Испарительные установки

но 1500 °С) факел, излучающий теплоту на трубы /, расположенные на внутренней поверхности стен топки. Это испарительные поверхности нагрева — экраны. Отдав часть теплоты экранам, топочные газы с температурой около 1000 °С проходят через верхнюю часть заднего экрана, трубы которого здесь разведены в два-три ряда, и омывают пароперегреватель 3. Затем продукты сгорания движутся через водяной экономайзер, воздухоподогреватель и покидают котел с температурой около 110—150 °С.

Вода, поступающая в паровой котел, называется питательной. Она подогревается в водяном экономайзере 4, забирая теплоту от продуктов сгорания (уходящих газов), экономя тем самым теплоту сожженого топлива. Испарение воды происходит в экранных трубах /. Испарительные поверхности подключены к барабану 2 и вместе с опускными трубами 10, соединяющими барабан с нижними коллекторами экранов, образуют циркуляционный контур. В барабане происходит разделение пара и воды, кроме того, большой запас воды в нем повышает надежность работы котла. Сухой насыщенный пар из барабана поступает в пароперегреватель 3, перегретый пар направляется к потребителю.

Испарительные поверхности. Пароге-нерирующие (испарительные) поверхности нагрева отличаются друг от друга в котлах различных систем, но, как правило, располагаются в основном в топочной камере и воспринимают теплоту излучения. Это — экранные трубы, а также устанавливаемый на выходе из топки небольших котлов конвективный пучок труб (см. рис. 18.1).

Так, в настоящее время выпускается серия, унифицированных котлов типа КУ (КУ-125; КУ-ЮО-1; КУ-80-3; КУ-60-2), устанавливаемых за печами заводов черной металлургии. Первая цифра в маркировке означает максимальный часовой расход газов через котел (тыс. м3 при нормальных условиях). Температура газов на входе 650—850 °С. Параметры вырабатываемого пара: давление 1,8— 4,5 МПа и температура 365—385 °С. Па-ропроизводительность котла КУ-125, например, составляет 27—41 т/ч. Все котлы этой серии, как и большинство других змеевиковых утилизаторов, работают с многократной принудительной циркуляцией воды через испарительные поверхности (рис. 18.11). Вода, подогретая в водяном экономайзере 5, подается в барабан 3, откуда забирается циркуля-

Испарительные поверхности нагрева размещают в топке 9 в области наиболее высоких температур или в газоходе, расположенном за топкой. Это, как правило, радиационные или радиационно-конвективные поверхности нагрева — экраны, фестоны, котельные пучки. Экраны 11 —это поверхности нагрева котла, расположенные на стенах топки и газоходов и ограждающие их от воздействия высоких температур. Экраны могут быть установлены внутри топки —двусветные экраны. В этом случае они подвергаются двустороннему облучению.

По виду пароводяного тракта различают барабанные (рис. 6, а, б) и прямоточные (рис. 6, в) котлы. Во всех типах котлов через экономайзер / и перегреватель 6 вода и пар проходят однократно. В барабанных котлах пароводяная смесь в испарительных поверхностях нагрева 5 циркулирует многократно (от барабана 2 по опускным трубам 3 к коллектору 4 и барабану 2). Причем в котлах с принудительной циркуляцией (рис. 6, б) перед входом воды в испарительные поверхности 5 устанавливают дополнительный насос 8. В прямоточных котлах (рис. 6, в) рабочее тело по всем поверхностям нагрева проходит однократно под действием напора,

Барабанные котлы широко применяют на ТЭС. Наличие одного или нескольких барабанов с фиксированной границей раздела между паром и водой является отличительной чертой этих котлов. Питательная вода в них, как правило, после экономайзера 1 (см. рис. 6, а) подается в барабан 2, где смешивается с котловой водой (водой, заполняющей барабан и экраны). Смесь котловой и питательной воды по опускным необогреваемым трубам 3 из барабана поступает в нижние распределительные коллектора 4, а затем в экраны 5 (испарительные поверхности). В экранах вода получает теплоту Q от продуктов сгорания топлива и закипает. Образующаяся пароводяная смесь поднимается в барабан. Здесь происходит разделение пара и воды. Пар по трубам, соединенным с верхней частью барабана, направляется в перегреватель 6, а вода снова в опускные трубы 3.

Испарительные поверхности нагрева 9

В энерготехнологических установках технологические и энергетические элементы объединены так, что их раздельная работа невозможна. Энерготехнологические установки позволяют значительно повысить технологическую и энергетическую эффективность всего комплекса переработки сырья. В качестве примера на рис. 3.15 показана схема энерготехнологической установки, предназначенной для обжига колчедана 2 в кипящем слое /. В кипящем слое обжигаемого материала установлены испарительные поверхности нагрева, которым передается избыточное количество теплоты, в результате чего обеспечивается безшлаковая работа слоя. Поверхности нагрева, работающие с высоким коэффициентом теплоотдачи [250 — 350 Вт/(м2 • К)], объединены с котлом 5, использующим теплоту отходящих газов 3. Газы 6 поступают в технологические аппараты для дальнейшей переработки, а полученный пар 4 направляется в турбину 7 для выработки электроэнергии и на технологические нужды.

s; барабана, поверхностей нагрева, находящихся под 'давлением ра-. бочей среды (воды, пароводяной \ смеси, пара), воздухоподогревателя, • соединительных трубопроводов w , еоз!д(/л:обО(Эо0.\Поверхности нагрева, находящиеся под давлением,, включают в себя водяной экономайзер, испарительные элементы, образованные в основном экранами топки и фестоном, и пароперегреватель. Все поверхности нагрева котла,. в том числе и воздухоподогреватель, как правило, трубчатые. Лишь некоторые мощные паровые котлы имеют воздухоподогреватели иной конструкции. Испарительные поверхности подключены к барабану и вместе с опускными трубами, соединяющими барабан с нижними коллекторами экранов, образуют циркуляционный контур. В барабане происходит разделение пара и воды, кроме того, большой запас воды в нем повышает надежность работы котла.

Испарительные поверхности нагрева ................. 292

Предусматривается усиление научных исследований по улучшению очистки и предотвращению сброса загрязненных сточных вод с последующей разработкой новых схем « установок. В соответствии с комплексными 'научно-техническими программами в 1981—1985 гг. предусматривается освоить в производстве блочные испарительные установки мгновенного вскипания, провести исследования промышленных схем подготовки воды на ТЭС с .использованием установок, работающих по принципу электродиализа, разработать схемы и технологию очистки воды на установках обратного осмоса большой производительности, а также ввод в эксплуатацию в 1985 г. на ТЭЦ-9 Мосэнерго промышленной установки по обессоливанию .минерализованных сточных вод и установки содоизвестко'вой очистки сточных вод на ТЭЦ-22 Мосэнерго с утилизацией образующихся отходов.

В судовых условиях испарительные установки применяют для получения не только добавочной питательной воды для паровых котлов, но и воды для бытовых нужд команды. Установки, служащие исключительно для приготовления питьевой воды, называются опреснительными.

Испарительные установки компрессионного типа особенно экономичны в тех случаях, когда восполнение недостатка тепла (Д
Подобные испарительные установки на большие производительности (до ~ 2 -*- 3 т/час) выполняются вертикального типа, т. е. с нагревательными трубками, расположенными в корпусе вертикально; трубки, по которым циркулирует испаряемая вода, снаружи омываются греющим паром. Подогреватели питательной воды в этих установках располагаются вне испарителя.

испарительные установки с паровым электрокомпрессором следует выполнять одноступенчатыми, так как усложнение схемы не дает значительного повышения экономичности;

В тех случаях, когда в качестве греющего пара используется пар, отработавший в приводах вспомогательных механизмов, испарительные установки будут более экономичными,'чем использующие котельный пар или другие виды подводимой энергии.

Испарительные установки поверхностного типа

Испарительные установки бесповерхностного типа

Помимо одноступенчатых испарителей, применяют двухступенчатые и многоступенчатые испарительные установки (рис. 6.4), в которых в результате последовательного включения ступеней вторичный пар от первого испарителя используется в качестве греющего (первичного) пара в последующем втором испарителе и т. д., за исключением вторичного пара последней ступени, конденсирующегося в регенеративных подогревателях или в других теплообменниках электростанции. В качестве первичного пара одноступенчатой установки и греющего пара первой ступени многоступенчатой испарительной установки используется обычно пар из регулируемых отборов турбины.

Однако, при дестилляции воды с большим содержанием солей, например морской, широко применяются испарительные установки с последовательным питанием водой отдельных ступеней.

Испарительные установки