Лекция №19 Топочные экраны.
Это секции из параллельно включённых труб, покрывающих стены топки.
опускные
трубы
Типы экранов:
1) Гладкотрубный:
d × δ = 60 × 3 мм. В России обычно используют сталь Сm 20.
Применяют в котлах малой и средней мощности.
2) Шиповой:
К
трубам привариваются (перпендикулярно
осям) прутки (шипы dш
= 10 мм, hш = 25 мм).
Применяют в топках с жидким шлакоудалением
для ускорения воспламенения топлива и
улучшения вывода шлака в жидком виде.
3) Газоплотный (из плавиковых труб):
Т
акие
экраны непроницаемы для газов (∆α = 0).
Преимущества:
повышается тепловосприятие экранов и отсутствуют присосы в топку ((∆αт=0).
Пароперегреватель.
Служат для нагрева пара от температуры насыщения до требуемой температуры (tн = 200÷340ºС, tпе = 440÷545ºС).
Перегрев необходим по следующим причинам:
1) Повышается КПД теплоэнергетической установки в целом и, как следствие, снижается расход топлива.
2) Повышается надёжность работы турбины в связи с повышением степени сухости пара на выходе из турбин:
Конвективный пароперегреватель.
П
рямоточная
схема:
dтр = 32 – 38 – 42 мм.
δст = 3 – 5 мм.
∆tпрям = min => Hпрям = max.
Противоточная схема:
∆tпрот = max => Hпрот = min.
Недостаток: пережог выходных петель
(tст = tп
+
=> в 1-ых петлях повышается tст↑↑
= tп↑ +
↑
→ разрыв).
Недостатки предыдущих схем устраняет смешанная схема движения:
Для снижения тепловой разверки пароперегреватель делят на секции и осуществляют переброс пара:
Для повышения компактности змеевики уплотняют и сдваивают:
Три витка
Для защиты от пережога необходима высокая скорость пара: ↑Wп ≈ 25 м/с т.к. α2↑~ Wп0,6→↓tст
Если tпе < 400ºC используют Ст20.
При tпе = 410÷510ºС → 12Х1МФ.
Недостатки конвективного пароперегревателя:
↑∆Рп ≈ 10% Рб.
Высокое сопротивление прохода по газам.
Радиационный пароперегреватель.
qпе
с
↑Рпара → ↓qисп
и ↑qпе => c
ростом Р роль пароперегревающих
поверхностей в котле растёт и в топке
вместо части экранов устанавливают
радиационный перегреватель.
а
потолочные трубы
из барабана
б
)
Рп ≥ 14 МПа
Настенн. “Пе”
Для снижения tcт:
Радиационный перегреватель расхолаживают” холодным” насыщенным паром.
Скорость пара ~ 35 м/с.
Достоинства:
∆Рп < 0,3 МПа.
∆Рг = 0
Ширмовый перегреватель.
Д остоинства:
Высокое тепловосприятие ↑q ≈ 60%
.С
нижается
шлакование конвективного перегревателя.
20÷30 труб
Общая компоновка перегревателя.
Зависит от давления пара за котлом.
а) Р = 4 МПа, tпе = 440ºС, qпе ≈ 20%
б) Р = 10 МПа, tпе = 510ºС, qпе ≈ 30%
Тепловосприятие по пару:
Теплоотдача по газам:
