1.2. Устройство прямоточных котлоагрегатов

В прямоточных котлоагрегатах циркуляция пароводяной смеси в трубах происходит принудительно при помощи питательных насосов. На пути движения рабочей среды по­мещают смесительные коллекторы, разделяющие всю поверхность нагрева на водяной экономайзер, радиационную часть, переходную зону и пароперегреватель.

В водяном экономайзере вода не нагревается до температуры кипения, так как рав­номерное распределение пароводяной смеси по виткам радиационной части крайне за­труднительно.

Первые прямоточные котлоагрегаты конструкции Рамзина (рис. 3, а) имели почти горизонтальную навивку труб 4 топочной камеры. В нижние концы этих труб входит во­да, нагретая в водяном экономайзере 2, а из верхних концов выходит пароводяная смесь. Расположение труб на фронтовой и задней стенках топки горизонтальное, а на боковых стенках – с небольшим уклоном. Эти трубы называются радиационной частью котлоагре-гата; в них большая часть воды превращается в пар, воспринимая теплоту путем радиа­ции.

В современных прямоточных котлоагрегатах на сверхкритическое давление радиа­ционная часть выполнена в виде панелей – прямых вертикальных или изогнутых труб (рис. 3, б).

В котлоагрегатах большой паропроизводительности по высоте топочной камеры располагают нижнюю часть (НРЧ), верхнюю радиационную часть (ВРЧ), а иногда и сред­нюю радиационную часть (СРЧ).

Все панели радиационной части топки имеют входные и выходные коллекторы, со­единенные между собой необогреваемыми перепускными трубами. Из труб радиационной части пароводяная смесь направляется в дополнительную поверхность нагрева, на­зываемую переходной зоной, где происходит испарение воды, находящейся в пароводя­ной смеси и частичный перегрев пара (на 50–60 °С). Необходимость устройства переход­ной зоны диктуется тем, что в прямоточном котлоагрегате вода полностью испаряется в трубах за один ход. При этом часть находящихся в воде солей оседает на внутренней по­верхности сравнительно небольшого участка труб переходной зоны, в которой завершает­ся испарение воды, исключая тем самым, занос солей капельками влажного пара в паро­перегреватель котлоагрегата при изменении режима его работы.

Переходная зона выделена в отдельный конструктивный элемент, расположенный между пароперегревателем и верхней секцией воздухоподогревателя, в зоне более низкой температуры дымовых газов, где небольшой слой накипи, оседающей на внутренних стенках труб, создает меньшую опасность перегрева металла труб.

Из переходной зоны пар поступает в пароперегреватели. Таким образом, вода прохо­дит весь тракт без многократной циркуляции, напрямую, в связи с чем такие котлоагрега-ты и называются прямоточными. Прямоточный котлоагрегат не имеет барабана.

Принудительное движение воды и пароводяной смеси (среды) в прямоточных котло-агрегатах позволяет применять повышенную скорость движения среды и соответственно трубы меньшего диаметра по сравнению с котлоагрегатами с естественной циркуляцией.

Из-за повышенной скорости движения среды расход электроэнергии на привод пита­тельного насоса для прямоточных котлоагрегатов выше, чем для котлоагрегатов с естест­венной циркуляцией.