1.3.5. Профиль парового котла. Компоновка и условия работы поверхностей нагрева

[1], с. 138…176, 196…207, 229…236; [2], с. 113…124, 217…230, 249…300; [3], с. 36…64, 155…232, 244…261; [4], с. 16…71, 91…155; [6], 194…208, 235…253, 267…273; [8], с. 140…163, 221…225

Развитие котлостроения. Основные профили паровых котлов и их особенности. Влияние типа, мощности и режима работы ТЭС на конструкцию паровых котлов. Принцип компоновки поверхностей нагрева по ходу продуктов сгорания. Конструктивные и компоновочные решения современных котлов. Составление тепловой схемы парового котла. Распределение тепловосприятий поверхностями нагрева в зависимости от параметров пара.

Парообразующие поверхности прямоточных и барабанных котлов. Компоновка топочных экранов прямоточных и барабанных котлов. Типы экранов; схемы навивок; двухсветные экраны. Схемы включения панелей экранов, условия их работы. Типы топочных экранов при сверхкритическом давлении (СКД). Методы повышения надежности топочных экранов прямоточных котлов. Газоплотные экраны, условия их работы, меры, повышающие их надежность. Ошипованные экраны: области применения, температурный режим. Накаркасная и натрубная обмуровки топочной камеры.

Пароперегреватели и их классификация. Зоны размещения первичного и вторичного пароперегревателей. Условия работы металла труб. Конвективные и радиационные пароперегреватели, их конструкции. Ширмовые пароперегреватели. Компоновка пароперегревателей и влияние на нее параметров пара и характеристик топлива. Условия работы пароперегревателей и методы повышения надежности. Особенности выполнения и размещения промежуточных пароперегревателей. Регулировочные характеристики пароперегревателей. Методы регулирования температуры перегретого пара поверхностными и впрыскивающими пароохладителями. Паро-паровой теплообменник и схемы его включения. Регулирование температуры вторичного пара рециркуляцией продуктов сгорания, изменением положения факела в топке, байпасированием продуктов сгорания и среды; анализ методов регулирования.

Низкотемпературные поверхности нагрева; одно- и двухступенчатая компоновки низкотемпературных поверхностей нагрева. Распределение температурных напоров. Типы экономайзеров и их размещение. Интенсификация теплообмена. Классификация воздухоподогревателей. Трубчатые воздухоподогреватели, их конструкции и компоновка. Нагрев воздуха с применением промежуточного теплоносителя. Регенеративные воздухоподогреватели. Выбор типа воздухоподогревателя. Комбинированный нагрев воздуха. Коррозия поверхностей нагрева и методы ее уменьшения. Очистка поверхностей нагрева. Механизм образования отложений. Абразивный износ поверхностей нагрева.

Металл паровых котлов. Условия работы металла элементов парового котла. Влияние температуры на механические свойства металла. Выбор металла. Расчет прочности. Эксплуатационный контроль за металлом.

Вопросы для самопроверки

1. Опишите развитие конструкций паровых котлов до внедрения высоких параметров пара.

2. Опишите развитие конструкций паровых котлов на высокие параметры пара.

3. Опишите основные элементы и компоновку пылеугольного котла на 420 т/ч (14 МПа), газомазутного котла на 480 т/ч (14 МПа).

4. Опишите основные элементы и компоновку пылеугольного и газомазутного котлов на 670 т/ч (14 МПа).

5. Какие котлы устанавливаются на современной ТЭС в зависимости от ее типа, мощности и режима работы?

6. Опишите особенности работы и конструкцию полупикового котла.

7. Опишите конструкцию высоконапорного парового котла.

8. Опишите особенности котлов СКД.

9. Опишите основные элементы и компоновку газомазутного прямоточного котла СКД.

10. Опишите основные элементы и компоновку пылеугольного прямоточного котла СКД.

11. Как влияет тип, мощность и режим работы электростанции на конструкцию котла?

10. Как влияет вид и качество топлива на конструкцию котла?

10. Перечислите поверхности нагрева современного парового котла ТЭС и дайте обоснование их размещения в газовом тракте.

11. Что такое тепловая схема котла. Приведите пример тепловой схемы барабанного и прямоточного котла.

12. Как распределяется теплота между поверхностями нагрева в зависимости от параметров пара?

10. Перечислите конструкции экранных поверхностей и их компоновку.

11. Перечислите методы повышения надежности экранов барабанных котлов.

18. Перечислите методы повышения надежности экранов прямоточных котлов.

19. Что такое секционирование экранов? Для чего его производят?

20. Что такое газоплотные экраны? Перечислите методы повышения их надежности.

20. Опишите области применения ошипованных экранов и их работу.

21. Что такое «теплый ящик»?

20. Опишите обмуровочные ограждения и тепловую изоляцию, применяемые в современных котлах ТЭС.

21. Какое влияние обмуровочные ограждения оказывают на конструкцию каркаса и фундамента, на тепловую работу котла?

20. Приведите классификацию пароперегревателей.

20. Опишите конструкции и способы крепления конвективных пароперегревателей, их компоновку.

21. Опишите конструкцию радиационных пароперегревателей, их компоновку.

22. Опишите конструкции и компоновку промежуточных пароперегревателей.

23. Как изменяется тепловосприятие радиационных и конвективных участков пароперегревателя при изменении расхода топлива в топку? Как при этом меняется температура пара на выходе из радиационных участков пароперегревателя? - из конвективных?

30. Опишите способы регулирования температуры перегрева пара.

31. Опишите конструкции и схемы включения паро-паровых теплообменников, их достоинства и недостатки.

32. Опишите конструкцию и работу устройства для подготовки пароохлаждающего конденсата.

33. Опишите конструкцию ВПО, условия размещения его в схеме пароперегревателя.

34. Опишите конструкции и работу воздухоподогревателей, их достоинства и недостатки.

35. Опишите конструкции и работу водяных экономайзеров, схемы размещения воздухоподогревателей и экономайзеров в газовом тракте котла.

36. Опишите условия возникновения низкотемпературной коррозии и методы ее уменьшения.

37. Вследствие чего происходит наружное загрязнение низкотемпературных поверхностей нагрева и какими методами производится их очистка?

38. Перечислите марки сталей, используемых для различных поверхностей нагрева. Как зависит выбор марки от условий работы элементов котла?

39. Поясните взаимосвязь между маркой стали, давлением и температурой, при которых работает элемент котла, изготовленный из этой стали, и временем его безотказной работы.

40. Опишите основные методы контроля металла при эксплуатации котла.