9.3. Составляющие элементы современных паровых котлов

Современные паровые котлы выполняют в агрегатированном исполнении и состоят из: топки, парообразующих элементов, пароперегревателя, экономайзера и воздухоподогревателя.

Пароперегреватель предназначен для повышения температуры производимого в котле пара, что повышает КПД термодинамического цикла паросиловой установки.

Водяной экономайзер и воздухоподогреватель устанавливают для лучшего использования тепла сгоревшего топлива. В водяном экономайзере за счет использования тепла уходящих из котла дымовых газов происходит подогрев питательной воды перед поступлением ее в котел.

В воздухоподогревателе за этот же счет подогревается воздух, подаваемый в топку для сжигания топлива, что существенно улучшает процесс (повышается температура) горения топлива.

9.4. Котельный агрегат, его обслуживающие механизмы и устройства

Агрегаты котла связаны между собой в единое целое и в совокупности с примыкающими к ним паро - и водопроводами, соединительными газоходами и воздуховодами, арматурой и гарнитурой (лазы, гляделки) образуют котельный агрегат. Котельный агрегат обслуживается рядом вспомогательных механизмов и устройств. К вспомогательным механизмам и устройствам относятся дутьевые вентиляторы, дымососы, питательные и водоподготовительные установки, мазутное хозяйство при сжигании жидкого топлива.

Дутьевые вентиляторы предназначены для того, чтобы при подаче воздуха в топку преодолевать сопротивление воздухоподогревателя и воздуховодов. Дымососы необходимы для усиления тяги в котельном агрегате, так как при наличии в нем водяного экономайзера, воздухоподогревателя и пароперегревателя общее газовое сопротивление котельного агрегата становится настолько большим, что естественная тяга, создаваемая фальштрубой, становится недостаточной для удаления газов.

Питательная установка предназначается для подачи в котел воды подлежащей испарению. Основной частью этой установки является питательный насос способный развивать давление необходимое для преодоления давления пара в котле и сопротивления всей системы питательной линии. Питательные насосы должны создавать давление не превышающее (P =1,2P ) 20 % давления пара в котле. Вода, поступающая в котел должна проходить через водоподготовительную установку, предварительно осветляется и умягчается, в результате содержание примесей и накипеобразующих солей в воде снижается до технически допустимого максимума. В воде кроме солей в растворенном виде содержится воздух. Содержащийся в воздухе кислород вступает в реакцию с металлом и вызывает коррозию. Поэтому питательная вода перед подачей ее в котел освобождается от растворенного в ней воздуха, в так называемых деаэраторах. В деаэраторе в результате кипения воды при атмосферном давлении удаляется кислород с воздухом.

Образующийся в паровом котле пар в процессе выделения из кипящей воды, в пароводяном барабане, уносит капельки влаги, в которых содержится некоторое количество растворенных щелочей. Попадая в пароперегреватель, эти капли влаги испаряются, а содержащиеся в них щелочи либо оседают на внутренних стенках труб пароперегревателя, либо уносятся в проточную часть паровой турбины, если котельный агрегат входит в состав ПСУ, что снижает эффективность работы последней. Поэтому пар при выходе из пароводяного барабана проходит сепарационные устройства, где освобождается от водяных капель.

В котельной установке происходят различные тепловые, гидродинамические и аэродинамические процессы, ход которых необходимо регулировать и контролировать. В связи с этим каждую котельную установку оборудуют запорными, регулирующими и предохранительными устройствами, а также контрольно-измерительными приборами и системами автоматизации процессов.