Экраны (радиационная часть)

2.4.1. Экраны котлоагрегатов с естественной циркуляцией

Экраны котлоагрегатов выполняются обычно из гладких труб, соединенных при по­мощи сварки. Кроме того, что экраны воспринимают теплоту из топки, они защищают обмуровку стен топки от разрушающего влияния высокой температуры и химического воздействия жидкого шлака. Температура обмуровки за трубами экранов в современных котлоагрегатах не превышает 500 °С, что позволяет облегчить обмуровку и увеличить срок ее службы. Трубы экранов современных котлоагрегатов высокого давления с есте­ственной циркуляцией имеют наружный диаметр 60 мм, котлоагрегатов среднего давле­ния – 83 мм, просвет между трубами – соответственно 4 и 19 мм.

Концы экранных труб привариваются к штуцерам горизонтальных коллекторов круглого сечения, изготовляемых из толстостенных труб (рис. 20), или непосредственно к коллектору.

Закрытые экраны (зажигательный пояс) выполняются путем нанесения огнеупорной шамотной или хромитовой массы на трубы, к которым приварены шипы (рис. 21). Эти эк­раны применяют в топках с жидким шлакоудалением при сжигании трудновоспламеняе-мых углей, а также для повышения температуры в топке при сжигании влажных углей и торфа.

Почти у всех котлоагрегатов большой паропроизводительности экраны подвешены к верхним коллекторам или барабану. При растопке экранные трубы от нагревания удлиня­ются, а при остановке - укорачиваются. При длине экранных труб 25 м тепловое расши­рение достигает 90 мм и более. Удлиняются также коллекторы экранов вдоль своих осей. Поэтому нижние коллекторы экранов должны иметь возможность свободного перемеще­ния вниз.

Каждую трубу или группу труб, соединенных планками, во избежание прогиба в сторону топки присоединяют в двух-трех местах по высоте к неподвижным конструкциям каркаса (рис. 22, а) либо к горизонтальным балкам 1 (рис. 22, б и 22, в), опоясывающим топочную камеру и перемещающимся вместе с трубами. Овальные прорези в полках швеллера дают возможность коллекторам свободно удлиняться (на рисунке показаны пунктиром).

2.4.2. Экраны (радиационная часть) прямоточных котлоагрегатов

В экранах прямоточных котлоагрегатов движение рабочей среды происходит под воздействием напора питательного насоса. Поэтому здесь не имеет такого значения, как в котлоагрегатах с естественной циркуляцией, величина сопротивления движению рабочей среды в трубах и допускаются более высокие ее скорости. Для изготовления экранов пря­моточных котлов обычно используют трубы с наружным диаметром 32, 38 и 42 мм. При­меняют как панели с прямыми вертикальными трубами, так многопетлевые панели. Ши­рокое распространение получили в современных прямоточных котлоагрегатах одноходо-вые и многоходовые трубные панели.

Многоходовые панели (рис. 23, а) имеют меньшее количество промежуточных кол­лекторов, меньшую массу и гидравлическое сопротивление, однако нарушения устойчи­вости движения рабочей среды в них возможны при меньших отклонениях от нормально­го режима работы котлоагрегата.

Из этих соображений в последних конструкциях котлоагрегатов сверхкритического давления нижняя радиационная часть (НРЧ), расположенная в зоне ядра факела, где сле­дует особенно опасаться неравномерного обогрева отдельных труб, выполнена из однохо-довых панелей (рис. 23, б). Верхние ярусы экранов (СРЧ, ВРЧ) имеют многоходовые па­нели (рис. 23).

Во избежание возникновения дополнительных напряжений в трубах все экранные поверхности должны иметь возможность свободного перемещения при нагревании и охлаждении котлоагрегата.

В многопетлевых вертикальных трубных панелях укрепляется только верхняя часть, а нижняя свободно расширяется вниз.

В вертикальных одноходовых панелях равномерное тепловое расширение труб не может быть обеспечено укреплением только верхнего коллектора и свободным пере­мещением нижнего, так как неодинаковый нагрев отдельных труб вызывал бы различное тепловое удлинение и дополнительные напряжения в трубах. Поэтому в одноходовых па­нелях закрепляют как верхний, так и нижний коллекторы, а тепловое расширение труб компенсируется изгибами труб в районе нижнего коллектора панели 2 (рис. 23, б).

2.4.3. Радиационная часть котлоагрегатов, работающих под наддувом

Радиационная часть котлоагрегатов, работающх под наддувом, выполнена в виде цельносварных трубных панелей, образующих стены топки и потолок котлоагрегата. Сте­ны конвективной шахты также выполняются из цельносварных трубных панелей. Таким образом, все стены котлоагрегата образуют плотный газонепроницаемый корпус. В цель­носварных панелях отдельные трубы соединяют между собой приваркой вдоль труб промежуточных планок (рис. 25, а) или применяют ребристые трубы сваривая ребра по всей длине между собой (рис. 25, б).

Расстояние между осями труб (шаг) принимают не более 1,5 их наружного диаметра во избежание недопустимой разницы температур у краев пластин (ребер) и труб.

Котлоагрегаты, работающие под наддувом, имеют более высокий КПД за счет отсут­ствия присосов воздуха и потребляют меньше электроэнергии на собственные нужды (из-за отсутствия дымососов). Вместо тяжелой обмуровки применяется легкая натрубная изо­ляция, что способствует уменьшению ее массы и облегчению ремонтных работ.

Во избежание утечки дымовых газов в местах прохода многочисленных труб экра­нов и пароперегревателя через стены корпуса и потолочные панели котлоагрегата с на­ружной их стороны устанавливают так называемые «теплые ящики», в которых автомати­чески поддерживается давление воздуха или дымовых газов, немного превышающее дав­ление в газоходах котлоагрегата.

«Теплый ящик» представляет собой герметически плотную камеру, ограниченную с одной стороны стенами газоплотных экранов или потолочных панелей, а с других сто­рон – металлическими стенами. В «теплых ящиках» располагаются многочисленные вы­носные коллекторы экранов и пароперегревателей, а также перепускные трубы между ни­ми.

К лючкам и другим отверстиям в цельносварных панелях также подводится воздух с давлением, несколько превышающим давление внутри газохода.

Поиск по сайту: