Паровые котлы с естественной циркуляцией. Техническое развитие паровых котлов. Современные паровые котлы (основные характеристики, назначение, конструкция).

Современные паровые котлы электрических станций можно разделить на два основных вида: котлы с естественной циркуляцией и котлы с принудительной циркуляцией; среди котлов второго типа наэлектростанциях России наибольшее распространение получили так называемые прямоточные котлы.

Принцип работы котла с естественной циркуляцией легко себе представить с помощью рисунка ниже. В барабан котла, представляющий собой стальной цилиндр, рассчитанный на высокое давление, непрерывно подводится питательная вода, предназначенная для образования из нее пара. Барабан имеет систему опускных (холодных) и подъемных (обогреваемых) трубок. Тепло, образовавшееся в результате сжигания топлива, подводится к подъемным (обогреваемым) трубкам, одна из которых показана на рисунке:

 

В результате подвода тепла вода в этой трубке испаряется — образуется насыщенный пар. Так как удельный вес пара во много раз меньше веса воды, то образовавшийся в подъемной трубке пар поднимается и заполняет объем барабана над уровнем питательной воды. На место испарившейся воды поступает новая ее порция через опускные необогреваемые трубки. Таким образом, через систему опускных и подъемных трубок происходит непрерывная циркуляция воды и пара, возникающая вследствие разности удельных весов воды и
именуется естественной, откуда возникло и наименование котла. Насыщенный пар, поступающий в барабан, непрерывно отводится из него, а вода подается и, таким образом, уровень питательной воды в барабане поддерживается постоянным.

На рисунке ниже представлена принципиальная схема современной котельной установки с естественной циркуляцией большой паропроизводительности. Топливо (обычно размолотый порошкообразный уголь) и необходимый для его сгорания воздух подаются через форсунки в топку котла. Образовавшиеся в результате горения топлива газы следуют по пути, указанному на рисунке ниже пунктирной линией, отсасываются дымососом (не показанном на схеме) и выбрасываются в атмосферу. Из котла продукты сгорания выходят уже охлажденными, так как тепло, выделившееся при сгорании топлива, в своей большей части передается воде и пару.

Питательная вода (конденсат) поступает в подогреватель, а затем в барабан котла. Барабан котла снабжен необогреваемыми, расположенными вне пределов топки опускными трубами и подъемными, обогреваемыми трубами. В результате естественной циркуляции, происходящей, как сказано выше, вследствие разности удельных весов воды п насыщенного пара, в барабан непрерывно поступает насыщенный пар. Из барабана насыщенный пар поступает в пароперегреватель, в котором благодаря дальнейшему подводу тепла нагревается и превращается в перегретый пар. Перегретый пар из пароперегревателя подается к тепловому двигателю (паровой турбине). Воздух, необходимый для горения топлива, предварительно нагревается ввоздухоподогревателе.

Обогреваемые подъемные трубы, в которых происходит собственно процесс парообразования, как это видно из рисунка ниже, расположены вдоль стенок топочной камеры. Они обогреваются в основном за счет излучения и называются экранными поверхностями нагрева. В современных котельных агрегатах высокой производительности основная часть кипятильных труб, т. е. труб, в которых из воды образуется пар, устанавливается по стенкам топки, образуя большую экранную поверхность. Именно такой тип котельной установки, именуемый установкой экранного типа, представлен на рисунке:

Широкое распространение котельных установок экранного типа объясняется их значительными преимуществами. Дело в том, что температура внутри топочной камеры современного, мощного котельного агрегата достигает 1500 °С и более. Такая высокая температура действует разрушающе на стенки топочной камеры, несмотря на то, что они всегда выполняются из огнеупорного материала, большей частью из огнеупорного кирпича; кроме того, плавящаяся при таких температурах зола топлива оказывает разъедающее действие на огнеупорный кирпич. Возникает необходимость защиты стен топочной камеры. Наиболее удачным способом защиты является устройство экранных поверхностей, предохраняющих стенки топки от разрушающего воздействия высокой температуры и плавящейся золы топлива.

Подогреватель поступающей в котел воды (или, как его называют, экономайзер) и пароперегреватель в отличие от испарительных (экранных) труб работают по прямоточному принципу. Это отличие заключается в том, что для превращения в пар всей заполняющей испарительные трубы воды эта последняя должна несколько раз протечь через испарительные трубы, т. е. мы сталкиваемся здесь с так называемой многократной циркуляцией, в то время как через водяной подогреватель или пароперегреватель вода или пар проходят 1 раз.

Как уже было сказано выше, из котлов с принудительной циркуляцией большое применение нашли прямоточные котлы.

Принцип устройства прямоточного котла весьма прост. В принципе, прямоточный котел представляет собой обогреваемый змеевик, в один конец которого подается вода, а из другого конца непрерывно поступает перегретый пар. Схема прямоточного котла представлена на рисунке ниже. Она настолько проста, что не требует специальных пояснений.

В этом случае вода или пар протекают через трубы котельной установки благодаря напору, создаваемому насосом. Естественная циркуляция здесь вообще отсутствует, в силу чего прямоточные котлы именуются также котлами с принудительной циркуляцией.

Основное отличие между современными крупными котельными установками с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией (в частности, прямоточными) сводится к устройству испарительной поверхности (экранной поверхности) и к отсутствию барабана у прямоточного котла.

По трубам экранной поверхности прямоточного котла вода и пар движутся за счет работы насоса. В котле же с естественной циркуляцией движение воды и пара по трубам экранной поверхности происходит вследствие разности удельных весов воды и пара. Что касается прочих элементов котельной установки (водяного подогревателя, пароперегревателя, воздушного подогревателя, топки), то они по существу одинаковы у обоих типов котлов.

Благодаря отсутствию барабана и необогреваемых труб экранной поверхности нагрева расход металла на прямоточный котел при прочих равных условиях меньше, чем на котел с естественной циркуляцией. Это является преимуществом прямоточных котлов перед котлами барабанными (с естественной циркуляцией). Кроме того, следует иметь в виду, что котельные установки с естественной циркуляцией практически могут быть использованы только в том случае, когда давление воды не превышает так называемого критического давления, равного для воды примерно 226 атмосферам. С понятием критического давления (критического состояния) читатель бесспорно знаком из курса физики. Здесь мы отметим только, что при давлениях, больших, чем критическое (т. е. для воды при давлениях, больших 225,65 атмосферы), само понятие «испарение» теряет смысл, так как при этих условиях уничтожается различие между жидкостью и паром. Поэтому принцип естественной циркуляции, основанный на значительной разнице удельных весов между насыщенным паром и кипящей жидкостью, не может быть использован в так называемой надкритической области, т. е для водяного пара при давлениях выше 226 атмосфер. Естественно, что котлы, рассчитанные на выработку пара сверх-критического давления, должны быть котлами с принудительной циркуляцией.

К недостаткам прямоточных котлов по сравнению с барабанными котлами следует отнести особо высокие требования к качеству питательной воды, предъявляемые эксплуатацией прямоточных котлов. Кратко поясним сказанное. Для того чтобы любой котельный агрегат работал надежно и длительно, без аварий, нельзя допускать отложения сколько-нибудь значительного количества солей (накипи) на внутренней поверхности обогреваемых труб. Когда труба, например, экранной поверхности свободна от накипи, тогда, несмотря на высокую температуру в топке, температура стенки трубы не делается слишком высокой, так как труба энергично охлаждается протекающим внутри ее потоком воды или пара. Если же внутри трубы образуется значительный слой накипи, отличающейся плохой проводимостью тепла, охлаждение стенки трубы водой или паром делается в несколько раз меньшим, температура стенки резко повышается и она может через сравнительно короткое время перегореть, что приведет к необходимости остановки и охлаждения котла для ремонта (после ремонта делают также в некоторых случаях делают щелочение и кислотную промывку котла).

Что представляет собой накипь, образующаяся в котельных трубах и как она возникает? Накипь представляет собой отложение солей на внутренней поверхности труб и возникает она вследствие того, что питательная вода, подаваемая в котельную установку, в том или ином количестве, обязательно содержит в себе в растворенном виде различные соли. Образующийся вследствие испарения воды пар обычно уносит с собой сравнительно небольшое количество солей, большая же часть солей остается в еще не испарившейся воде. Таким образом, содержание солей, отнесенных на 1 литр воды (солесодержание воды, измеряемое обычно количеством миллиграммов солей, растворенных в 1 литре воды), по мере испарения воды и образования пара, непрерывно увеличивается. Чем меньше остается не испарившейся еще воды, тем больше содержание в ней солей. При испарении оставшейся воды высокого солесодержания большая часть солей переходит из растворенного состояния в твердое и отлагается на внутренней поверхности труб. Из сказанного следует, что отложение солей должно происходить главным образом в испарительных трубках в конце процесса парообразования. Очевидно, что для уменьшения возможного отложения накипи следует снижать количество солей, растворенных в питательной воде.

В прямоточном котле, работающем по схеме, представленной на рисунке выше, почти все соли, вносимые с питательной водой (за исключением солей, уносимых паром), должны отложиться па поверхностях нагрева испарительной зоны. Для того чтобы отложение солей происходило не слишком быстро, прямоточные котлы питают только конденсатом с весьма малым солесодержанием. Кроме того, для увеличения надежности и срока безостановочной работы котла прибегают к специальным мероприятиям. К числу таких мероприятий принадлежат, в частности, периодические промывки котла слабым раствором кислоты.

17. Паровые котлы специальных типов и с непрямым испарением воды

Механизация и автоматизация трудоемких процессов базируются на широкомприменении электрической и тепловой энергии. Потребности в тепловой энергии все в большей степени удовлетворяются за счет источников централизованного теплоснабжения от тепловых электрических станций. Вместе с тем суммарная тепловая мощность паровых и водогрейных котлов, эксплуатируемых на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, превосходит тепловую мощность котлов на тепловых электростанциях. В сельском хозяйстве расширение применения тепловой энергии осуществляется строительством котельных, оборудованных паровыми и водогрейными котлами общего назначения, а также котлами специальной конструкции, например пароводогрейными котлами для теплиц.  
Для пылеугольных котлов подвесной конструкции, где мельницы близко расположены к котлу (при схеме с прямым вдуванием), короба подвода аэросмеси короткие, что делает практически непригодной жесткую схему соединения горелок с экранами топки. В этом случае применяется второе принципиальное решение — между горелками и экранами топки устанавливаются специальные уплотнения. При этом горелки устанавливаются на неподвижном каркасе, а уплотнение допускает перемещение экранов топки относительно неподвижных горелок.   [c.108]
Следовательно, наиболее приемлемым в настоящее время путем антикоррозионной защиты следует считать деаэрацию (дегазацию) всей циркулирующей воды в специальных деаэраторах, как зто практикуется в энергетических, промышленных и крупных отопительных котельных, либо устройство встроенных дегазаторов-в самом котле. Именно по этому пути пошла АКХ им. Памфилова. Предлагаемое АКХ решение подробно описано Ю. П. Сосниным [92]. Смысл его заключается в нагреве в контактно-поверхностном котле воды, циркулирующей в системе теплоснабжения, до температуры не ниже 100° С независимо от наружной температуры. Для этого Ю. П. Сосниным предложена специальная конструкция топки, обеспечивающая возможность кипения воды в объеме, примыкающем к зеркалу испарения. Наличие разрежения в топочном объеме способствует выделению из воды агрессивных газов. Проведенные Ю. П. Сосниным исследования показали возможность практически полного удаления кислорода из воды при использовании предложенной им конструкции топки.  
Чем выше жесткость питательной воды, тем больше в котле выделяется шлама и тем выше должен быть размер продувки котла. Котлы различных конструкций имеют неодинаковую способность к концентрированию шлама в нижних точкахциркуляционного контура. Более благоприятны условия для выделения и концентрирования шлама в котлах с нижними барабанами и специальными шламонакопителями (грязевиками).
Каждый вид и марка топлива обладают теми или иными свойствами и характеристиками, влияющими на экономичность процесса горения разное топливо требует создания в топке различных условий, благоприятствующих его сжиганию с минимальными потерями. Довольно часто причиной неэкономичного сжигания, а также недостаточнойпроизводительности котла является несоответствие типа и конструкции топкиособенностям используемого топлива. Для каждого вида топлива следует применять топку специальной конструкции, учитывающей все его характерные свойства.
Стремление получить возможность питания. котлов сравнительно жесткой водой при сохранении надежности работы привело к созданию специальных конструкций котлов с непрямым испарением воды, происходящим в вынесенной из сферы действия горячих газов зоны кипения. Эти котлы широкого распространения не получили.  
Современная пароводяная арматура высокого и сверхкритиче-ского давления после ее многократного открытия и закрытия становится неплотной и нуждается в ремонте. При почти ежедневных растопках и остановках маневренного котла ремонт этой арматуры должен производиться гораздо чаще, чем у других котельных агрегатов, и может стать обременительным для электростанций. В таких условиях целесообразна пароводяная арматура специальной конструкции, а ее количество должно быть по возможности уменьшено.
Учитывая наличие больших выбросов твердых частиц во время обдувки поверхностей нагрева котлов, работающих на зольных и сернистых мазутах с различными присадками, необходимо разработать специальные конструкции механических золоуловителей с автоматическим периодическим включением в работу. Основное внимание должно быть направлено на уменьшение габаритов, сопротивления и стоимости золоуловителей, обеспечивающих высокую степень очистки отходящих дымовых газов
Выбор параметров пара. Давление и температуру пара перед машиной следует выбирать в соответствии с ГОСТ 3619-47 На паровые котлы. Большинство отечественных заводов строит паровые машины иа давление 12—16 ата. Пар высокого давления применяется для паровых машин лишь в отдельных случаях (для специальных конструкций).Начальная температура пара обычно не превышает 350—400° С.

Ко второй группе относятся котлы прямоточные и специальных конструкций.
При освоении мощных котлов блоков 300, 500 и 800 МВт, работающих на различных топливах, было установлено, что ширмовые перегреватели (особенно с горизонтальным расположением труб) подвергаются интенсивному шлакованию из-за наличия очагов шлакования (обвязочные и подвесные трубы, крепежные неохлаждаемые элементы ширм, зазоры между трубами ширм). Очаги шлакования ширм можно устранить путем создания специальных конструкций, в частности изготавливать ширмы цельносварными.
Запорную арматуру на паропроводах располагают по возможности ближе к котлу или перегревателю. Для прямоточных котлов, а также для моноблоков или дубль-блоков сбарабанными котлами допускается установка запорной арматуры в любом месте паропровода, соединяющего котел с общим паропроводом или со стопорным клапаном турбины. Для регулирования давления пара и расхода воды применяются регулирующие клапаны специальной конструкции.
Излагается физическая сущность процессов, протекающих при работе основного ивспомогательного оборудования котельных установок. Рассмотрены мероприятия, повышающие надежность и экономичность работы котельных агрегатов. Приведены современные конструкции топочных устройств, промышленных паровых водогрейных и комбинированных пароводогрейных котлоагрегатов. Даны тепловые иаэродинамические расчеты. Первое издание вышло в 1980 г. Второе издание дополнено главой Технико-экономические показатели и компоновка оборудования, рассмотреныкотлы специального назначения, котлы для утилизации тепла уходящих газов.  
Основное внимание уделено рассмотрению физической сущности процессов, протекающих при работе основного и вспомогательного оборудования котельныхустановок. Рассмотрены современные конструкции промышленных парогенераторов иводогрейных котлов. Освещены вопросы теплового и аэродинамического расчета на базе нормативных методов. Первое издание вышло в 1980 г. Второе издание переработано и дополнено. Включена глава Технико-экономические показатели и компоновка оборудования, рассмотрены котлы специального назначения для утилизации тепла уходящих газов.  
Общие сведения. По конструктивному устройству паровые котлы делятся на две группы с естественной и принудительной циркуляцией. К первой группе относятся жаротрубные, локомобильные, вертикальные цилиндрические, вертикально- и горизонтально-водотрубные котлы. Ко второй группе относятся котлы прямоточные и специальных конструкций.
Специальная конструкция для подвешивания полиспастов имеет Г-образную форму и представляет собой балку, опирающуюся с одной стороны на подкрановую балку, и с другой — на металлическую стойку. Стойка прикреплена к потолку каркаса котла и имеет подпорки вдоль и поперек каркаса
Вертикально-водотрубные котлы малой мощности с экранированными топками. Необходимость замены котлов малой мощности старых систем, выходящих из строя вследствие естественного износа, вызвала появление специальных конструкций вертикально-водотрубных котлов. Эти котлы требуют меньшего количества металла, чем старые котлы, более экономичны и занимают значительно меньше места.
В пакетах котла Кировец организовано последовательное движение воды по секциям с помощью установки специальной конструкции
Развитие котлов специальных конструкций в значительной мере было обусловлено применением пара высокого давления.  
Котел с дымогарными трубами вследствие его эксплуатационных недостатков был заменен котлом специальной конструкции, состоящим из четырех коллекторов фасонного сечения, в плоское днище которых вварено по 160 трехдюймовых труб с заглушенными концами.
Использование тепла О. г. представляет известные трудности вследст-Бие низких темп-р их и малых Г-ных напоров (перепадов). О. г. промышленных печей и силовых установок (выхлопные газы) часто имеют темп-ру 400—650°, что позволяет утилизировать часть заключающегося в них тепла для подогрева воды, воздуха, а при благоприятных условиях и для получения пара, идущего для технологич. нужд, для отопительных и силовых установок. Однако соответственные устройства (паровые котлы, рекуператоры, аккумуляторы, подогреватели и т. д.) должны иметь специальную конструкцию (сильно развитые нагревательные поверхности, тонкие стены, высокие скорости дымовых газов и т. д.) для того, чтобы можно было обеспечить достаточно интенсивный переход тепла при низких Г и малых Г-ных напорах. Практически удается таким путем понижать О. г. до 100— 150°, однако подобные установки по сравнению с нормальными получаются более громоздкими, дорогими и работающими с низким кпд (45 — 55%). Кроме того указанное понижение i° О. г. лишает возможности пользоваться естественной тягой дымовых труб и вызывает необходимость установки искусственных дымососов, на приведение в движение которых расходуется от 10 до 30% всей получаемой энергии пара. Тем не менее во многих случаях практики такие установки дают значительную экономию. Так, при больших газовых двигателях (газо-динамо и газо-воздуходувках) утилизация тепла выхлопных газов в паровых котлах специальной конструкции дает возможность получить от 10 до 15% добавочной мощности при" утилизации этого пара в паровых турбинах.Установка паровых котлов при больших мартеновских печах (100 m и больше), работающих с интенсивной тепловой нагрузкой или имеющих плохую утилизацию тепла в регенеративных камерах (малый объем насадок, большие просветы между кирпичами и т. д.), дает от 300 до 650 %г пара (давлением от 6 до 12 aim) на 1 m выплавленных стальных слитков. Установка тонкостенных рекуператоров и аккумуляторов дает возможность для целого ряда мелких промышленных печей применить принцип рекуперации или воспользоваться теплым воздухом для устройства рациональной вентиляции в промышленных помещениях.   [c.241]

Уголь (Q = 22,3 МДж/кг) дробится до размера менее 19 мм. Содержание серы в угле 0,5%, в качестве сорбента используется известняк, отношение Са/8 = 2-ь1. Система подачи топлива, имеющая 100%-ный резерв по всем узлам, состоит из псевдожидкого затвора (герметичного колена), не позволяющего протекать газу из топки в систему подачи топлива, и гравитационных желобов, расположенных на фронте котла. На каждом котле имеется четыре точки ввода топлива. Две растопочные горелки специальной конструкции расположены на боковых стенах топки над плотным слоем.   [c.247]

При подвальцовке концов кипятильных труб, расположенных против люков, можно пользоваться обыкновенной вальцовкой. Подвальцовку концов кипятильных труб, приходящихся против глухой стенки котла, следует производить вальцовкой с удлиненным веретеном специальной конструкции в этом случае подвальцовку производят со стороны открытых концов труб (рис. 80).   [c.117]

В ходе описываемых исследований специальных мер по выравнению подачи воздуха и газа между горелками, как правило, не принималось. Степень выравнивания определялась идентичностью форм и размеров воздушных регистров и газовых насадок. По предварительным оценкам подобная естественная неравномерность вызывала отклонения коэффициента избытка воздуха в единичной горелке не более чем на (10% от среднего. Под средним в данном случае понимается избыток организованно подаваемого воздуха, который, как правило, меньше единицы (см. табл. 3-2). Поскольку точные измерения требуют реконструкции воздуховодов котлов и ограниченыпогрешностями приборов, влияние неравномерности было проверено путем создания искусственных перекосов. Опыты проводились на котлах различных конструкций.   [c.117]

Пропускная способность распространенных конструкций водоотводчиков невелика при выбросах воды из котлов они обычно не успевают удалять из водоотделителя воду наличие водоотделителя не гарантирует турбину от гидравлических ударов. Водоотделители дороги осо бенно при высоком давлении. Поэтому на установкахвысокого давления избегают их применять. Иногда пар из котлов подводят к турбинам через сбо рные коллекторы, дренируемые через горшки специальной конструкции, способные быстро отводить большое количество воды, выбрасываемой котлами в паро-   [c.266]

Расположение тягодутьевых установок на специальной конструкции в здании котельной(фиг. 201). Дымососы и дутьевые вентиляторы расположены над воздухоподогревателями на специальной площадке, опирающейся на железобетонные колонны, установленные ме-кду котлами, и на колонны внутренней стены котельной. Между котельной и машинным залом находится пятиэтажное промежуточное помещение, в котором располагаются на первом этаже — магистральные трубопроводы, на втором — питательные насосы, на третьем — деаэраторы и питательные баки, на четвертом— электрическое распределительное устройство и на пятом вспомогательные баки.   [c.326]

Для использования тепла уходящих газов за промышленными печами представляется возможным устанавливать, помимо котлов-утилизаторов специальных конструкций, также различного вида дымогарные котлы или обычные горизонтальные ивертикальные водотрубные котлы с естественной циркуляцией воды без экранов. Выбор производительности и типа теплоутилизацио нной установки зависит от мощности и технологических особенностей печи, а также от размеров и характера теплопотребления предприятия. Следует отметить в связи с этим, что   [c.95]

Ряд проведенных для этого мероприятий потребовал изменения обычной компоновки перегревателя и дополнительных конструктивных решений по котлу. Именно решение этих вопросов вызвало поя вление котлов с не-сим метричньш1и корпусами, разделенными конвективными газоходами, специальными конструкциями топок, горелок и др.   [c.15]

За немногие последующие годы завод полностью пересмотрел номенклатуру своей продукции. Было разработано большое число новых типоразмеров паровых котлов высокого давления на 100 и 140 ат с температурой перегретого пара 540 и 570° С. Широкое применение нашли новые коиструктивные элё- менты двухсветные экраны, двукратный перегрев пара, ширмовые и настенные радиационные части пароперегревателя, регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели и т. п. Появились новые специальные конструкции котлов, в частности предназначенные длясжигания мазута и природного газа.   [c.3]

Ранее начальные параметры пара для приводных турбин ТК были такими же, как на подавляюп1,ем большинстве районных электростанций (КЭС) Минэнерго (примерно 3,5 МПа, 435° С). В этих условиях электропривод с n= onst мог конкурировать с паровым только при очень небольших мощностях компрессоров, При применяемых в то время на всех паровоздуходувных станциях (ПВС) поперечных связях котлов по пару паротурбинные приводы зарекомендовали себя достаточно надежными агрегатами. Низкие по теперешним масштабам начальные параметры пара и специальные конструкции турбин позволяли запускать резервные агрегаты из холодного состояния в пределах часа, что важно для потребителей,   [c.227]

Клеи-расплавы периодическим способом получают в реакторах с Z-образными лопастями и разгрузочным шнеком, в плавильных котлах, в системах, состоящих из плавильного резервуара, насоса и конечного смесителя для смешения расплавов, а также валковым способом при изготовлении клеев без специального подогрева на двух- или трехвалковых установках. При непрерывной схеме используются двухшнековые экструдеры с одновременной пропорциональной дозировкой твердых и жидких компонентов, их плавлением, гомогенизацией и последующей выгрузкой и формованием. В одношнековых экструдерах применяется специальная конструкция шнека.   [c.526]

Если проводимых мероприятий недостаточно, то необходимо стремиться ускоритьоттаивание мерзлого грунта в теле земляного полотна и удалить донник. В этих целях проводят искусственное оттаивание верхних выступов донника называют эту операцию пропариванием пучин. Для ее выполнения пробуривают через обочины и откосы земляного полотна отверстия в верхних частях донника и нагнетают через них пар. В качестве источника пара могут служить передвижные паровые котлы различных конструкций, созданные в различных дорожных организациях или выпускаемые промышленностью (ППК-51 и Д-163). Таким же способом оттаивают дренажные и водосточные трубы, если в них образуются ледяные пробки, препятствуюшие пропуску воды. Прибалтийские дорожники сконструировали специальные скребки для прочисткидренажных труб и воронок.   [c.150]

В целях обеспечения равномерного ввода пароводяной смеси в барабан и отвода пара из него современные котлы оборудуются специальными устройствми. Наиболее распространенными из них в котлах отечественных конструкций являются дырчатые листы или щиты, установка которых в нижней части барабана (фиг, 228) имеет своей целью увеличение сопротивления движению пароводяной смеси, а следовательно, обеспечение равномерной нагрузки зеркала испарения, использование всей площади его и выхода пара с зеркала испарения с минимальными скоростями. Это обстоятельство является очень важным, так как при этом пар не может 24 371   [c.371]

Каркас котла — металлическая конструкция, предназначенная для поддержания барабана, трубной поверхности нагрева, коллекторов, а также обмуровки лестниц, с площадками и других элементов оборудования котла. В современных котельных агрегатах каркасы, выполняемые в виде рамной конструкции, состоят из основных колонн и балок, несущих главную нагрузку, и вспомогательных балок, служащих для обвязки и придания жесткости каркасу, а также для крепления обмуровки, гарнитуры и других деталей котла. Основные колонны и балки обычно выполняются составными из двутавров или швеллеров требуемого сечения. Детали каркаса, соединяемые с помощью сварки или на болтах, устанавливают на специальный фундамент, который выполняется, как правило, из железобетона и является самостоятельным, не связанным с фундаменгом здания котельной.   [c.135]

18. Паровые котлы с наддувом

Газомазутный котел ГМ-10 — двухбарабанный, с естественной циркуляцией, имеет экранированную топочную камеру и развитый кипятильный пучок нз труб ∅38x2,5 мм. На фронтовой стене топочной камеры, имеющей двойную стальную обшивку, установлены комбинированные газомазутные горелки, конструкция которых обеспечивает быстрый переход от сжигания мазута к сжиганию газа и наоборот. Воздух от вентилятора пропускается через двойную стальную обшивку котла и затем направляется или прямо к воздухонаправляющим устройствам горелок, или сначала в воздухоподогреватель, а затем к горелкам. Общее сопротивление воздушного и газового тракта колеблется от 200 до 435 кг/м².

Конструкция барабанов котла аналогична конструкции барабанов котла ДКВР-10. Пароперегреватель расположен в боковом газоходе котла и состоит нз двух ступеней. Для защиты труб змеевиков второй ступени от перегрева имеется поверхностный пароохладитель, установленный в нижнем барабане.

Хвостовые поверхности нагрева котла устанавливаются перед фронтом котла. Теплонапряжение топочного объема котла составляет 500—850 ккал/м³ч при температуре уходящих газов от 150 до 200°С в зависимости от вида топлива и типа хвостовых поверхностей нагрева. КПД котла 90—91%. Котел ГМ-10 несущего каркаса не имеет. Стальиан обшивка приваривается к обвязочному каркасу. Натрубная обмуровка выполняется облегченной из савелита и асбестита. Пол топочной камеры выкладывается внутри из шамотного кирпича. В задней стене топочной камеры устанавливается взрывной клапан.

Установка котла при транспортировке и иа фундамент в котельной производится посредством опорной рамы, приваренной к нижнему барабану и соединенной с левой стеной котла.

Котел ГМ-10 снабжается устройствами для автоматического регулирования основных параметров и защитой котла и вспомогательного оборудования при аварийных режимах.

Поставка котла производится в полностью смонтированном виде на опорной раме с обмуровкой и обшивкой.

19. Парогенераторы атомных электростанций

арогенера́тор — теплообменный аппарат для производства водяного пара с давлением выше атмосферного за счёт теплоты первичноготеплоносителя, поступающего из ядерного реактора^[1][2].

Ранее термин «парогенератор» применялся также для названия паровых котлов^[3][4], однако, после появления атомных электростанций, современное значение стало вытеснять первоначальное. Современными стандартами называть паровые котлы парогенераторами не допускается^[5]. Также в некоторых областях знаний под термином могут понимать электрокотлы и котлы-утилизаторы^[6].

Парогенераторы применяются на двух- и трёхконтурных АЭС. На одноконтурных их роль играет сам ядерный реактор. Парогенераторы, наряду с конденсаторами турбины и промежуточными теплообменниками (при трёхконтурной схеме), являются основными теплообменниками АЭС, от характеристик которых существенно зависят КПД и экономические характеристики станции.

Парогенератор на АЭС[править | править вики-текст]

Схема теплопередачи водоводяного реактора. Красным показан первый контур; сине-голубым второй контур с турбиной. Эти контуры обмениваются теплом в парогенераторе. Справа показан конденсатор пара и охлаждающий его поток воды из пруда-охладителя.

Горизонтальный парогенератор слева и вертикальный справа.
1 — коллектор питательной воды (вход 2-го контура)
2 — теплообменные трубки (внутри 1-й контур)
3 — вертикальные коллектора (горизонтальный ПГ) и горизонтальная трубная доска (вертикальный ПГ), вход и выход теплоносителя 1-го контура
4 — наиболее вероятные места скопления шлама

На большинстве атомных электростанций используется типовая схема преобразования атомной энергии в электричество: ядерные реакции греют теплоноситель (чаще всего воду). Горячая вода из реактора прокачивается насосами через парогенератор, где отдает часть тепла, и снова возвращается в реактор. Поскольку эта вода находится под большим давлением, она остается в жидком состоянии(в современных реакторах типа ВВЭР около 160 атмосфер при температуре ~330 °C^[7]). В парогенераторе это тепло передается воде второго контура, которая находится под гораздо меньшим давлением (половина давления первого контура и менее), поэтому закипает. Образовавшийся пар поступает на паровую турбину, вращающую электрогенератор, а затем в конденсатор, где пар охлаждают, он конденсируется и снова поступает в парогенератор. Конденсатор охлаждают водой из внешнего открытого источника воды (например, пруда-охладителя).

И первый и второй контур замкнуты, что снижает вероятность утечки радиации. Размеры конструкций первого контура минимизированы, что также снижает радиационные риски. Паровая турбина и конденсатор не взаимодействуют с водой первого контура, что облегчает ремонт и уменьшает количество радиоактивных отходов при демонтаже станции.

Типовой парогенератор состоит из тысяч трубок, по которым прокачивается теплоноситель первого контура. Трубки погружены в теплоноситель второго контура. Понятно, что за время длительной (десятки лет) службы станции в трубках могут развиться дефекты. Это может привести к утечке теплоносителя первого контура во второй. Поэтому при плановых остановках реактора состояние теплообменных трубок контролируют и перекрывают (глушат) дефектные. В редких случаях приходится менять парогенератор целиком, но обычно срок службы парогенератора равен сроку службы реактора.

Классификация и принцип действия[править | править вики-текст]

Парогенератор представляет собой рекуперативный теплообменный аппарат, в котором тепловая энергия передаётся от теплоносителя первого контура к рабочему телу второго контура через поверхность теплообмена и таким образом генерируется пар, питающий турбину. При трёхконтурной схеме (реактор на быстрых нейтронах) имеются также промежуточные теплообменники. Тепло через них передаётся от первого контура во второй (оба жидкометаллические), а в парогенераторах происходит передача тепла от второго контура в