б) рециркуляция вверх топки.
↑rверх → ↓ т″→ ↓ пе′ → ↓∆tпе → ↓ Qпе → ↓tпе
Применяют:
при повышенной нагрузке котла (0,9÷1)Dном.
для снижения шлакования поверхностей на выходе из топки.
3)Поворотными горелками.
+15º → ↓τпребывания газов → ↓Qл → ↑ т″ -15º → ↑τпребывания газов → ↑Qл → ↓ т″
Недостаток: изменение q4.
4) Переключение ярусов горелок.
↓ т″→ ↓ пе′ → ↓tпе. ↑ т″→ ↑ пе′ → ↑tпе.
→↑ пе′ → ↑tпе.
→↓ пе′ → ↓tпе.
Недостаток: повышение числа горелок.
7.8 Водяной экономайзер
Водяной экономайзер - элемент котлоагрегата, теплообменный аппарат, в котором питательная вода перед подачей в котел подогревается уходящими газами.
Водяной экономайзер выполняют в виде чугунных, стальных гладкотрубных и оребренных труб. Для работы при давлении до 2,3 МПа и температуре питательной воды ниже температуры точки росы дымовых газов или недеаэрированной воды водяной экономайзер изготовляют из гладких или ребристых чугунных труб.
Поверхность нагрева в этом случае образована из оребренных труб, соединенных в змеевики гладкотрубными V-образными калачами для перепуска воды, обычно вынесенными из зоны непосредственного обогрева продуктами сгорания за обмуровку котлов, что обеспечивает удобство ремонта и повышает надежность работы водяного экономайзера.
104
Однако ребристая поверхность более чувствительна к внешнему загрязнению. В стальных гладкотрубных водяных экономайзерах поверхность нагрева выполняют из параллельно включенных змеевиков, с небольшим внутренним диаметром, расположенных в шахматном порядке. Входные и выходные концы змеевиков объединяют в коллекторы, находящиеся на стенках конвективного газохода. По ходу газов водяной экономайзер разбит на пакеты высотой 1 – 1,5 м. Плоскость змеевиков может располагаться параллельно или перпендикулярно задней стенке газохода. Схема расположения змеевиков должна обеспечить требуемую скорость движения воды.
Для повышения эффективности поверхностей нагрева применяют водяной экономайзер из стальных оребренных труб. По уровню нагрева воды водяные экономайзеры бывают кипящего и некипящего типов. В последних закипание воды недопустимо, так как может привести к образованию паровых пробок. В водяном экономайзере кипящего типа до 20 – 25% всей воды испаряется. По высоте водяные экономайзеры делят на отдельные пакеты с проемами между ними, вследствие чего облегчается его очистка oт золы.
В проемах, кроме того, выравнивается газовый поток, что способствует более полному омыванию водяного экономайзера дымовыми газами. С целью равномерного распределения воды по змеевикам и предотвращения образования паровых пробок скорость входа воды в змеевики должна быть не менее 0,5 м/с при полной нагрузке.
Температуpa нагрева воды в водяном экономайзере определяется рабочим давлением и типом экономайзера (кипящий или некипящий). В теплофикационных водяных экономайзерах нагреваемая вода затем используется для целей теплофикации. В старых котельных с низким кпд вследствие высокой температуры уходящих газов иногда устанавливают групповые теплофикационные водяные экономайзеры, повышающие кпд котельной.
Основное предназначение экономайзера:
1) Нагрев воды до температуры = эк′ ≈ нас.
2) Снижение потерь теплоты с уходящими газами ( 2).
Тепловосприятие эко = (10 ÷ 20)% .
Удельное тепловосприятие:
с ростом Рн → ↑tп.воды.
105
Экономайзеры:
1)некипящий эк″ < н, ″ = 0
2)кипящий эк″ = н, ″ < 20%.
Чугунный ребристый экономайзер.
Достоинство: стойкость к кислородной и газовой коррозии. Недостатки:
Громоздкость (↓kэко < 15).
Забивание экономайзера частицами золы.
Применяют в котлах малой мощности.
Стальные гладкотрубные экономайзеры.
dнар = 28÷32 мм.
Ст20.
δст ≈ 3 мм.
Тепловосприятие экономайзера: эк = Вэк (эк″ − эк′ ).
106
Шахматная компоновка экономайзера обусловлена увеличением коэффициента теплопередачи по сравнению с коридорной.
В котлах большой мощности экономайзер выполняют двухпоточным:
0,5 Dп.в. → ↓∆Рэк в 4 раза ~ в2
Скорость воды:
а) кипящий. Wв > 1 м/с (для предотвращения расслоения пароводяной смеси, что ведёт к пережогу труб).
б) некипящий.
Wв > 0,5 м/с (для смыва пузырьков газа потоком).
Скорость газов:
желательно повышать по следующим причинам:
-↑Wг → ↓ε → ↑kэко → ↑Qэко → ↓Hэко.
-↑Wг → ↑αk → ↑ г0,6 → ↑kэко → ↑Qэко → ↓Hэко.
Однако с повышением скорости газов растёт ∆Рг ~ г2 и возникает абразивный износ труб золовыми частицами.
Износ по периметру трубы неравномерен и подчиняется примерно следующей зависимости:
δmax = f(Ap, aун, азол, г3).
допуст. = 9 |
– |
14 м/с |
г |
|
|
многозольные |
малозольные. |
|
Для защиты труб от износа их покрывают накладками:
После экономайзера вода направляется в барабан котла. Применяют в котлах средней и большой мощности.
7.9 Воздухоподогреватели
Служат для:
1)нагрева воздуха до tг.в. = 180÷420ºС.
2)снижения q2.
Тепловосприятие: взп = (7 ÷ 15)% .
107
Воздух подогревают для:
1)сушки топлива при размоле.
2)ускорения воспламенения и повышения полноты сгорания топлива.
Трубчатый ВЗП.
d×δ = 40×1,5 мм Ст3.
Позиции:
1 – опорная рама.
2 – трубы.
3 – трубные доски.
4 – линзовое уплотнение (для исключения присосов и компенсации линейных удлинений при нестационарных режимах работы)В
котлах большой мощности ВЗП выполняют двухпоточным:
Скорость газов: Wг = 8÷12 м/с.
Если Wг выше, то ∆Рг↑ и ускоряется износ труб.
Если Wг ниже, то растёт загрязнение и уменьшается kвзп.
Скорость воздуха: Wв = 0,5·Wг в этом случае kвзп максимален.
Достоинства:
-возможность нагрева до tг.в. = 420ºС.
-низкие значения присосов ∆αвзп < 0,06.
Недостаток: громоздкий (за счёт низкого k <20 растёт взп).
взп
108