ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Использование газового топлива в котлах из "Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий" Промышленность и коммунальное хозяйство расходуют значительную часть добываемого топлива на получение горячей воды и пара в котлах — теплообмен-йых аппаратах поверхностного типа. В них теплота отбирается от одной средн (продуктов горения топлива), имеющей высокую температуру, и передается другой среде (воде) с низкой температурой. (Теплообмен происходит без непосред ственного контакта этих сред, отделенных друг от друга поверхностями нагрева. [c.355] В теплообменниках теплота может передаваться не только от горячих газов к воде, но и от горячей воды к холодной, от пара к воде, от пара к воздуху и т. д. Чаще всего в качестве поверхностей нагрева используют металлические трубы, внутри которых движется среда с большим давлением, а снаружи с меньшим независимо от их температур. Это позволяет уменьшить толщину стенок корпуса теплообменника. Простейший пример трубчатого теплообменника показан на рис. 8.1. Чтобы удлинить путь второго теплоносителя и организовать поперечное смывание им трубок, в корпусе предусмотрены перегородки. [c.355] Котел значительно сложнее по устройству, так как в нем происходит не только теплообмен между продуктами горения и водой или паром, но и приготовление теплоносителя (сжигание топлива и получение продуктов его горения). Котлы в зависимости от назначения делят на водогрейные и паровые. Если требуются и пар, и горячая вода, то обычно прменяют паровые котлы, из которых часть получаемого пара используют непосредственно в производстве, а часть направляют в специальный теплообменный аппарат — бойлер. В бойлере пар отдает свою теплоту холодной воде, конденсируется и в виде конденсата вновь возвращается в котел. [c.355] идущий в производство, также стараются собрать после его использования и конденсации и вернуть обратно в котел для повторного нагрева. Чем больше возвращается в котел конденсата и чем выше его температура, тем меньше требуется теплоты на получение пара, меньше потребность в сырой (питательной) воде и, следовательно, ниже расходы на подготовку этой воды перед подачей ее в котел. В воде, как правило, имеются различные примеси, которые при нагреве выделяются и оседают на поверхностях нагрева. Эти отложения (накипь) уменьшают сечения труб, по которым циркулирует нагреваемая вода, ухудшают передачу теплоты от горячих продуктов горения к воде и могут привести к местным перегревам поверхностей нагрева. [c.355] В паровых котлах нижняя часть, заполненная водой, называется водяным пространством, верхняя, в которой собирается пар, — паровым. Поверхности котла, которые с одной стороны обогреваются пламенем или продуктами горения, а с другой — омываются водой, называют поверхностями нагрева. [c.355] Чтобы получить в котле необходимое количество горячей воды или пара, в топке сжигают соответствующее количество топлива. Если при работе удается подавать топливо в точном соответствии с отбором пара, то температура горячей воды в котле и давление пара в нем не будут меняться. Если же расход и поступление теплоты не равны друг другу, то давление пара в котле и температура воды в нем будут либо повышаться (приход теплоты больше отбора), либо понижаться (подача топлива отстает от отбора пара). Практически давление пара или температура воды в котле всегда имеют некоторые колебания, которые наблюдаются по манометру или термометру. Однако при установившемся режиме эти кол ания могут быть настолько малы, что стрелка манометра или столбик ртути В термометре на глаз кажутся неподвижными. [c.356] Кроме теплового равновесия в котле должно поддерживаться материальное равновесие, т. е. количества расходуемой и поступающей питательной воды должны соответствовать друг другу. Следует иметь в виду, что при быстрой подаче в котел больших объемов питательной воды давление и температура кипения воды в нем уменьшаются. [c.356] При кипении вся вода в котле имеет почти одинаковую температуру, которая на ничтожно малое значение превышает температуру, соответствующую давлению насыщенного пара в паровом пространстве котла. Насыщенный пар в момент своего образования имеет практически ту же температуру, что и вода. Поэтому в паровом котле одновременно существуют вода и пар. [c.356] Во многих случаях требуется перегретый пар. Для этого насыщенному пару сообщают дополнительную теплоту (перегревают его) в конвективном пароперегревателе, который обычно располагают по ходу продуктов горения за первым газоходом котла. Пароперегреватель состоит из параллельно включенных змеевиков из труб 0 28—42 мм, соединенных коллекторами. [c.356] Чтобы уменьшить потери теплоты с уходящими газами, за котлами последовательно располагают дополнительные теплообменники (хвостовые поверхности) — экономайзер и воздухоподогреватель. В экономайзере подогревается поступающая в котел питательная вода. Средняя те.мпература воды в экономайзере всегда значительно ниже, чем в котле. Поэтому эффективность использования теплоты уходящих газов при установке экономайзеров выше, чем при увеличении поверхности нагрева самого котла. Если экономайзер подключается по схеме противотока, то продукты горения на выходе из него можно охладить ниже температуры, кипения воды в котле. [c.356] В котельных агрегатах, которые работают на высоком давлении пара и снабжают им паровые турбины, температура питательной воды, поступающей в экономайзер, не позволяет достаточно глубоко охлаждать продукты горения. В таких случаях для уменьшения потерь теплоты с уходящими газами (1/а) устанавливают воздушные экономайзеры (воздухоподогреватели), в которых подогревается воздух, необходимый для сжигания топлива. Использование подогретого воздуха иятенсифйцируёг теплообмен в топке и газоходах котла. [c.356] Конструкции котлов зависят от их назначения, теплопроизводительности я вида сжигаемого топлива. В отопительных котельных жилищно-коммунального хозяйства в основном используют небольшие чугунные или стальные секционные котлы без экономайзеров и воздухоподогревателей, в производственно-отопительных котельных — чаще всего водотрубные (реже жаротрубные и вертикальные цилиндрические) котлы с индивидуальными или групповыми экономайзерами, в котельных электростанций — крупные энергетические котлоагрегаты, включающие в себя и экономайзеры, и воздухоподогреватели. [c.357] Теплопроизводительность котла (тепловую мощность) определяют как произведение его поверхности нагрева на расчетный теплосъем с 1 м этой поверхности. Теплосъем с 1 поверхности нагрева (удельная тепловая мощность) зависит от конструкции котла и колеблется от 6—15 для чугунных секционных до 25 Мкал/ч и более для водотрубных котлов. [c.357] Мощность паровых котлов обычно выражается их паропроизводительностью в тоннах пара в час. Так как количество теплоты, заключенной в 1 кг пара, зависит от его давления, то при указании паропроизводительности котла одновременно называют и расчетное давление. [c.357] Под номинальной теплопроизводительностью котла (тепловой мощностью, паропроизводительностью) понимают наибольшую теплопроизводительность, которую он должен обеспечивать в длительной эксплуатации при номинальных значениях параметров воды (пара). [c.357] Вернуться к основной статье