Енергетичні парові котли [4]
Енергетичні парові котли середньої потужності — це велике число водотрубних котлів різних конфігурацій з паропродуктивністю від 100 до 640 т/ч. Випуск таких котлів здійснюється для середнього та високого тисків перегрітої пари, при цьому їх конструктивне рішення нагадує барабанне з прямоточною реалізацією, природною і примусовою циркуляціями.
Реалізація роботи таких установок здійснюється як на врівноваженій тязі, так і під наддувом для переробки твердого палива, природного газу, а також мазути. Для реалізації якісного спалювання низькореакційного палива використовується високий підігрів повітря. Що обумовлює двоступеневе формування повітропідігрівника, тобто місцезнаходження вихідної його частини в областях понад високих температур газового потоку.
Рис. 2.2 Паровий енергетичний котел середньої потужності
Для реалізації подальшої економії паротурбінного циклу на котлах з великою продуктивністю реалізований вторинний перегрів пари. В якості палива може бути використане кам’яне вугілля зниженої вологості. У газомазутних котлах такої серії дещо завищена радіаційна частина пароперегрівача і замість трубчастого повітропідігрівника використовуються обертові регенеративні, реалізовані за економайзерами. А у вільній частині опускного газоходу встановлена конвективна частина пароперегрівака. В результаті такої реалізації внутрішньої роботи котла довжина горизонтального газоходу мінімізована. На сьогоднішній день сучасні моделі парових енергетичних котлів середньої продуктивності проводяться виключно на сучасному обладнанні та удосконалюються провідними фахівцями світу. Найчастіше, такого виду котли обладнані необхідною арматурою, контрольно-вимірювальними приладами, необхідними заходами захисту, автоматизованою системою управління всім технологічним процесом.
2.3 Парові котли енерго блоків
З середини ХХ століття відбувалося бурхливий розвиток теплових електростанцій великих, критичних і надкритичних параметрах потужностей. Незабаром був реалізований абсолютний перехід всіх типів котлів на надкритичні параметри пари, який орієнтувався економічною доцільністю самого палива та експлуатації обладнання. Відмова від установки в найпотужніших блоках барабанних котлів призвів до значного подорожчання самого агрегату, монтаж і експлуатація якого також ускладнюються. В результаті чого для створення блоків великих потужностей стали використовуватися прямоточні котли надкритичного тиску.Перші такі котли були спроектовані в середині 60-х років і використовуються по сьогоднішній день. Однією з найбільш поширених моделей став паровий котел ТПП-312А паропродуктивністю до 1000 т/год, який призначений для роботи з використанням кам’яного вугілля. ККД такого агрегату складає 92%. Установка ТПП-312А – це однокорпусний котел з встановленим промисловим перегрівом, П-подібної компонуванованої відкритої призматичної топкової камери.
Рис. 2.3 Конструктивна схема парового котла ТПП-312А
Екрани, щодо висоти топкової камери розділені на 3 частини: нижню, середні і верхню. На самому виході з камери згоряння встановлений ширмовий пароперегрівник, а в конвективній шахті — конвективні пароперегрівники високого і низького тисків. Регулювання температури пари високого тиску відбувається за допомогою впорскування живильної рідини, а низького – паровим теплообмінником. Підігрів повітря відбувається в регенеративних повітропідігрівниках. Одним з найбільш значних досягнень минулого століття в галузі теплоенергетики стало впровадження у виробництво супернадкритичних котлів. Такі установки і в даний час здійснюють роботу з показниками тиску пари на виході 30 МПа з температурою 600-650 °С. Реалізація такого обладнання стала реальною завдяки здійсненню розробок в області нових технологій використовуваних матеріалів, що витримують експлуатацію на високих температурах і тиску.
На сьогоднішній день продовжуються роботи над удосконаленням моделей парових котлів для роботи на енергоблоках ТЕС. Слід зазначити, що при цьому конструювання котлів здійснюється як на супернадкритичні, надкритичні, так і докритичні параметри пари.
На сучасних ТЕС, крім основних парових установок отримали широке застосування пікові водогрійні котли, печі для спалювання вугілля в киплячому шарі, агрегати з реалізацією циркуляційного киплячого шару, установки-утилізатори. Цілком можливо, що деякі з цих моделей будуть прообразами агрегатів для розвитку теплоенергетики в майбутньому.