Конвективные поверхности нагрева котлов. Водный режим котельных агрегатов. – 2 часа 2 страница

называют тепловой разверкой труб пароперегревателя.

Для современных котельных агрегатов с давлением 40 am и выше теп­ловая разверка труб пароперегревателя чревата опасными последствиями: стенки тех труб, через которые проходит мало пара, могут нагреться до температуры, превышающей допустимую для данной марки стали, что мо­жет привести к повреждению трубы.

Тепловую разверку труб пароперегревателя можно уменьшить различ­ными способами: рассредоточенным вводом пара во входные коллекторы; разделением пароперегревателя на две-три последовательно включенные ступени со смещением пара между этими ступенями; разделением паропере­гревателя на две-три параллельные части по ширине котельного агрегата с передачей пара из одной части в другую.

Регулирование температуры перегретого пара в энергетических котель­ных агрегатах необходимо для обеспечения надежной и беспе­ребойной работы не только котельных агрегатов, но и паровых турбин. При изменении режима работы котельного агрегата температура перегре­того пара, выходящего из пароперегревателя, может изменяться в широких пределах. Между тем в пароперегревателях, предназначенных для получе­ния перегретого пара высокой температуры (440—570° С), металл работает при температуре, близкой к предельной для стали выбранной марки. В результате даже незначительное повышение температуры перегретого пара но сравнению с расчетным может привести к недопустимому по условиям прочности повышению температуры металла труб пароперегревателя и как следствие к выходу его из строя. По этой причине, а также для обеспечения нормальных условий работы турбины, которая тоже очень чувствительна к повышению температуры перегретого пара, в котельных агрегатах высокого давления особое значение приобретают вопросы регулирования температуры пара. Температура пара в рассматриваемых котлах регулируется в основ­ном тремя методами: охлаждением перегретого пара в поверхностном теплообменнике пароохладителя или впрыском воды; изменением тепловосприятия пароперегревателя рециркуляцией топочных газов из газохода конвективной шахты в нижнюю часть топочной камеры; изменением положения ядра факела по высоте топки при установке горелок в три—пять ярусов. Наиболее распространено регулирование температуры перегретого пара поверхностными пароохладителями, представля­ющими собой трубчатый теплообменник, который обычно размещают во входном 2 (на рис. 18-2) или промежуточном коллекторе пароперегрева­теля. Охлаждение пара достигается путем отвода от него тепла питатель­ной водой, часть которой пропускают по трубкам теплообменника. Из теп­лообменника питательная вода возвращается в питательную линию, так что тепло, отнятое от пара в пароохладителе, не теряется, а возвращается в котел. Изменяя количество воды, подаваемое в пароохла­дитель, можно изменить количество отнятого от пара тепла и тем самым отрегулировать температуру пара. Обычно через пароохладитель пропуска­ют 30—60% общего расхода питательной воды.

Водяные экономайзеры

Водяной экономайзер в современном котельном агрегате воспринимает 12—18% общего количества полученного им тепла.

Водяные экономайзеры выполняют двух типов: чугунные из ребрис­тых труб и стальные гладкотрубные. Чугунные ребристые во­дяные экономайзеры устанавливают в котлах небольшой паропроизводительности давлением до 24 amм. Стальные гладкотрубные экономайзеры можно устанавливать в котельных агрегатах любой произ­водительности и давления, но преимущественно они получили распростра­нение для котельных агрегатов средней и большой паропроизводительности при давлении 40 атм и выше.

Чугунный ребристый водяной экономайзер (рис. 19-1) представляет со­бой систему ребристых труб 1, которые собраны в колонну, состоящую из нескольких горизонтальных рядов. Число труб в горизонтальном ряду определяется из условия получения требуемой скорости движения про­дуктов сгорания (6—9 м/сек при номинальной нагрузке), а число горизон­тальных рядов — из условия получения требуемой поверхности нагрева экономайзера.

На концах экономайзерных труб имеются квадратные приливы — фланцы 2 несколько большего размера, чем ребра на трубе. Эти фланцы после сборки экономайзера образуют две сплошные металлические стенки. Газоход экономайзера отделяется от окружающей среды с двух сторон этими стенками, а с двух других сторон — кирпичной обмуровкой или обшив­кой 6. Экономайзерные трубы соединяются чугунными деталями — кала­чами 3 и 4, присоединяемыми к трубам на фланцах.

Вода из питательной линии подается в одну из крайних нижних труб экономайзера, а затем последовательно проходит через эти калачи по всем трубам, после чего поступает в котел. Применением описанной схемы дви­жения воды достигается скорость ее, обеспечивающая смывание со стенок труб пузырьков воздуха, которые выделяются из воды при иагреве ее и мо­гут послужить причиной разъедания металла труб. Движение воды сверху вниз не допускается во избежание возникновения гидравлических ударов.

Температура воды при входе в экономайзер должна превышать темпе­ратуру точки росы дымовых газов не менее чем на 10° С, чтобы исключить возможность конденсации водяных паров, входящих в состав дымовых газов, и осаждения влаги на трубах экономайзера. Конечная температура воды, подогретой в чугунном водяном экономайзере, при установке его к котлам с непрерывным питанием, а также к котлам с малым объемом воды в барабане при установке автоматических регуляторов питания, должна быть ниже температуры насыщения при данном давлении не менее чем на 20° С, чтобы исключить парообразование в экономайзере и гидравлические удары. Выхов Коды

а)

Рис. J9-1. Чугунный ребристый одноходовой водяной экономайзер

а — общий вид (трубы условно показаны без ребер);

-

Ход газов

б —детали экономайзера; в и г — схемы включения.

Во всех остальных случаях конечная температура воды должна быть ниже температуры насыщения при данном давлении не менее чем на 40^Э С.

Дымовые газы в водяном экономайзере целесообразно направлять сверху вниз, так как при этом создается противоток, и улучшаются условия теплообмена, в результате чего снижается температура дымовых газов за водяным экономайзером. При установке водяного экономайзера за котлом типа ДКВР температура дымовых газов перед экономайзером составляет 280—300° С. Для очистки наружной поверхности труб экономайзера от золы и сажи их обдувают перегретым паром или сжатым воздухом при по­мощи специальных обдувочных устройств 5.

В России изготовляют чугунные ребристые экономайзеры ВТИ. Длина отдельной трубы составляет 2 000 мм для экономайзеров, устанавливаемых к котлам паропроизводительностью до 10 т/ч, и 3 000 мм для экономай­зеров, устанавливаемых к котлам большей паропроизводителыюсти; диаметр трубы в свету 50 мм, а поверхность нагрева ее соответственно 2,95 и 4,49 м². Эти экономайзеры можно устанавливать к котлам с рабочим давлением до 24 amм. Расчетное давление экономайзеров 30 amм.

Допускается размещать в горизонтальном ряду от 4 до 18 труб. Число горизонтальных рядов труб по условиям обеспечения эффективной обдувки принимают не больше восьми. При большем числе горизонтальных рядов труб экономайзер разделяют на соответствующее число последовательно расположенных по высоте отдельных групп, между которыми оставляют разрывы для размещения обдувочных труб.

Рис. 19-2. Стальной гладкотрубный водяной экономайзер котельного агрегата

экранного типа.

Заводы поставляют чугунные экономайзеры отдельными деталями со сборкой на месте монтажа либо в виде блоков из труб длиной 2 000 мм в облегченной обмуровке с металлической обшивкой. Блоки выпускают двух типов — одноколонковые и двухколонковые. Первые устанавливают к котлам ДКВР паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч включительно, вторые — к котлам ДКВР паропроизводительностью от 4 до 20 т/ч включительно.

Обычно водяной экономайзер присоединяют к котлу непосредственно трубопроводом без запорной арматуры (но с обратным клапаном). Однако такое присоединение (рис.19-1, в) имеет тот недостаток, что при растопке котла теряется довольно много питательной воды. Поскольку при растопке котел не дает пара, воду, которую пропускают через водяной экономайзер для его охлаждения и которая затем проходит в котел, приходится удалять, спуская ее через продувочную линию. Поэтому во многих случаях преду­сматривают особую «обгонную» линию, через которую воду, нагревшуюся в экономайзере при растопке котла, возвращают в питательный бак (рис. 19-1,г).

Гладкотрубный стальной водяной экономайзер (рис. 19-2) выполняют из стальных труб 3 наружным диаметром 28—38 мм, изогнутых в виде го­ризонтальных змеевиков и завальцованных или приваренных к сборным коллекторам. Питательная вода поступает в нижний коллектор экономайзера 1. Нагретая вода выходит из верхнего коллектора 2 и направляется в барабан котла по нескольким необогреваемым трубам, расположенным вне газохода, или большому числу труб, проходящих под потолком газохода. Водяные экономайзеры с большой поверхностью нагрева выполняют из отдельных пакетов высотой до 1,5 м.

Движение дымовых газов (сверху вниз) и воды (снизу вверх) в эконо­майзере происходит противоточно. Расположение труб в экономайзере обычно шахматное, но оно может быть и коридорным.

В котельных агрегатах экранного типа температура дымовых газов пе­ред экономайзером составляет приблизительно 600° С. Температура воды, поступающей в экономайзер котельных агрегатов среднего давления равна 145° С, а котельных агрегатов высокого давления 215—230° С. Температура воды, выходящей из экономайзера, близка к температуре кипения либо равна ей, причем в последнем случае часть воды, прошедшей экономайзер, может превратиться в пар. Таким образом, вода в экономайзере экранного котельного агрегата нагревается приблизительно на 90—105° С. Экономай­зеры, в которых в условиях нормальной работы котла температура нагре­ваемой воды на выходе из экономайзера не достигает температуры кипения, называют некипящими, а экономайзеры, в которых в тех же условиях вода нагревается до температуры кипения, причем часть воды испаряется, называют кипящими. Обычно в кипящем водяном экономайзере испаря­ется до 10—15% проходящей через него воды. Минимальную скорость ды­мовых газов в экономайзере при сжигании твердого топлива принимают не ниже 6 м/сек по условиям предотвращения заноса летучей золой. Верхний предел скорости по условиям эолового износа ограничивают 9—10 м/сек. Скорость воды в стальных некипящих экономайзерах или некипящей части кипящих экономайзеров принимают не меньше 0,3 м/сек при номинальной нагрузке котла. В кипящей части экономайзера во избежание перегрева металла труб при расслоении пароводяной смеси минимальную скорость воды принимают не менее 1 м/сек. При этом температура воды при входе в кипящую часть экономайзера должна быть не менее чем на 40° С ниже тем­пературы кипения воды при данном давлении.

Воздухоподогреватели

Воздухоподогреватель воспринимает приблизительно 7—15% тепла, полезно отданного в котельном агрегате.

Воздухоподогреватели делятся на рекуперативные и регенеративные. В рекуперативном воздухоподогревателе тепло дымовых газов передается воздуху в постоянном процессе через стенку, разделяющую по­токи воздуха и дымовых газов. В регенеративном воздухоподогре­вателе тепло передается металлической насадкой, которая периодически нагревается теплом горячих дымовых газов, а затем отдает аккумулированное тепло потоку холодного воздуха, который при этом нагревается.

Рекуперативный воздухоподогреватель современного котельного агре­гата (рис. 20-1 и 20-2) представляет собой систему параллельно располо­женных стальных тонкостенных труб 2, вваренных в плоские трубные доски. Трубы применяют сварные, наружным диаметром 25—51 мм, тол­щиной стенки 1,25—1,50 мм. Их размещают в шахматном порядке; расстоя­ние между наружной стороной соседних труб составляет 9— 15мм. Дымовые газы проходят внутри труб; нагреваемый воздух омывает трубы снаружи в поперечном направлении. Скорость дымовых газов принимают равной 10—14 м/сек для предотвращения оседания золы на стенках труб; при такой скорости происходит самообдувка воздухоподогревателя. Скорость воздуха принимают приблизительно в 2 раза меньшей скорости дымовых газов.

Воздухоподогреватели с небольшой поверхностью нагрева, устанавли­ваемые к котлам типа ДКВР, выполняют одноходовыми и двухходовыми по газовой стороне; воздухоподогреватели с большой поверхностью нагрева, устанавливаемые в крупных котельных агрегатах, по газовой стороне вы­полняют только одноходовыми.

В двухходовой воздухоподогреватель, устанавливаемый к котлам типа ДКВР (рис. 20-1), дымовые газы входят сверху, проходят внутри трубдиаметром 40 x 1,5 мм в поворотную камеру 3 и затем по трубам 4 выходят из воздухоподогревателя вверх. Трубы вварены в трубные доски 1. По воз­душной стороне воздухоподогреватель тоже двухходовой. Подогреваемый воздух движется горизонтально, омывая трубы 2 — 4 снаружи. Движение воз­духа направляется обшивными листами 5, перегородкой 6 и перепускным коробом 7. Наружные поверхности воздухоподогревателя покрывают слоем тепловой изоляции толщиной 50 мм. Воздухоподогреватели выпол­няют четырех типоразмеров с поверхностью нагрева 85, 140, 233 и 300 м² для подогрева воздуха до 150—250° С. В одноходовых воздухоподогревателях (рис. 20-2) ввиду относительно большой длины труб 2 межтрубное пространство для обеспе­чения достаточной скорости воздуха разделяют промежуточными трубными досками 8 на два или несколько ходов. Воздух проходит последовательно перекрестным током из одного хода в другой по перепускным коробам 7. Трубную систему воздухоподогревателя отделяют от окружающей среды плотной листовой металлической обшивкой, которую, как и перепускные коробы, покрывают тепловой изоляцией. У котельных агрегатов экранного типа воздухоподогреватель обычно размещают па раме, связанной с каркасом котельного агрегата. Поверх­ность нагрева воздухоподогревателей для крупных котельных агрегатов получается очень большой. Поэтому для удобства транспорта и монтажа воздухоподогреватель выполняют из отдельных секций (кубов). Размеще­ние воздухоподогревателя в нисходящей шахте котельного агрегата обу­словливает противоточное движение газов (вниз) и воздуха (вверх). Это обеспечивает эффективное использование поверхности нагрева воздухо­подогревателя.

Рис. 20-1. Стальной гладкотрубный воздухоподогреватель для котлов малой произ­водительности.

Вход дымобых. газоб

А А

Рис. 20-2. Элемент стального трубчатого воздухоподогревателя для котельного агре­гата большой паропроизводительности. Обозначения те же, что и на рис.20-1.

В зависимости от требуемой температуры подогрева воздуха, в зна­чительной мере определяемой влажностью сжигаемого топлива, в котель­ных агрегатах экранного типа воздухоподогреватель по отношению к водяному экономайзеру размещают двумя способами. Если не требуется подо­гревать воздух свыше 200—230^е С, воздухоподогреватель размещают после

Рис.20-3. Регенеративный воздухоподогреватель.

водяного экономайзера по ходу дымовых газов. При необходимости подо­грева воздуха до 360—400° С воздухоподогреватель размещают в рассечку с водяным экономайзером, т. е. в начале по ходу газов устанавливают первую часть экономайзера, затем верхнюю часть возду­хоподогревателя, под которой размещается вторая часть экономайзера, а еще ниже — нижняя часть воздухоподогревате­ля. При этом величину поверхностей нагрева верх­ней части экономайзера и верхней части воздухопо­догревателя обычно выпол­няют постоянной для всех котлов данного типа, а по­верхности нагрева их ниж­них частей меняют в зави­симости от характеристики подлежащего сжиганию топлива. При этом внеш­ние габариты низкотемпе­ратурной части котла со­храняют неизменными.

В некоторых случаях при установке чугунного водяного экономайзера воздухоподогреватель раз­мещают перед экономайзе­ром по ходу газов. Такое не совсем обычное разме­щение вы­звано стремлением исклю­чить возможность вскипа­ния воды в экономайзере, так как для чугунных экономайзеров это недопустимо. Кроме того, распо­ложение воздухоподогревателя перед водяным экономайзером дает возмож­ность получить более высокую температуру подогрева воздуха при сохра­нении относительно небольшой поверхности нагрева воздухоподогревателя. Основной трудностью, возникающей при эксплуатации стальных труб­чатых воздухоподогревателей, является коррозия нижней части их труб

Регенеративный воздухоподогреватель (рис. 20-3) представляет собой вертикальный цилиндрический барабан 2, заключенный в неподвижный цилиндрический корпус 3 и заполненный набивкой 4, выполненной из гоф­рированных стальных листов толщиной 0,5—1,25 мм. Вдоль оси барабана проходит вал 5, фиксированный в подшипниках 6 и приводимый во вращение от электродвигателя 8 небольшой мощности. Дымовые газы и воздух подводятся к корпусу 3 и отводятся от него коробами 1, причем обыч­но дымовые газы проходят через один полуцилиндр корпуса 3 сверху вниз, а воздух — через другой полуцилиндр снизу вверх. Ротор 2 вращается со скоростью 2— 5 об/мин, вследствие чего все элементы его набивки попере­менно нагреваются проходящими между ними дымовыми газами или охла­ждаются потоком воздуха, отдавая ему тепло, полученное от дымовых газов. Достоинства регенеративного подогревателя заключаются в его компакт­ности и малом весе. Недостатками являются более высокая по сравнению с трубчатым воздухоподогревателем трудоемкость изготовления, а также трудность создания надежных уплотнений 7, препятствующих перетеканию воздуха в газовую сторону воздухоподогревателя и дымовых газов помимо насадки. По этой причине присос воздуха в регенеративном воздухоподогре­вателе оказывается большим, чем в трубчатом.

В регенеративном воздухоподогревателе можно нагревать воздух до 200—250° С. Преимущественная область применения регенеративных возду­хоподогревателей — котельные агрегаты большой мощности, в частности, предназначенные для сжигания газа и мазута. К котлу устанавливают два или более воздухоподогревателя, включенных параллельно.

Каркас и обмуровка

Каркасом котельного агрегата называют металлическую конструкцию, которая поддерживает барабан, поверхности нагрева, обмуровку, лестницы и помосты, а также другие элементы котельного агрегата, передавая их вес на его фундамент. Вес каркаса составляет 20—25% веса всего металла котельного агрегата.

Рис. 20 Каркас котельного агрегата котельного типа

Каркас котельного агрега­та экранного типа (рис. 20) состоит из системы вертикаль­ных колонн 1, установленных на
фундамент. Для предотвраще­ния продольного изгиба колон­ны связаны системой горизон­тальных балок 2, ферм 3 и ди­агональных связей 4, причем
горизонтальные связи часто ис­пользуются также для восприя­тия веса некоторых элементов агрегата. Основную часть веса
котельного агрегата составля­ет вес барабана котла и под­вешенной к нему системы экранных труб. Поэтому ту часть каркаса, которая воспринимает вес барабана и трубной системы экранов, выполняют более мощ­ной и иногда усиливают дополнительными колоннами. Задняя часть каркаса воспринимает вес водяного экономайзера и воз­духоподогревателя.

Кроме напряжений, возникающих в результате восприятия веса эле­ментов котельного агрегата, в каркасе могут возникнуть дополнительные напряжения термического характера от нагрева каркаса теплом, проходя­щим через обмуровку котельного агрегата в окружающую среду. Для пре­дотвращения этих дополнительных напряжений колонны каркаса размеща­ют вне обмуровки с целью охлаждения их наружным воздухом.

Некоторые котлы небольшой паропроизводительности, как, например, котлы типа ДКВР, не имеют несущего каркаса; вес котла передается непосредственно на опорную раму. В этих котлах выполняют обвязоч­ный каркас, основное назначение которого заключается в дополнительном укреплении обмуровки.

Обмуровкой котельного агрегата называют систему огражде­ний, отделяющих его топочную камеру и газо­ходы от окружающей среды. Обмуровка имеет назначение надлежащим образом направить движение потока дымовых газов в пределах котельного агрегата, свести к минимуму потери тепла в окружающую среду и предот­вратить присос холодного воздуха в газоходы агрегата или выбивание дымо­вых газов наружу. Поэтому обмуровка должна противостоять тепловому и химическому воздействию горячих дымовых газов, а также быть нетеплопроводной и плотной.

Для газоходов, в которых температура внутренней стороны обмуровки не превышает 600° С, применяют красный кирпич. В газоходах, в которых указанная температура превышает 600° С, внутреннюю часть обмуровки вы­полняют из огнеупорного кирпича.

Различают обмуровку вертикальных стен, потолочных перекрытий, золовых воронок и пода.

Обмуровку вертикальных стен выполняют: массивной, свободностоящей; облегченной, накаркасной; щитовой и натрубной (рис. 20-1).

Массивную свободностоящую обмуровку выполняют в ко­тельных агрегатах паропроизводительностыо до 50—75 т/ч. Обычно для вы­полнения обмуровки применяют красный кирпич стандартного размера (250 х 120 х 65 мм), а также огнеупорный кирпич большого (250 х 123 х 65 мм) и малого (230 х 113 х 65 мм) размеров. Обмуровку выполняют толщиной не менее чем в два кирпича, обычно свободно стоящей на специаль­ной раме. При температуре внутренней поверхности обмуровки, превышающей 600° С, внутреннюю часть кладки—футеровку выпол­няют из огнеупорного кирпича, обычно толщиной в один кирпич. Наружную часть кладки выполняют из красного кирпича, и при отсутствии наружной металлической обшивки ее называют облицовкой. Каждый вид кирпича обмуровки располагают в самостоятельном ряду, но для предохра­нения обмуровки от расслоения и выпучивания футеровки внутрь газохо­да огнеупорную кладку через каждые 5—8 рядов перевязывают с кладкой из красного кирпича путем выпуска всего ряда огнеупорной кладки на пол­кирпича в кладку из красного кирпича.

При большой высоте обмуровки (4—5 м и более) кладку по высоте раз­деляют на отдельные ярусы сплошными на всю толщину обмуровки поясами из 5—10 рядов огнеупорного кирпича, которые воспринимают вес футеровки между поясами, разгружая ее по высоте. Размещая названные пояса

на расстоянии около 1,5 м друг от друга, можно не перевязывать кладку огнеупорного и красного кирпича.

Для ослабления напряжений, возникающих при тепловом расширении кладки, в горизонтальном направлении осуществляют так называемые темпе­ратурные швы ввиде зазоров 3—4 мм через каждые 12—20 кирпичей по ширине стенки во всех рядах кладки. Так как температурные швы обмуровки подвержены разъеданию, их обычно располагают в углах топки, в местах сопряжения стен. Топочный каркас при массивной обмуровке является обвязочным, а наружной металлической обшивки обмуровки обычно не выполняют. Это приводит к некоторой экономии металла.

Облегченную, накаркасную обмуровку вертикальных стен вы­полняют в котельных агрегатах паропроизводительностыо 50—75 т/ч и выше, так как вследствие большой высоты, доходящей до 15 м и больше, массивная, свободностоящая обмуровка ста­новится слишком тяжелой и неустойчивой. Облегченная обмуровка состо­ит из слоя нормального шамотного кирпича, укладываемого в полкирпича или в один кирпич, а также кирпича различных фасонов, образующих футеровку, слоя лег­ковесного теплоизолирующего кирпича или теплоизолирующих плит и наружной металли­ческой обшивки 1. Общая толщина обмуровки составляет 250—410 мм, более тонкая — на стенах, покрытых экранами. Для придания обмуровке необходимой устойчивости ее свя­зывают с каркасом котларазгрузоч­ными и притягивающими поя­сами.

Разгрузочные пояса разделяют обмуров­ку на горизонтальные ярусы высотой 3—6 м и служат для передачи на каркас веса обму­ровки каждого яруса. Их выполняют из фа­сонного шамотного кирпича, уложенного на скрепленные с каркасом стальные или чугун­ные кронштейны; тем самым каркасу пере­дается весь вес обмуровки, выложенной на фасонном кирпиче разгрузочного пояса, а об­муровка нижележащего яруса оказывается разгруженной от веса обмуровки вышележа­щего яруса. Под разгрузочным поясом вы­полняют горизонтальный температурный шов, что создает возможность свободного рас­ширения обмуровки в пределах каждого яру­са.

Притягивающие пояса выполняют через каждые 600—1 000 мм по высоте, с тем чтобы удержать обмуровку каждого яруса от выпу­чивания внутрь топки или газохода. Притя­гивающие пояса выполняют из фасонного ша­мотного кирпича, имеющего гнезда. В эти гнезда закладывают головки крюков, дру­гие концы которых охватывают горизонталь­ные трубы, связанные с каркасом; так как эти крюки имеют возможность вращаться вокруг трубы, они не препятствуют переме­щениям обмуровки вверх и вниз.

Щитовая обмуровка является вариантом облегченной накаркасной обмуровки. Ее выполняют в виде отдельных прямоугольных щитов из различных видов бетона с разме­рами стороны порядка 1,5 м, которые укрепляют на каркасе котла. Щит выполняется многослойным: первый слой, обращенный в газоход, выпол­няется из огнеупорного бетона, армированного стальной сеткой; затем идут два или три слоя термоизолирующих плит, покрытых снаружи газоплотной обмазкой.

Натрубная обмуровка крепится непосредственно к экранным или иным трубам и обычно состоит из слоя хромитовой или — реже — шамотной массы толщиной — 40 мм, наносимой непосредственно на трубы, слоя легковесного теплоизоляционного бетона толщиной — 50 мм армированного металлической сеткой, слоя теплоизоляционных плит тон же толщины, покрытых второй металлической сеткой, на которую наносит­ся слой уплотняющей штукатурки толщиной 15 — 20 мм, покрытой сверху газонепроницаемой обмазкой. Обмуровка закрепляется на трубах благо­даря схватыванию первого слоя с поверхностью труб, а также с помощью» привариваемых к трубам штырей, которые притягивают к экрану сетки. Обмуровка не имеет температурных швов, и потому к материалу ее предъяв­ляется требование не разрушаться при слабых деформациях. Небольшая толщина, а также легкость материалов, из которых изготовляют эту обму­ровку, приводят к тому, что натрубная обмуровка получается в 2—3 раза легче, чем накаркасная, и приблизительно в 1,5—2 раза дешевле. Хромитовая масса дороже шамотной, но она лучше схватывается. Поэтому ее упо­требляют при трубах с относительным шагом труб 1,2 и выше, а при трубах с меньшим шагом ее часто заменяют шамотной массой.

Современные топочные камеры и газоходы из-за большой ширины (до 10 м и более) невозможно перекрыть арочным сводом. Поэтому их перекрывают плоским подвесным сводом, который выполняют из фасонного шамотного кирпича различной формы, подвешивае­мого к горизонтальной конструкции, составляющей часть котельного каркаса. Различают индивидуальную подвеску, когда каж­дый кирпич подвешивают к каркасу, и групповую, когда кирпичи подвешивают рядами с использованием промежуточных чугунных балок. Индивидуальная подвеска более рациональна, чем групповая, так как при разрушении кирпича или подвески выпадает только один кирпич, а не весь ряд. Для топочных перекрытий применяют также шамотобетон.

Обмуровка потолочного перекрытия работает в более тяжелых условиях, чем обмуровка вертикальных стен. Поэтому потолочные перекрытия в об­ласти высокой температуры защищают со стороны топки или газохода экран­ными, пароперегревательными или экономайзерными трубами.

Основой конструкции обмуровки холодной воронки служит металли­ческий короб, который является обшивкой и одновременно поддерживает всю обмуровку. Последняя имеет толщину 200—300 мм и состоит из слоя изоляционного материала — диатомитового кирпича, покрытого слоем огнеупорного кирпича. Чтобы обмуровка не сползала, к обшивке приваривают упоры из полосового и углового железа. Кроме того, в огнеупорной кладке делают разгрузочный пояс и температурный шов. Приблизительно так же выполняют обмуровку пода топок для сжига­ния газа и мазута.

При проектировании обмуровки исходят из того, чтобы плотность теп­лового потока через нее не превышала 300 ккал/м²ч, атемпература наружной поверхности не превышала 50—55° С при температуре среды 25° С.

Тепловая изоляцияимеет назначение уменьшить тепловые потери в окружающую среду горячими обмурованными, а также необмурованными поверхностями, например наружными поверх­ностями водяных экономайзеров и воздухоподогревателей, металлических газоходов и воздуховодов, трубопроводов. Тепловую изоляцию выполняют из материалов, которые отличаются легкостью и низкой теплопроводностью.

Промывка пара питательной водой приводит также к тому, что содер­жание в промытом паре растворенных твердых веществ и, в частности, кремниевой кислоты уменьшается в десятки раз. При этом эффект промывки оказывается тем большим, чем больше количество промывающей питатель­ной воды. На промывку поступает вода, прошедшая водяной экономайзер; количество воды, подаваемой на промывку, составляет обычно 25—100% общего количества питательной воды.

Лекция 9

Дата добавления: 2014-12-16