Классификация пароперегревателей
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
участке пароперегревателя. Оптимальных условий надежности и умеренной стоимости конвективного пароперегревателя достигают в смешанной схеме.
Змеевики пароперегревателей располагают вертикально и горизонтально. Вертикальные пароперегреватели более удобны в конструктивном отношении, проще, и надежнее их крепление, они меньше подвержены шлакованию, но недренируемы, т. е. невозможен непосредственный слив конденсата, что вызывает стояночную коррозию и некоторые трудности при растопке котла. Горизонтальные пароперегреватели конструктивно более сложны в части креплений, но допускают полный слив конденсата, что упрощает эксплуатацию.
Радиационные пароперегреватели. При небольшой поверхности нагрева радиационный: пароперегреватель барабанных котлов обычно занимает потолок топки, а если этого недостаточно, то его размещают и на вертикальных ее стенах. В прямоточных котлах радиационный пароперегреватель обычно занимает потолок, ВРЧ, СРЧ и стены горизонтального газохода.
Крепления труб вертикальных и горизонтальных радиационных пароперегревателей такие же, как у парообразующих экранов, и должны обеспечивать свободное термическое удлинение труб при их нагревании.
Преимущества радиационных пароперегревателей: малое гидравлическое сопротивление (доли мегапаскалей), отсутствие загромождений газохода и сопротивления по газовой стороне.
Ширмовые пароперегреватели. Они обычно представляют собой систему труб, образующих плоские плотные ленты с входными и выходными коллекторами. Ширмы размещают на расстоянии 600- 1000 мм одна от другой вертикально или горизонтально. В вертикальной конструкции ширмы подвешиваются своими коллекторами. Основные преимущества
ширм - сочетание лучистого и конвективного теплообмена, что обеспечивает им высокую тепловую эффективность при незначительном сопротивлении с газовой стороны. Ширмовые пароперегреватели воспринимают до 50% теплоты, идущей на перегрев. Размягченные частицы золы непрерывно налипают на ширмы и затвердевают на трубах. Но вследствие вибрации труб ширмы самоочищаются, и отложения не достигают большой толщины. Лишь в случае сильно шлакующих топлив могут образоваться плотные отложения. Недостаток вертикальных ширм с верхним расположением коллекторов - недренируемость. Горизонтальные ширмы подвешивают на трубах, выделяемых из пакетов самих ширм.
По длине и конфигурации трубы ширм резко различаются между собой. Параллельно включенные трубы обогреваются неодинаково. Особенно сильному обогреву по сравнению с остальными подвержены лобовые трубы. Все это приводит к тому, что наиболее аварийными оказываются внешние трубы ширм. Повышение надежности ширм достигается изготовлением одного или нескольких наиболее теплонапряженных труб из более жаропрочной стали или большего диаметра, закорачиванием внешних труб, защитой внешних труб обрамляющими трубами другой, более низкотемпературной поверхности нагрева.
Обычно ширмовые поверхности выполняются из гладких труб. На ряде станций опробованы мембранные ширмы из плавниковых труб. Они меньше шлакуются, легче очищаются от наружных загрязнений, трубы ширм не выходят из ранжира. Горизонтальные мембранные ширмы могут выполняться с опорой по краям без промежуточных опор и подвесок, так как представляют собой жесткую плоскую систему.
Условия работы пароперегревателей и методы повышения надежности
По условиям ползучести и окалинообразования металл пароперегревателя работает практически на пределе. Запас по температуре металла пароперегревателя, весьма ограничен и потому допустимая тепловая развертка и допустимое превышение температуры над средним (расчетным) значением очень малы.
Вместе с тем в мощных котлах с высоким перегревом пара и, следовательно, с большим тепловосприятием пароперегревателя действительная тепловая развертка может превысить допустимую, что резко понизит его надежность. До последнего времени в основу расчета надежности поверхностей нагрева, а, следовательно, и пароперегревателя закладывается срок службы металла 100 тыс. ч (около 15 лет). Исследования и опыт эксплуатации энергоблоков выявили возможность увеличить срок службы примерно в 2 раза. Однако повышение температуры металла труб пароперегревателя на 15-20С приводит к сокращению срока службы примерно в 2 раза.
В котлах большой мощности, а, следовательно, и с большим поперечным сечением газоходов наблюдается значительная неравномерность обогрева по ширине и высоте горизонтального газохода, по ширине и глубине вертикального газохода. Для вертикальных пароперегревателей, у которых змеевики лежат в плоскости направления движения продуктов сгорания и пар многократно изменяет свое направление движения с подъемного на опускное и обратно, неравномерность обогрева по высоте газохода не играет роли, так как при одинаковом обогреве по ширине газохода все параллельные змеевики находятся в одинаковых условиях. В горизонтальных пароперегревателях, у которых змеевики расположены к плоскости направления движения продуктов сгорания, а пар многократно изменяет свое направление по глубине газохода в обе стороны (змеевики расположены перпендикулярно фронту) неравномерность обогрева по глубине газохода также не существенна. В обоих типах пароперегревателей сильно сказывается неравномерность обогрева по ширине газохода тем в большей степени, чем шире фронт котла.
Уменьшение влияния неравномерности обогрева по шири?/p>