книги из ГПНТБ / Грузберг, Я. Ю. Судовые парогенераторы учебник

вективным пучком с водяным коллектором, а экранным пучком труб— с экранным коллектором.

Парогенератор имеет два контура циркуляции: в экранном кон­ туре вода опускается по необогреваемым опускным трубам, располо­ женным за топочным экраном по всей длине парогенератора, а в кон­ туре конвективного пучка — по последним рядам обогреваемых труб или по необогреваемым торцовым трубам. За конвективным пучком расположен вертикальный петлевой пароперегреватель. Все горячие газы проходят через этот пучок и пароперегреватель. Благодаря зна­ чительной степени экранирования топки и одностороннему ходу га­ зов основной пучок испарительной поверхности нагрева выполнен относительно компактным.

К числу однопроточных парогенераторов относятся парогенера­ торы типа КВГ-25 и КВГ-34, установленные соответственно на се­ рийных сухогрузных судах типа «Ленинский комсомол» и танкерах типа «Прага». Указанные парогенераторы — водотрубные, главные, с мазутным отоплением; их паропроизводительность при номинальной нагрузке соответственно составляет 25т/ч (6,95 кг/с) и 34т/ч (9,45 кг/с). Оба типа парогенераторов снабжены водяными экономайзерами. На парогенераторе КВГ-25 установлен трехходовой газовый воздухопо­ догреватель, на парогенераторе КВГ-34 — паровой воздухоподогре­ ватель. Особенностями парогенераторов типа КВГ являются: органи­ зация процесса циркуляции, подачи воздуха и топлива в топку. Эти парогенераторы имеют массовые и экономические характеристики на уровне современных водотрубных парогенераторов с естественной циркуляцией.

В процессе эксплуатации первых парогенераторов КВГ был вы­ явлен ряд недостатков их конструкции и для последующих серий су­ дов были разработаны улучшенные конструкции парогенераторов и выпущены под индексами КВГ-25К и КВГ-34К. Эти парогенераторы более надежны в эксплуатации. По сравнению с парогенераторами КВГ первых моделей уменьшены гидравлические сопротивления па­ рового тракта, улучшена компоновка пароперегревателя и предусмот­ рена возможность выема его для ремонта. Наличие газовых пазух в экономайзере и пароперегревателе облегчает очистку их наружных поверхностей и обеспечивает возможность размещения большего ко­ личества сажеобдувочных устройств. В парогенераторе КВГ-34К из­ менены компоновки водяного экономайзера и парового воздухоподо­ гревателя, число топочных устройств уменьшено до четырех с заменой механических форсунок паромеханическими с более совершенными воздухонаправляющими устройствами. Эти мероприятия позволили довести значение к. п. д. парогенератора до 94%.

На рис. 8 показан общий вид парогенератора КВГ-25К. Воздух, подаваемый вентилятором, поступает в верхнюю часть переднего фронта 9 и по каналам, образованным обшивкой и стенками кожуха, направляется по воздушному коробу, охлаждая стенки и задний фронт парогенератора, через вертикальный канал 18 вверх к нижнему па­ кету воздухоподогревателя 3. Затем перепускается в верхний пакет 1 и через средний пакет 2 направл?|еТСя' в воздушный коррб переднего

5750

Рис. 9. Однопроточный парогенератор КВГ-34К

20

На рис. 9 изображена схема модернизированного парогенератора КВ Г-34 К, установленного на судах типа «София». В парогенераторе применен паровой способ подогрева воздуха посредством двухсекцион­ ного парового воздухоподогревателя. Греющий пар и конденсат дви­ жутся внутри трубок, а воздух омывает наружную поверхность на­ грева. При паровом способе подогрева воздуха высокий к. п. д. паро­ генератора достигается благодаря увеличению тепловосприятия во­ дяного экономайзера, обеспечивающего требуемое снижение темпера­ туры уходящих газов. Поверхность нагрева экономайзера выполнена в виде четырех пакетов труб, имеющих гнутоштампованные соедине­ ния.

Водяной экономайзер и пароперегреватель выполнены с газовыми пазухами, чем обеспечивается удобство их очистки и возможность установки 13 сажеобдувочных устройств, из которых три размещены в газовой пазухе пароперегревателя. Эксплуатационный к. п. д. па­ рогенератора повысился на 0,5— 1% по сравнению с КВГ-34.

Процессы питания, горения и перегрева в парогенераторах КВГ-34К автоматизированы полностью. Основные характеристики парогенератора КВГ-34К при номинальной нагрузке следующие:

ивоздухоподогревателя.

Внижней части, между парогенераторами, в ДП судна имеется проход, в котором расположен пост управления горением. На каж­

дом парогенераторе установлено по четыре форсунки системы Тодд с механическим распыливанием топлива. Форсунки размещены на равном расстоянии по длине котла, так что поверхности нагрева паро­ генератора полностью омываются дымовыми газами. Большая степень экранирования топки обеспечивает хороший теплообмен в топке. Между основным испарительным конвективным пучком труб 3 и паро­ перегревателем имеется свободное пространство, что облегчает очистку и обдувку их труб с газовой стороны.

21

В парогенераторе четыре контура циркуляции. Первый контур образован трубами конвективного пучка: опускными являются трубы периферийного пучка 3, а подъемными — трубы 5, расположенные

Рис. 10. Компоновка двух однопроточных парогенераторов

до пароперегревателя. Во втором контуре вода поступает из нижнего водяного коллектора по перепускным трубам 8 в экранный коллек­ тор; пароводяная смесь отводится по подъемным трубам 6 в верхний пароводяной коллектор.

22

Боковые экраны образуют третий и четвертый контуры циркуля­ ции. В этих контурах все экранные трубы являются подъемными, а питание боковых экранных коллекторов осуществляется из нижнего водяного коллектора по перепускным трубам 7.

Пароперегреватель расположен за пучком подъемных труб и под­ держивается трубами 4. На парогенераторах установлены ребристые пластинчатые воздухоподогреватели 2, в которых воздух подогре­ вается от 80 до 250° С. Воздух, необходимый для горения топлива, подается двумя электровентиляторами (по одному на каждый пароге­ нератор). Вентиляторы расположены в верхней части машинно-ко­ тельного отделения. Они забирают наиболее теплый воздух из шахты отделения и через наружный воздушный короб подают его в воздухо­ подогреватель. Такая компоновка воздушного тракта обеспечивает предварительный подогрев воздуха, позволяет уменьшить тепловые потери от излучения и повысить к. п. д. котла.

При малой нагрузке воздух через шибер направляется к воздухо­ направляющим устройствам, минуя воздухоподогреватель, что пре­ дотвращает охлаждение дымовых газов ниже точки росы.

Для периодической очистки воздухоподогревателя предусмотрено промывочное устройство, состоящее из поворотных сопловых трубок 1, установленных над секциями воздухоподогревателя.

Основные характеристики парогенератора следующие:

Значительное распространение на судах в течение последних лет получили Д-образные однопроточные парогенераторы, которые хо­ рошо вписываются в габарит машинно-котельного отделения и дают возможность удобной компоновки пароперегревателя и хвостовых поверхностей нагрева. Парогенераторы этого типа установлены на танкерах «Дружба» и «Мир» (рис. 11). Их топки имеют развитое экра­ нирование. За третьим рядом испарительных труб расположен двух­ секционный горизонтальный пароперегреватель.

Каждый экран имеет независимый контур циркуляции, что повы­ шает надежность его работы. Парогенератор оборудован развитым экономайзером, паровым воздухоподогревателем и сажеобдувочными автоматизированными устройствами.

Основные характеристики парогенератора при номинальной на­ грузке следующие:

23

На рис. 12 показана схема вертикального однопроточного пароге­ нератора с Д-образной компоновкой и экранированной топкой. Такие парогенераторы установлены на танкере «Джузеппе Гарибальди», построенном в Италии по заказу Советского Союза.

Испарительная часть парогенератора состоит из пароводяного коллектора 1, соединенного двумя пучками труб 3 и 6 с водяным кол­ лектором 4 и системой труб 9 — с экранными коллекторами 8. Экран­ ные коллекторы снабжаются водой из водяного коллектора по необогреваемой системе труб 7, покрытой сверху кирпичом. Пароперегре­ ватель 5 выполнен шестиходовым с горизонтальным расположением петель и установлен за третьим рядом испарительных труб притопоч­

24

ного пучка 6. Водяной экономайзер 2 — двухсекционный, составлен из ребристых труб. Парогенератор оборудован паровым воздухопо­ догревателем.

Основные характеристики парогенератора: паропроизводитель­ ность 7,23 кг/с, давление и температура перегретого пара соответст­ венно 4,1 МН/м2 и 450° С; к. п. д. парогенератора 91—92%.

Рис. 12. Д-образный парогенератор танкера «Джузеппе Гарибальди»

Достоинством парогенератора является рациональная компоновка поверхностей нагрева и относительно легкий доступ к поверхностям нагрева.

К недостаткам следует отнести косую развальцовку испаритель­ ных труб периферийного пучка и наличие внутреннего пароохлади­ теля, обладающего большой инерционностью и загромождающего пароводяной коллектор.

На серийных американских сухогрузных судах с автоматизиро­ ванной паротурбинной установкой мощностью 14 000 кВт установлены

25

парогенераторы типа CEV2M-8 (рис. 13). Верхнее расположение паро­ механических форсунок и наличие сажеобдувочных устройств обеспе­ чивают поддержание поверхности нагрева в чистоте и в сочетании с полностью экранированной топкой повышают к. п. д. парогенератора.

Рис. 13. Парогенератор типа CEV2M-8

Представляют интерес новейшие судовые парогенераторы «шахт­ ного» типа фирмы Кавасаки. На рис. 14 приведена схема такого паро­ генератора с промежуточным пароперегревателем. Парогенератор имеет потолочное расположение форсунок 2 и полностью экраниро­ ванную топку 1. В конвективной шахте расположены первая 6, вто­ рая 7, третья 9 и четвертая 10 секции главного пароперегревателя, промежуточный пароперегреватель 8 и основной экономайзер 5. В об-

26