Условия работы пароперегревателей и методы повышения надежности

По условиям ползучести и окалинообразования металл п/п работает практически на пределе. Запас по t металла п/п весьма ограничен, и потому допустимая тепловая разверка и допустимое превышение t над средним (расчетным) значением очень малы.

Вместе с тем в мощных котлах с высоким перегревом пара и, следовательно, с большим тепловосприятием п/п действи­тельная тепловая разверка может превысить допустимую, что резко понизит его надеж­ность. До последнего времени в основу расче­та надежности поверхностей нагрева, а следо­вательно, и п/п закладывается срок службы металла 100 тыс. ч (около 15 лет). Исследования и опыт эксплуатации энергоблоков выявили возможность увеличить срок службы примерно в 2 раза. Однако á t металла труб п/п на 15—20°С приводи т.к. сокращению срока службы примерно в 2 раза.

В котлах большой мощности, а следова­тельно, и с большим поперечным сечением га­зоходов наблюдается значительная неравно­мерность обогрева по ширине и высоте гори­зонтального газохода, по ширине и глубине вертикального газохода. Для вертикальных и горизонтальных п/п, у которых змеевики ле­жат в плоскости направления движения про­дуктов сгорания неравномерность обогрева не играет роли, так как все змеевики находятся в оди­наковых условиях.

â влияния неравномерности обо­грева по ширине газохода:

1) секцио­нированием п/п по ширине и по глубине с обязательным перебросом полу­потоков пара на противоположные стороны газохода. Переброс пара осуществляется либо трубами (рис. 18.10), либо коллекторами (рис. 18.11).

2)обеспечение топочного режима при кот. неравномерности обогрева газоходов по ширине были бы минимальными.

П/п большей частью располагается в горизонтальном газоходе и непо­средственно за ним — на входе в конвектив­ную шахту. В котлах большой мощности глу­бина шахты и примерно равная ей высота горизонтального газохода имеют значитель­ные размеры, что при большой скорости про­дуктов сгорания приводит к увеличению не­равномерности скоростного поля и поля кон­центрации, особенно крупных фракций золы в поворотной камере и на входе в конвектив­ную шахту.

При расположении змеевиков перпендикулярно фронту интенсив­ному золовому износу подвержены все змееви­ки и объем ремонтных работ возрастает, в то время как в п/п с расположе­нием змеевиков параллельно фронту износ сосредоточивается лишь на небольшой группе труб, расположенных у задней стены газохода.

Условия охлаждения труб основных и проме­жуточных п/п различны. Основные п/п охлаждаются паром с начала растопки котла, поэтому их располагают не­ только в конвективных газоходах, но и в топ­ке. В промежуточные п/п пар поступает лишь при пуске турбины, а потому длительное время они лишены охлаждения. То же наблюдается при аварийном останове котла. Во избежание перегрева металла труб промежуточный п/п выполняют преимущественно конвективным, реже ширмовым и располагают его в зоне умеренного обогрева при температуре продуктов сгорания не выше 850°С. Существуют схемы с охлажде­нием промежуточных п/п при растопке и аварийных остановах свежим па­ром через РОУ.

Регулировочная характеристика, т. е. зависимость температуры перегретого пара от на­грузки котла, различна для п/п различных систем. Характерной особенностью радиационного п/п яв­ляется â tпп с á нагрузки (кривая 1). В ра­диационной поверх­ности нагрева коли­чество передаваемой теплоты зависит главным образом от теоретической тем­пературы сгорания топлива, степени черноты топки и теп­ловой эффективно­сти экранов.Эти величи­ны очень слабо за­висят от количества сжигаемого топлива, а следовательно, и от нагрузки. Поэтому в ради­ационном п/п тепловосприятие растет медленнее á расхода пара че­рез него, в связи с чем удельное тепловоспри­ятие (на единицу расхода пара) â. В конвективном п/п количество проходящих ч/з него продуктов сгорания á почти пропорционально á нагрузки, и это á конвектив­ную теплоотдачу пропорционально скорости газов в степени 0,6—0,65. Вследствие â прямой отдачи в топке и соответствен­но á t продуктов сгорания на выходе из топки увеличивается температур­ный напор в области конвективного п/п. Оба эти обстоятельства приводят к более быстрому á tпп по сравнению с темпом роста на­грузки котла (кривая 2).При соответствующем подборе размеров радиационной и конвективной частей паропе­регревателя теоретически можно было бы до­биться постоянства температуры перегретого пара (кривая 3). Однако в реаль­ных ус–ях tпп будет изменяться вследствие изменения экс­пл. факторов. К ним относятся tпв, избыток воз­духа в топке, шлакование экранов топки и особенно п/п, влажность тл.

Вопрос № 143