Естественная циркуляция в испарительных поверхностях нагрева

В экономайзерах и пароперегревателях котла вода и пар движутся принудительно, однократно и массовая скорость определяется только нагрузкой и возрастает при ее увеличении. При естественной циркуляции в испарительных поверхностях нагрева и низком давлении скорость пароводяной смеси с ростом нагрузки резко увеличивается, а затем после достижения максимального значения почти стабилизируется вследствие увеличения гидравлического сопротивления при возрастающем паросодержании. При высоком давлении скорость нарастает медленно и при ма-.пой нагрузке может не обеспечить требуемого охлаждения труб экранов. Растопка на скользящих параметрах исключает этот недостаток. В прямоточных котлах скорость пропорциональна нагрузке. При малой нагрузке скорость может оказаться недопустимо низкой и снижение ее приходится ограничивать примерно 30 % номинальной. В котлах с многократной принудительной циркуляцией в испарительных поверхностях нагрева скорость почти не зависит от нагрузки. Влияние нагрузки на массовую скорость воды и пароводяной смеси в испарительных поверхностях нагрева показано на рис. 10.1. [c.212]

Естественная циркуляция в испарительных поверхностях нагрева [c.156]

Котел, использующий теплоту отходящих газов, — водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией. Основная испарительная поверхность нагрева котла выполнена в виде цельносварной радиационно-конвективной [c.366]

ПОМИМО скорости существенно влияет и режим течения пароводяной смеси, т. е. распределение фазовых концентраций по сечению, степень диспергирования фаз, поле скоростей и т. п. В испарительных поверхностях нагрева котлов с естественной циркуляцией массовое паросодержание на выходе из трубы менее 20 % и /ст на 15—20°С выше, чем /р.т. В прямоточных котлах паросодержание по длине труб проходит все значения в пределах 0<х< 1. На участках труб, когда значение х сравнительно невелико, а2=50-г-150 кВт(м -К) и /ст близко к /р.т. При некотором паросодержании Хкр, зависящем от давления и интенсивности обогрева, наблюдается резкое повышение температуры стенки. Следовательно, при всех режимах движения потока с ограниченным паросодержанием поверхность нагрева омывается водой, что обеспечивает активное охлаждение стенки. При определенном граничном паросодержании нарушается структура потока, водяная пленки срывается или испаряется, а капли влаги могут и не достигать поверхности. Ухудшение теплообмена наступает раньше достижения А кр вследствие более высокого давления в пленке, снижающего ее поверхностное натяжение, и при более интенсивном обогреве трубы, ускоряющем испарение влаги. [c.213]

Выполнение требований надежного охлаждения различных поверхностей нагрева усложняется гидравлической и тепловой неравномерностью работы параллельно включенных труб, связанных с рядом их конструктивных особенностей и условий эксплуатации. В котлах с естественной циркуляцией при относительно малом паросодержании пароводяной смеси в испарительных поверхностях нагрева основной причиной перегрева труб являются нарушения нормального гидравлического режима, которые рассматриваются далее. [c.230]

Преимущественно применяемые в промышленности котлы с естественной и принудительной циркуляцией принципиально различаются только организацией гидродинамики в испарительных поверхностях нагрева. Схемы организации движения воды, пароводяной смеси и пара в этих котлах показаны на рис. 14.1. [c.305]

В современных котлах с естественной циркуляцией основными испарительными поверхностями являются топочные экраны и кипятильные трубы. Топочные экраны — самые мощные парообразователи котельного агрегата. Экраны составляют радиационную поверхность нагрева котла. Лучистая теплота воспринимается также первым рядом кипятильных труб, располагаемых в верхней части топки. По выходе из топки газы передают тепло поверхности нагрева котла конвекцией. Эта поверхность называется конвективной. [c.240]

В котлах с естественной циркуляцией имеет место принудительное движение однофазной жидкости (пара, воды) в двух элементах котлоагрегата в пароперегревателе (под влиянием давления пара в барабане котла) и в некипящем экономайзере (под влиянием действия питательного насоса). Движение воды и пароводяной смеси в испарительных поверхностях нагрева происходит под влиянием разности их удельных весов. [c.248]

Испарительные поверхности нагрева, расположенные в слое, могут быть с естественной и принудительной циркуляцией. Принудительная циркуляция требует установки дополнительного насоса, что не всегда удобно в обслуживании котла. Но змеевики с принудительной циркуляцией более легко компонуются в объеме кипящего слоя и требуют меньшей его высоты. [c.280]

Расчет циркуляции производится для проверки надежности испарительных поверхностей нагрева котлоагрегата с естественной циркуляцией. Расчет производится для циркуляционных контуров, поверхности нагрева которых расположены iB зоне с температурой выше 600°С. Для циркуляционных контуров, поверхности нагрева которых омываются газами с температурой, не превышающей 600°С, расчет циркуляции проводится лишь при наличии труб, выходящих в паровое пространство барабана. Основной расчет выполняется для номинальной нагрузки котлоагрегата Da- Расчет циркуляции [c.266]

Испарительные поверхности нагрева в водотрубных паровых котлах с естественной циркуляцией состоят из прямых или изогнутых кипятильных труб небольшого диаметра, которые внутри омываются водой, а снаружи обогреваются газами. Кипятильные трубы, собранные в один или несколько рядов, присоединены к барабанам, коллекторам, камерам, секционным коробкам и т. д., которые, сообщаясь между собой, образуют замкнутый контур. Многократная циркуляция воды по трубам в этих котлах обусловлена разностью удельных весов воды в опускных трубах и пароводяной смеси в подъемных трубах. [c.64]

В котлах некоторых систем наряду с получением подогретой воды вырабатывается также технологический пар низкого давления (комбинированные пароводогрейные котлы). Основной особенностью комбинированных пароводогрейных котлов является необходимость регулирования паровой и водогрейной нагрузок, а также наличие двух различных циркуляционных контуров одного для выработки воды, другого для выработки пара. Комбинированные пароводогрейные котлы создаются на базе серийных прямоточных водогрейных котлов. Перевод серийного водогрейного котла на комбинированную выработку пара и горячей воды осуществляется выключением экранных панелей из гидравлическою контура водогрейного котла и образованием из них парообразующего контура с естественной циркуляцией. Для этого экранные панели включаются на выносные циклоны с уравнительной емкостью. Использование всех топочных экранов как испарительных поверхностей нагрева серийных водогрейных котлов обеспечивает при номинальной нагрузке получение до 45 % теплоты в виде пара давлением от 1 до 2,3 МПа и до 60 % теплоты в виде горячей воды. [c.115]

Энергетические барабанные паровые котлы, как правило проектируются на давление в барабане 15,5 МПа. При высоком давлении уменьшается разность плотностей воды и пара и падает кратность циркуляции, поэтому необходимо проверять контур на минимально допустимую кратность. Блочная компоновка ТЭС усложняет условия работы контуров естественной циркуляции, так как и возмуше-ния со стороны турбин будут непосредственно отражаться на работе испарительных экранов котла. Поэтому и надежность циркуляции при этих условиях должна быть повышенной. Увеличение единичной мошности парового котла и соответственно его габаритов может привести к возрастанию тепловых неравномерностей и снижению надежности циркуляции. В топках с высоким тепловыделением (например, вихревых), пониженным коэффициентом избытка воздуха (например, при сжигании мазута) при сжигании топлива под избыточным давлением существенно повышаются тепловые потоки на испарительные экраны. Надежность испарительных поверхностей нагрева обеспечивается лишь при непрерывном и достаточном отводе теплоты рабочим телом, что достигается при устойчивом и интенсивном движении потока пароводяной смеси в обогреваемых трубах при всех возможных эксплуатационных условиях работы котла. [c.184]

Рис. 8. Схемы пароводяного тракта паровых котлов а — барабанного с естественной циркуляцией, 6 — барабанного с принудительной циркуляцией, в — прямоточного /— питательный насос, 2 - экономайзер, 3— барабан, 4 опускные трубы, 5— коллектор, 6 - подъемные трубы испарительной поверхности нагрева, 7— пароперегреватель, 8 - циркуляционный насос

На тепловых электростанциях СССР и в промышленных котельных при докритическом давлении наиболее распространенными являются котлы с естественной циркуляцией. В основном это однобарабанные котлы (рис. 15) с топочными камерами 3 больших размеров, покрытыми изнутри экранными трубами 2, являющимися испарительной поверхностью нагрева. Как и в котлах среднего давления повышенной производительности, вода в экранные трубы поступает из барабана 6 по опускным трубам 4 и раздающему нижнему коллектору I, а пароводяная смесь отводится в верхние коллекторы 5 и по перепускным трубам поступает снова в барабан 6. Насыщенный пар, отделяемый в барабане от воды, по подводящим трубам направляется сначала в радиационной потолочный пароперегреватель 7, а затем в различной последовательности в ширмовый 8 и конвективный пароперегреватель 9. [c.33]

Котлы-утилизаторы выпускают с естественной и принудительной циркуляцией. Котлы с естественной циркуляцией в основном применяют в печах с температурой отходящих газов 800—1000° С и выше, что связано с условиями обеспечения надежной циркуляции. Котлы с принудительной циркуляцией чаще устанавливают за печами, где температура отходящих газов не превышает 500—600° С. Как правило, кот-лы-утилизаторы характеризуются развитыми конвективными поверхностями нагрева, но в некоторых случаях в них вьшолняют и радиационные камеры. Котлы-утилизаторы, как и обычные котлы, состоят из испарительных поверхностей нагрева, водяных экономайзеров и пароперегревателей. Ввиду относительно невысокой температуры газов, поступающих в котел, пароперегреватель в котлах-утилизаторах размещают перед кипятильным пучком. [c.380]

Испытания испарительных поверхностей нагрева. Испытания испарительных поверхностей нагрева котлоагрегатов с естественно.й циркуляцией предусматривают проверку устойчивости и кратности циркуляции в подъемных и отпускных трубах со сведением баланса циркуляции, определение паропроизводительности и локального тепловосприятия экрана и определение сопротивления опускных труб экрана. [c.60]

В принципе перегрев пара возможен в ПГ с естественной циркуляцией как горизонтальной, так и вертикальной конструкции. Однако сложности размещения в одном корпусе испарительных и перегре-вательных поверхностей нагрева, разделенных сепа-рационными устройствами, практически непреодолимы для горизонтального ПГ существенной единичной мощности. [c.208]

Доля теплоты, необходимой для испарения 1 кг воды, при различных конечных параметрах пара, вырабатываемого котлом, показана на рис. 13.1. В котлах с низкими параметрами пара (р=1,3- -2,1 МПа, /=250°С) и малой мощности кроме радиационных оказываются необходимыми и конвективные поверхности нагрева, в которых передается до 30 % теплоты, требуемой для испарения воды. В котлах с естественной циркуляцией при параметрах пара р = 3,93 МПа, /=450 °С для обеспечения дополнительной парообразующей поверхности нагрева также применяют испарительные конвективные пучки. В котлах с естественной циркуляцией, вырабатывающих пар высоких параметров (/ >-9,81 МПа, />500 °С), количество теплоты, используемой на парообразование, значительно снижается и тепловосприятие экранов оказывается достаточным для испарения воды. [c.381]

В экономайзерных и пароперегревательных поверхностях нагрева движение воды и пара происходит только принудительно под действием насоса или разности давлений пара в барабане и пароперегревателе. В испарительных же поверхностях нагрева движение воды и пароводяной смеси происходит либо принудительно под действием питательного или циркуляционного насоса, либо за счет естественной циркуляции. [c.313]

Котел, использующий теплоту отходящих газов, водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией. Основная испарительная поверхность нагрева котла вылолнена в виде цельносварной радиационно-конвективной шахты с испарительными ширмами. Шахта выполнена из труб диаметром 38x5 мм, соединенных замкнутыми коллекторами. В шахте расположены 22 испарительные вертикальные ширмы. В верхней и нижней частях ширм трубы подсоединены к вертикальным коллекторам, которые в свою очередь присоединены к нижнему и верхнему замкнутым коллекторам. Коллекторы соединены опускными и подъемными трубами с барабаном котла. С барабаном соединены также испарительные поверхности нагрева, которые расположены в кипящем слое. Змеевики горизонтального пароперегревателя также расположены в кипящем слое. Регулирование температуры уходящих газов достигается перепуском части газов через байпасный газоход с шибером. Температура газов на входе в котел 850-900 °С, температура уходящих газов 420—450 °С. Паропроизводитель-ность ЭТА 2,87 кг/с, давление перегретого пара 4 МПа, температура перегретого пара 440 °С. [c.111]

В котлах с естественной циркуляцией (рис. 1-7) многократная циркуляция испаряемой воды осуществляется в испарительных поверхностях нагрева за счет разности весов воды в подводящих опускных (необогревае-мых) трубах 4 и подъемных обогреваемых трубах 3 5 испарительных г поверхностей. Для осуществления ногократной (4—10 раз) естествен-ной циркуляции опускные 4 и подъем- ные [3 и 5) трубы связаны с бараба-ном 1, в который поступает питатель-ная вода, предварительно подогретая V в экономайзере 6. Насыщенный пар, отделившийся от кипящей воды, из ба- [c.17]

Котлоагрегаты делятся на паро- и теплогенераторы. Парогенератором называется агрегат, состоящий из топки, поверхностей нагрева, находящихся под давлением рабочей среды (жидкого теплоносителя, парожидкостной смеси, пара), и воздухоподогревателя, предназначенный для поАучения пара заданных параметров. На рис. 5.1 изображена принципиальная схема парогенератора с естественной циркуляцией в нем жидкого теплоносителя, например воды. В топке I сжигается топливо, образующиеся продукты сгорания в виде факела передают часть своей внутренней энергии (в основном излучением) кипящей воде, движущейся в кипятильных трубах 2, расположенных на стенках топки. Эти испарительные поверхности нагрева называются экранами. Далее продукты сгорания проходят через верхнюю часть заднего экрана 3, называемого фестоном (разреженные трубы экрана), и последовательно омывая пароперегреватель 4, экономайзер 5, воздухоподогреватель 6, охлаждаются до 180... 120°С и с помощью дымососа через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу. [c.276]

В ЭХТС производства слабой азотной кислоты под давлением после газовой турбины (см. рис. 7.1 ) установлен котел-утилизатор КУГ-66, использующий физическую теплоту нитрозных газов перед выбросом их в атмосферу. Как видно из рис. 5.15, он представляет собой горизонтальный газотрубный котел с естественной циркуляцией, рассчитанный для работы под наддувом и для открытой установки. Змеевики конвективного пароперегревателя 2, выполненные из стальных труб 38 X 3 мм, расположены горизонтально во входной газовой камере перед испарительной поверхностью нагрева 1. По выходе из котла нитрозные газы поступают в змеевиковый экономайзер кипящего типа 3. Он имеет два пакета змеевиков, разделенных в средней части вертикальной стальной перегородкой, что придает нитрозным газам U-образное движение. Дальнейщее охлаждение нитрозных газов происходит в чугунном ребристом экономайзере некипящего типа 4. Вода С ПОМОЩЬЮ питательного насоса (на рисунке не показан) поступает в чугунный экономайзер, затем в змеевиковый и далее в котел. [c.298]

Котлы-утилизаторы Н-89, Н-180, Н-433 предназначены для использования тепла конвертерных газов в производстве аммиака и выработки насыщенного пара давлением 0,8 МПа. Цифра означает величину испарительной поверхности нагрева. Это вертикальные газотрубные котлы с естественной циркуляцией с выносным барабаном-паросборником. Котел-утилизатор Н-180 (рис. 3-9) рассчитан на охлаждение 32,6 тыс. м /ч газов с температурой на входе в котел 420 С. Паропроизводительность котла 5 т/ч. Барабан испарительной поверхности установлен под углом 10 к вертикали. Газ проходит по 592 дымогарным трубам диаметром 38X3 мм. К барабану приварены входная и выходная газовые камеры, а также кронштейны, на которые опирается барабан-паросборник. [c.129]

Хвостовые газы после газовой турбины в производстве азотной кислоты охлаждаются в котле-утилизаторе КУГ-66, показанном на рис. 3-10. Котел горизонтальный, газотрубный с естественной циркуляцией, рассчитан для работы под наддувом и для открытой установки. Котел спроектирован для охлаждения 66 тыс. м /ч газов от405 до 185°С и выработки 7,9 т/ч перегретого пара давлением 1,4 МПа и температурой 230 °С. Змеевики конвективного пароперегревателя из труб диаметром 38x3 мм расположены горизонтально во входной газовой камере перед испарительной поверхностью нагрева. Котел имеет водяной экономайзер кипящего типа, состоящий из двух частей гладкотрубного стального змеевикового и чугунного из ребристых труб. Гладкотрубный экономайзер имеет два пакета змеевиков, разделенных в средней части вертикальной перегородкой из стального листа, что придает газам U-образное движение. Из гладкотрубного экономайзера по перепускному газоходу газы поступают в чугунный экономайзер. Оба экономайзера имеют свой несущий каркас из стоек и балок. [c.132]

Котел типа ПКК однобарабанный конвективный с естественной циркуляцией выполнен в П-образной компоновке, конструкция котла позволяет его открытую установку. Отбросные газы вместе с высококалорийным топливом (природным газом или мазутом) сжигаются в неэкранированном горизонтальном предтопке, в котором установлены специальные горелочные устройства. Из предтопка продукты сгорания поступают в подъемный газоход, в котором размещены испарительные поверхности нагрева, выполненные в виде конвективного пучка из труб диаметром 38x3 мм, и пароперегреватель. В котлах с давлением 2,4 МПа пароперегреватель одноступенчатый, а в котлах с давлением 4,5 МПа пароперегреватель имеет две ступени, между которыми установлен поверхностный регулятор перегрева. [c.140]

Котел (оис. 5.8) пацопцоизводительностью 23 т/ч (р = 2,5 МПа, = = 295°С) с естественной циркуляцией [100] имеет А-образную компоновку поверхностей нагрева. В кипящем слое высотой 0,9 м (в ожиженном состоянии) расположены испарительные поверхности нагрева и пароперегреватель. Скорость ожижения 2,1 м/с. Схема движения газов в котле приведена на рис. 5.9. [c.200]

Рис, 1.4 . Принципиальные схемы систем испарительного охлаждения а — система с естественной циркуляцией 6 — система с многократной принудительной циркуляцией г — система комбинированная с котлом с естественной циркуляцией в — система комбинированная с котлом с многократно-принудительной циркуляцией / — барайак — охлаждаемый элемент Я — циркуляционный насос 4 — конвективные поверхности нагрева котла 5 — пароперегреватель 5 — воздухоподогреватель [c.72]

Фирмой Комбасчн также разработана конструкция ВПГ с естественной циркуляцией паропроизводительностью 330 т/ч для ПГУ мощностью 130 МВт. Парогенератор запроектирован для сжигания тяжелых мазутов. Он выполнен из двух несимметричных блоков. В первом блоке расположена топочная камера, экранированная испарительными поверхностями нагрева, в нижней части которой размещены торцовые горелки. Во втором блоке находятся первичный и вторичный пароперегреватели. [c.116]

В качестве теплоиспользующего устройства используется КУ типа ПКК, разработанный НПО ЦКТИ и БЗЭМ. Котел с естественной циркуляцией имеет пароперегреватель. Воздушный трубчатый подогреватель расположен в рассечку с экономайзером. Испарительная поверхность нагрева котла может быть объединена в единую циркуляционную систему с установкой испарительного охлаждения печи. [c.113]

Топливо после его размола вместе с воздухом подается через горелки в топочную камеру, где сжигается факель-ныхм способом. На стенах топочной камеры расположены экраны, состоящие из большого числа вертикальных труб, и на выходе из топки — фестон, которые образуют испарительные поверхности нагрева, получающие часть теплоты продуктов сгорания. Естественная циркуляция воды и па- [c.11]

Котел для использования теплоты газов после сухого тушения кокса показан на рис. 17.7. Котел-утилизатор типа КСТК-35/40-100 башенной компоновки. Подвод газов — сверху. Стены газохода котла выполнены из газоплотных панелей из труб 57 мм с толщиной стенки 5 мм, включенных в контур естественной циркуляции. Расположенные внутри газохода конвективные поверхности (трубы диаметром 28 мм с толщиной стенки 3 мм) включены в контур с МПЦ. По ходу газов последовательно расположены пароперегреватель 1, испарительная поверхность нагрева 2 и экономайзер 3. Расчетный расход газов через установку 100 000 м /ч. Температура газов на входе в котел 800 °С, температура уходящих газов 150°С, паропроизводительность установки 9 кг/с, давление перегретого пара 4 МПа, температура пара 440 °С. [c.358]

В котлах с естественной циркуляцией низкого и среднего давления конвективные испарительные поверхности нагрева выполняют в виде нескольких рядов вертикально расположенных подъемных и опускных труб с внутренним диаметром 40—60 мм, ввальцованных или приваренных через штуцера к верхнему и нижнему барабану или коллектору. Преимущественно применяют поперечное омывание труб потоком продуктов сгорания. Конструктивные характеристики конвективных испарительных поверхностей нагрева и различие тепловосприятия подъемных [c.381]

В схеме установки с реактором БОР предполагается использовать рячличные конструкции парогенераторов. В варианте с прямоточными парогенерирующей и пароперегревательной секциями (рис. 81) используются змеевиковые поверхности нагрева. Внутри змеевиков протекает натрий, последовательно проходя через пароперегревательную и испарительную секции. Для обеспечения аварийных режимов предусмотрена возможность естественной циркуляции теплоносителей. Известны проработки различных конструктивных и технологических схем теплообменников различного назначения жидкометаллических установок [42]. [c.147]

В типоразмерах газотрубных котлов в табл. 3.1 и табл. 3.2 буквы означают Г — горизонтальный В — вертикальный Б — с дополнительным барабаном-сепаратором И —с испарительным предвключенным пучком Э — с экономайзером П — с пароперегревателем С — для охлаждения серных газов. Для газотрубных энерготехнологических агрегатов (см. гл. 4) буквы дополнительно обозначают Т — с топкой Ц — с циклонной камерой сгорания. Все газотрубные котлы имеют естественную циркуляцию. Цифра после букв Г и В означает площадь поверхности нагрева газотрубного котла, м . [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...