Промежуточных коллекторов

Влияние промежуточных излучателей на теплоотдачу в топке было проверено в многочисленных опытах, в результате которых установлено, что:

В связи с этим видимая тепловая напряженность объема топочных камер котлов малой производительности может достигать. 600—800 тыс. ккал/м3-ч без ущерба для полноты сжигания газа. С увеличением qv температура продуктов сгорания на выходе из топки растет. Это объясняется тем, что хотя общая теплоотдача излучением в топке возрастает, величина теплоотдачи, отнесенная к 1 м3 сжигаемого газа, падает. Поэтому установка промежуточных излучателей наиболее целесообразна в топках, работающих с высоким тепловым напряжением топочного объема.

Влияние промежуточных излучателей на теплообмен в газовых топках

При сжигании газа в топках котлов имеет место теплоотдача излучением трехатомных газов СО2, водяных паров Н2О, в некоторых случаях СН4, СО и тяжелых углеводородов, а также различных косвенных или промежуточных излучателей, которые представляют собой твердые нагретые тела, участвующие в процессе топочного теплообмена.

Влияние промежуточных излучателей на лучистый теплообмен в водоохлаждаемой камере сгорания было исследовано-различными авторами [17, 37, 48] на огневых моделях.

Исследования влияния промежуточных излучателей на топочный теплообмен, проведенные И. Я. Сигалом, осуществлялись в водоохлаждаемой камере-калориметре (рис. 34), в которой сжигался природный газДашавского месторождения со средней теплотой сгорания 8450 ккал/нм3. Внутренний диаметр камеры — 0,191 м, высота — 0,665 м. В верхней части камеры находился торцовый калориметр конической формы. В камере была установлена горелка с пол-ным предварительным смешением газа с воздухом. Огневая-насадка горелки представляла собой металлическую пла-

Из табл. 14 видно, что в диапазоне исследованных значений тепловых напряжений топочного объема и коэффициентов избытка воздуха значение \л при установке излучающей насадки увеличивалось на 12—28%, причем с увеличением теплового напряжения топочного объема теплоотдача в камере возрастала еще в большей степени. Поэтому наиболее целесообразна установка промежуточных излучателей в топках, работающих с высоким тепловым напряжением топочного объема.

В топках котлов малой и средней производительности роль промежуточных излучателей выполняет незкраниро-ванная поверхность топочных стен. Целесообразным, по-видимому, является размещение в топке огнеупорной керамической насадки в виде перфорированных решеток, кирпичных стенок с отверстиями, систем проволок с огнеупорной обмазкой или проволочных сеток из жаростойких сплавов.

Влияние промежуточных излучателей было проверено на работающих котлах типа Стреля, в центре топки которых устанавливалась шамотная излучающая стенка, и котлах типа ВНИИСТО, в которых устанавливался излучатель из проволок. В обоих случаях теплоотдача в топке увеличивалась.

При установке в топках промежуточных излучателей видимый коэффициент лучеиспускания топки, а следовательно, и теплоотдача в топке возрастают тем больше, чем больше отношение поверхности излучателя к поверхности нагрева и угловой коэффициент излучения излучателя на экраны и чем меньше степень черноты факела.

При выборе схемы размещения промежуточных излучателей в топке следует стремиться к тому, чтобы толщина слоя газов была максимальной.

Экраны такой конструкции имеют малое гидравлическое сопротивление, нечувствительны к неравномерности обогрева по периметру топки, допускают приращение энтальпии рабочей среды без организации ее перемешивания до 1200 кДж/кг, имеют меньшую металлоемкость из-за отсутствия промежуточных коллекторов. Однако ввиду значительного количества сварочных работ при монтаже снижается .надежность и увеличивается срок ввода оборудования. Навивка Рамзина применяется в котлах докрити-ческого (D <: 1800 т/ч) и сверхкритического давления.

емкостью и значительным гидравлическим сопротивлением ввиду наличия дополнительных опускных труб-стояков и промежуточных коллекторов.

Экраны такой конструкции имеют малое гидравлическое сопротивление, нечувствительны к неравномерности обогрева по периметру топки, допускают приращение энтальпии рабочей среды без организации ее перемешивания до 1200 кДж/кг, имеют меньшую металлоемкость из-за отсутствия промежуточных коллекторов. Однако ввиду значительного количества сварочных работ при монтаже снижается надежность и увеличивается срок ввода оборудования. Навивка Рамзина применяется в котлах докрити-ческого (D < 1800 т/ч) и сверхкритического давления.

емкостью и значительным гидравлическим сопротивлением ввиду наличия дополнительных опускных труб-стояков и промежуточных коллекторов.

Увеличение устойчивости потока путем установки промежуточных и дыхательных коллекторов, полученное экспериментально многими исследователями, как раз и объясняется уменьшением обогреваемой длины системы параллельных труб в элементе. При этом установка промежуточных коллекторов уменьшает в чистом виде обогреваемую длину, а эффект от установки дыхательных коллекторов зависит от сопротивления перемычки между трубами и дыхательным коллектором; чем больше перепад давления между дыхательным коллектором и трубами, т. е. чем меньше дыхательный коллектор выравнивает давление в системе параллельных труб, тем меньше его влияние на увеличение устойчивости потока.

Малые поверхности нагрева и малая металлоемкость пароперегревателей ВПГ (в четыре-пять раз меньше, чем в обычных котлах ), а также незначительная разверка температуры пара по ширине пароперегревателя позволяют не устанавливать промежуточных коллекторов для перемешивания пара. Впрыск воды в рассечку поверхностей нагрева пароперегревателя необходим только для регулирования температуры первичного перегревателя, находящегося в зоне высоких температур газов и больших тепловых нагрузок.

ную часть (СРЧ). В первых конструкциях прямоточных котлоагре-гатов отечественного производства (в основном докритического давления) применялась горизонтальная навивка экранов топочной камеры, предложенная Л. К. Рамзиным. Обычно компоновка экранов предусматривала горизонтальное расположение труб, расположенных на фронтовой и задней стенах. Уклон трубной панели вверх выполнялся на одной из боковых стен. В котлоагрегатах Рамзина трубная система в пределах НРЧ и ВРЧ не имеет промежуточных коллекторов.

При наличии промежуточных коллекторов пароперегревателей (рис. 4-4) недостаточно подготовленный персонал иногда ошибочно использует для продувки их дренажные вентили. Это опасно для труб, расположен-' ных после промежуточных коллекторов, так как ухудшает их охлаждение паром. Дренажные вентили промежуточных коллекторов допускается открывать при работе котла только в аварийном случае — при перекачке или вспенивании воды в котле и опасности попадания ее в паропровод и турбину.

ори (фронтальном расположении горелок минимальный (наиболее тесный) шаг следует выбирать для заднего экрана, больший для боковых и еще больший (фиг. 76) для фронтового экрана. При наличии зажигательного пояса иногда для удобства его крепления шаг экранных труб делают разным, что достигается установкой промежуточных коллекторов выше пояса.

твердила меньшую чувствительность перегревателя к газовым перекосам. При включении отдельных из четырех установленных на фронте агрегата мельниц распределение температур пара в змеевиках перегревателя изменялось незначительно. Однако перемешивание пара в перегревателе было недостаточным и расхождение температур пара в змеевиках составляло ±;50 -н60°. В процессе наладки котло-агрегата часть соединительных труб между промежуточными коллекторами была заглушена, как показано на фиг. 4-4, «следствие чего пар частично должен был перетекать вдоль первого и второго промежуточных коллекторов. Кроме того, в соединительных трубах между коллектором перегретого пара и сборным коллектором были установлены дроссельные шайбы диаметром 50 мм. Эти мероприятия значительно уменьшили температурную неравномерность пара в змеевиках перегревателя. На фиг. 4-5 показано измеренное в данном котельном агрегате распределение 'Температур пара'до дросселирования соединительных труб (кривые 1, 2, 3) и после .проведения этого мероприятия (кривые 4, 5).

Для уменьшения неравномерности по проекту завода «Красный котельщик» был установлен еще один промежуточный коллектор, причем в каждый из двух промежуточных коллекторов включено по половине всех змеевиков первой ступени пароперегревателя ,(с одной и с другой сторон газохода). Выход змеевиков второй ступени выполнен из второй половины каждого коллектора (фиг. 6-5), так что в двух про-межуточных коллекторах осуществляются и перемешивание пара при продольном протекании и переброс пара с одной половины газохода в другую.