Эксплуатация вспомогательного оборудования

Надежность котла в значительной степени определяется работой вспомогательного оборудования - вентиляторов, дымососов, арматуры, систем золоулавливания и шлакозолоудаления, устройств очистки и др. О совершенстве работы вспомогательного и основного оборудования судят по показаниям контрольно-измерительных приборов (КИП). Перед включением вспомогательного оборудования проверяют показания КИП и исправность технологических защит, арматуры, предохранительных и регулирующих устройств.

После капитального ремонта дополнительно при внутреннем осмотре проверяют: отсутствие посторонних предметов; легкость хода рабочего колеса и привода регулирующих устройств; зазоры и их соответствие техническим условиям; состояние рабочих колес, корпуса, лопаток направляющего аппарата. Выявленные неисправности устраняют. После оформления акта приемки из ремонта, проверки готовности к пуску и подачи напряжения производят пуск и постепенно открывают запорные шиберы и направляющие аппараты. В период загрузки электродвигателей и при дальнейшей работе постоянно контролируют силу тока, работу машин, подшипников и др.

Эксплуатационная загрузка тягодутьевых машин определяется потребностями котла и состоянием его поверхностей нагрева, а также работой системы пылеприготовления. Изменяют загрузку преимущественно регулировкой направляющих аппаратов и частоты вращения ротора. При эксплуатации наблюдают за смазкой и охлаждением подшипников, вибрацией рабочего колеса и корпуса (они нe должны задевать друг за друга), степенью нагрева электродвигателей и подшипников, правильностью работы КИП, систем управления, защиты и сигнализации. Перед каждой сменой (при приемке) проводят внешний осмотр оборудования. При останове одного из вентиляторов или дымососов необходимо обеспечить равномерность раздачи воздуха по горелкам и исключить переток его (или газа) через остановленную машину. Останов, как и пуск, производят дистанционно со щита управления, постепенно закрывая направляющий аппарат и отключая электродвигатель. После останова разбирают электрическую схему, чтобы исключить возможность подачи напряжения на остановленную машину.

Устройства золоулавливания. В современных мощных установках наибольшее распространение получили электрофильтры и мокрые золоуловители (скрубберы). Иногда в качестве первой ступени при двуступенчатой схеме очистки газов используют сухие инерционные золоуловители.

При работе электрофильтров особое внимание уделяют электробезопасности, качеству тепловой изоляции и обшивки, поддержанию режимов электропитания и встряхивания электродов, а также равномерности распределения газа по секциям, которая обеспечивается газораспределительными решетками и шиберами, установленными на входе. Важность стабильности режимов электропитаний объясняется тем, что наибольшую эффективность очистки получают при напряжении, близком к напряжению возникновения электрического разряда. Повышение напряжения эффективность очистки практически не улучшает и увеличивает энергетические затраты. На пробивное напряжение и ток коронного разряда сильное влияние оказывает загрязнение электродов. Так как золовые отложения снижают ток и эффективность очистки, электроды необходимо периодически встряхивать. Однако при частом встряхивании часть осыпающейся золы захватывается газовым потоком и выносится в атмосферу.

Работу электрофильтров значительно ухудшают неплотностии обшивки и возникающие в результате этого присосы, увеличивающие вторичный вынос золы из золоуловителей, а также скорость газового потока и ведущие к повышенному эрозионно-коррозионному износу мест присосов. При эксплуатации необходимо ежесуточно осматривать электрофильтры и следить за работой систем золоудаления, не допуская накопления и зависания золы в бункерах, а также электрофильтрах, что может привести к короткому замыканию в активной части фильтра и отключению напряжения. При останове котлов на длительный срок электрофильтры подлежат очистке, так как зола, осевшая на электродах и стенках, постепенно слеживается и увлажняется, что при последующем включении фильтра может вызвать короткое замыкание и нарушения в работе.

В котлах с мокрыми золоуловителями следует обращать внимание на изменение их сопротивления, температуру газов за ними, давление и расход орошающей воды. Для удаления отложений, повышающих сопротивление, периодически промывают решетки и входные патрубки. При значительном снижении температуры газов интенсивность выноса влаги (брызгоунос) растет, что способствует развитию коррозионных процессов и отложений увлажненной золы в газоходах за золоуловителями и на лопатках дымососов. Увеличение расхода орошающей воды позволяет улучшить улавливание золы но одновременно повышает охлаждение газов и брызгоунос. Повышенный брызгоунос отмечается также при росте давления воды в соплах орошения. При ежесуточном осмотре золоуловителей проверяют их состояние, закрытие лазов, люков, отсутствие присосов, подачу орошающей воды.

Устройство шлакозолоудаления. При эксплуатации шлаковых комодов важно обеспечить полное охлаждение и дробление шлака, достаточное поступление воды и поддержание ее уровня, исправность транспортеров, шнеков и др. Гляделки и лазы на шахте должны быть плотно закрыты. При выпадении значительных глыб шлака принимают меры к их измельчению и удалению. В золосмывных аппаратах следят за поступлением воды и ее давлением перед соплом, отсутствием присосов, равномерностью схода золы и отсутствием, забивания аппаратов.

При транспортировании шлакозоловодяной пульпы по каналам гидрозолоудаления (ГЗУ) обращают внимание на состояние облицовки каналов и качество смыва отложений. Чтобы в каналы не попадали посторонние предметы, а также для безопасности движения людей каналы закрывают съемными перекрытиями.

Надежность работы системы гидрозолоудаления, особенно багерных насосов, значительно снижается при попадании в них металлических предметов. Поэтому необходимо контролировать работу металлоуловителей (ловушек) и своевременно очищать их от уловленных предметов в соответствии с графиком и при остановах насосов.

Отложения в пульпопроводах от багерной до золоотвала и в обратных трубопроводах осветленной воды увеличивают сопротивление и создают условия для повышенного износа, поэтому их необходимо своевременно очищать через люки. Уплотнение и цементирование осевшей золы наблюдается при отключении золошлакопроводов. В связи с этим при выводе золошлакопроводов в резерв или ремонте их необходимо промывать чистой водой, которую сливают.

Арматура и средства очистки. Одним из недостаточно надежных элементов оборудования станций является арматура. При приеме смены контролируют основную арматуру, проверяют отсутствие трещин и плотность сальников, соответствие хода приводов перемещению штоков, а также табличкам и надписям.

Средства очистки поверхностей нагрева должны постоянно находиться в состоянии готовности. Обычно их включают дистанционно со щита управления или с местных щитов. Обдувочные аппараты ежесменно контролируют внешним осмотром для выявления неисправностей, неплотности уплотнений, парения. При обдувке необходимо следить за входом и выходом из котла вдвижных обдувочных аппаратов и подачей в них пара, за эффективностью обдувки. Перед включением обдувочных аппаратов для уменьшения водозолового износа конденсат дренируют из подводящих паропроводов.

При монтаже обдувочных аппаратов особое внимание обращают на правильность их установки и глубину ввода трубы-насадки в котел. Увеличенный по сравнению с рекомендуемым ввод маловдвижных обдувочных аппаратов не обеспечивает эффективную очистку экранных поверхностей, а уменьшенный - вызывает усиленный износ труб и обмуровки. В установках дробеочистки проверяют работу и состояние дробеотделителей, тракта подачи дроби в бункера, исправность и достаточность охлаждения дробераспределителей и подводящих труб. При останове котлов выявляют степень наклепа и износ очищаемых труб и распределителей дроби, контролируют правильность их установки и равномерность распределения дроби по очищаемой поверхности нагрева.

Дробеочистку включают пуском воздуходувки или эжектора. Вследствие создаваемого перепада давлений опорожняется нижний бункер и дробь подается в верхний. Заполнив верхний бункер, воздуходувку останавливают и открывают клапан для ввода дроби в распределители или пневмозабрасыватели-дробеметы, куда предварительно подается пар (воздух).для ее разброса.

В установках виброочистки проверяют действие вибраторов, исправность и достаточность охлаждения приводных штанг, плотность устройств их ввода в котел. Контролируют эффективность очистки.

7. Эксплуатация топливоподачи и сушильно-мельничных установок

Обеспечение парового котла топливом требуемого качества является одной из важных операций работы энергетических блоков. Надежность снабжения котла твердым топливом в первую очередь определяется работой бункеров сырого топлива. При эксплуатации. равномерность поступления топлива проверяется с помощью щупов-индикаторов, а при прекращении его подачи включаются устройства, устраняющие зависание топлива, обогревающие стенки, осуществляющие пневмо- и виброобрушение. Учитывая неопределенность времени прекращения подачи топлива, эти устройства следует держать постоянно готовыми к действию. Зависание топлива в бункерах увеличивается при попадании крупногабаритных предметов, корней, щепы, которые в дальнейшем могут также вызывать остановы или поломку питателей, мельниц и др. Поэтому при эксплуатации постоянно контролируют работу дробилок, щепо- и металлоуловителей, а также удаляют уловленные предметы. Так как со временем слеживаемость топлива увеличивается, необходимо периодически (через 7…10 сут.) выбирать топливо из бункеров до минимального уровня, а перед выводом котла или системы пылеприготовления из работы на длительный срок - удалять его полностью и очищать стенки. Аналогично эксплуатируют пылевые бункера.

Расход топлива на горелки регулируют, изменяя загрузку питателей сырого топлива (в схемах прямого вдувания) и пыли (в схемах с промбункером). Расход топлива в питателях регулируется специальным устройством (регулятором слоя) и изменением частоты вращения приводного устройства, а в пылепитателях только изменением частоты вращения. При попадании в питатель крупных посторонних предметов и увеличении влажности топлива увеличивается потребляемый приводом ток. В этом случае следует выявить причину перегрузок и устранить ее. При забивании бункеров посторонними предметами, зависании и застревании (обрывах) топлива его поступление прекращается, о чем сигнализируют установленные на питателе индикаторы и приборы защиты, включающие пневмо- и виброобрушение.

Требуемое качество пыли обеспечивают мельницы, сепараторы и весь тракт пылеприготовления. В работе мельниц наблюдаются перегрузки или расхолащивание. Перегрузки возникают из-за чрезмерной подачи топлива или попадания посторонних предметов, а также при уменьшении вентиляции. В этих случаях увеличивают поступление воздуха на вентиляцию мельницы, а если это не помогает, отключают питатель до снятия перегрузки. Расхолащивание происходит при прекращении подачи топлива или чрезмерной вентиляции.

Мелющие органы постепенно изнашиваются, что ухудшает размол и увеличивает потери теплоты с механическим недожогом. Поэтому необходимо систематически осматривать изнашивающиеся элементы и заменять их (по графику). При эксплуатации систем топливоподачи и пылеприготовления следует своевременно удалять скопления и отложения пыли, особенно с горячих поверхностей, регулярно убирать помещения и оборудование. Появление пыли в помещении происходит из-за неплотностей в элементах топливоподачи и пылеприготовления, а также изношенных участков пылепроводов; их выявляют и своевременно устраняют.

Наряду с наружными загораниями пыли часто наблюдаются загорания, хлопки и взрывы внутри самой системы пылеприготовления из-за внутренних отложений на стенках пылепроводов, сепараторов, циклонов. Для выявления внутренних отложений пыли оборудование после остановов регулярно осматривают. Ликвидация отложений на работающем оборудовании (открытие лазов и люков) запрещена. При повышении температуры сушильного агента в конце установки загорания учащаются. Хлопки и взрывы происходят при взрыхлении тлеющей пыли, например при пусках и остановах мельниц, случайных ударах. Учитывая зависимость загораний от температуры сушильного агента за мельницей, для каждого вида топлива регламентируется определенное ее значение. Для ликвидации загораний в системе пылеприготовления служат средства пожаротушения, которые применяют при повышении температуры, а также видимом разогреве элементов мельницы.

Склонностью пыли к загораниям определяется последовательность операций при пусках и остановах системы пылеприготовления. При включении системы пускают мельницу, подают сушильный агент и включают питатель сырого топлива, а при выключении сначала останавливают питатель, затем мельницу и после ее вентиляции перекрывают подачу сушильного агента.

Качество готовой пыли регулируют створками сепараторов. Для каждого топлива в результате испытаний находят наиболее оптимальную тонину помола пыли и обеспечивающие ее режимы работы установки, которые отражаются в режимных картах и местных инструкциях.

При эксплуатации пылеприготовительных установок следят за:

поступлением топлива и равномерностью загрузки питателей и мельниц;

контролируют уровни сырого топлива и пыли в бункерах, не допуская отклонения за предельные отметки;

поддерживают требуемые температуру и состав сушильного агента за мельницей;

контролируют температуру пыли в бункере и принимают меры безопасности при превышении ею предельных значений;

проверяют состояние изоляции и взрывных клапанов, исправность и правильность работы всего оборудования, плотность соединения элементов.

Для текущего контроля и надежной работы топливный тракт, пылеприготовительные установки оборудуют измерительными приборами, автоматическими регуляторами, системами защиты и блокировки. Эксплуатация систем топливоподачи и пылеприготовления, применяемые приборы и оборудование должны соответствовать требованиям «Правил взрывопожаробезопасности топливоподач электростанций» и «Правил взрывобезопасности установок для приготовления и сжигания топлива в пылевидном состоянии».

МПа, tn „-545/545Х;

Рис. 18.12. Схемы компоновок пароперегревателей. а — р—і МПа, <ПП-440°С; б — р—10 МПа,?nn-540°C; а —р-14 г — p-2S, S МПа,'ід п-545/545°С; 1 — конвективный пароперегреватель; 2 — ширмовый; 3 — потолочный; 4 — конвектив­ный промежуточный; 5 — топочные экраны; 5 — фестон; 7 — подвесные трубы.

Регулировочная характеристика, т. е. зави­симость температуры перегретого пара от на­грузки котла, различна для пароперегрева­телей различных систем. Характерной особен­ностью радиационного пароперегревателя яв­ляется снижение температуры перегретого паpa с повышением нагрузки (кривая 1 на рис. 18.13). В ра­диационной поверх­ности нагрева коли­чество передаваемой теплоты зависит главным образом от теоретической тем - _ пературы сгорания топлива, степени Рис. 1. Регулировочные черноты топки и теп - характеристики пароперегре - ловой Эффекхивн0. вателеи. тт.

/-радиационного; 2-конвек - СТИ ЭКрЗНОВ (СМ. тивиого; 3 — комбинированного. § 20.3). ЭТИ ВЄЛИЧН-

Ны очень слабо за­висят от количества сжигаемого топлива, а следовательно, и от нагрузки. Поэтому в ради­ационном пароперегревателе тепловосприятие растет медленнее увеличения расхода пара че­рез него, в связи с чем удельное тепловоспри­ятие (на единицу расхода пара) снижается. В конвективном пароперегревателе количество проходящих через него продуктов сгорания увеличивается почти пропорционально увели­чению нагрузки, и это увеличивает конвектив­ную теплоотдачу пропорционально скорости газов в степени 0,6—0,65. Вследствие умень­шения прямой отдачи в топке и соответствен­но роста температуры продуктов сгорания на выходе из топки увеличивается температур­ный напор в области конвективного паропере­гревателя. Оба эти обстоятельства приводят к более быстрому росту температуры перегре­того пара по сравнению с темпом роста на­грузки котла (кривая 2 на рис. 18.13).

При соответствующем подборе размеров радиационной и конвективной частей паропе­регревателя теоретически можно было бы до­биться постоянства температуры перегретого пара (кривая 3 на рис. 18.13). Однако в реаль­ных условиях температура перегретого пара будет изменяться вследствие изменения экс­плуатационных факторов. К ним относятся температура питательной воды, избыток воз­духа в топке, шлакование экранов топки и особенно пароперегревателя, влажность топ­лива.

11—833

В барабанных котлах, у которых поверх­ность нагрева пароперегревателя фиксирована, влияние температуры питательной воды выра­жается в том, что понижение ее связано с уменьшением паропроизводительности. При неизменном расходе топлива это означает, что количество теплоты газов в зоне перегревате­ля, приходящейся на единицу расхода пара, возрастает. При этом повышается температу­ра перегретого пара. В прямоточных котлах, наоборот, низкая температура питательной во­ды вызывает соответствующее понижение и температуры перегретого пара, так как тепло­выделение сохраняется постоянным. Увеличе­ние избытка воздуха в топке связано с повы­шением количества продуктов сгорания, омы­вающих конвективный пароперегреватель, ин­тенсификацией в нем теплообмена, в связи с чем повышается температура перегретого пара. Чем больше влажность топлива, тем выше температура перегретого пара, так как повышенная влажность связана с ростом ко­личества продуктов сгорания, омывающих пароперегреватель, и с увеличением коэффи­циента теплоотдачи по газовой стороне, а так­же повышением их излучающей способности вследствие увеличения доли трехатомных га­зов. Шлакование топочных экранов вызывает рост температуры продуктов сгорания на вы­ходе из топки и соответствующее повышение температуры пара. Наоборот, шлакование са­мого пароперегревателя приводит к ухудше­нию теплоотдачи и уменьшению температуры перегретого пара.

В прямоточных котлах, у которых зоны фазового перехода не фиксированы, поверх­ность пароперегревателя изменяется с изме­нением эксплуатационных факторов вследст­вие перемещения конца зоны парообразования. Поддержанием соотношения расхода воды и топлива можно достигнуть постоянства тем­пературы перегретого пара. Вместе с тем вви­ду малой аккумулирующей способности (ма­лые водосодержание и металлоемкость) пря­моточные котлы весьма чувствительны к из­менению расхода топлива или воды, что вы­зывает в эксплуатации изменение температуры перегретого пара.

По ГОСТ 3619-76 установлены небольшие допустимые отклонения температуры перегре­того пара от номинального значения (от +5 до —10°С). Даже комбинированные радиа- ционно-конвективные пароперегреватели в экс­плуатационных условиях не обеспечивают по­стоянства температуры перегретого пара в пределах допустимых отклонений, в связи с чем каждый паровой котел оборудуют устройствами для регулирования температуры перегретого пара. По условиям глубокого из­менения графика нагрузки электростанции желательно иметь возможно больший диапа­зон регулирования паропроизводительности при сохранении номинальных температур па­ра. Номинальная температура должна обеспе­чиваться: по перегретому пару —в регулиро­вочном диапазоне нагрузок от 30 до 100%, по вторично-перегретому пару —в регулировоч­ном диапазоне от 60 до 100 %.

Методы регулирования. Различают два ос­новных метода регулирования температуры перегрева пара: паровой и газовый.

Паровое регулирование основано на сни­
жении энтальпии пара либо путем отбора от него части теплоты и передачи этой теплоты питательной воде, либо путем впрыска в него обессоленной воды и ее испарения. Эти мето­ды обычно применяются для регулирования температуры свежего пара. Для регулирования температуры вторично-перегретого пара также применяют паровое регулирование, однако обычно оно основано на перераспределении теплоты между свежим и вторично-перегретым паром.

Газовое регулирование основано на изме­нении тепловосприятия поверхности нагрева с газовой стороны до значения, необходимого для получения заданного уровня температуры перегретого пара. К этим методам относятся рециркуляция продуктов сгорания, байпасиро - вание части потока продуктов сгорания мимо поверхности нагрева пароперегревателя, изме­нение положения факела в топочной камере. Газовое регулирование применяется для регу­лирования температуры вторично-перегретого пара, а при его отсутствии иногда и для регу­лирования температуры свежего пара.

Паровое регулирование. Паровое регулиро­вание получило широкое применение и осу­ществляется главным образом в двух вариан­тах: охлаждение пара в поверхностных паро­охладителях— теплообменниках и вспрыски­вание в поток перегретого пара чистого кон­денсата — впрыскивающие пароохладители. При этом поверхность пароперегревателя вы­бирают с запасом, а излишний перегрев пара снимают в пароохладителе. Впрыскивающие и поверхностные пароохладители применяют для регулирования температуры свежего пара. Для вторичного перегрева этот метод регули­рования осуществляют в паропаровых тепло­обменниках ППТО. Впрыск конденсата в по­ток вторично-перегретого пара экономически не оправдан, так как образующееся за счет впрыска дополнительное количество перегре­того пара вместе с основным потоком пара поступает в турбину, минуя ее ЦВД.

Пароохладитель можно устанавливать за пароперегревателем, в рассечку (между сту­пенями пароперегревателя) либо на стороне насыщенного пара. При установке пароохла­дителя на вьпсойе (рис. 18.14,а) пароперегре­ватель остаётся незащищенным от высокой температуры пара, и потому для регулирова­ния температуры перегретого пара такой ме­тод не применяется.

Установка пароохладителя по остальным вариантам защищает и турбину и паропере­греватель. Однако меньшей инерционностью обладает регулирование температуры при уста­новке пароохладителя врассечку (рис. 18.14,6), особенно при высоком давлении. При таком способе регулирования сокращается не только

Рис. 2. Влияние места включения пароохладителя на изменение температуры перегретого пара по тракту пароперегревателя. А — за пароперегревателем; б — в рассечку; в — до паропере­гревателя; / — пароохладитель; 2— допустимая температура пара.

Длина пути пара после регулятора, но и вре­мя, необходимое для изменения количества теплоты, аккумулированного в металле паро­перегревателя после регулятора перегрева. Инерционность воздействия пароохладителя на температуру перегретого пара определяется тепловосприятием тракта за охладителем. Чем оно меньше, тем быстрее достигается резуль­тат регулирования конечной температуры перегретого пара, а само регулирование по­лучается более гибким. Установка паро­охладителя на стороне насыщенного пара (рис. 18.14,в) приводит к большему запазды­ванию регулирования.

Поверхностные пароохладители представляют со­бой трубчатый теплообменник, внутри труб которого протекает охлаждающая вода (обычно питательная вода), а снаружи они омываются потоком охлаждае­мого (конденсирующегося, если регулятор на входе в перегреватель) пара (рис. 18.15). Трубная система состоит из U-образных змеевиков, встроенных в ка­меру.

По отношению к экономайзеру поверхностный па­роохладитель включают последовательно (рис. 1). При этом независимо от нагрузки котла через эконо­майзер проходит вся питательная вода, что обеспечч - вает надежное его охлаждение. Поверхностные паро­охладители используют на котлах малой паропроизво­дительности.

Впрыск воды в пар является самым простым мето­дом парового регулирования. Впрыскивающий паро­охладитель (рис. 18.17) представляет собой участок коллектора, в котором в поток перегретого пара впрыс­кивается конденсат. Его вводят через форсунку-расйы- литель с несколькими отверстиями диаметром 3—6 мм. Во избежание попадания относительно холодных струй конденсата на стенки коллектора, имеющего темпера­туру перегретого пара, установлена разгруженная от давления защитная рубашка с зазором 6—10 мм. Ее длина (4—5 м) соответствует участку испарения ка­пель влаги.

Рис. 18.15. Поверхностный пароохладитель. 1 и 2 — входной и еыходной коллекторы соответственно; 3 — крышка; 4 — змеевики; 5 — камера.

■ Па тательна я йода

Рис. 2. Схема включения по­верхностного пароохладителя. 1 —• барабан; 2 — пароохладитель; 3 — сброс воды после пароохлаци - теля; 4 — экономайзер.

Впрыскивающие пароохладители требовательны к качеству воды, используемой для впрыска. Прямоточ­ные котлы всегда, а барабанные котлы часто питают турбинным конденсатом, в связи с чем одни и другие оборудуют впрыскивающими пароохладителями, ис­пользующими этот конденсат. При минерализованной питательной воде барабанных котлов конденсат для впрыска получают непосредственно в котле (рис. 18.18) из собственного насыщенного пара.

Следует учитывать, что по мере приближе­ния впрыскивающего пароохладителя к выхо­ду из пароперегревателя сильно повышается температура пара перед вспрыскивающим устройством, а следовательно, ухудшаютсі. температурные условия работы металла кол­лектора в месте впрыска. Для регулирования температуры пара и ограничения максималь­ных температур за отдельными ступенями пароперегревателя вмерТо одного обычно пре­дусматривают два по тракту пара (рис. 18.19,а) или даже три впрыска (рис. 18.19,6). Послед­ний по тракту впрыск предусматривают пе­ред выходной ступенью перегревателя с Ді= = 1604-300 кДж/кг.

Рис. 18.17. Впрыскивающий пароохладитель.

11*

Паро-паровой теплообменник. Если основ­ной пароперегреватель выполнить радиацион­ным, а промежуточный — конвективным, то при снижении нагрузки котла температура свежего пара будет повышаться, а вторично - перегретого пара понижаться (см. рис. 18.13).

Рис. 18.18. Схема регулирования перегрева паря впры­ском собственного конденсата. 1 — экономайзер; 2 — конденсатор; 3—барабан; 4 — сборник конденсата; 5 н 7—пароперегреватель; 6 — впрыскивающий па­роохладитель.

I

1 — секция ППТО; 2 — регулирующий клапан; 3 — байпас; 4— днстанцнонируюіцая планка; 5 — донышко; 6 — головка секции; 7 — уплотняющий диск; 8 — теплообменные трубки; 9 — корпус секции.

Пенсации температурных удлинений трубной системы и компактности устройства теплообменнику придают U-образную форму. Внутри трубок движется перегре­тый пар, а в коллекторе — вторично-перегретый пар, регулирование температуры которого достигается об­водом (байпасированием) части потока помимо тепло­обменника.

Паро-паровые теплообменники выполняют много­секционными. В мощных агрегатах число секций дости­гает нескольких десятков. Секции включают между со­бой параллельно. Диапазон регулирования температуры пара составляет 30—40°С.

Паро-паровые теплообменники являются частью поверхности нагрева промежуточного пароперегревателя, воспринимающей теплоту от перегретого пара и располагаемой вне га­зового тракта; остальная часть теплоты вос­принимается в поверхностях нагрева, разме­щаемых в конвективном газоходе. Все эти по­верхности включаются между собой последо­вательно.

Основные принципиальные схемы включения ППТО по­казаны на рис. 18.21. Во всех схемах ППТО включены в тракт перегретого пара после элементов, имеющих радиационную характеристику (см. рис. 18.13, кривая 1). В соответствии с этой характеристикой при сни­жении нагрузки котла тепловосприятие ППТО увели­чивается.

В схеме (рис. 18.21,0) весь перегретый пар про­ходит ППТО. Температура вторично-перегретого пара регулируется его расходам путем байпасирования через клапан парового байпаса (КПБ) части потока пара среднего давления мимо ППТО, что вызывает соответ­ствующее изменение коэффициента теплоотдачи от стен­ки к пару а2 и температурного напора в ППТО. Не­достатком схемы являются большие энергетические по­тери из-за значительного гидравлического сопротивле­ния по тракту перегретого пара.

Газовое регулирование применяют для под­держания требуемой температуры вторично- перегретого пара, но оно связано с измене­нием топочного режима и потому влияет на температуру и перегретого пара. Газовое ре­гулирование вызывает дополнительные расхо­ды энергии на тягу и потерю теплоты с ухо­дящими газами, а также оказывает влияние на температуру перегретого пара, что услож­няет эксплуатацию.

Требуемая температура перегретого пара не обеспечивается газовым регулированием, а потому в современных котлах его применяют совместно с паровым. При наличии промежу­точного пароперегревателя неизбежно приме­
нение двух независимых методов регулиро­вания.

Рециркуляция продуктов сгорания. Отби­раемые из конвективной шахты при темпера­туре 250—350°С (обычно после экономайзера) продукты сгорания рециркуляционным дымо­сосом нагнетаются в топочную камеру, что позволяет перераспределить теплоту между отдельными поверхностями нагрева в зависи­мости от принятого коэффициента рециркуля­ции. Чем выше этот коэффициент, тем больше полученный тепловой эффект. Минимальный коэффициент рециркуляции по условиям пре­дупреждения обратного перетока по тракту рециркуляции и охлаждения устройств ввода газов в топочную камеру составляет около 5%.

Tnnfc рециркуляцией)

Рис. 18.22. Регулирование температуры пара рециркуля­цией продуктов сгорания.

Рециркулирующие продукты сгорания мож­но вводить в верхнюю или нижнюю часть топ­ки (рис. 18.22). В зависимости от схемы и коэффициента рециркуляции изменяются тем­пературный и аэродинамический режимы в зоне движения рециркулирующих продуктов сгорания. Сброс продуктов сгорания в нижнюю часть топки приводит к ослаблению прямой отдачи в топке и соответственно к повышению температуры продуктов сгорания на выходе из нее. Рециркуляция увеличивает количество газов, проходящих через пароперегреватель. Оба обстоятельства вызывают усиление кон­вективного теплообмена и, следовательно, по­вышение температуры перегретого пара. Ослабление прямой отдачи в топочной камере при рециркуляции продуктов сгорания играет положительную роль в отношении защиты экранов НРЧ от чрезмерно высоких тепловых нагрузок (см. § 17.3). Рециркуляцию продук­тов сгорания усиливают при малой нагрузке, когда температура перегретого пара снижает­ся, и, наоборот, отключают ее при большой нагрузке, когда перегрев пара возрастает, в связи с чем объем продуктов сгорания, ухо­дящих из агрегата, мало изменяется. Однако увеличенный объем продуктов сгорания в га­зоходах при сниженных нагрузках и повыше­ние приводят к возрастанию <?2 и некото­рому пережогу топлива. Наиболее рациональ­но вводить рециркулирующие газы в короб горячего воздуха горелок.

Сброс рециркулирующих продуктов сгора­ния в верхнюю часть топки не оказывает влия­ния на ее тепловую работу, но существенно снижает температуру продуктов сгорания в основном пароперегревателе, что исключает его шлакование, но приводит к некоторому снижению тепловосприятия.

Недостатком метода регулирования рецир­куляцией продуктов сгорания является необ­ходимость дополнительного оборудования и увеличения собственного расхода энергии. Это в значительной мере окупается экономией ме­талла и арматуры пароперегревателя, устанав­ливаемой при паровом регулировании. При высокой зольности топлива рециркуляция про­дуктов сгорания приводит к увеличению изно­са поверхности нагрева.

Рис. 18.23. Влияние угла поворота горелок на тепловосприятие топочных экранов и температуру продук­тов сгорания на выхо­де из топки.

Изменение положения факела в топке. Тепловосприятие топочных экранов определя­ется не только уровнем температуры в топке, но и характером ее распределения. Изменяя положение факела, можно увеличить или уменьшить тепловосприятие в топке, а следо­вательно.Уменьшении нагрузки котла, когда температу­ра вторично-перегретого пара снижается (рис. 18.13, кривая 2), горелки поворачивают вверх топки, чтобы повысить температуру па­ра. Газовое регулирование поворотными го­релками позволяет поддерживать постоянную температуру вторично-перегретого пара в диа­пазоне нагрузок котла 100—70%

Положение факела изменяют также пере­ключением горелок, расположенных в не­сколько ярусов. Если при трех ярусах суммар­ный расход топлива через них соответствует 150% паропроизводительности, то включение любых двух ярусов обеспечивает работу котла со 100%-ной нагрузкой. Поэтому при большой нагрузке, когда перегрев пара растет, вклю­чают нижние ярусы горелок, а при малой на­грузке, наоборот,— верхние.

Байпасирование продуктов сгорания. Регу­лирование температуры перегретого пара бай­пасированием продуктов сгорания выполняют в трех вариантах: изменением расхода продук­тов сгорания через холостой газоход между пакетами пароперегревателя (рис. 18.24,а) и распределением продуктов сгорания по парал­лельным газоходам, в которых расположены различные поверхности нагрева («расщеплен­ный газоход», рис. 18.24,6, в). * Байпасирование продуктов сгорания через холостой газоход осуществляют газовыми за­слонками— шиберами. При холостом газоходе газовые заслонки работают в тяжелых темпе­ратурных условиях, коробятся, и поэтому та­кая схема применяется редко. Более надежно обеспечивается распределение продуктов сго­рания по газоходам газовыми заслонками, расположенными за поверхностью нагрева (рис. 18.24,6). Регулирование осуществляют также перераспределением расхода продуктов сгорания через газоходы экономайзера и про­межуточного пароперегревателя автоматиче­ским воздействием на регулирующий шибер или последовательно включенный с ним регу­лирующий дымосос (рис. 18.24,в). Недостаток метода — усложнение и удорожание уста­новки.

Регулирование температуры перегрева пара может осуществляться перепуском части газов мимо пароперегревателя, и в пароохладителях путем смешения перегретого пара с насыщенным и впрыскиванием воды в пар до и после пароперегревателя.
Регулирование температуры перегрева пара у барабанных котлов является самостоятельной задачей, решаемой независимо от остальных регулируемых элементов котельного агрегата. Однако, у котлов, имеющих автоматическое регулирование процесса горения, регулирование температуры перегрева пара также должно быть автоматизировано. Кроме того, автоматическое регулирование перегрева пара должно применяться на всех установках с высокими параметрами пара.
Регулирование температуры перегрева пара, помимо пароохладителей, практически осуществляется торкретированием части топочных экранов, перепуском части продуктов горения из топки, помимо котельного пучка, в зону пароперегревателя, изменением угла наклона горелок, различным расположением горелок по высоте топки, установкой специальных горелок в верхней части топки. Изменение перегрева пара путем торкретирования части топочных экранов мало эффективно и нецелесообразно, так как затрудняет переход с газообразного топлива на твердое и обратно, а перепуск части продуктов горения в зону перегревателя требует серьезных переделок и не всегда конструктивно выполним.
Тепловая схема котла высокого давления с естественной циркуляцией на пылеугольном топливе. Регулирование температуры перегрева пара осуществляется впрыском питательной воды в коллекторы ступеней пароперегревателя. За пароперегревателем в опускной шахте расположены экономайзер и воздухоподогреватель, скомпонованные каждый в две ступени. Двухступенчатая компоновка экономайзера и воздухоподогревателя применяется обычно также и в котлах среднего давления, предназначенных для работы на пыли твердого топлива.
Температура перегрева пара при различ пых видах топлива. Регулирование температуры перегрева пара, помимо пароохладителей различных типов, на практике осуществляется: торкретированием части топочных экранов, перепуском части продуктов горения из топки мимо котельного пучка в зону пароперегревателя, изменением угла наклона горелок, различным расположением горелок по высоте топки, изменением коэффициента избытка воздуха в точпке, изменением температуры питательной воды, установкой специальных горелок в верхней части топки или перед перегревателем.
Регулирование температуры перегрева пара производится впрыском воды в паропроводе между переходной зоной и пароперегревателем.
Регулирование температуры перегрева пара осуществляется в двух ступенях пароохладителей за счет впрыска собственного конденсата. Пароохладители установлены по одному на каждом потоке между первой и второй ширмами и между третьей и четвертой ступенями.
Регулирование температуры перегрева пара осуществляется как впрыском собственного конденсата, так и рециркуляцией дымовых газов в низ топочной камеры.
Регулирование температуры перегрева пара в этом пароперегревателе должно быть осуществлено отдельным регулятором температуры, воздействующим, например, яа впрыск воды перед этим пароперегревателем. Проблема регулирования в этом случае аналогична проблеме регулирования острого пара для любого типа котла как прямоточного, так и барабанного и уже разобрана выше.
Принципиальная схема концентратомера. Регулирование температуры перегрева пара котла высокого давления осуществляется в поверхностном пароохладителе, по трубкам которого протекает питательная вода с солесодержанием 35 мг / кг. Определить пропуск питательной воды в пароохладителе (в процентах паропроизводительности котла), если известно, что солесодержание пара возрастает в пароохладителе от 0 15 до 0 2 мг / кг.
Для регулирования температуры перегрева пара перед пароперегревателем имеется заслонка 14, при помощи которой можно изменять количество газов, проходящих через пароперегреватель. При положении заслонки, указанном на рис. 35 - I, все газы проходят через пароперегреватель.

измерения.
Дополнительные горелки, предназначенные для регулирования температуры перегрева пара, в основном выполнены с газовыми соплами, расположенными внутри амбразуры, что обеспечивает предварительное смешение воздуха с газом и получение короткого факела.
Таким образом, полный интервал регулирования температуры перегрева пара на газомазутных котлах значительно шире, чем на установках с одним видом топлива. Задача поддержания расчетных параметров пара решается в этом случае комплексным использованием средств воздействия на процесс горения, системой впрысков и рециркуляцией дымовых газов. Наиболее распространено регулирование впрыском. Впрыск малоинерционен, хорошо поддается автоматизации и без заметного влияния на экономичность агрегата позволяет в широком интервале менять температуру пара. Однако по изложенным выше причинам при сжигании газа расход воды на впрыск в газомазутных котлах обычно выше расчетного и достигает 20 % их паропроизводительности.
При наличии на котле пароохладителя для регулирования температуры перегрева пара до пароохладителя и после него нужно установить приборы для измерения температуры пара.
При наличии на котле пароохладителя для регулирования температуры перегрева пара до пароохладителя и после него должны быть установлены приборы для измерения температуры пара.
Паровой тракт парогенератора состоит из барабана с сепа-рационными устройствами, пароперегревателя с устройствами для регулирования температуры перегрева пара и паропровода, для подачи пара к потребителям. В барабане парогенератора собирается пар, образовавшийся в экранных и конвективных поверхностях нагрева. В сепарационных устройствах происходит отделение от пара капелек воды перед поступлением его в пароперегреватель.
Графическое определение расчетной температуры. Последовательность расчета пароперегревателя зависит от расположения его в газовом тракте котельного агрегата, способа регулирования температуры перегрева пара и схемы включения регулятора перегрева.
Такая организация тепловосприятия пароперегревателя обеспечивает возможность снижения температуры продуктов сгорания на выходе из топки до оптимальной и улучшает условия регулирования температуры перегрева пара.
Могут проводиться испытания для выбора оптимальных размеров и соотношений впрысков, а также для оценки или выбора иных средств регулирования температуры перегрева пара. Испытания проводятся для проверки надежности работы пароперегревателей в эксплуатационных условиях, оценки его работы после реконструкции или выявления причин аварийности. Объем конкретных исследований зависит от поставленной задачи.
Дымососы рециркуляции применяются для отбора части дымовых газов из газоходов парогенератора и подачи их в топочную камеру с целью уменьшения шлакования, регулирования температуры перегрева пара и повышения общей экономичности агрегата.
Дымососы рециркуляции применяются для отбора части дымовых газов из газоходов котла и подачи их в топочную камеру с целью уменьшения шлакования, регулирования температуры перегрева пара и повышения общей экономичности агрегата.