16.4 Вспомогательное оборудование

Экономайзеры служат для подогрева питательной воды отходящими из топки газами перед ее поступлением в испарительную часть котла. Располагают их в газоходе котла за пароперегревателями (по ходу движения газа) и изготовляют из стальных и чугунных труб, собранных в пакеты. Чугунные трубы имеют обычно наружное оребрение для повышения интенсивности теплоотдачи от дымовых газов к стенке труб, которая в данном случае лимитирует общую скорость теплоотдачи. Движение воды в трубах вертикальное, снизу вверх; выделяющиеся при нагреве воды пузырьки воздуха также перемещаются вверх и не препятствуют движению воды в трубах. Различают экономайзеры кипящего и некипящего типов, в первых из них до 10 % воды превращается в пар.

Пароводяная смесь выходит из аппарата при постоянной температуре насыщения, что облегчает работу барабана котельной установки. Однако в кипящих экономайзерах требуется поддерживать более высокие скорости потока, иначе из-за расслоения пара и воды может наступить перегрев труб.

При проектировании экономайзеров предусматривают, чтобы температура воды на входе в них была выше температуры точки росы дымовых газов, при этом на наружной стенке труб не происходит конденсации водяных паров, содержащихся в газах и, следовательно, не наблюдается интенсивной коррозии труб.

Воздухоподогреватели — это устройства для подогрева воздуха уходящими из котла дымовыми газами перед подачей его в топку котла. По способу теплообмена воздухоподогреватели подразделяют на рекуперативные, в которых передача теплоты от газа к воздуху осуществляется через разделяющую их стенку, и регенеративные, которые представляют собой набивку, заполняющую объем воздухоподогревателя, через которую поочередно продувают то дымовые газы, нагревающие набивку, то воздух, отбирающий теплоту от нагретой набивки.

В котлах малой и средней тепловой мощности воздухоподогреватели обычно выполняют в виде рекуперативных трубчатых теплообменников — многоходовых по воздуху. Дымовые газы движутся по вертикальным стальным трубам диаметром до 10 мм, а воздух омывает их снаружи, перемещаясь в поперечном направлении. По ходу газа воздухоподогреватели устанавливают за экономайзерами. Во избежание конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах, в воздухоподогревателе температура воздуха на входе в него поддерживается на 5...10 °С выше температуры точки росы дымовых газов путем предварительного нагрева воздуха или его рециркуляции. В первом случае воздух подогревают в специальных камерах, во Втором - смешивают с горячим воздухом, отбирая его из воздушного тракта на входе в дутьевой вентилятор. Поскольку в нижней части воздухоподогревателя все

ПРОИСХОДИТ низкотемпературная коррозия, то для увеличения его ремонтопригодности нижний ход воздухоподогревателя делают съемным, подвешивая его к балкам каркаса.

При работе котла трубы 4 из за нагрева удлиняются вверх и перемещают жестко связанные с ними промежуточные и верхнюю трубные доски. Чтобы обеспечить свободное перемещение трубной системы при одновременном сохранении плотности между газовым потоком и внешней средой, а также между воздушным и газовым потоками, устанавливают специальные компенсаторы температурных удлинений вы­полненные в виде сегментов-линз, уплотняющейся набивки или устройства погружного типа. В рекуперативных трубчатых подогревателях воздух можно подогреть до температуры максимум 350...380 °С.

Регенеративный воздухоподогреватель. Внутри металлического кожуха с помощью вала вращается ротор, разделенный вертикальными перегородками на отдель­ные секции. Внутри секций находится набивка, состоящая из тонкостенных гофрированных листов. К верхней и нижней частям кожуха приварены патрубки для подвода и отвода газов и воздуха. Вращением вала с перегородками обеспечивается кру­говое перемещение набивки. Находясь между газовыми патрубками, она нагревается, аккумулируя теплоту, а между воздушными патрубками охлаждается, отдавая теплоту нагреваемому воздуху. Регенеративные воздухоподогреватели более компактны и менее металлоемки, чем рекуперативные, и имеют более низкое, аэродинамическое сопротивление. Недостаток их состоит в том, что из-за наличия вращающихся деталей требуется устанавливать сложные уплотнения, которые не вполне надежны в работе. Кроме того, необходимо охлаждение подшипников и постоянный контроль за работой ротора; если в котле используется зольное топливо, то постепенно забиваются золой межпластинные зазоры. Конструктивно регенеративные воздухоподогреватели изготовляют как с вертикально, так и с горизонтально расположенным ротором.

Пароперегреватели — это устройства, предназначенные для повышения температуры насыщенного пара (перегрева) при его постоянном давлении путем передачи пару определенного количества теплоты от дымовых газов, проходящих по газовому трак­ту котельной установки. Их подразделяют на радиационные и конвективные в зависимости от преобладающего способа передачи теплоты в них.

Радиационные перегреватели располагают на выходе газов из топки или в газоходе, в зоне высоких температур дымовых газов, поэтому основной поток теплоты к ним передается за счет излучения. Конвективные перегреватели помещают в газоходе в зоне более низких температур, поэтому теплота в этом случае передается преимущественно путем конвективного теплообмена. Пароперегреватели изготовляют из труб диаметром 25...54 мм. В зависимости от направления движения пара и газа они бывают прямоточными, противоточными и со смешанным движением потоков Радиационные пароперегреватели конструктивно выполняют в виде ширм, которые состоят из близко расположенных одна от другой труб, находящихся в одной плоскости; концы труб вварены во входной и выходной коллектор. В котле обычно есть несколько рядов ширм, расположенных на расстоянии 450... 1000 мм одна от другой. Трубы в ширмах могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. Вертикальное располо­жение труб облегчает подвеску ширм (в этом случае ее осуществляют за коллекторы), но затрудняет слив конденсата при остановках котла.

Конвективные пароперегреватели выполняют в виде многорядных змеевиковых труб с их вертикальным или горизонтальным расположением.

Пароперегреватели устанавливают в газоходе котла перед экономайзерами в зоне с достаточно высокой температурой газов (600...1050°С), поэтому для повышения жаростойкости их изготовляют из перлитных сталей с добавками легирующих элементов либо из аустенитных. Расположение труб в конвективных пароперегревателях шахматное или коридорное.