Классификация пароперегревателей
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
?е газохода достигается секционированием пароперегревателя по ширине и по глубине с обязательным перебросом полупотоков пара на противоположные стороны газохода. Переброс пара осуществляется либо трубами, либо коллекторами.
В котлах большой единичной мощности с развитым фронтом конструктивная реализация переброса пара существенно усложняется, увеличивается также гидравлическое сопротивление пароперегревателя. В этих условиях желательно выдерживать такой топочный режим, при котором неравномерности обогрева газоходов по ширине были бы минимальными.
Пароперегреватель большей частью располагается в горизонтальном газоходе и непосредственно за ним - на входе в конвективную шахту. В котлах большой мощности глубина шахты и примерно равная ей высота горизонтального газохода имеют значительные размеры, что при большой скорости продуктов сгорания приводит к увеличению неравномерности скоростного поля и поля концентрации, особенно крупных фракций золы в поворотной камере и на входе в конвективную шахту. При расположении змеевиков перпендикулярно фронту интенсивному золовому износу подвержены все змеевики и объем ремонтных работ возрастает, в то время как в пароперегревателях с расположением змеевиков параллельно фронту износ сосредоточивается лишь на небольшой группе труб, расположенных у задней стены газохода. Условия охлаждения труб основных и промежуточных перегревателей различны. Основные перегреватели охлаждаются, паром с начала растопки котла, поэтому их располагают не только в конвективных газоходах, но и в топке. В промежуточные пароперегреватели пар поступает лишь при пуске турбины, а потому длительное время они лишены охлаждения. То же наблюдается при аварийном останове котла. Во избежание перегрева металла труб промежуточный пароперегреватель выполняют преимущественно конвективным, реже ширмовым и располагают его в зоне умеренного обогрева при температуре продуктов сгорания не выше 850С. Существуют схемы с охлаждением промежуточных пароперегревателей при растопке и аварийных остановах свежим паром через редукционно-охладительную установку (РОУ).
Методы регулирования температуры перегретого пара
Регулировочная характеристика, т. е. зависимость температуры перегретого пара от нагрузки котла, различна для пароперегревателей различных систем. Характерной особенностью радиационного пароперегревателя является снижение температуры перегретого пара с повышением нагрузки. В радиационной поверхности нагрева количество передаваемой теплоты зависит главным образом от теоретической температуры сгорания топлива, степени черноты топки и тепловой эффективности экранов. Эти величины очень слабо зависят от количества сжигаемого топлива, а, следовательно, и от нагрузки. Поэтому в радиационном пароперегревателе тепловосприятие растет медленнее увеличения расхода пара через него, в связи, с чем удельное тепловосприятие (на единицу расхода пара) снижается. В конвективном пароперегревателе количество проходящих через него продуктов сгорания увеличивается почти пропорционально увеличению нагрузки, и это увеличивает конвективную теплоотдачу пропорционально скорости газов в степени 0,6-0,65. Вследствие уменьшения прямой отдачи в топке и соответственно роста температуры продуктов сгорания на выходе из топки увеличивается температурный напор в области конвективного пароперегревателя. Оба эти обстоятельства приводят к более быстрому росту температуры перегретого пара по сравнению с темпом роста нагрузки котла.
При соответствующем подборе размеров радиационной и конвективной частей пароперегревателя теоретически можно было бы добиться постоянства температуры перегретого пара. Однако в реальных условиях температура перегретого пара будет изменяться вследствие изменения эксплуатационных факторов. К ним относятся температура питательной воды, избыток воздуха в топке, шлакование экранов топки и особенно пароперегревателя, влажность топлива.
В барабанных котлах, у которых поверхность нагрева пароперегревателя фиксирована, влияние температуры питательной воды выражается в том, что понижение ее связано с уменьшением паропроизводительности. При неизменном расходе топлива это означает, что количество теплоты газов в зоне перегревателя, приходящейся на единицу расхода пара, возрастает. При этом повышается температура перегретого пара. В прямоточных котлах, наоборот, низкая температура питательной воды вызывает соответствующее понижение и температуры перегретого пара, так как тепловыделение сохраняется постоянным. Увеличение избытка воздуха в топке связано с повышением количества продуктов сгорания, омывающих конвективный пароперегреватель, интенсификацией в нем теплообмена, в связи, с чем повышается температура перегретого пара. Чем больше влажность топлива, тем выше температура перегретого пара, так как повышенная влажность связана с ростом количества продуктов сгорания, омывающих пароперегреватель, и с увеличением коэффициента теплоотдачи по газовой стороне, а также повышением их излучающей способности вследствие увеличения доли трехатомных газов. Шлакование топочных экранов вызывает рост температуры продуктов сгорания на выходе из топки и соответствующее повышение температуры пара. Наоборот, шлакование самого пароперегревателя приводит к ухудшению теплоотдачи и уменьшению температуры перегретого пара.
В прямоточных котлах, у которых зоны фазового перехода ?/p>