- •3 Поверочный тепловой расчет котлоагрегата тгм-151 при сжигании газа
- •3.1 Краткое описание парового котла тгм-151
- •3.1.1 Назначение и параметры котла
- •3.1.2 Краткое описание конструкции
- •3.1.3 Топочная камера
- •3.1.4 Барабан и пароочистительные устройства
- •3.1.5 Пароперегреватель
- •3.1.6 Пароохладитель
- •3.1.7 Экономайзер
- •3.1.8 Регенеративный воздухоподогреватель
- •3.1.9 Трубопровод в пределах
- •3.1.10 Обмуровка
- •3.1.11 Очистка поверхностей нагрева
- •3.1.12 Каркас
- •3.2. Расчет котла
- •3.2.1 Состав топлива
- •3.2.2 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •3.2.3 Расчет потерь теплоты
- •3.2.4 Расчет кпд и расхода топлива
- •3.2.5 Тепловой расчет топочной камеры
- •3.2.6 Определение геометрических характеристик топки
- •3.2.7 Расчет топки
- •3.2.8 Расчет пароперегревателей котла
- •3.2.13 Тепловой расчет водяного экономайзера
- •3.2.14 Определение геометрических характеристик водяного экономайзера
- •3.2.15 Тепловой расчет воздухоподогревателя
- •3.2.16 Невязка теплового баланса
3.1.4 Барабан и пароочистительные устройства
При прохождении пара через слой питательной воды осуществляется промывка пара, т. е. очистка его от содержащихся в нем солей. После промывки пара питательная вода по коробам 9 сливается в водяное пространство барабана.
1 — труба; 2 — раздающий коллектор; 3 — промывочный щит; 4 - сепарационный циклон; 5 — поддон; 6 — жалюзийный щит; 7— верхние жалюзийные щиты; 8 — дырчатый лист; 9 — сливной короб; 10 —труба для фосфатирования
Рисунок 3.2 – Схема внутрибарабанных устройств
Пароводяная смесь, поступая в барабан, проходит через 42 сепарационных циклона 4, из которых 14 расположены на фронтовой стороне барабана, а 28 — на задней стороне (в том числе шесть циклонов установлены в соленых отсеках ступенчатого испарения).
В циклонах осуществляется грубое, предварительное разделение воды и пара. Отсепарированная вода стекает в нижнюю часть циклонов, под которыми установлены поддоны 5. Непосредственно над циклонами находятся жалюзийные щиты 6. Пройдя через эти щиты и через дырчатый щит 3 пар направляется для окончательного осушения в верхние жалюзийные щиты 7, над которыми расположен дырчатый лист 8. Как показано на рисунке 3, средний уровень воды в чистом отсеке барабана расположен на 150 мм ниже его геометрической оси. Верхний и нижний допустимые уровни находятся соответственно на 50 мм выше и ниже среднего. Уровень воды в соленых отсеках обычно расположен ниже, чем в чистом отсеке. Разность уровней воды в этих отсеках увеличивается с возрастанием нагрузки котла.
Ввод фосфатов в барабан производится в чистый отсёк ступенчатого испарения по трубе 10, расположенной вдоль нижней части барабана.
В чистом отсеке барабана имеется не показанная на рисунке 3.2 труба для аварийного сброса воды в случае чрезмерного повышения ее уровня. Кроме того, имеется линия с условным вентилем диаметром 50 мм, соединяющая пространство левого выносного циклона котла с одной из нижних камер фронтового экрана. При открытии вентиля возникает движение котловой воды из соленого отсека третьей ступени в чистый отсек, благодаря чему можно при необходимости уменьшить кратность солесодержания воды в отсеках ступенчатого испарения.
Выравнивание содержания солей в левом и правом соленых отсеках третьей ступени испарения обеспечивается тем, что из каждого выносного соленого отсека одна из водоопускных труб направляет котловую воду в нижнюю экранную камеру противоположного соленого отсека.
3.1.5 Пароперегреватель
Пароперегреватель по характеру восприятия тепла разделяется на три части: радиационную, полурадиационную и конвективную, через которые последовательно и проходит пар.
Из барабана 1 (рисунок 3.3) насыщенный пар по 40 необогреваемым трубам 2 направляется в четыре горизонтальные камеры 3, из которых поступает в 246 труб 4 потолочного перекрытия топочной камеры. Эти трубы диаметром 32x3,5 мм из стали марки 20 представляют собой радиационную часть пароперегревателя и одновременно обеспечивают механическую прочность опирающейся на них потолочной обмуровки.
1 — барабан; 2— пароперепускные трубы; 3 — входные камеры потолочной части пароперегревателя; 4 — трубы потолочной части пароперегревателя; 5, 6 — ширмы; 7 — задний коллектор;
8 — передний коллектор; 9 — вертикальный пароохладитель;
10 — нижние пакеты; 11 — верхние пакеты; 12 — горизонтальный пароохладитель; 13 — пароперепускные трубы; 14 — паросборная камера; 15 — предохранительные клапаны; 16 — воздушник
Рисунок 3.3 – Конвективная часть пароперегревателя
Рисунок 3.4 – Конвективная часть пароперегревателя
Каждая из потолочных труб помимо крепления концами к сборным горизонтальным камерам, удерживается дополнительно семью тягами, верхние концы которых присоединены к металлоконструкциям каркаса котла.
Из радиационной потолочной части пароперегревателя пар направляется в полурадиационную часть, представляющую собой 32 ширмы 5 и 6, расположенные в два ряда — по 16 ширм в каждом ряду. Сначала пар проходит через крайние (левую и правую) группы ширм, двигаясь от задних коллекторов 7 (в которые включены потолочные трубы 4) в передние коллекторы 8.
Из коллекторов 8 пар через средние 16 ширм направляется в два вертикальных стояка 9 (рисунки 3.3 и 3.4), а из них — в конвективную часть пароперегревателя.
Каждая ширма состоит из 31 трубы 13-образной формы диаметром 32x4 мм из стали марки 12ХМФ. Трубы каждой ширмы собраны в жесткий пакет и скреплены между собой.
В вертикальных стояках 9 размещены впрыскивающие устройства для регулировании температуры пара путем впрыска в него воды. Из этих стояков пар поступает в нижние пакеты 10 конвективной части пароперегревателя, а из них — в верхние пакеты 11. Между этими пакетами, в камерах 12, установлены устройства для дополнительного впрыска воды в пар.
Горизонтальные змеевики конвективной части пароперегревателя изготовлены из труб диаметром 32x4 мм из стали марки 12ХМФ.
В нижних пакетах пар движется по трубам из нижних камер в верхние, т. е. против направления движения дымовых газов.
В верхних пакетах пар движется из верхних коллекторов в нижние, т. е. в направлении, совпадающем с направлением движения газов. При этом последние по ходу пара трубные витки обогреваются газами сравнительно умеренной температуры, благодаря чему несколько увеличивается запас надежности работы металла труб.
Из конвективной части пароперегревателя пар по необогреваемым перепускным трубам 13 направляется в сборную камеру 14, на которой установлены два клапана 15 импульсного предохранительного устройства.
В верхней части труб 13 установлены воздушники 16 для выпуска воздуха при заполнении пароперегревателя водой при опрессовке.
