Испарительные поверхности нагрева

Недостатки топок с жидким шлакоудалением

Преимущества топок с жидким шлакоудалением

1. Благодаря высокой температуре в зоне плавления шлака снижается потеря тепла с механическим недожогом (q₄) на 50-30%. Например. для АШ с 6-7% до 3-4%.

2. Общее тепловое напряжение объёма топки (q_v)в среднем в два раза выше, чем в топках с твердым удалением шлака, что позволяет снизить габариты топки.

3. Увеличение а_шл снижает абразивный износ и загрязнения поверхностей, сокращаются затраты на золоулавливающую установку и выброс золы в окружающую среду.

4. За счет уплотнения нижней части топки сокращаются присосы воздуха в топку, что снижает потерю тепла с уходящими газами (q₂)

1. Растет потеря тепла с физическим теплом шлака (q₆), что в некоторых случаях может превзойти снижение q₄.

2. Снижается диапазон регулирования нагрузки по условию выхода жидкого шлака, особенно в однокамерных топках.

3. Рост температуры факела ведет к увеличению концентрации NO_X в продуктах сгорания.

Выбор способа шлакоудаления ведется с учетом вышесказанного.

Жидкое шлакоудаление применяется для сжигания низкореакционных каменных углей, что позволяет снизить q₄, а также для топлив с относительно легкоплавкой золой (t₃<1150-1300 ^oC) и топлив с умеренной зольностью.

ЛЕКЦИЯ №18

Распределение полезноиспользуемого тепла можно представить в виде:

Распределение тепловосприятий в этих поверхностях нагрева определяется давлением острого пара (давлением котла):

Рассмотрим процесс в котельном агрегате в TS-диаграмме.

Давление Р0	tпе	tпв	Распределение тепла, %
^оС	qисп	qпе	qэк
среднее (4 МПа)
высокое (14 МПа)
сверхкритическое (25 МПа)

Из этого следует:

1. По условию теплопередачи при оптимальной температуре газов на выходе из топки: доля тепла, передающегося в топке, составляет 35÷40% тепла. Значит, при среднем давлении данного тепла недостаточно для испарения рабочего тела, поэтому в таких котлах экономайзер выполняется кипящим, часть тепла на испарение передается в фестоне, а также возможно выполнение котельных пучков в поворотной или конвективной шахте.

2. В котлах высокого давления количество тепла, передающегося в топке, несколько больше, чем требуется для испарения. Поэтому потолок топки или верхняя часть топочных экранов является радиационным пароперегревателем.

3. В котлах сверхкритического давления q_эк передается в экономайзере и в нижней радиационной части, начиная со средней: СРЧ, ВРЧ, радиационная, полурадиационная (ширмы) и конвективная (высокого и низкого давления) части ПП (потолочного подогревателя) q_пе.

Основной тип топочных экранов – гладкотрубные экраны. Кроме того, могут использоваться газоплотные, или мембранные экраны двух типов:

а) из плавниковых труб; б) с прямоугольными ребрами.

Газоплотные сварные экраны являются интенсифицированной поверхностью нагрева. Их масса на 10-15% меньше на единицу лучевоспринимающей поверхности по сравнению с гладкотрубными экранами. Для обеспечения массовой скорости можно увеличить шаг труб и снизить число экранных труб. Их условия работы благоприятнее, т. к. часть поглощенной плавниками (ребрами) теплоты, благодаря растечке тепла, передается тыльной стороне труб, превращая её в активную поверхность нагрева.

Исключен выход отдельных труб из плоскости экрана (из ранжира) и ухудшение их температурного режима.

Газоплотные сварные экраны: не требуют обмуровки поэтому применяется легкая натрубная теплоизоляция; допускают обмывку экранов без опасности увлажнить теплоизоляционный слой и вызвать коррозию в труднодоступных местах.

Однако, газоплотные панели предъявляют повышенные требования к равномерности температурных условий работы труб.

Также используют ошипованные экранные трубы с нанесением тепловой изоляции (например, в зажигательных поясах и в зоне плавления шлака).

Конструкция ошипованных экранов

1- шипы; 2- трубы; 3- обшивка;

4- пластичная хромитовая теплоизолирующая масса;

5- огнеупорный карборунд.

Топочные экраны котлов с естественной циркуляцией располагаются вертикально для обеспечения достаточного движущего напора:

Для компенсации температурных удлинений экранных труб применяется несколько схем.

Схема А: при вертикальных экранах с наклонным потолком

Удлинение в верхней части самокомпенсируется за счет изгибов трубы, удлинение в нижней части компенсируется за счет перемещения нижнего коллектора.

Схема Б: при использовании вертикальных топочных экранов; крепление без разъема.

Самокомпенсация температурных расширений происходит за счет перемещения вниз нижнего коллектора

Схема В. В мощных котлах с длиной топочных экранов 30, 40 м и более, когда удлинение достигает 200-300 мм, используется крепеление экранных труб с разъемом посередине.

1. неподвижная подвеска экрана

2. подвижное крепление экрана

3. уплотнительная камера

4. неподвижное крепление экрана

По ширине топочные экраны, как правило, разбивают на секции или контуры циркуляции, которые имеют свою систему опускных труб. Площадь поперечного сечения опускных труб составляет 30-50% от сечения топочных экранов.

В каждую секцию объединяются трубы с близкими геометрическими характеристиками и близкими условиями обогрева. Это позволяет повысить надежность контуров естественной циркуляции.

В прямоточных котлах движение рабочей среды принудительное, поэтому топочные экраны могут быть ориентированы в пространстве как горизонтальные и как подъемно-опускные.

Дата добавления: 2014-01-20