ПК-24; р=14 МПа; продуктивність 75 кг/с (270 т/год); температура перегрітої пари 570 °С: 1 і 2 – конвективний економайзер; 3 – підйомні труби; 4 — перехідна зона; 5 – сепараційна установка; 6 – перша ступінь радіаційного перегрівника; 7 – друга ступінь радіаційного перегрівника; 8 – стельові труби; 9 – вихідний конвективний пароперегрівник;

10 і 11 – проміжний пароперегрівник; 12 – редукційно–охолоджувальна установка; 13 – вприскування живильної води перед перехідною зоною; 14 – вприскування живильної води перед промивочно–сепараційною установкою;

15 – вприскування живильної води перед вихідним конвективним перегрівником; 16 – вприскування живильної води у трубопровід;

б – Бенсона: 1 – секція екрану; 2 – пароперегрівник; 3 – перехідна зона випаровування; 4 – економайзер; 5 – повітропідігрівник;

6 – живильна вода; 7 – перегріта пара; 8 – продукти згорання;

в – Зульцера: 1 – горизонтальні секції екранів; 2 – вертикальні;

6 – повітропідігрівник; 7 – живильна вода; 8 – перегріта пара; 9 – продукти згорання

Прямотечійні котли великої паропродуктивності при високих, надвисоких і надкритичних параметрах пари широко застосовуються на сучасних теплових електростанціях.

Такі котли випускаються промисловістю для роботи на різних видах палива, продуктивністю 210 та 1000 т/год, з початковими параметрами пари 13,7 МПа (140 кгс/см²), 560 °С і проміжним перегрівом до 560 °С, а також продуктивністю 1000, 1650 і 2650, 3650, 3950 т/год, з параметрами пари 25 МПа (255 кгс/см²), 565°С і проміжним перегрівом його до 567 °С.

Найбільш поширена П–подібна компоновка (Рис. 1.7. а, б). Перевагами її є подача палива в нижню частину топки і виведення продуктів згорання з нижньої частини конвективної шахти.