Паропаровых теплообменников

ПАРОПАРОВЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ КОТЛОАГРЕГАТОВ ЗиО

А 36 Паропаровые теплообменники котлоагрегатов ЗиО. М., «Энергия», 1976.

На котлоагрегатах ЗиО паропаровые теплообменники устанавливаются, как правило, в качестве первой ступени промежуточного перегревателя. Вынесенные паропаровые теплообменники с байпасом пара по промежуточному тракту служат надежным средством регулирования температуры пара промежуточного перегрева при изменении нагрузки блока, а также вида и характеристик сжигаемого топлива.

Паропаровые теплообменники для блоков 200 и 300 тыс. кВт изготавливаются с 1961 г. По особенностям конструкции изготавливаемых секций можно выделить два периода:

ПАРОПАРОВЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ КОТЛОАГРЕГАТОВ ЗиО

Для регулирования температуры пара в котлах с вторичным пароперегревателем используют паропаровые теплообменники. На многих котлах установлены поверхностные пароохладители. В этих теплообменниках имеются трубные решетки, однако в Нормах [Л. 50] не приводится методика их расчета.

перегревателя- //-конвективный пакет первичного пароперегревателя. 12 v v паропаровые теплообменники.

Паропаровые теплообменники Регенеративные вращающиеся

255 ama, 585/570° С). a—продольный разрез; б — план; / — водяной экономайзер; 2—переходная зона; 3—вторичный пароперегреватель; 4 и 5—конвективная и ширмоеая ступени первичного перегревателя; 6—паропаровые теплообменники; 7 — дутьевой вентилятор; 8—регенеративный вращающийся воздухоподогреватель; 9 — дымосос.

экономайзера. Кроме того, вторичный перегреватель имеет и паровую ступень, включенную перед ширмовым перегревателем. Выполнение промежуточного пароперегревателя комбинированным, состоящим из паровой и газовой ступеней, является основным средством для регулирования перегрева во вторичном паровом тракте. Пар из цилиндра высокого давления турбины направляется в паропаровые теплообменники, которые, как обычно в котлах ЗиО, имеют байпас на стороне вторично перегреваемого пара. Затем, пройдя последовательно через ширмовые и конвективные поверхности нагрева, пар поступает в цилиндр среднего давления. В теплообменниках в качестве греющей среды используется пар сверх-критического давления; теплообменники включены в первичный тракт между потолочными трубами ВРЧ и первой ступенью ширмового пароперегревателя.

Регулирование промежуточного перегрева пара поворотными заслонками в СССР предусмотрено на котлах завода им. Орджоникидзе типа ПК-39 для 'блоков 300 Мет. Согласно проекту поворотные заслонки являются резервным средством регулирования, основное средство— паропаровые теплообменники, связывающие первичный и вторичный паровые тракты.

В книге приведен опыт Подольского ордена Ленина машиностроительного завода им. Орджоникидзе по проектированию, исследованию, изготовлению, эксплуатации и ремонту паропаровых теплообменников, устанавливаемых на котло-агрегатах энергетических блоков в качестве одной из ступеней промежуточного пароперегревателя.

Из перечисленных способов регулирования температуры промежуточного перегрева наиболее универсальным оказалось регулирование при помощи паропаровых теплообменников, вследствие чего эти теплообменники получили наибольшее распространение в созданных заводом котельных агрегатах.

Внедрение паропаровых теплообменников на котло-агрегатах ЗиО связано с именем бывшего главного конструктора завода, доктора техн. наук В. М. Бимана.

Создание паропаровых теплообменников потребовало выполнения ряда исследовательских и конструкторских работ, которые наряду с опытом внедрения и эксплуатации позволили наметить и осуществить необходимые мероприятия по усовершенствованию конструкции и унификации секций теплообменников.

При изготовлении поверхностей нагрева на котельных заводах применяют в основном контактную сварку и в меньшей степени — ручную электродуговую. Сварку ответственных элементов, ремонт которых затруднен, производят в среде аргона. В частности, этим способом сваривают трубы поверхностей нагрева паропаровых теплообменников. Аргоно-дуговую сварку применяют для подварки корня шва ремонтных электродуговых стыков поверхностей нагрева котлов мощностью 300 Мет и более с целью обеспечения максимальной надежности, а также на монтаже.

Учитывая ответственность пароохладителей и паропаровых теплообменников, а также сложность их ремонта из-за труднодоступности сварных стыков, расчет трубок, находящихся под наружным давлением, проводят по тем же формулам (7-11) и (7-12), но допускаемые напряжения принимают с коэффициентом т)=0,7.

Температура промежуточного перегрева пара регулируется либо путем направления части греющих газов в обвод промежуточного перегревателя, либо с помощью паропаровых теплообменников, в которых вторичный пар нагревается первичным. Увеличивая или уменьшая расход пара теплообменником, можно изменять температуру вторичного пара.

Другие элементы пароводяного тракта котла также полиостью дренируются. Регулирование вторичного перегрева пара.^гщ» осуществляется с помощью вынесенных паропаровых теплообменников, являющихся паровой частью вторичного перегрева-•.-еля.

скком газоходе. Имеется и паровая ступень вторичного перегревателя, выполненная из типовых паропаровых теплообменников. В отличие от ранее описанных схем в данном агрегате паровая ступень включена не на входе пара из цилиндра высокого давления турбины, а в рассечку между первой и второй ступенями ширмо-вого вторичного пароперегревателя. Эти ширмы включены по схеме противотока и выполнены из труб 42 X Х3,5 мм стали марки 12Х1МФ. Выходная (третья) ступень ширм (трубы 42x4,5 мм из стали 12Х2МФСР) включена параллельным током. Греющий пар сверхкритического давления подается в теплообенники из ширм первой ступени первичного пароперегревателя и отводится в подвесные трубы ширм опускного газохода. Аварийный впрыск во вторичном паровом тракте включен перед выходными ширмами третьей ступени. Заводом им. Орджоникидзе запроектированы также однокорпус-ные котельные агрегаты для блоков 500 Мет на экиба-стузском угле и блоков 800 Мет на газе и мазуте.

Теплообменники работают надежно. После отбраковки дефектных труб, произведенной во время монтажа, за несколько лет эксплуатации был всего один случай разрыва внутренних трубок на одном котле этого типа из шести двухкорпусных котлов ПК-47, установленных на одной из электростанций. На головном котле типа ПК-47 ВТИ провел подробные исследования (промежуточного перегревателя, в том числе и паропаровых теплообменников. Получены статические и динамические характеристики вторичного перегревателя и данные по опыту применения новой схемы регулирования. Эти материалы излагаются ниже.

Эта формула может быть рекомендована для расчета паропаровых теплообменников ЗиО. Она практически совпадает с формулой, полученной на стенде, если в последней учесть влияние резких поворотов на теплообмен коэффициентом 1,15.