Лекция 29. Обмуровочные ограждения.

Обмуровочные ограж­дения являются важным элементом парового котла, тре­бующим большой затраты материалов и труда для их выполнения. Они в значительной мере оказывают влия­ние на режим работы топки и конвективных газоходов. В мощных котлах масса обмуровки столь значительна, что оказывает существенное влияние на конструкцию каркаса и фундамента.

В негазоплотных котлах обмуровка представляет собой сплошные наружные стены, выполненные из кера­мических материалов, отделяющих газовый тракт котла от окружающей среды. Она подвергается воздействию раскаленных топочных продуктов сгорания, в потоке ко­торых содержатся зола, расплавленный шлак и недого-ревшие частицы топлива, изменению давления в топке (при обрыве факела и повторном зажигании топлива), переменным температурным напряжением, возникающим при пуске и останове котла, а также при колебаниях нагрузки, нагрузкам от температурных перемещений элементов котла, воздействию статических нагрузок от вышерасположенных конструкций и др. Наиболее опас­ны температурные напряжения, возникающие при пусках и остановах из-за неравномерности прогрева элементов котла, в результате чего в обмуровке возникают сжи­мающие, растягивающие и срезывающие усилия.

Учесть воздействие всех факторов на обмуровку при ее расчете и конструировании невозможно. Поэтому по­вышения надежности обмуровки достигают выбором материалов, способных работать в указанных тяжелых условиях, и разработкой конструкций, позволяющих уменьшить воздействие этих условий (составная кон­струкция обмуровки, температурные швы, компенсаторы и др.). Масса 1 современной легкой обмуровки со­ставляет около 850 кг. Масса обмуровки, отнесенная к 1 кг часовой паропроизводительности котла, состав­ляет 0,4—0,5 кг и более. Всего на обмуровку котла большой мощности расходуют более 2 тыс. т керамиче­ских материалов. Обмуровка должна быть огнеупорной, механически прочной, высокоплотной, обладать хороши­ми теплоизоляционными свойствами, хорошо сопротив­ляться температурным напряжениям и воздействию золы и расплавленных шлаков. Конструкция обмуровки тесно

Рис. 21.6. Области применения обмуровок различных типов.

связана с трубной системой поверхности нагрева топоч­ной камеры и конвективных газоходов.

В современных энергетических котлах применяют обмуровку двух типов: натрубную, которую крепят не­посредственно к экранным ограждениям топки и газо­ходов и передают на них нагрузку от обмуровки, и на-каркасную щитовую, которую крепят к каркасу котла. Щитовую обмуровку изготовляют в виде блоков в за­водских условиях и устанавливают одновременно с мон­тажом котла. Обмуровка выполняется многослойной: ближе к газовому тракту — огнеупорный слой с предель­ной рабочей температурой 1500—1800 , далее два — три слоя теплоизоляционного материала в зоне темпера­туры 500—900 . Наружную поверхность обмуровки по­крывают уплотняющей газонепроницаемой штукатуркой (допустимая рабочая температура 100—200 ) или ме­таллической обшивкой. При мембранном исполнении экранов газоплотных котлов достаточна легкая натрубная изоляция.

В ряде конструкций применяют комбинированную обмуровку: накаркасную щитовую в области призмати­ческой части топки и натрубную для холодной воронки или наклонного пода. При расширении экранных бло­ков, подвешенных к потолочным балкам каркаса, на­трубная обмуровка перемещается вниз вместе с труба­ми. Во избежание присоса воздуха в месте сочленения обеих частей обмуровки по периметру топки образуют температурный шов (горизонтальная плоскость /—/ на рис. 21.6,а). Для ограждения конвективных газоходов обычно применяют накаркасную обмуровку. При нагруб-ной обмуровке топочной камеры по периметру горизон­тального газохода предусматривают температурный шов в вертикальной плоскости (//—// на рис. 21.6,6), соеди­няющий шахты топочной камеры и конвективного газо­хода. В ряде конструкций натрубную обмуровку рас­пространяют и на часть конвективной шахты с располо­жением температурного шва III—III по периметру- вер­тикального газохода (рис. 21,6,в). Чем большую часть поверхности котла охватывает натрубная обмуровка, тем при меньшей температуре работает температурный шов и тем проще и надежнее его конструкция.