Условия работы конвективных пароперегревателей

УСЛОВИЯ РАБОТЫ КОНВЕКТИВНЫХ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЕЙ [c.65]

Одним из условий надежной работы пароперегревателя является обеспечение равномерности температуры пара в параллельно включенных змеевиках. При проектировании котла это достигается за счет создания конструкций, обеспечивающих перемешивание потоков пара по ширине газохода и переброс потоков с одной стороны газохода на другую, а также размещением конвективного пароперегревателя за испарительным пучком и ширмами. [c.67]

В котле ТПП-110 пар, выйдя из топочных экранов, нагревается сначала в конвективных трубных пакетах, а затем в ширмах. При этом менее нагретые дымовые газы отдают свое тепло менее нагретому пару В конвективных пакетах, благодаря чему улучшаются условия передачи тепла и достигается некоторая экономия металла. Однако при такой схеме ухудшаются условия работы труб ширм, в которых при повышенной тепловой нагрузке протекает пар б олее высокой температуры. В последующих типах котлов первичный пар проходит сначала через ширмы, а затем через конвективную часть пароперегревателя (pi . 3-3,6). [c.55]

Для облегчения условий работы металла зону парообразования 12, в которой выпадает накипь, обычно выносят из топочной камеры и располагают в конвективном газоходе, где интенсивность обогрева в десятки раз слабее. Эту поверхность нагрева называют переходной зоной. В переходной зоне завершается парообразование и достигается небольшой (на 10—15° С) перегрев пара. Слабо перегретый пар далее поступает в расположенную на стенах топочной камеры поверхность нагрева, также получающую тепло излучением, — радиационный пароперегреватель 8. Окончательный перегрев пара до необходимой температуры достигается в поверхности нагрева 9, которая расположена в конвективном газоходе и называется конвективным пароперегревателем отсюда пар при заданных давлении и температуре направляют в паровую турбину. Как и любая конвективная поверхность нагрева, пароперегреватель 9 состоит из большого числа параллельно включенных змеевиковых труб. Температура продуктов сгорания за пароперегревателем 550—650° С. Так как на конденсационных электростанциях частично отработавший в турбине пар подвергают промежуточному (вторичному) перегреву, перед переходной зоной располагают так называемый промежуточный пароперегреватель (на рис. 1-2 не показан). [c.16]

В противоточном пароперегревателе (рис. 12-2,а) достигается максимальный температурный напор между продуктами сгорания и паром, что уменьшает поверхность нагрева и расход металла. Недостатком схемы является опасность пережога последних по пару змеевиков, так как здесь пар наиболее высокой температуры встречается с продуктами сгорания, также имеющими наибольшую температуру, и металл труб находится в тяжелых температурных условиях. При прямотоке (рис. 12-2,6), наоборот, температурный напор меньше, чем при противотоке. Однако условия работы металла лучше, тах как змеевики с наибольшей температурой пара обогреваются продуктами сгорания, уже частично охлажденными на входном участке пароперегревателя. Оптимальных условий надежности и умеренной стоимости конвективного пароперегревателя — достигают в смешанной схеме (рис. 12-2,а, г). [c.132]

При выборе схемы включения элементов первичного пароперегревателя учитывают более тяжелые условия работы радиационной части пароперегревателя по сравнению с конвективной. Поэтому радиационную часть пароперегревателя нельзя использовать в качестве выходного элемента, где температура пара наивысшая. Радиационную часть обычно включают со стороны насыщенного нара. На рис. 12-7,г показана схема соединения элементов пароперегревателя сверхкритического давления. И здесь головной частью первичного пароперегревателя является радиационная его часть, затем последовательно включены ширмы, потолочные трубы и конвективная его часть. Промежуточный пароперегреватель [c.135]

Конвективный пароперегреватель с вертикальными змеевиками размещают в горизонтальном газоходе за фестоном. Обе части пароперегревателя включают по пару последовательно. При этом первым по ходу пара включают ширмовой пароперегреватель, работающий в более тяжелых условиях. Насыщенный пар из барабана проходит через небольшую поверхность радиационного пароперегревателя, расположенную на потолке топки, затем поступает в ширмовой, а из него — в конвективный пароперегреватель, который включен по смешанной схеме, так что его выходные змеевики расположены в области умеренных температур продуктов сгорания. Описанные конструкции и компоновка пароперегревателя являются оптимальными для котлов высокого давления и обеспечивают высокую надежность его работы. [c.389]

Надежная работа поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов может быть обеспечена только при устойчивой циркуляции охлаждающей среды. Наиболее интенсивно охлаждает трубы вода, менее интенсивно — пар. При превышении температурой стенки труб, изготовленных из углеродистой стали, 450—500 °С может произойти их разрыв, при котором возможно травмирование обслуживающего персонала. В наиболее тяжелых условиях работают поверхности нагрева, расположенные в зоне температур выше 500 °С (экранные трубы, пароперегреватель, конвективные поверхности нагрева). [c.175]

Все гидродинамические расчеты должны обязательно производиться для номинальной нагрузки котельного агрегата. Для парообразующих поверхностей нагрева с естественной циркуляцией, для прямоточных котлов и для радиационных пароперегревателей любых котлов необходимо выполнять гидродинамические расчеты еще и для минимальной нагрузки, которая может быть примята равной 60% от номинальной нагрузки для котлов с камерными топками и 25% для котлов со слоевыми топками. Для конвективных пароперегревателей, водяных экономайзеров и сепарационных устройств гидродинамические расчеты на минимальную нагрузку производить не нужно, так как условия их работы при пониженных нагрузках даже несколько облегчаются. [c.455]

Чтобы облегчить условия работы металла труб, часть поверхности нагрева, в которой выпадает накипь, иногда располагают не в топочной камере, а в конвективном газоходе, где интенсивность обогрева значительно слабее. В этой части поверхности, называемой переходной зоной 9, завершается парообразование, пар слегка перегревается (на 10—15° С) и поступает в радиационный пароперегреватель 4. [c.42]

При указанном характере распределения отложений по тракту котла для облегчения условий работы металла [см. уравнение (7.1)] целесообразно переходную зону, т. е. конец зоны испарения и начало зоны перегрева, размещать не в топочной камере, а в конвективных газоходах за пароперегревателем, где тепловые нагрузки существенно меньше. Большинство прямоточных котлов докритических давлений выполнялось с вынесенной переходной зоной. [c.183]

В наиболее тяжелых температурных условиях работы из всех конвективных поверхностей нагрева находятся трубы пароперегревателей, поскольку они расположены в зоне высоких температур газов, а охлаждающей средой в них служит перегретый пар высокой температуры. [c.102]

Тепловые нагрузки отдельных рядов труб конвективных пучков, расположенных за пароперегревателем, определяются обычно из условии пропорциональности их величинам поверхностей нагрева без специального выделения продольно и поперечно омываемых участков, считая в среднем тепловую нагрузку единицы поверхности нагрева пучка одинаковой. Лишь в тех случаях, когда появляется сомнение в надёжности работы такого конвективного пучка, расчёт его следует проверить, уточняя тепловые нагрузки по отдельным рядам труб таким же образом, как это делается для пучков, обогреваемых газами высокой Температуры. [c.82]

При работе КУ в условиях переменного режима, а также при выработке в КУ насыщенного пара обычно применяют центральный пароперегреватель. На рис. 3.35 показан центральный пароперегреватель типа ЦП-бО-С. Пароперегреватель предназначен для перегрева насыщенного пара, вырабатываемого КУ. Общее солесодержание подаваемого в центральный пароперегреватель пара не должно превышать 200 мкг/кг. В качестве топлива для перегрева пара от КУ металлургических заводов применяется доменный газ с теплотой сгорания 4200 кДж/м . Пароперегреватель выполнен по П-образной схеме. Он состоит из экранированной топочной камеры 2, подъемного газохода с конвективной частью пароперегревателя 4 и опускного газохода, в котором установлены подогреватель воздуха 6, доменного газа 7. Установка имеет взрывные клапаны 5. [c.93]

Пароперегреватели устанавливают в зоне высокой температуры газов, чтобы обеспечить наиболее высокие выходные температуры пара. Поэтому они работают в тяжелых условиях. В зависимости от места установки (на выходе из топки или в газоходах) пароперегреватели могут быть полурадиационными и конвективными. Полурадиационные пароперегреватели выполняют в виде ширм, а конвективные — в виде многорядных змеевиковых поверхностей нагрева с вертикальным или горизонтальным расположением змеевиков. В последнем случае конструктивно пароперегреватели подобны более низкотемпературным поверхностям — экономайзерам, в которых производится подогрев воды до состояния, близкого к закипанию. Экономайзеры, как правило, [c.127]

Большого внимания требуют топочные режимы и работа горелок,системы пылеприготовления. При определенных условиях может происходить обгорание горелочных насадок, забивание пылепроводов пылью и загорание этих отложений, ограничение подачи вторичного воздуха и т. д. Это влечет ухудшение и затягивание горения, рост потерь с недожогом, повышение температуры газов около экранов и на выходе из топки, появление восстановительных зон и шлакование топки и поверхностей нагрева. Учитывая важность поддержания оптимального воздушного режима топочного процесса, персонал должен постоянно следить за исправностью приборов газового состава (Ог или СОг) и вести текущий контроль плотности топки и конвективных газоходов путем наружного осмотра и определения присосов. Также необходимы постоянное наблюдение за состоянием горелочных устройств, пылепроводов, обмуровки осмотр топки, ширмы, фестона, пароперегревателя. Особое внимание уделяется наблюдению за устойчивостью воспламенения, достаточностью подачи воздуха, равномерностью поступления топлива и воздуха по горелкам и их сечению, за качеством распыла жидкого топлива и отсутствием его течи на топочные экраны и обмуровку, а также за сопротивлением шлакуемых и загрязняемых поверхностей при их своевременной обдувке и очистке. [c.208]

Таким образом, предельная температура выражает максимально допустимую температуру мет1алла при условии, что глубина коррозии за известное время не превышает заданного значения. Предельную температуру металла обычно определяют, исходя из допустимой глубины коррозии Д5д=1 мм за 100 тыс. ч работы. Коэффициент запаса принимается ii)n=l,3. При определении нормативных значений предельных температур в [108] рекомендуется принимать температурный перепад между наружной и внутренней поверхностями труб ширмовых и конвективных пароперегревателей равным 10—12 К. [c.112]

Так как наиболее существенное влияние на температуру перегретого пара оказывает изменение нагрузки котла, то при расчётном установлении диапазона регулирования считается достаточным определение лишь изменения температуры пара при заданной температуре питательной воды и принятом сорте топлива при нагрузках котла, начиная от минимально допустимой по условиям устойчивого горения данного видатоплива, которая обычно принимается в размере 60 /о от производительности котла, вплоть до полной величины последней. На фиг. 44 приведены результаты расчётного определения изменения температуры перегретого пара в зависимости от нагрузки для одного из котлоагрегатов последней конструкции производительностью 200 mjna при давлении 35 ama с конвективным пароперегревателем, Как видно из приведённого графика, изменение температуры перегретого пара у этого котла при работе на подмосковном угле, выключенном регуляторе перегрева и изменении нагрузки от 60 до 100"/о не превосходит 25° С. [c.63]

Пример 5. С переходом на давление выше 100 ат и большие единичные мощности весьма усложнились конструкции пароперегревателей. Увеличилось их удельное тепловосприятие. С предельными по условиям длительной прочности и окалинообразования температурами могут одновременно работать не только выходные, но и промежуточные ступени парового тракта, обогреваемые трубы и необо-греваемые коллекторы. Необходимость обеспечения допустимых температур налагает на оптимизацию топочного процесса дополнительные весьма жесткие ограничения. Этим сложные современные парогенераторы в корне отличаются от парогенераторов среднего и высокого давления с конвективными пароперегревателями, где тепловая экономичность были почти единственным критерием топочного процесса. [c.18]

В приведенном примере на выходе из потолочного пароперегревателя и в рассечке ширм температура пара выше, чем это допускается для коллекторов за потолочным пароперегревателем и в рассечке ширмового пароперегревателя, что объясняется завышенным тепловосприятием радиа-ционно(го и потолочного пароперегревателей. Приращение температуры в ширмах практически такое же, как в расчете. В частности, из данного графика вытекает, что два коллектора работают в опасном режиме и если их температура не может быть снижена, то они должны быть срочно заменены более жаростойкими. Трубы поверхностей нагрева радиационного перегревателя и иотолка работают при более высокой, чем предусматривалось расчетом, температуре пара и температурный режим их металла необходимо проверять. Вместе с тем вторая ступень ширм и конвективный пароперегреватель работают в нормальных условиях и без особых на то причин в исследованиях не нуждаются. [c.181]

Исследования и полуэмпирические пересчеты радиационных пароперегревателей hm fot ряд специфических особенностей, вытекающих из физических условий работы этих ловерхностей нагрева. В табл. 9-1 приведены числовые значения составных элементов температур стенок радиационного и конвективного пароперегревателей парогенераторов с параметрами 140 ат, 570° С в соответствии с принятыми в уравнении (9-3) обозначениями. [c.207]

Пар, вышедший из переходной зоны котла электростанции Эддистон, проходит через горизонтальный радиационный перегреватель в верхней части топки, затем через ширмовую и конвективную части перегревателя. Последняя выполнена с параллельным током для облегчения температурных условий работы выходных элементов перегревателя. Оба промежуточных пароперегревателя также частично выполнены в виде ширм. Это связано с распределением радиационного и конвективного тепла агрегата общее теплово оприятие всех трех пароперегревателей составляет 65% полезно использованного в котле тепла, а часть конвективного тепла агрегата при этом расходуется на переходную зону остатка конвективного тепла недостаточно для двух промежуточных [c.81]

На одном из прямоточных котлов, установленных в блоке с турбиной ВР-25-1, были произведены эксплуатационные измерения для выявления условий работы котла и пароперегревателя с повышенным перегревом. Котел работает на тощем угле или па природном газе основные измерения были произведены на тощем угле. Кроме щитовых приборов, при измерениях были использо ваяы 22 термопары, дополнительно установленные а выходных концах нечетных змеевиков конвективного пароперегревателя котла. Из полученных результатов измерений были сделаны следующие выводы [c.138]

Рециркуляция газов или возврат части охлажденных продуктов сгорания из конвективной части котла в топку как средство регулирования промежуточного перегрева пара получила довольно значительное распространение. Кроме того, рециркуляция газов применяется для создания рациональной ikomhohobkh котла, уменьшения шлакования поверхностей нагрева, облегчения температурных условий работы элементов котла, расположенных в топке и на выходе из нее (в частности, нижней радиационной части котлов сверхкритического давления), и т. п. Как средство регулирования промежуточного перегрева рециркуляция газов имеет ряд достоинств, наиболее важными из которых являются широкий диапазон регулирования и экономия дорогостоящих металла и арматуры пароперегревателя. Благодаря своим достоинствам рециркуляция газов получила значительное распространение в ряде стран (США, Франция, ФРГ, Япония и др.) обычно в установках, работающих на малозольном топливе. Так, фирма Бабкок и Вилькокс применила эту систему для нескольких сотен котельных установок [Л. 20]. [c.130]

Тепловой расчет варианта 2-1 в отличие от предыдущего выполнен при условии сокращения поверхностей нагрева по первичному тракту в части конвективного пароперегревателя (на 47,5%) и ширм 1-й ступени (на 22,5%). Благодаря этому сохранились такими же, как и в котле ПК-41, расчетные условия работы НРЧ и СРЧI, но зато температура газов перед промежуточным пароперегревателем выросла до 924° С. Перемещение промежуточного пароперегревателя в зону газовых температур, более высоких, чем в варианте 2, на 85° С, приводит, по условиям надежного охлаждения его труб при пусках и сбросах нагрузки, к необходимости применения двух БРОУ (п. 3, 7-2), что серьезно усложняет и удорожает установку. В то же время расчетная статическая характеристика промежуточного пароперегревателя почти не улучшается. По данным тепловых [c.271]

Отбор газов на рециркуляцию предусматривается после водяного экономайзера (вариант 4) или после регенеративного воздухоподогревателя (вариант 4-1). Сброс их предполагается в два места в нижнюю часть топки (ниже горелок) и в верхнюю ее часть либо в поворотную камеру перед конвективным первичным пароперегревателем. При номинальной нагрузке котла рециркуляция газов не лредусма тривается. Поэтому расчетные условия работы при этой нагрузке в вариантах 4 и 4-1 такие же, как в варианте 2. Чтобы определить коэффициенты рециркуляции газов при 70%-ной нагрузке, обеспечивающие поддержание номинальной температуры промежуточного перегрева, были выполнены тепловые расчеты. Коэффициенты рециркуляции в вариантах 4 и 4-1 получались соответственно 20 и 18% весовые же количества рециркулируемых газов в обоих случаях практически одинаковы вследствие значительных присосов воздуха в регеративном воздухоподогревателе. [c.278]

Конвективные пароперегреватели, переходные (выносные) зоны и экономайзеры выполняют в виде трубных многопетлевых змеевиковых поверхностей нагрева. В соединительном газоходе расположение змеевиков вертикальное, компоновка пучков коридорная, в опускном газоходе — как шахматная, так и коридорная. Для снижения золового износа при сжигании твердых топлив с зольностью > 10 % в опускном газоходе трубы располагают параллельно фронту котла. Пароперегреватели выполняют из гладких труб, а экономайзеры — из гладких или оребренных (мембранное или поперечное оребре-ние). Диаметр и толщина стенки труб определяются давлением среды и температурой стенки. Движение среды организуется в несколько автономных потоков. Для снижения влияния неравномерности теп-ловосприятия поверхности делятся на части — ступени (часть поверхности нагрева, ограниченная коллекторами) с организацией между ними перемешивания среды и переброса ее по ширине газохода. Ступень состоит из пакетов, представляющих собой заводские блоки. В ступенях движение среды может быть организовано по прямоточной, противоточной (при температуре д < 800 °С) или смешанной схеме. Выходные ступени пароперегревателей по условиям обеспечения надежной работы металла труб выполняют по прямоточной схеме. В экономайзерах движение среды организуется по противоточной схеме. [c.21]

При выборе схемы включения элементов первичного пароперегревателя учитывают более тяжелые условия работы радиационной части пароперегревателя по сравнению с конвективной большие тепловые нагрузки, периодические колебания тепловосприятия (часто значительные), существенная неравномерность температуры по периметру экранных труб. Поэтому радиадион- [c.203]

Скорость пара в пароперегревателях выбирают из условия надежного охлаждения металла. Учитывая, что металл пароперегревателей работает почти при предельной температуре по ползучести, а иногда и по окалинообразованию, необходимо для эффективного отвода тепла обеспечивать достаточно высокую массовую скорость пара для конвективных пароперегревателей шр = 500 кг/(м2-с), ширмовых пароперегревателей wp 800-ь 1100кг/(м2-с) и настенных радиационных дар = 1 ООО-I-1500 кг/(м2, с). [c.239]

Выходная конвективная ступень первичного пароперегревателя размещена в горизонтальном газоходе и включена по противогочной схеме. Подвод тепла по всей окружности трубок и малые разности температур между газами и паром благоприятствуют снижению температуры стенок труб и тем самым улучшают условия работы металла. [c.29]

Итак, весь процесс получения пара от подогрева воды до его перегрева осуществляется в четырех элементах котлоагрегата экономайзере, экранах, конвективном пучке и пароперегревателе. Теплообмен во всех этих элементах происходит при выссЛих температурах стенок поверхности нагрева, находящихся также под действием большого внутреннего давления. Эти тяжелые условия работы ставят особые требования к поддержанию температуры металла стенок труб поверхности нагрева в пределах допустимых величин по условиям прочности. Выполнение этого требования облегчается путем создания устойчивого движения воды и пара внутри трубной системы котлоагрегата. Такое движение воды и пара внутри трубной системы котла может осуществляться либо за счет разности их удельных весов (естественная циркуляция), либо под. действием насосов (принудительная циркуляция). Общая схема движения воды и пара в котлоагрегате о естественной циркуляцией, приведенном на рис. 4-1, такова в котел непрерывно для восполнения расхода воды, аревратившейся в пар, подается вода (питательная вода) под давлением, превышающ им давление вырабатываемого пара. Вода сначала проходит экономайзер, подогреваясь в ем до тем пературы, близкой к температ ре кипения (в так называемых кипящих водяных экономайзе рах вода доводится до кипения). Перед распределением по экранам и конвективным пучкам [c.52]

Трубки пароперегревателей работают в тяжелых тепловых условиях. Поэтому надежное охлаждение, труб паром имеет первостепенное значение. Основной показатель надежности охлаждения труб пароперегревателей — массовая скорость нара рш. Для зоны с интенсивным тепловосприятием (полурадиационная поверхность) массовая скорость пара должна находиться в пределах 700—1100 кг/(м - с), для конвективных пароперегревателей рш = 250ч-600 кг/(м с). [c.378]

Выполнение изложенных условий затрудняется тем, что два промежуточных перегревателя пара воспринимают значительную часть тепла топлива, расходуемого в котельном агрегате (25—307о). Вместе с конвективной ступенью первичного пароперегревателя, водяным экономайзером и воздухоподогревателем они обычно поглощают долю общего тепловосприятия в котле, превышающую ту часть, которая приходится на конвективную зону агрегата в котлах, работающих на твердом топливе, и определяется условиями их бесшлаковочной работы. Несколько иначе обстоит дело в мазутных котлах, где границу по температуре продуктов сгорания между радиационной и конвективной частями котельного агрегата при наличии эффективной очистки поверхностей нагрева можно повысить тем самым увязать потребное и располагаемое тепло в конвективной зоне. Однако при указанном решении нельзя обойтись без охлаждения труб промежуточных пароперегревателей при растопке либо без дополнительных устройств. [c.310]

При проектировании Т-образных котлов на 140 ат рассматривался вариант размещения первичного и вторичного пароперегревателей в разных конвективных шахтах и регулирования температуры пара путем изменения распределения дымовых газов между этими шахтами. Такой способ регулирования был признан нецелесообразным ввиду его неточности и большой инерционности, а также потому, что при его внедрении пришлось бы рассчитывать поверхности нагрева на возможность омываиия повышенным количеством дымовых газов. Во избежание ускоренного эолового износа пришло-сь бы сделать больше сечения газоходов и выбрать пониженные скорости газов при работе в номинальных условиях, увеличив, таким образом, расход металла на изготовление котла. [c.55]

Наружная коррозия труб пароперегревателя. Условия разрушения радиационных трубных панелей пароперегревателя рассмотрены выше (гл. 6). Ширмы и конвективные трубные пакеты подвержены коррозии преимущественно при сжигании мазута. Предполагают, что более всего с металлом труб взаимодействует высший из окислов содержащейся в мазуте примеси металла ванадия — его пятиокись V2O5. Коррозионный процесс значительно ускоряется при повышении температуры соприкасающейся с дымовыми газами наружной поверхности труб, поэтому ВТИ рекомендует не допускать длительной работы котлов при температуре наружной поверхности труб из стали 12Х1МФ выше 585°С, а труб из аустенитной стали — выше 600°С. [c.197]

Ширмовые поверхности нагрева обычно используются для перегрева пара. Они работают в условиях интенсивного обогрева и получают тепло излучением из топки Ол.ш и конвекцией с учетом межтрубного излучения Qk.ih при высоком температурном напоре. Ширмы защищают последующие конвективные поверх-ностп нагрева от шлакования и улучшают регулировочные характеристики пароперегревателя. [c.163]

В этих условиях для обеспечения надежности работы пароперегревателей и ограничения затраты высоколегированных марок сталей осуществляется ряд конструктивных мероприятий. Так, пароперегреватели высокого давления выполняются из нескольких ступеней (по-лурадиационных ширмовых, размещаемых на выходе из топки, и конвективных в переходном газоходе или в опускной шахте котла) с использованием поверхности нагрева, защищающей потолок котла. [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...