ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Процесс производства пара. Элементы котельного агрегата из "Общая теплотехника Издание 2 " Особенностью парового цикла, упрощенная схема которого была рассмотрена в разделе I настоящего курса (фиг. 1-69), является наличие в схеме специальных агрегатов, именуемых котельными агрегатами, служащих для приготовления пара. Комплекс таких агрегатов, включающий и их вспомогательные устройства, называется котельной установкой. [c.142] Исходным рабочим телом в котельной установке служит вода, из которой в котельных агрегатах производится водяной пар. Другие рабочие вещества пока еще не получили сколько-нибудь широкого промышленного применения, а потому в этом курсе не рассматриваются. [c.142] Поскольку потребление энергии (электрической, механической, тепловой) в современной промышленности весьма велико и интенсивно развивается, постольку и производство водяного пара является одним из наиболее развитых производств современной техники. Его масштабы весьма велики, а потребители пара (не только энергетические, но и технологические и отопительные) очень разнообразны. [c.142] Поверхности нагрева элементов-котельного агрегата выполняются из углеродистой стали, а при высоких давлениях и температурах вырабатываемого пара — из легированной стали. В качестве основной конструктивной формы применяется цилиндр — ил в виде одиночного длинного цилиндра большого диаметра, или в виде пучка труб, конструктивно объединяемых коллекторами ил камерами той или иной формы, или в виде какой-либо комбинации этих элементов. [c.142] На фиг. 3-1 приведена одна из простейших схем котельного агрегата старого типа, состоящего из небольшой топки с ручным обслуживанием , котла, перегревателя и кирпичной обмуровки. В этой схеме подаваемая в агрегат вода, называемая питательной водой, поступает в верхний цилиндрический элемент котла, имеющий относительно большой диаметр и именуемый котельным барабаном, и из него опускается в обогреваемые продуктами сгорания топлива трубы котла, называемые кипятильными трубами. Образовавшийся в кипятильных трубах пар выходит в барабан, а из него через перегреватель к потребителю. Перегреватель представляет собой систему параллельно включенных труб небольшого диаметра, концы которых объединены коллекторами. [c.142] В нижней члсти ТОПКИ (фиг. 3-1) имеется металлическая решетка. Сверху на нее забрасывают кусковое ТОПЛИВО, а снизу через нее подают нужный для сгорания топлива воздух. Процесс горения топлива протекает при высоких температурах (до 1 500° С и выше) поэтому лежащие непосредственно над топкой трубы котла воспринимают из топки значительное количество тепла путем излучения. Продукты сгорания топлива поступают в котельные газоходы, образуемые установленными на кипятильных трубах направляющими перегородками, и продолжают передавать тепло уже в пучке труб. Выйдя из последнего хода котла, газы удаляются через окно в задней стенке обмуровки. Для подачи воздуха в топку и для продвижения продуктов сгорания по котельным газоходам большей частью применяются специальные дутьевые и тяговые устройства. [c.143] Для надежной работы металлических стенок котла, омываемых снаружи газами, имеющими очень высокую температуру, необходимо, чтобы эти стенки изнутри интенсивно охлаждались и чтобы их температура была возможно ближе к температуре пароводяной смеси, которая при обычно применяемых в паровых котлах давлениях лежит в пределах 150 - -350° С и еще не опасна для прочности котельной стали. При значительном превышении этой температуры прочность котельной стенки существенно понижается. Надлежащее внутреннее охлаждение стенок достигается путем организации интенсивного и устойчивого движения пароводяной смеси внутри котла. [c.143] В котлах с естественной цирк у-л я ц и е й, которые имеют наибольшее распространение, образующиеся в сильно обогреваемых трубах пузырьки пара, стремясь подняться вверх, захватывают с собой и воду. Удельный вес пароводяной смеси в этих трубах получается значительно меньшим, чем в сообндаюпщхся с ними опускных (фиг. 3-1) трубах, не получающих или получающих мало тепла. Это вызывает в котле замкнутый кругооборот, в котором количество циркулирующей воды многократно превышает количество образовавшегося пара. Отделение пара от воды осуществляется в верхнем барабане котла, паровое пространство которого (часть, лежащая выше уровня воды) используется в качестве отстойника — паросушителя. [c.143] Поверхности нагрева, установленные на стенах топки, называются экранами, а котлы, основная часть поверхности нагрева которых расположена в топке, — экранными котлами. [c.144] Поэтому в современных агрегатах устанавливают за котлом дополнительные поверхности нагрева, именуемые экономайзерами, в которых производится предварительный подогрев питательной воды перед ее поступлением в собственно котельную часть агрегата. Экономайзер, так же как и перегреватель, выполняется (фиг. 3-2) в виде системы параллельно включенных труб, концы которых объединены коллекторами, и работает по прямоточному принципу, без циркуляции поэтому средняя температура воды в нем значительно меньше, а температурный напор — больше, чем в котле. [c.144] Процесс горения и предварительная подготовка (размол) ряда топлив существенно интенсифицируются при применении подогретого воздуха. Кроме того, при развитой в современных паровых электростанциях регенерации питательная вода приходит в котельную с относительно высокой температурой, в результате чего экономайзер не всегда может осуществить нужную степень охлаждения уходящих из агрегата газов. Поэтому в номенклатуру поверхностей нагрева современного котельного агрегата включается еще один элемент — воздухоподогреватель (фиг. 3-2), в котором за счет дополнительного охлаждения продуктов сгорания подогревается подаваемый в топку воздух. [c.144] Вернуться к основной статье