Теплосиловые котельные установки

Для получения пара высокого давления и необходимости высокой паропроизводительности применяются котлы водотрубного исполнения. Далее в статье изображена схема парогенератора теплосиловой установки. Многие из элементов уже были описаны в других статьях. Разберем новые элементы: водотрубный котел, турбина противодействия с генератором и оборудование водоподготовки.

Водотрубный котел

Водотрубный котел представляет собой пучки труб, заполненные водой, которые вместе с трубными поворотными элементами образуют топочную зону. Паровые котлы высокого давления почти всегда оборудованы пароперегревателем, потому что этот пар используется в турбогенераторе для производства электроэнергии. Водотрубные котлы различаются по исполнению.

• Котлы с естественной циркуляцией
В них вода подается питательным насосом в деаэратор. Циркуляция воды между верхним и нижним коллекторами обеспечивается естественным образом.
• Котлы с принудительной циркуляцией
В них циркуляция воды обеспечивается циркуляционным насосом.
• Прямоточные
В них вода прокачивается в одном направлении через систему (испарительных) труб.

На схеме выше показан паровой котел высокого давления с принудительной циркуляцией. Циркуляционный насос всасом присоединен к барабану котла (пароводяная емкость) так, что вода циркулирует через пучки труб парообразователя. При этом объем воды, пропускаемый через пучки (испарительных) труб котла, в шесть раз больше, чем его паропроизводительность. Образованный в парообразователе пар отделяется от воды в барабане котла, например с помощью циклона (сепаратора). Пар собирается в барабане выше уровня воды. Вода при этом постоянно циркулирует через парообразователь. На схеме также показано, что подогреватель питательной воды встроен в котел. Это технически целесообразно, поскольку температура уходящих газов перед подогревателем питательной воды достаточно высока. К примеру, у котла с давлением 100 бар она составляет 350 °С.

Для рекуперации как можно большего количества тепловой энергии уходящих газов, требуется установка подогревателя питательной воды гораздо большей производительности, чем в котлах низкого давления. В котлах низкого давления с помощью подогревателя температура уходящих газов снижается до 125 °С.

На фотографии показан котел с естественной циркуляцией с угловыми (опорными) трубами.

Топочная камера образуется экранными трубами, которые приварены друг к другу с двух сторон стальными пластинами на расстоянии 15 мм. Таким образом образуется газоплотная стенка, называемая также мембранной стенкой.

Эти трубы в нижней и верхней части присоединены к коллекторам. Трубы в мембранных стенках также называются подъемными. В нижние коллекторы вода поступает из барабана по опускным трубам. Опускные трубы расположены за пределами поверхности нагрева котла. Верхние коллекторы соединены с барабаном котла.

Естественная циркуляция в подъемных трубах обеспечивается за счет разницы плотности с одной стороны воды в барабане котла и с другой стороны пароводяной смеси в подъемных трубах. Отделение пара из котловой воды происходит в барабане котла. Насыщенный пар, который подается в пароперегреватель не должен содержать взвешенную воду. Размещенные в барабане вертикальные пластины образуют сепарационное устройство для отделения взвешенной воды. В других типах водотрубных котлов для целей осушения пара используются встроенные в барабан циклонные сепараторы. В пароперегревателе пар нагревается до температуры выше температуры насыщения.

Фотография. Котел с угловыми (опорными) трубами

Требования к водотрубным котельным установкам определены в нормативных документах DIN EN 12952.

Источник: "Рекомендации по применению оборудования ARI. Практическое руководство по пару и конденсату. Требования и условия безопасной эксплуатации. Изд. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010"

Получить консультацию и приобрести оборудование для паро-конденсатных систем можно по телефону (495) 268-0-242.