ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛИ
Пароперегреватели промышленных котельных агрегатов выдают перегретый пар относительно невысокой температуры, до 450 °С. В связи с этим они в основном выполняются конвективными и располагаются в зоне температур продуктов горения не более 1100—1000 °С. Надежность работы пароперегревателей в значительной мере зависит от равномерности обогрева змеевиков продуктами горения и равномерности распределения пара по отдельным змеевикам. Во избежание неравномерного обогрева продуктами горения следует избегать работы топочной камеры с тепловыми перекосами. Тепловой перекос, т. е. неравномерное распределение температур и скоростей продуктов горения по ширине газохода, может быть обусловлен рядом причин. Основными из них являются: неравномерная работа газовых, пылеугольных, мазутных горелок, отключение отдельных горелок при снижении производительности котла, односторонний занос части труб пароперегревателя, отложение шлака на одной стороне первых рядов труб котла, неудовлетворительная компоновка горелочных устройств и ряд других факторов. Равномерность распределения пара по отдельным змеевикам зависит от схемы подвода и отвода пара в пароперегревателе. При эксплуатации пароперегревателей необходимо следить за целостью подвесных и опорных конструкций, а также дистанционных устройств, обеспечивающих правильное расположение змеевиков относительно друг друга. Наиболее неблагоприятные условия для работы змеевиков пароперегревателя создаются при растопке котла, нахождении его в горячем резерве и резких колебаниях нагрузки. Во избежание перегрева
TOC o "1-5" h z Рис. 5-10. Схема промывки паропере - 1
-—^—> |
Гревателя ----- х/
1 — барабан котла; 2 — отбор проб на - / >1
Сыщенного пара (промывочной воды); 3 — / V
Коллектор насыщенного пара; 4 — змее-1_______________________ I
Вики пароперегревателя; б — коллектор
Перегретого пара; 6 — главная паровая ------------------------------------------ у
Задвижка; 7 — вентили продувки паро-
Перегревателя; 8 — вентиль на. трубопро - у---------------------------
Воде промывочной воды; 9 — заглушка ^
(устанавливается после промывки, перед пуском котла)
Вмеевиков пароперегревателя следует умело пользоваться имеющейся продувкой. Продувка пароперегревателя должна включаться при растопке и остановке котла, нахождении его в горячем резерве, а также при срабатывании предохранительного клапана пароперегревателя.
Для надежной работы пароперегревателя прежде всего необходимо не допускать отложения солей на внутренних поверхностях змеевиков. Это достигается строгим соблюдением норм содержания солей в котловой воде и в насыщенном паре. Непрерывный контроль над качеством насыщенного пара позволяет своевременно выявить неполадки в работе сепарирующих устройств и принять меры для их ликвидации. Независимо от качества насыщенного пара не реже одного раза в год производится индивидуальная или общая промывка каждого змеевика пароперегревателя. Индивидуальную промывку каждого змеевика можно производить только при наличии лючков в коллекторе пароперегревателя. В остальных случаях производится общая промывка пароперегревателя. Схема общей промывки показана на рис. 5-10. Общая промывка пароперегревателя производится в следующем порядке. Пароперегреватель заполняют конденсатом или питательной водой с температурой 80—90 °С и выдерживают в течение
2— 2,5 ч. Затем в течение 15—20 мин прокачивают промывочную воду, открыв вентиль 8, в направлении коллектора перегретого пара — змеевики пароперегревателя — коллектор насыщенного пара — барабан котла со сбросом в дренаж по трубопроводу периодической продувки котла. Одновременно контролируют соле - содержание или щелочность промывочной воды, отбирая пробу через штуцер 2. Промывка считается законченной, после того как щелочность или солесодержание промывочной воды и воды, подаваемой на промывку, - будут равны.
При изменении нагрузки котла температура перегрева пара, выдаваемого конвективными пароперегревателями, заметно изменяется. В связи с этим для поддержания заданной температуры применяются регуляторы температуры перегретого пара. Регуляторы температуры поверхностного типа позволяют снижать температуру пара на 40—50 °С, а регуляторы, изменяющие тем-
Рис. 5-11. Зависимость температуры перегрева пара от коэффициента избытка воздуха на выходе из топки
1 — котел системы «Джон-Томсон* производительностью 20 т/ч; 2 — котел ТС-30; 3 — котел системы «Гарбе-Наваль* производительностью 18 т/ч; 4 — котел фирмы «Штейн - мюллер» производительностью 10 т/ч; 5 — котел ТП-35
Пературу впрыскиванием конденсата или питательной воды, на 70—80 °С. Для изменения температуры перегрева пара в более широких пределах приходится использовать режимные методы, которые чаще всего снижают экономичность работы котельного агрегата. К режимным методам, влияющим на экономичность работы котла, относится изменение коэффициента избытка воздуха в топке и температуры питательной воды, поступающей в водяной экономайзер. Увеличение коэффициента избытка воздуха в определенных границах приводит к росту температуры перегретого пара. В качестве иримера на рис. 5-11 приведена зависимость температуры перегрева пара от коэффициента избытка воздуха в топке при номинальной нагрузке различных котлоагрегатов по данным испытаний на газообразном топливе.
Снижение температуры питательной воды приводит к росту температуры перегретого пара, а ее повышение — к падению температуры перегретого пара.
Уменьшение температуры питательной воды на 100 °С при неизменных нагрузке котла и коэффициенте избытка воздуха может привести к росту температуры перегретого пара примерно на 25—30 ВС.
Регулирование перегрева пара изменением коэффициента избытка воздуха в топке и температуры питательной воды может применяться как временная мера.
Наибольшие затруднения при поддержании заданной температуры перегрева возникают при работе котельного агрегата в разные периоды времени на топливах с различной теплотой сгорания. Поддержание заданной температуры перегрева пара в этом случае за счет пароохладителей различных типов осуществить не удается. Поэтому прибегают к торкретированию части топочных экранов, перепуску продуктов горения из топки мимо котельного пучка в зону пароперегревателя, изменению угла наклона горелок, установке горелок на разной высоте, установке специальных горелок в верхней части топки, изменению аэродинамики или химической структуры факела, перепуску части воздуха, подаваемого для горения, изменению излучательной способности факела. Например, для сжигания таких различных по теплоте сгорания газов, как природный, коксовый и доменный, с успехом приме
няются реверсивные газовые горелки с регулируемым факелом, разработанные в институте СредазНИИгаз.
Опыт эксплуатации пароперегревателей показал, что повышению надежности их работы способствуют следующие мероприятия:
1. Осуществляется систематический контроль над качеством котловой воды, насыщенного и перегретого пара, а также промывка пароперегревателя, обеспечивающая своевременное удаление отложений с внутренней поверхности труб.
2. Ликвидируются газовые коридоры, которые приводят к перегреву крайних змеевиков, расположенных в коридоре. Газовые коридоры образуются при удалении отдельных змеевиков, сокращении поверхности нагрева или выходе их из строя. Ликвидация газовых коридоров производится путем их закладки огнеупорным кирпичом или торкретом.
3. Систематически проверяется состояние подвесок и меж- трубных гребенок при остановках котлоагрегатов. Своевременно ликвидируется разверка расстояния между отдельными змеевиками.
4. Проверяется состояние сепарирующих устройств в случае ухудшения качества насыщенного пара при удовлетворительном качестве котловой воды. Проверяется плотность поверхностных пароохладителей при снижении качества перегретого пара и удовлетворительном качестве насыщенного пара.
5. Прверяется наружный диаметр труб змеевиков пароперегревателя перед коллектором перегретого пара при профилактических осмотрах котла.
6. Устанавливается жесткий контроль над температурой перегретого пара, не допускается повышение ее выше расчетной. Повышение температуры перегрева при номинальной нагрузке котла указывает на увеличенную против необходимой поверхность нагрева пароперегревателя.
7. Производится выпарка воды из змеевиков пароперегревателя при остановке котла и отрицательных температурах в помещении цеха. Это достигается слабым огневым обогревом пароперегревателя.
8. Ликвидируется температурная разверка змеевиков по ширине газохода.