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 4из 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.