- •Лекция 27. Условия работы поверхностей нагрева. Тепловосприятие парообразующих поверхностей и их компоновка.
- •Методы повышения надежности топочных экранов и их конструкции.
- •Методы повышения надежности топочных экранов прямоточных котлов.
- •Особенности газоплотных экранов и методы повышения их надежности.
- •Футерованные экраны.
Лекция 27. Условия работы поверхностей нагрева. Тепловосприятие парообразующих поверхностей и их компоновка.
Парообразующие поверхности котлов различных систем отличаются друг от друга, но всегда они располагаются в основном в топочной камере и воспринимают теплоту радиацией. Топочные экраны воспринимают 35—40 полного количества теплоты, выделяемой в топочной камере. Это обстоятельство в свою очередь оказывает сильное влияние на распределение теплоты между различными поверхностями нагрева (табл. 17.1). Так, при среднем давлении 4 МПа теплоты, получаемой радиацией, недостаточно для покрытия полной потребности на парообразование (62 ), в связи с чем часть теплоты, затрачи-
ваемой на испарение воды, передают в экономайзер. Поэтому в барабанных котлах среднего давления обычно экономайзер выполняют кипящего типа, т. е. таким, в котором питательная вода не только подогревается до насыщения, но и частично превращается в пар. В барабанных котлах высокого давления (14 МПа и выше) доля теплоты, используемая на парообразование, в значительной мере снижается (табл. 17.1), и теплоты, передаваемой в топочной камере, становится достаточно для образования требуемого количества пара, в связи с чем экономайзер выполняют некипящего типа. Прямоточные котлы также имеют некипящие экономайзеры, из которых вода переходит в парообразующие трубы через распределительный коллектор. Подача в коллектор не воды, а пароводяной смеси вызвала бы резко неравномерное ее распределение по параллельным трубам.
В барабанных котлах среднего давления, кроме кипящих экономайзеров, для покрытия недостающей парообразующей поверхности нагрева иногда применяют конвективные парообразующие поверхности нагрева — конвективные пучки. Конвективной парообразующей поверхностью нагрева в прямоточных котлах является переходная зона, вынесенная в конвективный газоход,— вынесенная переходная зона, по конструкции напоминающая змеевиковый экономайзер; ее располагают между
Рис. 17. Типы экранов.
а — гладкотрубный; б — газоплотный из плавниковых труб; в — то же с приварными ребрами прямоугольного сечения; г —то же с наплавкой металла между трубами.
пароперегревателем и экономайзером. В переходной зоне заканчивается парообразование, и пар доводится до слабого перегрева (на 10—20 ).
Парообразующие поверхности при давлении выше 14 МПа для котлов всех систем почти исключительно располагают в топочной камере в виде топочных экранов, воспринимающих лучистую теплоту.
Различают экраны гладкотрубные, в которых трубы расположены с небольшим зазором 4—6 мм (рис. 17.1,а), и газоплотные, состоящие из панелей, изготовленных из прессованных или катаных плавниковых труб или из гладких труб с приваренными к ним ребрами прямоугольного сечения либо с заплавленны-ми промежутками между ними (рис. 17.1,6—г). Экраны из таких сваренных между собой панелей образуют цельносварную газоплотную конструкцию. Их называют мембранными. Для образования в топке зоны устойчивого воспламенения топлив с малым выходом летучих и их интенсивного горения экраны всех типов в области горелок снабжаются шипами и покрываются огнеупорной массой — футерованные экраны (рис. 17.2).