Испарительные поверхности нагрева

Распределение полезноиспользуемого тепла можно представить в виде:

Распределение тепловосприятий в этих поверхностях нагрева определяется давлением острого пара (давлением котла):

Рассмотрим процесс в котельном агрегате в TS-диаграмме.

Из этого следует:

1. По условию теплопередачи при оптимальной температуре газов на выходе из топки: доля тепла, передающегося в топке, составляет 35÷40% тепла. Значит, при среднем давлении данного тепла недостаточно для испарения рабочего тела, поэтому в таких котлах экономайзер выполняется кипящим, часть тепла на испарение передается в фестоне, а также возможно выполнение котельных пучков в поворотной или конвективной шахте.

2. В котлах высокого давления количество тепла, передающегося в топке, несколько больше, чем требуется для испарения. Поэтому потолок топки или верхняя часть топочных экранов является радиационным пароперегревателем.

3. В котлах сверхкритического давления q_эк передается в экономайзере и в нижней радиационной части, начиная со средней: СРЧ, ВРЧ, радиационная, полурадиационная (ширмы) и конвективная (высокого и низкого давления) части ПП (потолочного подогревателя) q_пе.

Основной тип топочных экранов – гладкотрубные экраны. Кроме того, могут использоваться газоплотные, или мембранные экраны двух типов:

а) из плавниковых труб; б) с прямоугольными ребрами.

Газоплотные сварные экраны являются интенсифицированной поверхностью нагрева. Их масса на 10-15% меньше на единицу лучевоспринимающей поверхности по сравнению с гладкотрубными экранами. Для обеспечения массовой скорости можно увеличить шаг труб и снизить число экранных труб. Их условия работы благоприятнее, т. к. часть поглощенной плавниками (ребрами) теплоты, благодаря растечке тепла, передается тыльной стороне труб, превращая её в активную поверхность нагрева.

Исключен выход отдельных труб из плоскости экрана (из ранжира) и ухудшение их температурного режима.

Газоплотные сварные экраны: не требуют обмуровки поэтому применяется легкая натрубная теплоизоляция; допускают обмывку экранов без опасности увлажнить теплоизоляционный слой и вызвать коррозию в труднодоступных местах.

Однако, газоплотные панели предъявляют повышенные требования к равномерности температурных условий работы труб.

Также используют ошипованные экранные трубы с нанесением тепловой изоляции (например, в зажигательных поясах и в зоне плавления шлака).

Конструкция ошипованных экранов

1- шипы; 2- трубы; 3- обшивка; 4- пластичная хромитовая теплоизолирующая масса; 5- огнеупорный карборунд.