- 17 -

Лекция 10

Тема 2. Циклы реальных машин и установок

§ 1. Котельные агрегаты

Энергетический котельный агрегат предназначен для выработки перегретого водяного пара энергетических параметров: с давлением от 1,4 до 14 МПа и температурой 420560 ^оС. Для современных крупных котельных агрегатов к.п.д. составляет 8090 %. Паропроизводительность достигает 420 т/ч (может быть и в несколько раз выше) при давлении 14 МПа. На многих ТЭС установлены отечественные котлы Барнаульского (Алтайский край) и Таганрогского (Ростовская обл.) котельных заводов.

Рассмотрим принципиальную схему котельной установки:

При конструировании или реконструкции котла выполняют расчет и оценку надежности циркуляции в пароводяном контуре, которая может быть организована по естественному (в барабанных котлах) или принудительному принципу (в прямоточных котлах). В первом случае движение внутри труб вызывается разностью плотностей воды и паровой смеси, во втором – напором, создаваемым циркуляционным насосом.

Движение продуктов сгорания в газоходах котельного агрегата обеспечивается дымососом, установленным за золоуловителем перед дымовой трубой. Тип золоуловителя, как правило, зависит от вида сжигаемого топлива, – это центробежный скруббер, батарейный циклон или электрофильтр. Выбор типа и режима работы дымососа осуществляют на основании аэродинамического расчета котельного агрегата.

Для повышения экономичности энергетических установок используют схемы с промежуточным (вторичным) перегревом: пар после срабатывания части его тепловой энергии в турбине возвращается в котлоагрегат, подвергается дополнительному перегреву в пароперегревателе низкого давления и опять направляется в турбину. Обозначение типоразмеров котлоагрегатов: Е – с естественной циркуляцией, Еп – то же с промежуточным перегревом, Пп – прямоточные с промежуточным перегревом, Кп – с комбинированной циркуляцией и промежуточным перегревом. Далее через дефис пишут цифры: первое число – паропроизводительность в т/ч, второе – давление пара в сотнях кПа.

Компоновка котла определяется свойствами сжигаемого топлива, паропроизводительностью и выходными параметрами пара. При сжигании каменных углей, мазута, природного газа обычно используется П-образная компоновка (как на рисунке), при которой котел имеет два вертикальных газохода (топочную камеру и конвективную шахту) и соединяющий их горизонтальный газоход. Для мощных котлов, работающих на влажных бурых углях и углях с высокоабразивной золой, применяется Т-образная компоновка, которая позволяет уменьшить глубину конвективной шахты и высоту соединительного газохода. При сжигании топлив с высоким содержанием в золе оксида кальция и щелочей котел выполняется трех- или четырехходовым, с подъемной или инвертной топкой и ширмами (трубчатыми змеевиками, собранными в плоские пакеты) в промежуточных газоходах. Для мощных котлов при сжигании газа и мазута или твердого топлива, в том числе и для бурых углей с большим содержанием высокоабразивной золы, может быть использована башенная компоновка котла (она удобна для открытой установки и для применения наддува).