28. Экранные поверхности прямоточных котлов

В прямоточных котлах топочные экраны располагаются вер­тикально и горизонтально. В зависимости от расположения трубы этих экранов получают различное количество теп­лоты как по высоте топочной камеры, так и по ее ширине и глубине.

В котлах с горизонтальным или слабонаклонным контуром парообразующие трубы непрерывно и неоднократно обходят весь пе­риметр топочной камеры (рис. 17.8). Если ка­кая-либо стенка обогревается сильнее осталь­ных, то эта неоднородность по ширине или глубине топки (или что то же самое по тракту рабочей среды) не сказывается, так как трубы ленты обходят все стенки, и эта неод­нородность обогрева сохранится для всех параллельно включенных труб ленты.

В целях уменьшения массы трубной систе­мы топочные экраны мощных котлов высокого давления изготавливают из труб небольшого внутреннего диаметра (25—40 мм). Уменьше­ние диаметра труб при сохранении массовой скорости потока требует увеличения числа параллельных труб. Оба обстоятельства: уве­личение мощности котла и уменьшение диа­метра труб — приводят к увеличению ширины ленты. Чем шире горизонтальная лента, тем больше влияние неравномерности обогрева по высоте топки параллельных труб, образующих эту ленту. Поэтому, желая сохранить малый диаметр труб, мощные котлы выполняют не с одним потоком рабочей среды — не с одной лентой, а с двумя (или даже с четырьмя) па­раллельными потоками — лентами. При этом ширина каждой ленты и неравномерность обо­грева уменьшаются пропорционально числу параллельных потоков (рис. 17.9). Независи­мо от числа лент (потоков) каждая труба воспринимает один и тот же падающий теп­ловой поток. Ленты непрерывно и винтообраз­но навивают на все четыре стены топочной камеры, обеспечивая восходящее движение потока. Вертикальные топочные экраны прямоточ­ных котлов по внешнему виду напоминают топочные экраны контуров естественной цир­куляции и также занимают все стены топоч­ной камеры. В целях уменьшения неравномер­ности обогрева топочные экраны секциони­руют по ширине топки, а секции между собой соединяют последовательно, получая многохо­довую систему Вертикальные экраны удобно выполнять в виде блоков, представляющих собой систему вертикальных труб, объединяемых на концах общими коллекторами.

29. Конструкция пароперегревателей, особенности, компоновка

Пароперегреватель предназначен для пере­грева поступающего в него насыщенного пара до заданной температуры. Он является одним из наиболее ответственных элементов установ­ки, так как температура пара здесь достигает наибольших значений и размещается он в зо­не высокой температуры газов.

По виду тепловосприятия пароперегревате­ли различают конвективные, располагаемые в конвективном газоходе и получающие теп­лоту конвекцией, и радиационные, устанавли­ваемые на стенах топочной камеры и получа­ющие теплоту радиацией. Имеются еще и полурадиационные ширмовые пароперегрева­тели; их располагают в верхней части топки и частично в горизонтальном газоходе между радиационными и конвективными поверхно­стями нагрева.

По назначению они делятся на основные, в которых перегревается пар ВД или СКД, и промежуточные, в которых перегревается пар, частично отработавший в турбине.

Конвективные пароперегреватели выпол­няют из стальных труб внутренним диамет­ром 20—30 мм. В промежуточных паропере­гревателях внутренний диаметр достигает 50 мм.

Обычно для пароперегревателей приме­няют гладкие трубы. Они технологичны и де­шевле ребристых. Гладкие трубы меньше под­вержены наружным отложениям и легче под­вергаются очистке. Недостаток гладкотрубных поверхностей нагрева — ограниченное тепло-восприятие при умеренных скоростях газового потока. 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 (рис. 17.6, поз. 3), 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. Преимущества радиацяенных 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 (рис. 18.7), 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.