2.Виды камерных топок. Горелки.

Топка нужна для сжигания топлива т.е. для превращения хим. энергии исходного горючего вещества в тепловую энергию продуктов сгорания.

1) по методу сжигания топлива камерные топки делятся на факельные ( прямой выход газов из топки) и вихревые.

2) по числу камер одно- и двухкамерные.

3) по виду сжигаемого топлива: пылеугольные и газомазутные.

4) по способу удаления шлака топки с твердым и жидким шлакоудалением.

Топки работают под разряжением или под наддувом, т.е. под избыточным давлением по отношению к атмосферному.

Горелки выдают в топку 2 раздельных потока: пылевоздушная смесь и вторичный воздух.

Различают: а)пылевые б) газомазутные.

Пылевые горелки – вихревые и прямоточные.

Для лучшего горения к горелкам подается вторичный воздух t=250-420 ⁰С.

Вихревые горелки выполняют: 1) 2-х улиточные с закручиванием аэропыли и вторичного воздуха в улиточном аппарате. 2) прямоточно-улиточные аэропыль подается по прямоточному каналу и раздается в сторону, а вторичный воздух закручивается в улиточном аппарате. 3) улиточно-лопаточные с улиточным закручиванием потоком аэропыли и лопаточным закручиванием вторичного воздуха. 4) 2-х лопаточные. Вихревые горелки применяются для любого вида твердого топлива, но лучше для топлив с малым выходом летучих веществ.

Прямоточные горелки – использование при сжигании низкосортного топлива. Они могут быть установлены не подвижно или выполнены как поворотные. Прямоточные горелки выполняют с небольшой производительностью.

Газомазутные горелки на 1м³ природного газа горелки расходуется 20 м³ горячего воздуха. Для сжигания 1кг мазута нужно 15м³ воздуха.

Расположение вихревых горелок а) фронтальное 2-хярусное

б)встречное(2-х фронтальное):

-мощных ПК

в) встречное с боковых стен топки:

Распределение прямот-х горелок:

1. встречно- смешенное:

2. угловое с блочным соударением струей:

3. угловое с тангенциальным направлением струй:

3. Констр-ции п/перегр-лей и их компоновка. Регул-е т-ры перегр-го пара.

Виды пароперегревателей.

П/п – предназначен для перегрева поступающего в него насыщенного пара до заданной температуры его перегрева. Температура пара здесь достигает наибольших значений и металл п/п-ля работает в условиях близких к предельно допустимым.

По виду тепловосприятия и конструкции различают п/п-ли:

- конвективные, располагаемые в газоходах котла и получающие теплоту конвекцией.

- радиационные, размещенные на стенах и потолке топочной камеры и гориз.газохода и получающие теплоту, в основном, радиацией от высоконагретых газов.

- полурадиационные, находящиеся в верхней части топки на входе в горизонтальный газоход. Выполняются в виде плоских ширм или лент, собранных из пароперегревательных труб.

По назначению делят на:

- основные, в которых перегревается пар высокого или сверхкритического давления

- промежуточные, для повторного перегрева пара, частично отработавшего в турбине.

Конвективные п/п-ли выполняют из стальных труб наружным диаметром 32-42 мм для высокого и сверхкритического давления и толщиной стенки 5-7 мм.

Обычно для п/п-лей применяют гладкие трубы, единственным недостатком которых является невысокое тепловосприятие при умеренных скоростях газового потока. Из труб п/п-ля образуют змеевики с радиусами гибов труб не менее 1,9 d . Концы змеевиков приваривают к коллекторам круглого сечения. Так образуются змеевиковые пакеты перегревателя. Расстояние между рядами змеевиков (вдоль коллектора) S1=(2-5)d. Различают змеевики одно- двух и многорядные. Они отличаются числом параллельных труб образующих змеевик.

Ширмовые пароперегреватели.

По конструкции представляют собой систему из большого числа вертикальных труб (14-50 шт), имеющих один гиб на 180⁰С и образующих широкую плоскую ленту, которая имеет опускной и подъемный участки. Их размещают на выходе из топочной камеры на заметном удалении друг от друга (шаг ширм S=550-700 мм). Газовый поток движется вдоль плоских ширм и передает теплоту трубам ширм радиационным и конвективным путем. Ширмовые перегреватели обычно получают 20-40% всего тепловосприятия пароперегревателя.

Радиационные пароперегреватели.

Выполняют настенными и обычно размещают в верхней части топки., где ниже тепловые потоки. Радиационный пароперегреватель обычно занимают потолок топки, а если этого недостаточно, то его размещают и на вертикальных стенах. Радиационные панели перегревателя в зоне, закрытой топочными экранами, располагают поверх экранных труб в верхней части топки.

Паропер-ль - трубч-я пов-ть нагрева, служ-я для подогрева пара выше т-ры насыщ-я за счет т-ты, переданной конвекцией: радиацией в топке и конвекцией в газоходах. ПП в перегр-ле прох-т послед-но: потолоч-й перегр-ль, ширмы - плоскотрубч-е полурад-е пов-ти, далее 1й контур конвек-го перегр-ля и 2й. За ними расп-н пароохл-ль, впрыск-ий пит-ую воду. Пройдя перегр-й пар напра-ся к потреб-лю с необх-ой т-рой перегрева. На конвек-й вторичный промеж-й пароперегр-ль, служ-й для повыш-я т-ры. Перед пароперегр-лем устан-н фестон, яв-ся испар-ой пов-тью. Назнач-е фестона в орган-ции своб-ого вых-а из топки топ-х газов в поворот-й горизонт-й газоход. В ПП перегрев, выше т-ры насыщ-я необх-м по сообр-м повыш-я термич-гo КПД для предупр-я эрозии лопат-ro аппарата водой из сконденс-ся на лопатках турбины пара. Перегрев пара осущ-ся в трубч-х пов-тях, обычно радиационно-конвек-го типа. Пов-ти нагрева пер-ля м классиф-ть из сообр-й передачи т-ты от дым-х газов, радиация (радиационные полурадиац-е) конвекция (конвективные пов-ти) и смеш-й (радиационно-конв-е пов-сти нагрева). Осн-ми констр-ми дета-ми паропер-ля явл-ся сталь, часто легир-ые, трубы и коллекторы. Наружный диаметр труб 28-42 мм, промеж-го перегр-ля - до. 60мм. Радиац-ая пов-ть нагрева паропер-ля размещ-ся в топке с распол-м труб перегр-ля м/у испарит-ми трубами экранов. Вертик-е перегр-ли крепятся к потолоч-му перекрытию котла. Горизон-е перегр-ли крепят на подвесных трубках, охлаж-х паром. Панели и пакеты змеевиков крепятся дистанцион-ми вставками и подвесками из жароупорной стали. Классиф-т перегр-ли и по сп-бу взаим-го дв-я пара и движ-я газов, здесь различают прямоток, противоток, двойной противоток, смешанный ток. При прямотоке интенс-ть теплопер-чи умеренная, перегрев мет-ла труб маловер-ен; при противотоке, наоборот, но увелич-ся опасность перегрева труб.

2 основных метода регул-я тем-ры перегрева: паровой и газовый. Паровое регул-е основано на умен-ии энтальпии пара либо путем отбора от него части т-ты и передачи ее пит. воде, либо путем вспрыска в пар обессоленной воды. 2) Газовое регулирование – основано на изменении тепловосприятия поверхности нагрева с газовой стороны до значения, необх-го для пол-я заданного уровня тем-ры перегрева пара. 1-3- места установки ПО; РП- радиац. ПП; КП - конвектв. ПП

Способы регулир-я т-ры перегрева пара. Задача регулир-ия - удерживать т-ру перегрева пара на постоянном ном-ом уровне, соотв-щем расчетному режиму при 100%-ной нагрузке. Здесъ возм-ны два регулир-ия: первый - когда пов-ть нагрева рассчитана с запасом на возмож-ть регулир-ия путем сниж-я излишка перегрева, второй - когда поверхность нагрева дает необх-ую т-ру перегрева при 100%-ной нагр-ке, а при умен-ии нагр-ки требует подвода допол-ой т-ты на перегрев для пополнения недостатка перегрева. Регул-е т-ры, перегрева осущ-ся: путем снятия излишнего перегрева пара или путем увел-ия перегрева пара до номин-ой вел-ны. В первом случае испол-ся пов-тные . или впрыскив-ие пароохлад-ли, во втором - газовое регулир-ие. К газовому регул-ю относятся: рецирк-я продуктов сг-я, байпасирование части потока продуктов сг-я помимо пов-ти нагрева ПП и изм-е положения факела в топке. Условия для регулир-я бараб-го и прямоточ-го котла различны. Если для бараб-го котла при любом изменении нагрузки в пароперегр-ль направл-ся пар с энтальпией, близкой к I", то в прямот-м агрегате место начала перегрева может меняться. Здесь сущ-ет прямая завис-ть м-у паропроизв-тью и расходом топлива. Эту зав-ть, т.е. отношение П/В_Р, необходимо выдерживать при любом измен-ии нагрузки. Учитывая, что синхронно выдержать отношение О/В_Р практически невозможно, т-ру перегретого пара на выходе из прямоточного котла всегда приходится поддерживать и другими методами. Регулирование пароохлад-ми. Уст-ка пов-ных пароохл-лей по тракту паропер-ля возможна в трех местах: на входе; на выходе; в рассечку. При уст-ке пароохл-ля на входе возникает большое запаздывание в регулир-и из-за времени прохода пара по длине перегрев-й трубы и времени изменения аккумулир-й спос-ти пов-ти нагрева. Это запазд-е может сост-ть неск-ко сек, что яв-ся сущ-м недост-м. Уст-ка пароохл-я на выходе не имеет такого недостатка; регул-е будет малоинерц-ым. Но и в этом случае сущ-т большой недост-к: выходной пакет пов-ти пароперегр-ля оказыв-я незащиш-м от излишнего перегрева металла труб. Пар на выходе при ном-й нагрузке будет иметь завыш-ю т-ру и больше, чем ном-я. Т-ра металла выходного участка может достигнуть недоп-ой вел-ны для отд-х труб. При уст-вке пароохл-ля в рассечку выходной пакет паропер-ля будет защищен от излишнего перегрева, а запазд-е регул-я пол-ся незначит-м. Пароохл-ли устан-т после радиац-х пов-тей нагрева и перед вых-м пакетом конвек-ro пароперегр-ля, т.е. за 180-250 кДж/и­до вых-й энт-ии пара.