2.2.2.3. Водогрейные котлы

Водогрейные котла предназначены для непосредственного подогрева воды, циркулирующей в тепловых сетях в качестве теплоносителя. Такие кот­лы работают на газе, мазуте и твердом топливе.

У водогрейных котлов в отличие от паровых барабанных отсутствуют барабаны (наиболее дорогие и сложные элементы котла), паросепарирующие устройства, водоопускные и паровые трубы.

Кроме того, теплопередача от продуктов сгорания топлива к рабочему телу в водогрейных котлах увеличивается, повышая тем самым эффективность использования поверхностей нагрева котла.

Эти преимущества позволяют упростить конструкцию водогрейных кот­лов, уменьшить габариты и металлоемкость на единицу теплопроизводитель- ности.

На рис. 15 показан водогрейный котел ПТВМ-50. Сетевую воду насосы прокачивают через экранные и конвективные поверхности нагрева котла, при этом она нагревается до заданной температуры.

2.2.2.4. Схемы размещения поверхностей нагрева в котле

Взаимное расположение оборудования и узлов котлоагрегата называется компоновкой котлоагрегата.

Почти все, рассмотренные нами котлы, имеют вид схожий с огромной буквой П, в одной вертикальной части которой расположены топка, а в другой

конвективные поверхности нагрева. В верхнем, почти горизонтальном газо­ходе размещают пароперегреватель или его часть.

Воздухоподогреватель вписывается в П-образную схему или размещает­ся отдельно, как на рис. 16.

Воздух в таких котлах входит в нижнюю часть топочной камеры. Про­дукты сгорания топлива движутся в топке вверх, а в конвективных газоходах - вниз.

Различные поверхности нагрева размещают в газоходах в такой после­довательности, чтобы омывающие их дымовые газы имели значительно более высокую температуру, нежели вода и пар внутри обогреваемых труб. При ма­лой разности температур передача тепла происходит настолько медленно, что для требуемого нагрева воды, пара или воздуха приходится устанавливать из­лишние громоздкие элементы котла.

Наиболее трудно размещать поверхности нагрева в котлах с двукратным перегревом пара и при высокой температуре питательной воды.

Меньше всего перепад температур в экономайзере и воздухоподогрева­теле (рис. 17).

П-образные котлы и близкие к ним Г-образные (в которых, как видно на рис. 17 опускной газоход имеет значительно меныпую высоту, чем топочная камера) оказались весьма удобными для установки на электростанциях и по­лучили наибольшее распространение.

Но существуют и котлы, изготовленные по другим схемам.

На рис. 18а изображен Т-образный котел с тонкой, расположенной меж­ду двумя симметричными опускными газоходами. Несмотря на более сложную конфигурацию таких котлов, металл на их изготовление расходуется пример­но в таком же количестве, как для П-образных котлов той же производитель­ности. Их газоходы имеют меньше сечение и в них легче можно производить ремонтные работы.

Недостаток Т-образных котлов, в основном, в том, что они занимают больше места по длине котельного цеха, из-за чего приходится удлинять все здание электростанции На рис. 18, б показан N-образный котел, устанавли­ваемый для сжигания сланцев и других топлив с очень легкоплавкой золой. В котлах обычной конструкции происходило бы налипание этой золы в трубных пакетах, поэтому весь пароперегреватель изготавливают в виде вертикальных ширм, расположенных на 0,5 м друг от дуга, вследствие чего несущиеся с га­зами частицы золы не могут налипать на трубы в большом количестве.

При редком расположении поверхностей нагрева становится необходи­мым дополнительный третий газоход.