РЕКУПЕРАТИВНЫЕ И РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛИ ДЛЯ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Вопрос

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 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.

 

 

 

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.

 

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).

Вопрос

Гладкотрубные экраны применяют в кот­лах всех систем, работающих под разреже­нием (с уравновешенной тягой). При естест­венной циркуляции топочные экраны распола­гают почти исключительно вертикально и в от­дельных случаях круто наклонно. Учитывая возможность организации движения пароводя­ной смеси со скоростью, предотвращающей нарушение гидравлических режимов, парооб­разующие поверхности котлов прямоточных и с многократной принудительной циркуляцией можно ориентировать в пространстве любым способом, выполняя топочные экраны верти­кальными, горизонтальными и подъемно-опуск­ными.

 

 

Рис. 17.2. Конструкции футерованных экранов.

в — настенного гладкотрубвого; 6 — настенного мембранного; в — двусветного; / — шипы; 2 — труба- 3 — обшивка- 4 — пластич­ная хромитовая масса; 5 —карборунд; 5 — мембрана.

 

 

 

Рис. 17.3. Схемы контуров естественной циркуляции. а — с непосредственной выдачей пароводяной смеси в барабане б — с выдачей пароводяной смеси через коллектор; / — водоподводящие (опускные) трубы; 2 — парообразующие (подгеч ные) трубы; 3 —пароотводящие трубы; 4 — коллектор.

В соответствии с особенностями естествен­ной циркуляции и принудителъного движения рабочей среды ниже рассматриваются методы повышения надежности топочных экранов кот­лов с. естественной циркуляцией и прямоточ­ных котлов и их конструкции.

Методы повышения надежности циркуля­ции.Вправильно спроектированных и выпол­ненных контурах циркуляции при нормальной эксплуатации котлов обычно не возникает трудностей в отношении надежной их работы. Напомним, однако, что с повышением давле­ния движущий напор циркуляции падает. Рост единичной паропроизводительности котла связан с увеличением ширины пане­лей циркуляционных контуров, а следователь­но, с большими неравномерностями обогрева параллельно работающих труб, отрицательно влияющими на циркуляцию. Существенно по­вышается интенсивность обогрева парообразу­ющих труб с увеличением мощности.

Переход к мощным энергетическим уста­новкам на высокие параметры пара в усло­виях постоянного развития теплоэнергетики повышает требования к надежности котла в целом и надежности контуров циркуляции в особенности.

Основным источником нарушения циркуля­ционных режимов является неравномерность обогрева по ширине контура. Неравномерность обогрева по высоте труб контура играет мень­шую роль, так как при этом все параллельно включенные и вертикально расположенные трубы получают одинаковое количество тепло­ты и охлаждаются одинаковым количеством проходящей через них воды. Неравномерность обогрева по ширине вызывается конструктив­ными особенностями контура циркуляции (см. рис. 12.11) и условиями эксплуатации (см. рис. 12.12). Неравномерности обогрева, вызы­ваемые конструктивными особенностями кон­тура, с той или иной полнотой всегда могут быть учтены в процессе проектирования. Ме­нее определенные неравномерности возникают в процессе эксплуатации. Главным фактором неравномерности тепловосприятия является шлакование. Шлакование никогда не бывает равномерным по всей поверхности экрана, оно зависит от многих факторов и, в частности, от воздушного режима в топке, равномерности подачи топлива через горелки в топочную ка­меру и др. Сильно зашлакованные и потому слабообогреваемые трубы получают в целом меньше теплоты по сравнению с чистыми тру­бами, и поэтому у них и меньший движущий напор, и через них проходит и меньше охлаж­дающей (циркулирующей) воды. Такие трубы плохо охлаждаются; они могут перегреваться в оголенных участках вследствие интенсивного подвода к ним теплоты.

С повышением давления, особенно при полезный напор циркуляции за­метно снижается (см. рис. 12.3). Падает и средняя кратность циркуляции, оказывающая весьма существенное влияние на температура ный режим металла обогреваемых труб. По этому обеспечение достаточной кратности циркуляции является важным этапом проек­тирования циркуляционных контуров.

Основными методами повышения надежно­сти циркуляции являются повышение кратно­сти циркуляции и секционирование широких панелей подъемных труб.

Увеличение кратности циркуляции. Конту­ры циркуляции выполняются с непосредствен­ным присоединением парообразующих труб к барабану или через коллектор с помощью пароотводящих труб.

При данной производительности контура кратность циркуляции обеспечивается доста­точным (по условиям надежного охлаждения обогреваемых труб) расходом через него во­ды — соответствующим сечением водоподво­дящих труб и пароотводящих труб контура циркуляции (рис. 17.3).

На рис. 17.4 видно, что для контура с не­посредственным вводом парообразующих труб в барабан (рис. 17.3,а) при малом сечении опускных труб кривая, выражающая их гид­равлическое сопротивление проходит круто и в пересечении с характеристикой по­лезных напоров контура образует рабо­чую точку диаграммы циркуляции. В этой точке гидравлическое сопротивление чрезмер­но велико, а скорость циркуляции и расход во­ды ограничены. В таких условиях резко сокра­щается запас по застою циркуляции, а огра­ниченный расход воды может не обеспечить надежного отвода теплоты парообразующих труб.

Вопрос

В газоплотных котлах топочные экраны выполняются в виде вертикальных панелей. Допустимая разность температуры стыкуемых труб по условиям прочности не должна пре­вышать Это условие легко выпол­няется при одноходовом вертикальном движе­нии (короткие трубы), когда разность темпе­ратуры рабочего тела в соседних трубах не превышает допустимого предела и никаких специальных мер в этом отношении принимать не надо. В двухходовой схеме панели экранов конструктивно соединены между собой парал­лельно, а по рабочему телу последовательно (рис. 17.16,а), что из-за большой разности температур между сваривае­мыми панелями (рис. 17.16,б) может привести к чрезмерным температурным напряжениям, нарушению газоплотности и даже разрыву труб.

Топочные экраны, особенно котлов СКД. работают в тяжелых условиях: высокие температура, давление рабочего тела, температу pa факела и большая интенсивность обогрева,

 

 

 

 

Рис. 17.16. Схема двухходового цельносварного экрана (а) и график перепада температуры сопряженных па­нелей на входе и выходе(б). / и 2 —панели экрана; 3 и 4 — вход и выход рабочего тела.

агрессивная среда топочных газов. Поэтому очень важно повысить надежность работы то­почных экранов, что при хорошей организа­ции процессов, протекающих по обе стороны теплообменной стенки экранов, в газоплотных котлах достигается максимально возможным уменьшением Основными методами умень­шения между свариваемыми панелями яв­ляются: рециркуляция продуктов сгорания и рабочей среды, перемешивание рабочей среды по тракту (по длине экранов), байпасирова-ние части холодного потока.

Байпасирование части холодного потока.В этой схеме часть рабочего тела проходит мимо первой панели обогреваемых экранов, что увеличивает подвод теплоты на единицу его расхода и вызывает повышение температуры на выходе из этой панели. При этом уменьшается разность температуры свариваемых соседних панелей, и ее можно поддерживать на допустимом уровне даже в наиболее опасной зоне на выходе из панелей (рис. 17.17,6). Перераспределение расходов между панелью и линией байпасирования почти не влияет на В этой схеме массовая скорость увеличивается по тракту: в первом ходе НРЧ она наименьшая, во вто­ром — наибольшая, что позволяет повысить температу­ру среды на входе и выходе первого хода и приблизить их к соответствующим температурам второго хода (рис. 17.17,6). Долю байпасируемой среды выбирают

Рис. 17.17. Схема двухходового цельносварного экрана с байпасированием (а) и график перепада температуры сопряженных панелей на входе и выходе (б)

 

'

Рис. 17.19. Влияние ре- Рис. 17.20. Схема двухходо-циркуляции рабочей ере- вого цельносварного экрана ды на перепад темпера- с эжектором (график пере­туры сопряженных пане- падатемпературы сопря-лей двухходового цельно- женчых панелей на входе сварного экрана. _и выходе см на рис. 17.18,6). Обозначения те же, что и на рис. 17.16; кроме того, 5 — эжек­тор; 5 — дроссель.

в зависимости от соотношения массовых скоростей сре­ды и тепловыделения в топке. Ориентировочно она рав­на что обеспечивает удовлетворительный тем­пературный режим и надежную работу экранов.

Рециркуляция рабочей среды основана на увели­чении расхода через высоконапряженные топочные экра­ны в результате подвода части прошедшего через НРЧ потока (рис. 17.18,а). При постоянном обогреве это снижает удельный прирост энтальпии рабочей среды Температура среды на входе в поверхность нагрева повышается, а на выходе такая же, как и без рецирку­ляции (рис. 17,18,6). Соответственно уменьшается что необходимо по условиям стыкования смежных па­нелей в котлах с многоходовыми газоплотными экра­нами.

Создание дополнительного расхода среды при ма­лой нагрузке, включая и пусковые режимы, обеспе­чивает надежное охлаждение экранов, что особенно важно при сжигании мазута, характеризующегося вы­соким удельным тепловыделением. Благодаря этому представляется возможность снизить растопочную на­грузку до Температурный режим сопряженных панелей зави­сит от кратности рециркуляции под которой понимают отношение расхода среды в панелях с учетом ре­циркуляции к прямоточному расходу (расходу без рециркуляции)

 

 

 

 

С повышением кратности рециркуляции температур­ная разность свариваемых панелей уменьшается (рис. 17.19). Разновидностью рециркуляции является эжектирование части горячего потока (рис. 17.20). Это снижает тепловосприятие в стыкуемых панелях экрана и соответственно уменьшает по всей высоте сосед­них панелей. Увеличение расхода рабочего тела и со­ответствующее уменьшение тепловосприятия на единицу этого расхода уменьшают тепловую разверку. Недо­статки схемы: повышенное гидравлическое сопротивле­ние тракта рабочего тела и ограниченная производи­тельность эжектора.

Перемешивание рабочей среды. Для интенсивно обогреваемых труб топочных экранов значительные теп­ловые разверки опасны. Опасность возрастает по мере роста тепловосприятия труб, которое усиливается с уве­личением их длины. Ограничение тепловой разверки особенно важно для топочных экранов газоплотных котлов. Поэтому в мощных котлах' экраны делят на ярусы, стыкуемые между собой разъемами в виде сме­сительных коллекторов (рис. 17.21). Для повышения плотности и надежности следует стремиться к мини­мальному числу — одному разъему, например, между НРЧ и СРЧ или СРЧ и ВРЧ. Деление на ярусы сни­жает тепловосприятие среды в пределах каждого яруса и, следовательно, максимальную температуру стенки.

 

Рециркуляция продуктов сгорания является эффек­тивным средством повышения надежности экранов Продукты сгорания забирают за экономайзером с тем­пературой около 350°С и подают в зону максимального тепловыделения. Вследствие разбавления окислителя инертными газами и затягивания процесса горения топ­лива рециркуляция приводит к снижению температуры в топке и уменьшению тепловых нагрузок. Это особенно важно для газомазутных котлов, у которых топоч­ные экраны подвергаются интенсивному обогреву.

Газоплотные сварные экраны являются ин­тенсифицированной поверхностью нагрева. Они имеют на 10—15 меньшую массу на единицу лучевоспринимающей поверхности пс сравнению с гладкотрубными; шаг труб мож­но увеличить, соответственно сократив их чис­ло и подобрав суммарное сечение по условиям обеспечения необходимой массовой скорости рабочей среды. Эти экраны находятся в луч­ших условиях работы, так как часть погло­щенной плавниками теплоты передается тыль­ной стороне труб благодаря растечке, что превращает эту часть труб в активную по­верхность нагрева. Исключены выход отдель­ных труб из плоскости экрана и ухудшение по этой причине их температурного режима. Газоплотные сварные экраны не требуют тя­желой обмуровки (достаточна легкая тепло­изоляция), допускают обмывку экранов без опасения увлажнить теплоизоляционный слой и вызвать коррозию в труднодоступных местах.

Надежность газоплотных сварных экранов при фиксированном относительном шаге труб зависит от интенсивности обогрева. Допусти­мая интенсивность обогрева устанавливается расчетом тепловой работы газоллотного экра­на. При заданной интенсивности обогрева подлежит расчету соотношение геометрических характеристик экрана при заданном диаметре труб (относительный шаг, толщина плавни­ков), обеспечивающее надежный отвод тепло­ты от плавников через трубу рабочей среде.

Газоплотные сварные панели предъявляют повышенные требования к равномерности условий работы труб. В наибольшей степени этому удовлетворяют газоплотные котлы с вер­тикальными ограждающими цельносварными экранами и подъемным движением среды. С учетом обеспечения необходимой массовой скорости рабочей среды число параллельных труб получается ограниченным при значитель­ном периметре топки в котлах большой мощности. Поэтому увеличение периметра топки непосредственно связано с увеличением либо числа автономных потоков, либо числа после­довательно включенных ходов. Первое неце­лесообразно по условиям резкого увеличения числа единиц арматуры и усложнения автома-

 

Рис. 17.22. Узел разъема «перчаточного» типа. / — трубь: топочного экрана; 2 — коллектор; 3 — короб.

тики, эксплуатации и понижения надежности, второе повышает разность температур стыкуе­мых труб, что понижает надежность и, кроме того, увеличивает число и массу необогревае-мых труб и повышает гидравлическое сопро­тивление.

С целью уменьшения периметра топки га­зоплотные котлы проектируют на повышенную удельную паропроизводительность фронта 80—120 . При этом глубину топочной камеры несколько увеличивают, приближаясь к квадратному сечению, имеющему при одина­ковых теплонапряжениях сечения топки минимальный периметр.

Схема газоплотных сварных экранов газомазутного котла с вертикальными панелями, имеющими по высоте два разъема, показана на рис. 17.21. Узел разъема «перчаточного» типа см. рис. 17.22. Образую­щиеся в нем неплотности в месте разъема уплотняют фигурной планкой, а весь разъем помещается внутри стального короба по всему периметру топочной ка­меры.

Потолочный экран выполняют из отдельных бло­ков газоплотных панелей. Для прохода труб ширм, подвесных труб конвективных пакетов в потолочных панелях специальной разводкой труб образуют отвер­стия, а места прохода уплотняют. Пример уплотнения сильфонного типа прохода труб через потолок показан на рис. 17.23.

Особенно велико значение высокой плотности в котлах с наддувом, в которых избыточное давление про-

 

Рис. 17.23. Узел уплотнения прохода труб через потолок.

/_ труба; 2 — неподвижная опора; 3 — подвижная опора; 4 — сильфон.

Рис. 17.25. Разводка труб в цельносварном экране.

1 — экранные трубы; 2 — стальная рама, приваренная к трувам.

 

 

 

Рис. 17.26. Лючок газоплотного котла.

1— прижимная гайка; 2— обойма; 3 — смотровое стекло; 4 — заслонка; 5 — контргайка; 6 — гайка, регулирующая зазор б; 7 — кольцевая щель для воздуха; 8 — конусный наконечник; 9 — крепежная рама; 10 — подвод воздуха под давлением.

дуктов сгорания наиболее велико в топочной камере. Обеспечение плотности в потолочном экране таких кот­лов представляет наибольшие трудности в связи с тем, что через него проходит огромное количество труб по­верхностей нагрева. Поэтому над потолочным экраном помещают вторую охлаждающую стенку, образуя меж­ду ними «теплый ящик». Теплый ящик и сопрягаемые с ним трубные панели при нагревании расширяются по-разному, в связи с чем по периметру котла он уплот­няется компенсаторами (рис. 17.24).

Для обслуживания газового тракта в наружном ограждении котла предусматривают лазовые затворы диаметром 450 мм. В зоне разводки труб у лаза уплот­нение осуществляется стальной рамой, приваренной к трубам панели (рис. 17.25). Экранные трубы отво­дятся в наружную сторону. В экранах, выполненных из плавниковых труб, в местах их разводки вваривают­ся гладкие трубы того же диаметра.

Лючки служат для наблюдения за процессом го­рения и состоянием поверхностей нагрева. Разводка труб выполняется аналогично. Диаметр отверстия 100 мм. Лючки закрываются жаропрочным стеклом. В газоплотных котлах для возможности замены стекла, а также ввода в газовый тракт измерительных устройств их снабжают защитной воздушной завесой (рис. 17.26).

Вопрос

Камеры интенсивного горения топок с жид­ким шлакоудалением, циклонные топки, а так­же зажигательные пояса топок для топлив с малым выходом летучих ограждают футеро­ванными настенными (рис. 17.2,а, б) и дву­светными (рис. 17.2,в) экранами.

Для создания футерованного экрана при­варивают к трубам контактной сваркой шипы (прутки) диаметром 10—12 и высотой 15— 20 мм. Шипы являются каркасом для крепле­ния карбидокремниевой набивной массы из огнеупорного материала, одновременно отво­дящим от нее тепло к экранным (охлаждае­мым) трубам. Набивная масса в несколько раз уменьшает тепловосприятие экранов. Вме­сте с тем ее теплопроводность должна быть достаточной для отвода воспринимаемой теп­лоты.

 

Рис. 17.27. Температурный режим футерованного экрана

1 — хромит; 2 — шипы; .? —экранная труба; 4 — изоляционна масса; 5, 8— металлические сетки; 6 — штырь для крепления обмуровки; 7 — золонитовые плиты; 9— уплотняющая штука-турка; 10— газонепроницаемая обмазка; А—температура об-муровки; Б — температура штыря 6.

Отвод теплоты связан также с плотностью расположения шипов, под которой понимают сумму их торцевых сечений, приходящуюся на поверхности экранных труб. Чем больше плотность шипования, тем надежнее охлаждение набивной массы. Предел этому определяется технологическими возможностями приварки шипов. Для мощных котлов плотность шипования 0,15—0,25. Хороший контакт массы с поверхностью шипов и труб достигается уплотнением набивки пневматическими молот­ками. В качестве примера на рис. 17.27 пока-зан температурный режим гладкотрубного футерованного экрана котла

Экраны, покрытые шипами, работают в тяжелых температурных условиях, приводящих к обгоранию огнеупорной набивной массы и самих шипов. Длительность службы футерованных экранов зависит от ряда факторов: температуры в топке, геометрических пара­метров и материала шипов, контактного сопротивления между металлом и набивной массой и их коэффициента теплопроводности, а также свойств шлака. При прочих paвных условиях уменьшение длины шипов до 10—15 мм и увеличение коэффициента теплопровод­ности набивной массы до позволяют заметно повысить надежность экранов.

Высота шипов и толщина набивной массы в про­цессе эксплуатации как бы «саморегулируются», т.е. устанавливаются в соответствии с условиями их тепло-вой работы. Если отвод теплоты экранными трубами недостаточен, то обращенная в топку ее поверхность вместе с обнажающимися при этом шипами оплавляется, растворяется в расплавленном шлаке и им же заплавляется. В результате устанавливаются такая толщина массы и соответствующая высота шипов, покры­тых слоем шлака, которые отвечают балансу теплоты в экране. Для повышения шлакоустойчивости карбидо-кремнлевую футеровку экранов с огневой стороны иног­да покрывают вторым слоем более шлакоустойчивой корундовой массы. Двухслойная футеровка экранов улучшает температурный режим шипов. Эксплуатация футерованных газоплотных экранов с шипами сложнее гладкотрубных, так как после обгорания шипов при­ходится заменять соответственно и более сложные уча­стки экранов.

В качестве своеобразной ошиповки применяют оребрение накаткой наружной поверхности труб. Накатан­ные трубы чрезвычайно стойки, технологичны, хорошо удерживают набивную массу и удобнее при ремонте экранов.

Вопрос

Пароперегреватель устройство, предназначенное для получения перегретого пара с температурой выше, чем температура насыщения в барабане при том же давлении, что и в котле Он является одним из наиболее ответственных элементов котла, так как температура пара здесь достигает наибольших значений, и металл перегревателя работа­ет в условиях, близких к предельно допустимым.

По назначения пароперегреватели делятся на основные, в которых перегревается пар высокого давления или сверх критического давления (СКД); промежуточные, в которых перегревается пар, частично отработавший в турбине.

По виду тепловосприятия пароперегреватели разделяют на конвективные – располагаются в конвективном газоходе и получают теплоту конвекцией; радиационные – устанавливаются на стенах топочной камеры и получают теплоту радиацией; ширмовые (полурадиационные) – располагаются в верхней части топки и частично в горизонтальном газоходе между радиационными и конвективными поверхностями нагрева.

Конвективные пароперегревате­ли выполняют из стальных труб наружным диаметром 32— 42 мм для высокого и сверхкрити­ческого давления и толщиной стен­ки 5—7 мм. Различают змеевики одно- и многорядные. Они отличаются числом рядов параллельных труб, выходящих из коллектора. При большой тепловой мощности котла змеевики паропере­гревателя выполняют обычно в три-четыре ряда труб, при этом затруд­няются условия для приварки концов труб в коллекторе, увеличивается число сверлений в нем, и уменьшается его прочность.

В зависимости от направления движения потоков пара и продук­тов сгорания в пакетах перегревате­ля различают прямоточные, противоточные и смешанные схемы дви­жения.

 

Рисунок 2.31 – Схемы движения пара и продуктов сгорания в конвективных пароперегревателях:

а – прямоточное; б – противоточное; в – смешанное.

В противоточном пакете паропе­регревателя достигается максимальный температурный напор между продуктами сгорания и паром, что уменьшает поверхность нагрева и расход металла. Недос­татком схемы является опасность пережога последних по ходу пара участков змеевиков, так как здесь пар наиболее высокой температуры встречается с продуктами сгорания, также имеющими наибольшую тем­пературу, и металл труб находится в тяжелых температурных условиях.

 

Рисунок 2.32 – Схема вертикального конвективного пароперегревателя:

1 – барабан котла; 2 – главная паровая задвижка; 3 – выходной коллектор перегретого пара; 4 – промежуточный коллектор с поверхностным пароохладителем; 5 – балка для подвески змеевиков; 6 – подвеска змеевиков; 7 – змеевик первой ступени пароперегревателя; 8 – дистанционная планка; 9 – дистанционная гребенка; 10 – змеевик второй ступени пароперегревателя; ПГ – продукты горения.

 

При прямотоке темпе­ратурный напор получается меньше, чем при противотоке, и соответст­венно увеличивается необходимая поверхность нагрева. Однако усло­вия работы металла лучше, так как участки змеевиков с наибольшей температурой пара обогреваются продуктами сгорания, уже частично охлажденными. Оптимальных усло­вий надежности и умеренной стои­мости конвективного пароперегрева­теля достигают в смешанной схеме взаимного движения. По схеме противотока работают только конвективные поверхности, омываемые газами температурой не выше 600 – 850 °С в зависимости от качества металла. Наибольшая ско­рость пара и, следовательно, наибо­лее интенсивное охлаждение метал­ла предусматриваются в выходных по пару змеевиковых пакетах.

Радиационные пароперегревате­ли. При небольшой поверхности ра­диационный пароперегреватель ба­рабанного парового котла обычно занимает потолок топки, а если этого недостаточ­но, то его размещают и на верти­кальных ее стенах. На­стенные перегреватели, выполнен­ные в виде панели на всю высоту топки, оказываются менее надежными и так отвод теплоты от ме­талла к пару во много раз слабее, чем к кипящей воде. Особенно тя­желый режим имеет металл труб настенного перегревателя при сни­женных нагрузках, когда расход па­ра в трубах заметно снижается.

Ширмовые пароперегреватели представляют собой систему труб, образующих плоские плотные панели с входными и выходными коллекторами. Ширмы размещают в верхней части топки на расстоя­нии 600 – 1000 мм одна от другой вертикально или горизонтально. Они являются радиационно-конвективными поверхностями, их тепловосприятие складывается из значитель­ной доли радиационного излучения от ядра факела и раскаленных га­зов в объеме между ширмами и до­ли конвективного теплообмена, так как газы омывают ширмы продоль­но-поперечным потоком со скоро­стью 5 – 8 м/с. Ширмовые перегре­ватели обычно получают 20 – 40% всего тепловосприятия пароперегре­вателя. Ширмы из плавниковых труб меньше шла­куются, легче очищаются от наруж­ных загрязнений.

Вопрос

Поскольку тепловосприятие пароперегревателя при высоком и сверх­критическом давлении пара достаточно большое (35% и более общего тспловосприятия поверхностей котла), его выполняют комбинированным, включающим все три вида (радиационный настенный, полурадиационный ширмовой и змеевиковый конвективный). На рис. 2.10 показан один из первоначальных вариантов такого комбинированного пароперегревателя на барабанных котлах высокого давления.

В целях обеспечения надежности работы металла поверхностей следу­ет учитывать, что радиационный пароперегреватель как правило, получает тепло из области топки, где высокие тепловые потоки, что определяет замет­ное превышение температуры наружной поверхности трубы по отношению к температуре проходящего по ней пара и разверку температур в отдельных (более сильно обогреваемых) трубах по сравнению со средней расчетной.

Поэтому обычно радиационная часть пароперегревателя имеют место на начальном этапе перегрева пара, когда его температура еще невелика, что облегчает условия работы металла. Также с достаточно высокими сред­ними тепловыми напряжениями и в условиях заметной неравномерности температур газового потока работают полурадиационные поверхности, ко­торые обычно располагают в средней зоне перегрева пара. Завершающий Этап перегрева осуществляют в змеевиковых конвективных пакетах, рас­положенных в зоне более низких температур газов и тепловых потоков, но так, чтобы температурный напор в выходном («горячем») пакете был F, e ниже 200-250°С, иначе поверхность пакета, выполненного из наиболее качественной легированной стали, будет чрезмерно большой.

Рис. 2.11. Компоновка пароперегревателей в барабанных и прямоточных паровых котлах: а — в барабанном котле высокого давления; б — то же в котле большой мощности; в — в прямоточном котле при сверхкритическом давлении и сжигании твердого топлива; г — то же при сжигании газа и мазута; 1 — топочная камера; 2 — конвективная шахта; 3 — радиационный потолочный и настенный пароперегрева­тель; 4 — радиационные топочные панели; 5 — уплогнительный короб потолка котла (шатер). Виды пароперегревателей: ШП — полурадиационный ширмовый; ЛП — ленточный; КП — змеевиковый конвективный; ПрП — промежуточный. Другие обо­значения: НРЧ — нижняя радиационная часть; СРЧ — средняя радиационная часть; ВРЧ — верхняя радиационная часть; ЦВД — цилиндр высокого давления турбины; ЦНД — цилиндр низкого давления турбины; ППТО — паро-паровой теплообменник.

Часто первый конвективный («холодный») пакет устанавливают также в зоне умеренных температур газов. Это позволяет использовать для выпол­нения пакета более дешевую углеродистую сталь (при температуре стенки f <: 450°С). На рис. 2.11 приведены характерные типы компоновок паро - нерегревательных поверхностей для барабанных котлов высокого давления пара (ВД) и прямоточных котлов сверхкритического давления (СКД). Вари­ант (рис. 2.11, а) характерен для котлов относительно небольшой паропроиз - водительности (D < 116,6 кг/с) при давлении парар < 13,8 МПа. Такие па­ровые котлы не имеют промежуточного пароперегревателя, а пароперегре­ватель ВД располагается на выходе из топки и в горизонтальном газоходе. Вариант компоновки (рис. 2.11,6, в) применяется на барабанных ц прямо­точных котлах электрической мощностью 200-300 МВт (D = 186-278 кг/с) с промежуточным перегревом пара. При этом на прямоточных котлах пере­грев пара начинается в экранах средней (СРЧ) и верхней (ВРЧ) радиацион­ных частей топки, как показано на рис. 2.11, Здесь выходная («горячая») ступень пароперегревателя ВД или СКД вынесена в верхнюю часть опуск­ной конвективной шахты, где исключается интенсивное прямое тепловое излучение из ядра факела в топке и ниже температура греющих газов.

На газомазутных (барабанных и прямоточных) котлах горизонтальный газоход может быть развит в глубину (по ходу газов), тогда, в основном, поверхности пароперегревателя (высокого давления и промежуточного пе­регрева) размещаются в нем (рис. 2.11, б, г). Они выполнены вертикальными и подвешены за коллектора, находящиеся в уплотнительном коробе. Такое расположение облегчает систему крепления тяжелых змеевиковых пакетов и обеспечивает наименьшее загрязнение труб снаружи золовыми частица­ми. На рис. 2.11,г показан вариант компоновки поверхностей пароперегре­вателя газомазутногокотла СКД большой мощности, отличающийся байпа - сированием по пару части поверхности промежуточного пароперегревателя в целях регулирования температуры пара. В этом случае общая поверх­ность такого пароперегревателя увеличивается, он занимает значительную часть конвективной шахты, а выходная его ступень размещается в конце горизонтального газохода.

Во всех случаях пароперегреватель ВД или СКД размещен по трак­ту газов раньше промежуточного пароперегревателя (в зоне более высоких температур газов). Так как плотность пара в промежуточном пароперегре­вателе и интенсивность теплоотвода от стенки к пару здесь заметно ниже, Чем при ВД, его размещают в зоне температур газов не выше 850°С.

Вопрос

Проектная поверхность пароперегревателя рассчитана так, чтобы при любом сочетании влияющих факторов (самом плохом) эта поверхность обеспечивала минимально допустимую температуру перегрева, тогда при всех других сочетаниях факторов в этой поверхности перегрев будет излишним. Он снимается путем охлаждения пара водой в пароохладителе.

 

Классификация способов регулирования.

Впрыск пароохладителя:

 

 

Поверхностное охлаждение:

 

 

 

 

 

Остановимся более подробно на некоторых из вышеперечисленных методах.

Впрыск питательной воды.

При впрыски питательной воды в перегретый пар, все примеси воды попадают в пар, поэтому этот способ регулирования возможно использовать при высоком качестве питательной воды. Этот способ используется на прямоточных котлах, где впрыскивается питательная вода высокой степени очистки.

Впрыск собственного конденсата.

В основном используется на крупных барабанных котлах. Суть в том, что отбирается часть насыщенного пара из барабана, направляется в специальный конденсатор поверхностного типа, где конденсируется питательной водой. Полученный конденсат большой чистоты впрыскивается в пар (рис. 33.).

Надо обратить особое внимание на тот факт, что в данной схеме имеет место авторегулирование. Так при увеличении нагрузки увеличивается температура перегрева и значит надо увеличить расход воды на впрыск. С другой стороны при увеличении нагрузки увеличивается сопротивление пароперегревателя, уменьшается давление пара в пароохладителе и автоматически увеличивается расход воды на впрыск.

 

Байпасирование на промышленном паре.

Суть в том, что мы передаем часть тепла от первичного пара вторичному (см. рис.34.), причем часть, либо весь вторичный пар мы можем пропустить мимо паропарового теплообменника (ППТО).

 

Газовые методы регулирования.

В настоящее время газовые методы регулирования не используются, но они перспективны с точки зрения экологичности технологического процесса.

 

Газовая рециркуляция.

Часть газов с температурой до 500^оС специальными вентиляторами отбирается из конвективной шахты и подается в топку, в верхнюю или нижнюю часть. Эта часть рециркуляции называется долей рециркуляции. Идея регулирования состоит в изменении тепловосприятия отдельных поверхностей нагрева при изменении доли рециркуляции.

 

Изменение положения факела в топке.

Осуществляется

1. поворотом угловых прямоточных горелок в вертикальной плоскости на ±15°

2. отключением мельниц;

3. управление непосредственно горелочными устройствами.

Вопрос

Водяные экономайзеры

Водяные экономайзеры является неотъемлемой частью современного парогенератора. Экономайзер благодаря применению труб небольшого диаметра является недорогой и компактной поверхностью нагрева, в которой эффективно используется теплота уходящих газов. В связи с этим у современных парогенераторов водяной экономайзер воспринимает до 18 % общего количества теплоты, переданной через поверхности нагрева парогенератора,

В водяных экономайзерах в зависимости от вида топлива и КПД парогенератора при нагреве воды на 1 К продукты сгорания охлаждаются на 2-3 К. В зависимости от температуры, до которой вода подогревается в экономайзере, их делят на некипящие и кипящие. Некипящими называют экономайзеры, в которых по условиям надежности их работы подогрев воды производится до температуры на 40 К меньшей, чем температура насыщения в барабане парогенератора. В кипящих экономайзерах происходит не только подогрев воды, но и частичное ее испарение. Массовое содержание пара в смеси на выходе из кипящего экономайзера доходит до 15%, а иногда и более. Гидравлическое сопротивление водяного экономайзера по водяному тракту для парогенераторов среднего давления не должно превышать 8 % рабочего давления в барабане.

В зависимости от металла, из которого изготовляются водяные экономайзеры, их разделяют на чугунные и стальные. Чугунные водяные экономайзеры изготовляются для работы при давлении в барабане парогенератора до 2,4 МПа, а стальные могут применяться для любых давлений.

Чугунный водяной экономайзер состоит из ребристых чугунных труб. Труба выпускаемых в настоящее время экономайзеров конструкции ВТИ показана на рис. 8-4, а конструктивные данные труб различной длины приведены в 8-1.

Трубы соединяются между собой посредством калачей, как показано на рис. 8-5. Питательная вода последовательно проходит по всем трубам снизу вверх, что обеспечивает удаление воздуха из экономайзера. Продукты сгорания проходят через зазоры между ребрами труб.

На рис. 8-5 показан общий вид экономайзера, собранного из описанных чугунных труб. Число труб в ряду выбирается из условия получения скорости продуктов сгорания в экономайзере в пределах 6-9 м/с при поминальной паропроизводительности парогенератора. Число горизонтальных рядов в экономайзере выбирается из условия получения необходимой поверхности нагрева.

В чугунных, водяных экономайзерах недопустимо кипение воды, так как это приводит к гидравлическим ударам и разрушению экономайзера. Поэтому чугунные экономайзеры всегда работают как некипящие.

Продукты сгорания в экономайзере целесообразно направлять сверху вниз для создания противоточной схемы движения воды и газов, при которой обеспечиваются лучшие условия теплообмена и минимальная поверхность нагрева экономайзера. Компоновка поверхности нагрева чугунного водяного экономайзера может производиться в одну или две колонки. При компоновке не рекомендуется принимать к установке в одном ряду менее трех и более восьми труб. Для обеспечения удовлетворительной наружной очистки поверхности нагрева водяного экономайзера обдувочный аппарат не должен обслуживать более четырех труб в горизонтальном ряду и более восьми горизонтальных рядов. Через каждые восемь рядов следует предусматривать разрыв между трубами не менее 600 мм для установки обдувочного аппарата, осмотра и ремонта экономайзера.

Стальные экономайзеры изготовляются из труб диаметром от 28 до 38 мм, которые изгибаются в змеевики. Змеевики водяного экономайзера обычно размещают в опускном газоходе при поперечном омывании их продуктами сгорания. Расположение змеевиков чаще всего шахматное, но может быть и коридорное.

Коллекторы водяного экономайзера имеют круглую форму, л в промышленных котлах их обычно размещают за пределами газохода, укрепляя на опорах. Для разгрузки мест присоединения змеевиков к коллекторам от веса самих змеевиков, заполненных водой, их обычно подвешивают с помощью специальных подвесок к каркасу котла или опирают на каркас с помощью опорных стоек. Для сохранения шага змеевиками к опорным стойкам приваривают гребенки.

На рис. 8-6 показана компоновка стального водяного экономайзера. Питательная вода поступает в нижний коллектор, и, пройдя по параллельно включенным змеевикам, направляется в промежуточный коллектор экономайзера для выравнивания распределения воды по отдельным змеевикам. Установка промежуточных коллекторов особенно необходима, если в экономайзере происходит частичное парообразование, так как перемешивание должно производиться до начала парообразования. При этом недогрев воды на входе в кипящую часть поверхности нагрева экономайзера должен составлять не менее 40 К.

Для облегчения монтажа экономайзера отдельными блоками, удобства выполнения ремонтных работ и облегчения очистки поверхности нагрева от летучей золы поверхность разбивается на отдельные части (пакеты). Высота пакета не превышает 1,5 м при редком расположении труб и 1 м - при тесном. Между пакетами предусматриваются разрывы 600-800 мм.

В последние годы плавниковые трубы (см. рис. 5-26) находят применение не только для мембранных экранных поверхностей нагрева газоплотных котлов, но и для мембранных водяных экономайзеров. Мембранный водяной экономайзер, изготовленный Подольским машиностроительным заводом имени С. Орджоникидзе, был испытан на котле производительностью 75 т/ч при сжигании сланцев. Испытанный мембранный экономайзер состоял из 10 мембранных пакетов, изготовленных из плавниковых труб 32x6 мм (схема экономайзера показана на рис. 8-7). Как показали испытания и опыт эксплуатации, экономайзер работает надежно без термических деформаций мембранных пакетов (прогибов, выпучиваний).

Развивая конструкцию мембранных водяных экономайзеров, Подольский завод разработал мембранно-лепестковые водяные экономайзеры. Мембранно-лепестковая конструкция состоит из цельносварных мембранных панелей, на проставки которых поперек приварены частые и тонкие лепестки. В поперечном потоке газов лепестки омываются продольно, но, имея небольшую длину (равную ширине проставки), они работают как входные

элементы с высокой эффективностью и существенно улучшают коэффициент оребрения мембранной панели. При этом пара ле-пестков, располагающихся на проставке, по высоте не превышают диаметра труб и не приводят к увеличению габаритов экономайзера (в отличие от поперечного оребрения на трубах). Это создает компактность пучка и позволяет производить ремонт выемкой отдельного змеевика из пакета. Компактность в таких мембранно-лепестковых змеевиках приблизительно в 1,5-2 раза выше, чем поперечно оребренных. Мембранно-лепестковая поверхность нагрева, разработанная Подольским заводом, не имеет подобных аналогов за рубежом.

При сжигании газообразного топлива для конденсации водяных паров из продуктов сгорания (используется теплота, выделяющаяся при конденсации водяных паров) применяют контактные экономайзеры. Нагрев воды в них осуществляется за счет непосредственного контакта нагреваемой воды с продуктами сгорания. Контактный экономайзер располагается после всех поверхностей нагрева котлоагрегата. Вода, нагреваемая в нем, должна деаэрироваться и может быть использована для технологических нужд или горячего водоснабжения.

При сжигании твердых многозольных топлив наблюдается золовый износ змеевиков стальных водяных экономайзеров, который особенно значителен в местах повышенных скоростей и концентраций уноса в продуктах сгорания. Для защиты стальных экономайзеров от золового износа при сжигании высокозольных топлив в местах, подверженных износу, устанавливают накладки или защитные манжеты.

При наиболее часто применяемой П-образной компоновке котла и сжигании твердого топлива змеевики водяного экономайзера рекомендуется располагать параллельно задней степе котла. Это облегчает ремонт змеевиков, так как износу подвергаются не все змеевики, а только прилегающие к внешней стене шахты, потому что повышенные скорости и концентрации золы будут на внешней образующей поворота. Поперечное расположение змеевиков допускается при сжигании жидких, газообразных и малозольных твердых топлив.

Для смывания пузырьков воздуха с внутренней поверхности змеевиков скорость воды в трубах некипящей ступени должна быть не менее 0,3 м/с и не более 1,5 м/с во избежание чрезмерного сопротивления экономайзера. В кипящей ступени экономайзера скорость воды должна быть не менее 1 м/с.

При питании экономайзера водой с низкой температурой (близкой к температуре точки росы) происходит коррозия наружной поверхности вследствие конденсации водяных паров из продуктов сгорания. Однако исследования коррозии низкотемпературных поверхностей нагрева показали, что концентрация S03 в продуктах сгорания и температура точки росы не определяют однозначно скорости коррозии, хотя и влияют на нее. Исследования, выполненные ВТИ, показали, что на скорость коррозии влияют также аэродинамические факторы.

Основными путями уменьшения низкотемпературной коррозии водяных экономайзеров являются: повышение температуры стенки поверхности нагрева, применение присадок (жидких, минеральных или газообразных), ведение процесса горения с минимальными коэффициентами избытка воздуха, систематическая очистка поверхности нагрева от золовых отложений, ликвидация застойных зон и равномерное омывание поверхности нагрева продуктами сгорания. Повышение температуры стенки труб экономайзера осуществляется путем подачи деаэрированной воды с температурой 103-104 °С. При установке вакуумных деаэраторов температура воды, поступающей в экономайзер, не должна быть ниже 70 °С.

При наличии растворенного в питательной воде кислорода или углекислого газа происходит интенсивная коррозия внутренней поверхности нагрева экономайзера. Особенно быстро выходят из строя вследствие коррозии стальные экономайзеры, имеющие небольшую толщину стенки труб по сравнению с чугунными. Интенсивность коррозии возрастает при пониженных нагрузках котла вследствие уменьшения скорости воды в трубах экономайзера. Коррозии подвергаются в первую очередь участки, на которых имеются местные сопротивления (повороты, прикипевший шлам, колечки сварочного грата). Для предотвращения коррозии внутренней поверхности нагрева водяных экономайзеров содержание растворенного в питательной воде кислорода не должно превышать значений, указанных в табл. 6-1.

Схемы включения некипящих и кипящих водяных экономайзеров в общий водяной тракт парогенератора различны. В соответствии с требованием правил Госгортехнадзора чугунные экономайзеры должны быть отключаемыми по водяному тракту и тракту продуктов сгорания (иметь обводный газоход для пропускания продуктов сгорания мимо экономайзера). При этом правилами Госгортехнадзора разрешено выполнять индивидуальные чугунные экономайзеры не отключаемыми по водяному тракту при условии непрерывного питания котла водой с помощью автоматического регулятора, устанавливаемого на входе воды в экономайзер.

Обводный газоход для отключения индивидуального водя-ного экономайзера по тракту продуктов сгорания необязателен при наличии сгонной линии, обеспечивающей постоянный пропуск воды через экономайзер в случае повышения температуры воды после пего. Пользоваться сгонной линией приходится при растопке котла. Схема включения чугунного экономайзера с устройством сгонной линии и размещением необходимой арматуры показана на рис. 8-8.

Стальные экономайзеры, в которых допускается закипание воды, как правило, выполняются не отключаемыми по водяному тракту и тракту продуктов сгорания. Во избежание превращения всей воды, находящейся в экономайзере, в пар при растопке парогенератора предусматривается рециркуляционная линия. Эта линия соединяет входной коллектор экономайзера с барабаном парогенератора и обеспечивает поступление воды в экономайзер при ее испарении в период растопки. На линии рециркуляции устанавливается вентиль, который открывается при растопке парогенератора и закрывается при включении парогенератора в паровую магистраль. Схема включения стального экономайзера с линией рециркуляции и необходимой арматурой показана на рис. 8-9.

Вопрос

РЕКУПЕРАТИВНЫЕ И РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛИ ДЛЯ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

 

 

С целью увеличения температуры горения и коэффициента полезного действия котла современные котельные установки оборудованы воздухоподогревателями. В котлы для лучшего сгорания топлива направляется подогретый воздух от воздухоподогревателя.

При установке воздухоподогревателей необходимо также устанавливать дымососы и вентиляторы для подачи воздуха в топку. При наличии в котельной экономайзера и воздухоподогревателя обычно первым по ходу газов устанавливают экономайзер, а затем — воздухоподогреватель.

По принципу работы воздухоподогреватели разделяют на рекуперативные и регенеративные (вращающиеся).

В рекуперативных воздухоподогревателях тепло, заключенное в дымовых газах, передается воздуху через стенки воздухоподогревателя. Они бывают двух типов: пластинчатые и трубчатые.

Пластинчатый воздухоподогреватель представляет собой систему чередующихся вертикальных и горизонтальных каналов из стальных листов толщиной 2—3 мм. По вертикальным каналам протекают газы, а по горизонтальным — воздух вниз или вверх в зависимости от расположения воздухоподогревателя.

Трубчатый воздухоподогреватель, состоящий из отдельных секций. К. двум трубным доскам приваривают или в них развальцовывают трубы, по которым проходят сверху вниз отходящие газы; воздух направляется горизонтальными газоходами.

В процессе эксплуатации трубы трубчатых воздухоподогревателей подвергаются коррозии вследствие разъедания их сернистыми газами, а также износу от летучей золы в местах сопряжения их с трубными досками со стороны входа газа и с внутренней стороны. Возникают также повреждения сварных швов в местах крепления труб к трубным доскам и нарушаются плотности линзовых компенсаторов подвижных трубных досок с каркасом или рамой воздухоподогревателя.

Пораженные коррозией трубы перерезают газовым резаком около средней трубной доски; обе половины трубы удаляют. Приваренные к трубным доскам концы труб освобождают путем сплавления сварного шва резаком.

Трубные отверстия верхней и нижней трубных досок зачищают от следов сварки. При этом для верхней трубной доски применяют райбер, соответствующий диаметру трубного отверстия, с приводом от пневматической или электрической машинки. Для нижней трубной доски приводную машинку с райбером поддерживают снизу рычажным устройством или другим приспособлением. В случаях, если отсутствует райбер и механический привод, зачистку трубных отверстий от следов электросварки можно производить специальной оправкой с вогнутым рабочим кожухом. При этом рабочий конец наставляют на сварной шов, по другому концу оправки наносят удары кувалдочкой. Вновь устанавливаемую трубу составляют из двух половин по длине. Нижнюю часть выполняют обычно на 200—300 мм длиннее, чем верхнюю. Это делают для того, чтобы стык труб располагался вне средней трубной доски и соблюдались по возможности удобства сварки этого стыка. При ремонте сначала устанавливают более длинную часть трубы, конец которой пропускают сверху вниз через среднюю трубную доску, а затем через нижнюю, которую временно крепят хомутиком или клиньями. После установки верхней части трубы обе части стыкуют на удобном расстоянии от средней трубной доски. Для стыковки применяют центровочный хомутик или вставляют на стык разрезное кольцо. Сварку стыка производят газовой горелкой с особой осторожностью, чтобы не пережечь тонкую (1,5 мм) стенку груб.

При замене небольшого количества изношенных труб воздухоподогреватель ремонтируют на месте. При необходимости замены асбестового уплотнения подвижной трубной доски приваренную планку срезают и после замены асбеста ее снова устанавливают и приваривают.

Ремонт чугунных воздухоподогревателей заключается в наружной очистке элементов от золы и в устранении утечки воздуха за счет уплотнений мест стыков нагревательных элементов. В случае, если чугунный воздухоподогреватель забит сцементированной золой, то для очистки элементы разбирают и снимают с места. При сборке на стыке необходимо применять мастику следующего состава, проц. по весу: цемент—40; асбест—16; жидкое стекло— 10; вода —34.

На плотность воздухоподогреватель испытывают в следующем порядке. После очистки закрывают все люки и лазы с воздушной стороны и включают дутьевые вентиляторы. Через 3—5 мин после их включения в струю всасываемого воздуха подмешивают мелкоразмолотый мел. С появлением в топке забеленного мелом воздуха дутьевые вентиляторы выключают и осматривают воздушный тракт от дутьевых вентиляторов до мест входа горячего воздуха в топку. Все повреждения (щели, неплотности) в воздухоподогревателе и по воздушному тракту обнаруживают по белому меловому налету, оседающему на дефектных местах. Неплотности, обнаруженные при осмотре, отмечают мелом. Этим же методом осматривают и отмечают дефекты с газовой стороны. Места неплотностей могут быть обнаружены с помощью зажженного факела при включенном дутьевом вентиляторе после чистки воздухоподогревателя и закрытия лазов и люков воздушной стороны. Места неплотностей с воздушной стороны определяют по отклонению факела, а места присосов с газовой стороны при работающем дымососе и включенном дутьевом вентиляторе — по втягиванию факела в месте неплотности.

В регенеративных воздухоподогревателях одна и та же поверхность нагрева вращаясь обогревается газами, затем охлаждается воздухом, нагревая его. Этот тип воздухоподогревателей в основном применяют на котлах большой мощности.

Регенеративный воздухоподогреватель представляет собой неподвижный цилиндрический корпус, разделенный секторными плитами на две части. В одну из этих частей по специальным патрубкам поступают газы, а в другую — воздух. Внутри корпуса находится ротор, состоящий из отсеков с механическими нагревательными элементами. Скорость вращения ротора составляет 3—8 об/мин. Ротор состоит из отдельных секций, которые легко вставляются и удаляются, благодаря чему ускоряется производство ремонтных работ. Каждая секция состоит из плотной металлической набивки (гофрированные нагревательные пластины), образующей поверхность нагрева. Вращение ротора осуществляется электродвигателем через редуктор.

Основными повреждениями регенеративных воздухоподогревателей являются износ нагревательных пластин и уплотнений, занос золой нагревательных пластин и образование на них твердых отложений, коробление и износ стенок цилиндра ротора, износ цапф и подшипников ротора, а также износ редуктора. Нагревательные пластины до ремонта необходимо обдуть сжатым воздухом давлением 4—6 ат. Если на нагревательных пластинах вращающегося подогревателя имеются твердые отложения, то вместо обдувки чистят вынутые пластины. Перед выемкой пакетов (секций) с нагревательными пластинами все отсеки в роторе маркируют порядковыми номерами, подсчитывают количество пластин в каждом пакете и результаты подсчета вносят в формуляр. Затем специальными крючками и клиньями вынимают пакеты. Во избежание перекоса пакеты удаляют одновременно из двух противоположных отсеков, на пример из 1 и 10-го. В случае, если конструкция воздухоподогревателя не позволяет одновременно удалять пакеты из двух отсеков, то их удаляют поочередно с проворачиванием ротора. От твердых отложений пластины очищают вращающимся стальным ершом с приводом от электродвигателя, а в труднодоступных местах - скребками или стальными ми щетками. После очистки пластин снимают верхние и нижние окружные и радиальные уплотнения и осматривают их, изношенные заменяют, а покоробленные правят, затем проверяют их на полное прилегание по контрольной плите.

По окончании ремонта пластин и уплотнений выравнивают цилиндр ротора в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В горизонтальной плоскости выравнивают при помощи реперов, укрепленных на кожухе ротора с противоположных сторон в верхней и нижней частях.

Ротор считают выверенным, если разница в зазорах, замеренных щупом между репером и плитой нижней рамы в четырех точках через каждые 90°, не превышает 2 мм снизу и сверху ротора. После этого на цилиндре ротора ставят окружные и радиальные уплотнения в виде стальных полос, которые устанавливают снизу и сверху цилиндра ротора по всей окружности.