ОСНОВНЫЕ ПРОФИЛИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Различают П-, Г-, Т-, U-образные, башенную, полубашенную и многоходовые компоновки котла (рис. 40). При сжигании мазута, природного газа, как правило, используют U- и Г-образные компоновки (см. рис. 40, а, б), при которых котел имеет два вертикальных газохода (топочную камеру и конвективную шахту) и соединяющий их горизонтальный газоход. При сжигании твердых топлив эти компоновки применяют в котлах паропроизводительностью до 444,44 кт/с (1600 т/ч).

Рис.40.Основные компоновки котлов

Т-образную компоновку (см. рис. 40, в), способствующую уменьшению глубины конвективной шахты и высоты соединительного газохода, применяют для мощных котлов (D ≥ 277,78 кг/с), работающих на твердых топливах.

Для углей с высокоабразивной золой Т-образную компоновку используют для котлов, начиная с паропроизводительности D = 138,89 кг/с (500 т/ч).

Для мощных котлов при сжигании газа и мазута или твердого топлива (в том числе бурых углей с большим содержанием высокоабразивной золы) может быть использована башенная компоновка (см. рис. 40, д) в сочетании с открытой и полуоткрытой компоновками котельной установки.

В России по климатическим условиям последние не применяются.

Многоходовые компоновки котла (см. рис. 40, ж) используют при сжигании топлив с высоким содержанием в золе оксидов кальция и щелочных металлов. Котел выполняется трех- или четырехходовым, с подъемной или инвертной топкой и ширмами в промежуточных газоходах.

18.1. ВАРИАНТЫ КОМПОНОВКИ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ

Выбор профиля парогенератора—это определение взаимного расположения его основных частей (топки, горизонтального газохода, газоходов конвекивных поверхностей) и направления движения в них дымовых газов.

Обычно применяется П - образная компоновка парогенератора. В этом случае парогенератор имеет два вертикальных газохода (подъемный — топочная камера и опускной—конвективная шахта) и соединяющий их горизонтальный газоход (рис. 41,а).

П-образная компоновка удобна тем, что подвод топлива и отвод дымовых газов располагаются внизу, в районе установки мельниц, золоуловителей и дымососов. Это удобно для организации жидкого шлакоудаления, так как область с наибольшей температурой (ядро факела) приближается к месту отвода шлака из нижней части топки. При такой компоновке наиболее просто организовать дробеструйную очистку, которая является наиболее простым и универсальным методом очистки

Рис. 41. Основные профили парогенераторов

Сбор дроби производится при этом внизу конвективной шахты, в районе невысоких температур газа. П-образная компоновка имеет и недостатки, обусловленные трех кратным поворотом газов: в районе горелок, на входе и на выходе из горизонтального газохода. Только тщательным расчетом горелок, настройкой их и регулированием режима удается избежать «удара» факела в стены топки и их шлакования.

. В связи с неодинаковой длиной пути газов создается существенная неравномерность температур газов по высоте горизонтального газохода, а также по глубине конвективной шахты. В конвективной шахте, кроме того, создается неравномерное поле скоростей газа и концентраций золы с отжимом наиболее крупных частиц к задней стенке и местным усиленным износом труб.

Длина горизонтального газохода и количество размещенных в нем поверхностей нагрева могут быть различными. Это зависит от того, какие поверхности нагрева удается разместить в конвективной шахте и частично в виде радиационных поверхностей вверху топки. Желательно выполнять соединительный газоход короче.

Сокращение этого газохода важно для уменьшения общей глубины парогенератора и пролета здания. Иногда конвективную шахту размещают непосредственно за топкой, отделяя ее от топки лишь плотным экраном. Это—компоновка с сомкнутыми газоходами (рис. 41,б).

При размещении горелок на задней стене топки, а также для улавливания дроби до входа газов во вращающийся регенеративный воздухоподогреватель последний приходится относить подальше от топки (рис. 41,в).

Для уменьшения глубины конвективной шахты и высоты соединительного газохода применяется Т-образная компоновка. Такая компоновка целесообразна лишь для мощных парогенераторов, имеющих две автономные дымососные установки или работающих под наддувом (рис. 41,г).

Для уменьшения пролета потолочных балок каркаса иногда применяют разделение гонок или конвективных шахт на две части по ширине парогенератора.

При Т-образной компоновке, сдвоенных топках или разделенных конвективных шахтах, а также при двухкорпусном выполнении парогенератора в ряде установок ранее применяли несимметричное расположение основного и промежуточного перегревателей. Это делали с целью регулирования температуры промперегрева. Однако такие компоновки нецелесообразны из-за усложнения схемы первичного пароперегревателя, а также из-за снижения эксплуатационного к. п. д. Охлаждение дымовых газов при неравномерном их распределении по корпусам или конвективным шахтам неодинаково.

Для парогенераторов, сжигающих топлива с высоким содержанием в золе окиси кальция и щелочей (сланцы северо-западных месторождений), требуется глубокое охлаждение газов до входа их в тесные конвективные пучки. В этом случае применяют трех- или даже четырех- ходовые компоновки с подъемной или инвертной топкой, а в промежуточных газоходах располагают ширмы с переменным шагом (рис. 41, д).

Для мощных парогенераторов с высоким значением тепловой нагрузки сечения топки q_f, когда сечения топки и конвективной шахты становятся близкими по величине, применима башенная компоновка с подъемным движением газов (рис. 41,е). Достоинствами такой компоновки является минимальная площадь парогенератора в плане, минимальная площадь обмуровки из-за отсутствия поворотных камер, большая равномерность омывания дымовыми газами конвективных поверхностей нагрева, минимальное аэродинамическое сопротивление газового тракта благодаря тому, что все газоходы создают положительную самотягу. Недостатками компоновки является утяжеление каркаса, невозможность применения дробевой очистки, высокое расположение дымососов, конструктивные трудности в опирании конвективных поверхностей нагрева, высокое расположение выходного пакета перегревателя, что имеет особое значение при паропроводах из аустенитной стали. Башенная компоновка целесообразна для очень мощных парогенераторов с умеренной температурой перегретого пара ( t_пе ≤ 545°С) при сжигании газа и мазута или твердого топлива с большим коэффициентом шлакоулавливания, для топлив с абразивной золой и особенно удобна для открытой установки и для применения наддува.

Все вышеописанные компоновки парогенераторов и их модификации могут быть использованы для установки в моноблоке с турбиной. Симметричная двухкорпусная компоновка парогенератора при установке отключающей арматуры соответствует схеме дубль-блока. Схема дубль-блока иногда применяется для парогенераторов новых неосвоенных параметров или резко возрастающих единичных мощностей на период их освоения: двухкорпусной парогенератор в отличие от турбогенератора ненамного тяжелее и дороже однокорпусного и не требует дополнительной площадки здания.

На выбор профиля парогенератора, а также компоновку поверхностей нагрева влияет число автономно регулируемых трактов воды и пара. Максимальная пропускная способность одной нитки освоенных конструкций паропроводов для высоких и сверхкритических давлений не превышает 600 т/ч (200 МВт). Число автономно регулируемых трактов, исходя из удобства распределения расхода среды между ними, должно быть кратно двум. Так, для моноблоков 200, 300 МВт оно равно двум, для блоков 500 и 800 МВт — четырем (по два в каждом корпусе). Пропускная способность питательных трубопроводов значительно выше 600 т/ч; поэтому в некоторых случаях возможно общее регулирование питания для двух потоков.

Освоено производство трубопроводов и арматуры с пропускной способностью по воде до 1250 т/ч (400 Вт), по перегретому пару до 900 т/ч (300 МВт). Однако число автономно регулируемых потоков для мощных парогенераторов желательно выполнять не меньше двух для снижения влияния тепловой разверки. При этом число автономно регулируемых потоков для моноблока 300 МВт—два (при одном регуляторе питания), 500МВт— два (при двух регуляторах питания), 800 МВт—четыре (при двух регуляторах питания), 1200 МВт— четыре (при четырех регуляторах питания).

Поиск по сайту: