5 Система приготовления и подачи воздуха

Для сжигания топлива используется воздух. В воздушный тракт котельной установки, входят заборный воздуховод, дутьевой вентилятор , воздухоподогреватель. Воздушный тракт (кроме заборного воздуховода) находится под избыточном давлении, развиваемом дутьевым вентилятором. Подогретый в воздухоподогревателе воздух используется для сушки топлива, что позволяет повысить интенсивность и экономичность его горения. Различают рекуперативные и регенеративные воздухоподогреватели. В рекуперативном воздухоподогревателе теплота от продуктов сгорания к воздуху передается через разделяющую их теплообменную поверхность. В регенеративном воздухоподогревателе передача теплоты от продуктов сгорания квоздуху осуществляется через одни и те же периодически нагреваемые (продуктами сгорания) и охлаждаемые (воздухом) теплообменные поверхности.

В нашем котле используется рекуперативный трубчатый воздухоподогреватель, изображённый на рисунке 5 (ТВП).

5.1 Рекуперативный трубчатый воздухоподогреватель

Рекуперативные ТВП выполняют из тонкостенных труб 4, геометрически заделанных в отверстия трубных досок 5 с помощью сварки или иным способом. Нижняя трубная доска является опорной, устанавливаемой на горизонтальные балки 2, соединенные с вертикальными колоннами 1 каркаса котла.

По трубам движутся продукты сгорания, а в меж трубном пространстве в поперечном направлении проходит воздух. Воздух может совершать несколько перекрестных ходов, для чего устанавливают промежуточные трубные доски. Снаружи от окружающей среды воздухоподогреватель огражден перепускными коробами 3 и металлическими стенками. При работе котла трубы 4 впоследствии нагрева удлиняются вверх, перемещая промежуточные и верхнюю трубные доски. Так же удлиняются металлические перепускные короба и ограждения. Для обеспечения свободного перемещения трубной системы при сохранении плотности между воздушной и газовой средами предусматривается установка компенсаторов 6 и 7.

1 – колонка каркаса, 2 – балка, 3 – перепускные короба, 4 – трубы, 5 – трубные доски, 6,7 – компенсаторы, 8 – трубные вставки

Рисунок 5.1 Рекуперативный трубчатый подогреватель

При сжигании топлив с абразивной золой наблюдается износ входных участков труб воздухоподогревателя у верхней трубной доски, для снижения которого устанавливают трубные вставки 8, а пространство между вставками заполняют сверху плотной массой, например бетоном.

Нижняя часть ТВП может подвергаться коррозии со стороны входа холодного воздуха, так как с внутренней стороны труб могут конденсироваться влага и пары серной кислоты. Чтобы уменьшить низкотемпературную коррозию, воздух, входящий в ТВП, подогревают в специальных калориферах или смешивают с горячим воздухом (рециркуляцией горячего воздуха на вход в дутьевой вентилятор). С целью уменьшений затрат на ремонт из-за коррозии нижний ход воздухоподогревателей делают отдельным, подвесным к балкам каркаса.

В ТВП при заданной невысокой температуре уходящих газов можно подогреть воздух до определенной температуры (не более 300-320⁰С). Для подогрева воздуха до высоких температур (380-420⁰С), например при сжигании влажных топлив, вместо одноступенчатой применяют двухступенчатую компоновку ТВП, устанавливая между 1 и 2-ой ступенями экономайзер, что позволяет поднять температурный напор во 2-ой ступени и уменьшить ее

поверхность нагрева. На всем участке от места забора воздуха из атмосферы до рабочего колеса (всасывающая сторона) устанавливается разряжение, а за дутьевым вентилятором (нагнетательная сторона) создается давление.