Пароперегреватели котлов

Получение перегретого пара из сухого насыщенного осуществляется в пароперегревателе отопительного котла. Пароперегреватель — один из наиболее ответственных элементов отопительного котла, так как из всех поверхностей нагрева он эксплуатируется в наиболее тяжелых температурных условиях. Змеевики пароперегревателя и коллекторы, выполненные из углеродистой стали, могут работать при температурах перегрева до 425 оС.

По способу тепловосприятия пароперегреватели подразделяются на конвективные, радиационно-конвективные и радиационные. В отопительных котлах низкого и среднего давлений используются конвективные пароперегреватели с вертикальным или горизонтальным расположением труб. Для получения пара с температурой перегрева более 500 °С в отопительных котлах применяют комбинированные пароперегреватели, т.е. такие, в которых тепловосприятие в одной части поверхности происходит за счет излучения, а в другой — путем конвекции. Радиационная часть поверхности нагрева пароперегревателя расположена в виде ширм непосредственно в верхней части топочной камеры.

В зависимости от направления движения газов и пара различают три основные схемы включения пароперегревателя в газовый поток: прямоточную (а) — газы и пар движутся в одном направлении; противоточную (б) — газы и пар движутся в противоположных направлениях; смешанную (в) — в одной части змеевиков пароперегревателя газы и пар движутся прямоточно, а в другой — в противоположных направлениях.

В случае прямоточной схемы пароперегревателя в отопительном котле наиболее высокая температура газов соответствует области наиболее низкой температуры пара. В принципе это должно обеспечивать низкие температуры металла пароперегревателя, однако при наличии капель котловой воды, поступающих с насыщенным паром из сепарационных устройств барабана, соли, содержащиеся в данных каплях, будут осаждаться на первых рядах змеевиков, приводя к резкому повышению температуры металла. Кроме того, при такой схеме движения теплоносителей температурный напор (усредненная по поверхности разность температур греющей и нагреваемой сред) минимален, что требует увеличения необходимой поверхности пароперегревателя.

Схемы включения пароперегревателей в газовый поток:
а - прямоточная; б - противоточная; в - смешанная; стрелками показано движение насыщенного пара (НП), перегретого пара (ПП) и продуктов горения (ПГ).

При противоточной схеме движения в отопительном котле змеевики, обогреваемые продуктами горения с наиболее высокой температурой, встречают уже перегретый пар и охлаждаются при этом недостаточно. В результате, несмотря на то, что металл змеевиков пароперегревателя работает в наиболее тяжелых температурных условиях, температурный напор в этой схеме максимальный, а необходимая поверхность теплообмена минимальна, что позволяет делать пароперегреватели с такой схемой движения весьма компактными.

Оптимальной по условиям надежности работы является смешанная схема включения пароперегревателя, при которой первая по ходу пара часть пароперегревателя выполняется противоточной, а завершение перегрева пара происходит во второй его части при прямоточном движении теплоносителей. При этом в части змеевиков, расположенных в области наибольшей тепловой нагрузки пароперегревателя (в начале газохода), будет умеренная температура пара, а завершение процесса его перегрева происходит при меньшей тепловой нагрузке. Соотношение противоточной и прямоточной частей пароперегревателя выбирается из условия одинаковых температур металла в начале и в конце змеевика его прямоточной части.

Вертикальный конвективный пароперегреватель обычно устанавливают в горизонтальном соединительном газоходе между топкой и конвективной шахтой котла. Такой пароперегреватель изготовляют из цельнотянутых труб внутренним диаметром 20...30 мм, образующих змеевики, ввальцованные или приваренные к круглым коллекторам. Насыщенный пар из барабана (1) котла по потолочным трубам поступает в змеевики первой ступени пароперегревателя. На этой ступени пар вначале движется противоточно, а затем прямоточно по отношению к дымовым газам. Из первой ступени частично перегретый пар направляется в промежуточный коллектор (4), в котором расположен поверхностный пароохладитель (регулятор перегрева пара). В змеевики регулятора перегрева пара подается питательная вода, а в межтрубное пространство — пар, который частично охлаждается, омывая более холодные поверхности труб.

Регулирование перегрева пара осуществляется изменением количества питательной воды, пропускаемой через пароохладитель. Из регулятора перегрева пара пар поступает в змеевики (10) второй ступени пароперегревателя, в которой движется сначала противоточно, а затем противоточно по отношению к газовому потоку. Перегретый пар из второй ступени пароперегревателя направляется в выходной коллектор (3), на котором установлена главная паровая задвижка (2).

Змеевики пароперегревателя с помощью подвесок (6) подвешиваются к потолочным балкам (5). Заданное расстояние между отдельными змеевиками поддерживается с помощью дистанционных планок (8) и дистанционных гребенок (9).

Вертикальный конвективный пароперегреватель:
1 - барабан котла; 2 - главная паровая задвижка; 3 - выходной коллектор перегретого пара; 4 - промежуточный коллектор с поверхностным пароохладителем; 5 - балка для подвески змеевиков; 6 - подвеска змеевиков; 7 - змеевик первой ступени пароперегревателя; 8 - дистанционная планка; 9 - дистанционная гребенка; 10 - змеевик второй ступени пароперегревателя; ПГ - продукты горения; → - движение пара.

Температуру пара в котлах с давлением до 2,4 МПа не регулируют, а в котлах с давлением 3,9 МПа и выше регулируют следующими способами: впрыском конденсата в пар; в поверхностных пароохладителях; с помощью газового регулирования путем изменения расхода продуктов горения через пароперегреватель либо перемещения положения факела в топке с помощью поворотных горелок.

Пароперегреватель должен быть оборудован манометром, предохранительным клапаном, запорным вентилем для отключения пароперегревателя от паровой магистрали, прибором для измерения температуры перегретого пара.

Производственная компания «Спецгазпром» готова провести комплексную модернизацию Ваших котлов с установкой высокоэффективных экономичных газовых горелок SF, а также новейшей автоматики регулирования и безопасности котла.

Предварительный подбор газовых горелок SF на типоряд котлов

Каталог газовых горелок SF (технические характеристики)

• Звоните по телефону - 8 (343) 380 23 40
• Пишите на почту -