- •Лекция 28. Принципы конструирования котельного агрегата. Компоновка и тепловой расчет парового котла.
- •Каркас парового котла.
- •Лекция 29. Обмуровочные ограждения.
- •Тепловая изоляция.
- •Тепловая схема котла.
- •Тепловой расчет котла.
- •Конструктивный расчет прямоточного котла.
- •Поверочный расчет парового котла.
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.