Die Oberfläche ist konvektiv mit Kesselhalterungen. Heizflächen für Kessel: neue Technologien

Um den Anforderungen des rasanten Wachstums des Industrie- und Wohnungsbaus in den 60er Jahren gerecht zu werden, entwickelte VTI zusammen mit Orgenergostroy (Moskau) eine Reihe von Wasserrohr-Warmwasserkesseln vom Typ PTVM mit einer thermischen Leistung von 34,9 bis 209,4 MW ( 30...180 Gcal/h). Sie waren für die Verbrennung von Erdgas und Heizöl konzipiert. Trotz der in den ersten Betriebsjahren festgestellten Mängel verbreiteten sich diese Kessel, da die damaligen wirtschaftlichen Bedingungen ihre geringe Betriebszuverlässigkeit und Effizienz tolerieren ließen.

Später entwickelte ähnliche Kessel vom Typ KVGM, die eine Reihe festgestellter Mängel beseitigten, behielten den wichtigsten bei – das Design der konvektiven Heizfläche. Dieser Konstruktion lag die Idee einer geringen Verschmutzung der Heizfläche durch den Selbstblaseffekt zugrunde, der durch den geringen Durchmesser der Rohre (28 mm) und deren dichte Anordnung (die lichten Abstände zwischen den Rohren betragen nur 4 mm) entsteht ). Diese Idee wurde zu diesem Zeitpunkt unter Laborbedingungen und in der Praxis bei der Verbrennung fester Brennstoffe in Kraftkesseln bestätigt, insbesondere wenn es zu losen Ablagerungen auf den Heizflächenrohren kam. Es wurde hastig auf die betrachteten Warmwasserkessel ausgeweitet, ohne die Natur der Ascheablagerungen von Heizöl ausreichend zu untersuchen.

Die Praxis hat gezeigt, dass bei der Verbrennung von Heizöl der erwartete Selbstblaseffekt völlig ausbleibt und stattdessen im Niedertemperaturteil der konvektiven Heizfläche häufig eine Drift des Rohrzwischenraums mit Ascheablagerungen des Heizöls beobachtet wird. Im Hochtemperaturteil der Oberfläche führte die angewandte Rohrbündelkonstruktion zu einem anderen Ergebnis erheblicher Nachteil. Aufgrund hoher Wärmeströme, insbesondere in den ersten Rohrreihen entlang des Verbrennungsproduktstroms, kommt es häufig zum Wandsieden von Wasser. Dies führt zu einer intensiven Bildung innerer Ablagerungen, einer Verringerung des Strömungsquerschnitts und des Wasserdurchflusses in den Rohren. Das Ergebnis ist bekannt: verbrannte Rohre. Je schlechter die Wasserqualität, desto intensiver ist dieser Prozess und desto kürzer ist die Lebensdauer der Heizflächenabschnitte.

Es ist mittlerweile allgemein anerkannt, dass die konvektive Heizfläche in PTVM- und KVGM-Warmwasserkesseln das schwächste Glied ist. Viele Kesselfabriken, eine Reihe von Designorganisationen und Reparaturbetrieben haben eigene Projekte zur Modernisierung. Die Entwicklung des JSC Machine-Building Plant ZIO-Podolsk sollte als die am weitesten fortgeschrittene angesehen werden. Die Entwickler gingen das Problem umfassend an. Neben der Vergrößerung des Durchmessers der Rohre von 28 mm auf 38 mm und der Verdoppelung ihrer Quersteigung wurden herkömmliche glattwandige Rohre durch gerippte Rohre ersetzt. Es werden Membran- und Kreuzspiralflossen verwendet. Nach Angaben der Entwickler wird der Austausch des alten Designs in PTVM-100-Kesseln durch ein neues eine Brennstoffeinsparung von bis zu 2,4 % ermöglichen und vor allem die Betriebssicherheit und Lebensdauer der Konvektionsoberfläche um das Dreifache erhöhen.

Nachfolgend sind die Ergebnisse einer weiteren Verbesserung der Konvektionsoberfläche aufgeführt, die auf die Möglichkeit abzielt, Membranrippen im Hochtemperaturteil der Oberfläche zu eliminieren, um den Metallverbrauch zu reduzieren. Anstelle von Membranen werden kurze Distanzeinlagen zwischen den Rohren eingeschweißt. Sie bilden drei Versteifungsgurte entlang der Länge der Abschnitte und daher sind keine Distanzpfosten erforderlich. Genau die gleichen kurzen Distanzeinlagen werden im Tieftemperaturteil der Oberfläche aus Rohren mit quer verlaufenden Spiralrippen verwendet. Sie ersetzten sperrige geprägte Regale. Die Reihenfolge der Querteilung der Rohre und damit der Abschnitte untereinander erfolgt durch Kämme im Bereich der Versteifungsgurte. Die Kämme fixieren nur die äußeren Rohrreihen jedes Abschnitts. Im Inneren der aus Sektionen zusammengesetzten Heizfläche sind die Rohre aufgrund der starren Gestaltung der Sektionen entsprechend der Pfefferteilung angeordnet.

Seit mehr als 20 Jahren werden zwischen Spulenrohren eingeschweißte Distanzeinsätze anstelle herkömmlicher Streben verwendet. Das Ergebnis ist positiv. Distanzeinsätze werden zuverlässig gekühlt und verursachen keine Rohrverformung. In der gesamten langjährigen Praxis kam es zu keinem Auftreten von Fisteln an Rohren durch den Einsatz von Einlagen.

Durch den Verzicht auf Membranrippen der Rohre im Hochtemperaturteil der Heizfläche und die Rückkehr zur Glattrohrkonstruktion konnte der Metallverbrauch reduziert werden, ohne dass sich die Wärmewahrnehmung praktisch verändert. In den ersten Projekten wurde der Abstand zwischen den Querspiralrippen im Tieftemperaturteil mit 6,5 mm angenommen und in späteren Projekten auf 5 mm reduziert. Die Praxis zeigt, dass bei der reinen Erdgasverbrennung in Warmwasserkesseln dieser Schritt noch weiter reduziert und zusätzliche Brennstoffeinsparungen erzielt werden können.

Die hier vorgestellte technische Lösung ist durch ein Gebrauchsmusterpatent geschützt. Die Projekte werden gemeinsam von Mitarbeitern des NPF „Gradient-S“ SSTU und des OP „Sverdlovenergoremont“ durchgeführt. Die Herstellung erfolgt am Produktionsstandort des Sverdlovenergoremont OP. Im Zeitraum von 2002 bis 2010 wurden im Kreiskesselhaus Gurzuf (Jekaterinburg) modernisierte Konvektionsheizflächen für PTVM-100-Kessel eingeführt – 4 Kessel; Wärmekraftwerk des Eisen- und Stahlwerks Nischni Tagil (Nischni Tagil) -3 Kessel; BHKW Swerdlowsk (JSC Uralmash, Jekaterinburg) – 2 Kessel; für PTVM-180: Saratov CHPP-5 (Saratov) – 2 Kessel; KVGM-100 (Gebiet Rostow) – 2 Kessel.

Zu den neu entwickelten und eingebauten Heizflächen in Warmwasserkesseln liegen keine Betriebskommentare vor. Eine deutliche Reduzierung des hydraulischen und aerodynamischen Widerstands wurde bestätigt. Die Kessel erreichen problemlos die Nennlast und arbeiten in diesem Modus stabil. Die verwendeten Distanzeinsätze werden zuverlässig gekühlt. Bei den modernisierten Heizflächen sind keine Verformungen der Rohre und Abschnitte selbst zu beobachten. Bei Kesseln mit einem Lamellenabstand zwischen den Querspiralen von 6,5 mm verringerte sich die Rauchgastemperatur bei der Nennwärmeleistung des Werks um 15 °C und bei Kesseln mit einem Lamellenabstand von 5 mm um 18 °C.

Konvektive Oberflächen Heizkessel. Wassermodus von Kesseleinheiten. - 2 Stunden

Elemente von Dampfkesseleinheiten. Verdunstungsheizflächen. Verkehr.

Die Beteiligung von Verdunstungsheizflächen, also Kesselbündeln und Verbrennungsschirmen von vertikalen Wasserrohrkesseln sowie Verbrennungsschirmen und Girlanden von Siebkesseleinheiten, an der Dampferzeugung im Kessel nimmt mit zunehmendem Dampfdruck kontinuierlich ab . Wenn in Kesseln niedriger Druck, Sattdampf erzeugend, machen die Verdunstungsheizflächen 100 % der gesamten Heizfläche aus, dann fehlen bei überkritischen Druckkesselanlagen Verdunstungsheizflächen fast vollständig, da im überkritischen Bereich Wasser, das den Siedepunkt erreicht hat, in Dampf ohne zusätzlichen Wärmeverbrauch. In überkritischen Druckkesselanlagen werden etwa 35 % der dort eingesetzten Wärme für die Erwärmung des Wassers auf die Verdampfungstemperatur und 65 % für die Überhitzung des Dampfes aufgewendet.

Das System der Verdunstungsheizflächen wird durch die Art der Kesseleinheit bestimmt.

Verdampfungssysteme von Naturumlaufkesseln sind in Abb. dargestellt. 16-1 und 16-2.

Die Verdunstungsheizflächen vertikaler Wasserrohrkesseleinheiten (Abb. 16-1) bestehen aus einem entwickelten Bündel von Siederohren 2, die in die oberen 1 und unteren 3 Trommeln eingerollt sind, Verbrennungssiebe 6, durch die Wasser aus den Kesseltrommeln gespeist wird Absenken 7 und Anschließen von 4 Rohren aus den Kammern (Kollektoren) 5.

Die Trommeln vertikaler Wasserrohrkessel bestehen aus geschweißtem Stahlblech mit einem Durchmesser von 1.000–1.500 mm. Da diese Kessel für einen Betrieb bei einem Druck von 14–40 atm ausgelegt sind, ist die Dicke der Trommelwand relativ gering. Beispielsweise beträgt bei Kesseln vom Typ D KVR für einen Druck von 14 atm die Wandstärke einer Trommel mit einem Durchmesser von 1.000 mm 13 mm, für einen Druck von 24 atm bei gleichem Trommeldurchmesser 20 mm und für a Druck von 40 atm bei einem Trommeldurchmesser von 960 mm - 40 mm. Die geprägten Böden der Fässer verfügen über spezielle Öffnungen, die durch Luken verschlossen werden.

Kollektoren bestehen üblicherweise aus Rohren mit einem Durchmesser von bis zu 219 mm; Siebrohre werden durch Schweißen mit ihnen verbunden.

Die Verdunstungsheizflächen von Siebkesselanlagen (Abb. 16-2) bestehen aus einer Trommel 2, einem System von Siebrohren 6 und 7 mit unteren 9 und 10 und oberen 4 und 5 Siebkollektoren, einem System von Absenkrohren 8 und ein System von Verbindungsrohren 3.

Reis. 16-1. Vertikale Verdunstungsheizflächen eines vertikalen Wasserrohrkessels.

Die Fässer sind geschweißt, die Böden gestanzt. Der Durchmesser der Trommel beträgt je nach Dampfleistung der Kesseleinheit und Dampfdruck 1.200–1.800 mm bei einer Länge von ~ 18 m. Die Dicke der Trommelwand für Kessel mit einem Druck von 100 atm beträgt 90–1800 mm. 100 mm und für Kessel mit einem Druck von 140 atm - mehr mehr. Siebkollektoren bestehen aus nahtlosen Rohren mit einem Außendurchmesser von bis zu 426 mm. Nahtlose Rohre des Siebsystems mit einem Außendurchmesser von 51-60 mm; Sie werden mit den Kollektoren durch Schweißen, mit den Trommeln bei mittlerem Druck durch Rollen und bei hohem Druck durch Schweißen verbunden.

Abbildung 16-1 Verdunstungsflächen

Beheizung der Siebkesseleinheit Abb. 16-3 Schaltplan

Art der natürlichen Zirkulation

Um einen zuverlässigen Betrieb und die Auslegungsleistung der Kesseleinheit zu gewährleisten, ist die richtige Organisation der Wasserbewegung in den Verdunstungsheizflächen von großer Bedeutung. Ein zuverlässiger Betrieb kann nur gewährleistet werden, wenn das Wasser, das sich in Kessel- und Siebrohren bewegt, die bei erhöhten Temperaturen betrieben werden, für die notwendige Abkühlung des Metalls dieser Rohre sorgt, da eine Abnahme der mechanischen Festigkeit des Metalls mit steigender Temperatur zu deren Zerstörung führen kann. Die berechnete Dampfleistung wird dadurch erreicht, dass bei richtig organisierter Bewegung von Wasser und Dampf-Wasser-Gemisch eine effiziente Nutzung aller Rohre der Verdunstungsheizfläche des Kessels gewährleistet ist.

Die natürliche Zirkulation in Kessel- und Siebrohren erfolgt unter dem Einfluss von Gravitationskräften, die durch die unterschiedlichen Dichten von Wasser und Dampf-Wasser-Gemischen im Gravitationsfeld verursacht werden. Um eine natürliche Zirkulation zu ermöglichen, muss ein geschlossener Zirkulationskreislauf vorhanden sein (Abb. 16-3), der aus zwei Systemen vertikaler oder geneigter Rohre besteht, die in Reihe geschaltet und mit Wasser gefüllt sind. Wenn in diesem Kreislauf Bedingungen auftreten, bei denen ein Rohrsystem stärker erwärmt wird als das andere oder ein Rohrsystem erwärmt wird und das andere nicht, beginnt das den Kreislauf füllende Wasser in Bewegung zu geraten und das Wasser in den stark erhitzten Rohren beginnt zu steigen , und in weniger beheizten oder nicht beheizten Rohren liegen - nach unten gehen. Der Grund für diese Bewegung ist eine Abnahme der Dichte des Wassers in stärker erhitzten Rohren infolge eines Temperaturanstiegs. Dadurch wird der durch die Schwerkraft verursachte Druck auf das Wasser im unteren Teil des Kreislaufs ungleichmäßig und das Wasser beginnt sich zu bewegen. Führt die Wärmezufuhr zum Kreislauf zur Dampfbildung in den beheizten Rohren, so vergrößert sich dadurch der Dichteunterschied von Wasser und Dampf-Wasser-Gemisch weiter und die Bewegungsgeschwindigkeit – Zirkulation – erhöht sich. Mit zunehmender Erwärmung des Rohres nimmt die Umlaufgeschwindigkeit zu, da dadurch die Intensität der Dampfbildung im Rohr zunimmt und die Dichte des Dampf-Wasser-Gemisches stärker abnimmt. Da die Ursache der natürlichen Zirkulation die Schwerkraft ist, erfolgt die natürliche Zirkulation umso effizienter, je höher die Erdbeschleunigung ist und umgekehrt.

Das Verhältnis der in den Verdampfungskreislauf eintretenden Wassermenge zur gleichzeitig von diesem Kreislauf erzeugten Dampfmenge wird als Zirkulationsverhältnis bezeichnet. Bei Kesseln mit Naturumlauf liegt das Umlaufverhältnis zwischen 8 und 50.

Dampfkessel verfügen in der Regel über zwei, drei oder mehr parallel arbeitende Umwälzkreisläufe. Zum Beispiel die Verdunstungsheizfläche des DKVR-Kessels, dargestellt in Abb. 16-1, verfügt über drei Zirkulationskreisläufe: einen, der durch die Kesselrohre des Kessels gebildet wird, und zwei, die durch die Siebe gebildet werden. Ein Teil des Speisewassers, das über eine Gruppe stromabwärts angeordneter Siederohre in die obere Trommel 1 des Kessels gelangt, gelangt in die untere Trommel 3. Hier wird das Wasser in drei Ströme aufgeteilt: Einer von ihnen gelangt durch eine Gruppe von Siederohren, die angehoben werden, in Form eines Dampf-Wasser-Gemisches in die obere Trommel zurück, die anderen beiden durch Verbindungsrohre 4 gelangen in die unteren Kollektoren 5 Sieben, dann in Siebrohre und schließlich ebenfalls in Form eines Dampf-Wasser-Gemisches in die Obertrommel des Kessels. Ein anderer Teil des Speisewassers, das von der oberen Trommel des Kessels durch die unteren Rohre 7 in den Kessel gelangt, gelangt ebenfalls in die Kollektoren B, Erhöhung der Zuverlässigkeit ihrer Stromversorgung.

In den Zirkulationskreisen der Siebkesseleinheit (Abb. 16-2) Wasser aus der Trommel 2 durch untere Wasserversorgungsrohre 8 gelangt in die vorderen und hinteren unteren Verteiler 9 und in die unteren Seitenkollektoren 10. Von den genannten Sammlern wird das Wasser über Siebrohre verteilt 6 und 7, die die Wände des Feuerraums abdecken. Das durch die Siebrohre aufsteigende Wasser verdampft unter dem Einfluss der Strahlungswärme des Brenners teilweise und bildet ein Dampf-Wasser-Gemisch. Von Siebrohren, Dampf-Wasser-Gemisch über Verbindungsrohre 3 gelangt in die Trommel 2, Dabei wird Dampf vom Wasser getrennt und verlässt die Trommel über die Dampfleitung 1, und das Wasser kehrt in den Zirkulationskreislauf zurück.

Das beschriebene Zirkulationsschema ist grundsätzlicher Natur. In jeder einzelnen Siebkesseleinheit erhält sie ihre eigenen Besonderheiten.

Durchblutungsstörungen werden meist durch thermische und hydraulische Unebenheiten parallel geschalteter Rohre verursacht. Dabei unterscheidet man zwischen Zirkulationsumkippen, dem Entstehen eines freien Wasserspiegels in Rohren und einer Schichtung der Dampf-Wasser-Emulsionsströmung.

Unter Zirkulationsumkehr verstehen wir das Phänomen, dass infolge allgemeiner Störungen normaler Modus Kesselbetrieb (ungleichmäßige Temperaturverteilung über die Breite des Kessels, Verschlackung usw.) beginnen schwach beheizte Steigrohre, die in das Wasservolumen des Kessels führen, als Fallrohre zu arbeiten. Da die Geschwindigkeit des Wassers in diesen Rohren meist unbedeutend und unbeständig ist, schwimmen die im Wasser gebildeten Dampfblasen abwechselnd entweder sehr langsam nach oben oder werden von der Strömung ebenso langsam nach unten getragen. Die auftretende Kombination von Dampfblasen kann eine Grenze erreichen, wenn ein erheblicher Teil des Rohrs mit Dampf gefüllt ist. Dies führt zu einem starken Anstieg der Temperatur der Rohrwand, da der Wert des Wärmeübergangskoeffizienten von der Rohrwand zum Dampf um mehrere Zehnfache geringer ist als der Wert des Wärmeübergangskoeffizienten von der Rohrwand zum kochenden Wasser.

Wenn die Temperatur der Rohrwand die gemäß den Festigkeitsbedingungen des Metalls zulässige Temperatur überschreitet, kann es zum Rohrbruch kommen.

In schwach beheizten Rohren, die in den Dampfraum der Trommel eingeleitet werden, kann sich beim Parallelbetrieb mit stark beheizten Rohren ein freier Wasserspiegel bilden. In diesem Fall kann es zu einem Regime kommen, bei dem das gesamte zirkulierende Wasser nur noch in stark erhitzte Rohre zu fließen beginnt. Dadurch entsteht in schwach beheizten Rohren ein freier Wasserspiegel, da die Höhe der Wassersäule in ihnen, die die Höhe der Säule des leichteren Dampf-Wasser-Gemisches in stark beheizten Rohren ausgleicht, geringer wird als die Höhe des Rohres. Der Rohrabschnitt oberhalb des freien Niveaus wird mit Dampf gefüllt; Aufgrund der geringen Wärmeübertragung von seiner Innenoberfläche auf den Dampf stoppt die Abkühlung dieses Teils des Rohrs und das Rohr kann sich allmählich auf eine gefährliche Temperatur erhitzen und reißen.

Eine Strömungsschichtung kann auftreten, wenn sich ein Dampf-Wasser-Gemisch in horizontalen und leicht geneigten Rohren mit geringer Geschwindigkeit bewegt: Wasser beginnt sich entlang des unteren Teils des Rohrs zu bewegen, und Dampf beginnt sich entlang des oberen Teils zu bewegen. Durch diese Delaminierung wird die Wärmeübertragung von der Rohroberseite verringert, was zu einem übermäßigen Temperaturanstieg des Metalls und zum Bruch des Rohrs führen kann.

Da eine Verletzung der intensiven Kühlung von Siederohren, die beim Umdrehen der Zirkulation auftritt, die Bildung eines freien Niveaus in den Rohren und die Schichtung des Dampf-Wasser-Gemisches zu einem Notausstieg des Kessels aus dem Betrieb führen kann, Bei der Auslegung der Zirkulationskreisläufe von Dampfkesseln wird großer Wert darauf gelegt, das Auftreten dieser unzuverlässigen Betriebsarten auszuschließen.

Bei der Konstruktion von Verbrennungsschirmen wird darauf geachtet, die Wärmewahrnehmung aller Rohre jedes Kreislaufs so weit wie möglich auszugleichen. Hierzu greifen sie insbesondere auf Trennsiebe zurück, bei denen die jede Wand des Ofens bedeckenden Rohre entlang der Wandbreite in Abschnitte mit unabhängiger Wasserzuführung und Abführung des Dampf-Wasser-Gemisches unterteilt sind. Sie streben außerdem danach, die Zirkulationsrate in den Siebkreisläufen zu erhöhen, was dadurch erreicht wird, dass der Widerstand der Absenk- und Dampfabzugsrohre durch eine Vergrößerung ihres Querschnitts und eine minimale Länge der Dampfabzugsrohre bei gleichzeitiger Vergrößerung des Widerstands so weit wie möglich verringert wird Höhe der Bildschirme.

Verdampfungssysteme von Kesseln mit mehrfacher Zwangsumwälzung verhalten sich unterschiedlich. Ihr Hauptmerkmal ist die Verwendung von Rohren mit kleinem Durchmesser: 42-32 mm und manchmal weniger. Die Zirkulation in diesen Kesseln erfolgt unter dem Einfluss äußerer Kräfte, was durch den Einbau von Pumpen erreicht wird. In diesem Fall bleibt jedoch die Wirkung der Gravitationskräfte bestehen, sie ist jedoch nicht mehr entscheidend. Das Zirkulationsverhältnis bei Kesseln mit mehrfacher Zwangsumwälzung beträgt 5-10.

Das Hauptmerkmal des Betriebs von Kesseln mit Mehrfachzwangsumlauf ist die ungleichmäßige Wasserverteilung entlang der parallel geschalteten Kreislaufrohre, die deutlich ausgeprägter ist als bei Kesseln mit Naturumlauf. Dies erklärt sich dadurch, dass in den Kreisläufen von Kesselanlagen mit Zwangsumlauf der hydrodynamische Widerstand der Rohre deutlich größer ausfällt als in Kreisläufen mit Naturumlauf.

Die angegebene ungleichmäßige Wasserverteilung führt zu erheblichen Ungleichmäßigkeiten – einer Streuung der Enthalpiewerte des Dampf-Wasser-Gemisches am Auslass verschiedener Rohre des Kreislaufs, die zu einer Überhitzung des Metalls der Rohre führen kann, in die wenig Wasser gelangt Ströme und in der Folge zu deren Zerstörung. Diese Unebenheiten werden durch den Einbau von Drosselscheiben in die Rohre beseitigt.

In Direktdurchlaufkesseln wird die Bewegung von Wasser und Dampf-Wasser-Gemisch durch die gleichen Gleichungen bestimmt und ist von der gleichen Art wie in Kesseln mit mehrfacher Zwangsumwälzung, mit dem Unterschied jedoch, dass das Wasser und das Dampf-Wasser-Gemisch passieren einmal durch das Verdampfungssystem.

Abscheidevorrichtungen für Trommeldampfkessel dienen dazu, darin enthaltene Wassertröpfchen aus dem im Kessel gebildeten Sattdampf zu trennen. In diesen Tropfen befindet sich in gelöstem Zustand eine entsprechende Menge derjenigen Verunreinigungen, die im Kesselwasser enthalten sind; Mit diesen Tropfen trägt der aus der Kesseltrommel austretende Dampf eine gewisse Menge an mineralischen Verunreinigungen mit.

Nachdem die Wassertröpfchen verdampft sind, lagern sich die im Überhitzer entfernten Salze ab Innenfläche Rohrschlangen, wodurch sich die Wärmeaustauschbedingungen verschlechtern und es zu einem unerwünschten Temperaturanstieg der Überhitzerrohre kommt. Salze können sich auch in den Armaturen von Dampfleitungen ablagern, was zu einer Verletzung ihrer Dichte und im Strömungsteil der Dampfturbine führt, was zu einer Verringerung der Effizienz ihres Betriebs und zur Entstehung von Vibrationen führt.

Wassertröpfchen entstehen, wenn Dampf durch die Wasseroberfläche in der Trommel (Verdunstungsspiegel) strömt. Beim Durchströmen des Wassers durchbricht der Dampf dessen Oberflächenschicht, was zur Bildung von Tropfen führt, die in den Dampfraum der Trommel geschleudert werden, wobei kleine Tropfen vom Dampf mitgerissen werden. Die mitgeführte Feuchtigkeit wird in grobe (abscheidbare), die relativ leicht mechanisch vom Dampf abgetrennt werden kann, und feine (nicht abscheidbare), die nicht mechanisch vom Dampf abgetrennt werden kann, aufgeteilt.

Nassdampf zeichnet sich durch seinen Feuchtigkeits- und Salzgehalt aus. Die Feuchtigkeit von Sattdampf ist das Verhältnis der darin enthaltenen Feuchtigkeitsmasse zur Gesamtmasse des Nassdampfes, ausgedrückt in Prozent.

C p = W C k.v. /100, mg/kg

wobei W die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit von Sattdampf ist, %

Die Feuchtigkeit des aus der Kesseltrommel austretenden Dampfes steigt mit zunehmender Dampfspannung des Verdunstungsspiegels, d. h. mit einer Zunahme des Verhältnisses der stündlich vom Kessel erzeugten Dampfmenge (m 3 / h) zur Fläche des Verdampfungsspiegel (m 2), mit zunehmender Dampfspannung des Dampfvolumens des Kessels, d. h. mit einer Zunahme des Verhältnisses der stündlich vom Kessel erzeugten Dampfmenge (m 3 / h) zum Volumen des Dampfraums der Trommel (m 3) und mit einem Anstieg des Wasserspiegels in der Trommel.

Komplikationen, die durch das Mitreißen von Kesselwasser verursacht werden, erfordern eine Reduzierung der Feuchtigkeit und des Salzgehalts des Dampfes, der die Kesseltrommel verlässt. Dies kann im Prinzip durch eine Reduzierung der Betriebsdampfspannung des Verdampfungsspiegels und der Dampfmenge der Trommel erreicht werden. Bei einem Kessel mit einer bestimmten Produktivität ist jedoch eine Verringerung dieser Parameter mit einer Vergrößerung der Kesseltrommel und folglich mit einer Erhöhung ihrer Kosten verbunden; Daher ist diese Methode zur Reduzierung der Dampffeuchtigkeit nicht ratsam.

Die Reduzierung der Dampffeuchtigkeit wird durch eine rationelle Organisation der Eingabe des Dampf-Wasser-Gemisches in die Trommel, eine gleichmäßige Dampfverteilung im Dampfraum der Trommel sowie durch die Installation spezieller Geräte – Abscheider zur Trennung von Kesselwassertropfen vom Dampf – erreicht . Separatoren nutzen verschiedene mechanische Effekte wie Schwerkraft, Trägheit, Filmeffekt usw.

Die Schwerkrafttrennung erfolgt natürlich während der Bewegung des Dampfes in der Kesseltrommel nach oben in Richtung des Austritts. Um die Dampfanstiegsgeschwindigkeit entlang der Trommel auszugleichen, wird ein perforiertes Blech 1 in seinen Wasserraum eingetaucht (Abb. 17, a). Um die Dampfanstiegsgeschwindigkeit weiter auszugleichen, wird ein dampfaufnehmendes perforiertes Blech 2 in die Trommel gelegt. was auch die Gravitationstrennung verbessert.

Die Trägheitstrennung (Abb. 17, b und c) wird durchgeführt, indem durch den Einbau von Stoßklappen 3 scharfe Kurven im Strom des Dampf-Wasser-Gemisches erzeugt werden, das vom Sieb oder den Kesselrohren in die Kesseltrommel eintritt Das Dampf-Wasser-Gemisch, das dichter (inert) ist, fällt aus der Strömung, und der Dampf, der weniger dicht (inert) ist, steigt zum Ausgang ihrer Trommel auf. Die Abscheidung kann durch den Einbau eines Lamellengitters 4 entlang des Dampfweges verbessert werden, bei dem der Dampf zusätzliche Bewegungsrichtungsänderungen erfährt, wodurch (auch unter dem Einfluss der Trägheitskraft) eine zusätzliche Abscheidung von Wassertröpfchen aus dem Dampf erfolgt tritt ein.

Reis. 17. Schemata von Trenngeräten.

a - tauchfähiges Lochblech; B-Kotflügel und Verteilertafeln; c – Lamellenabscheider; d - Intradrum-Zyklon; d - Kanaltrenner.

Die Zyklonabscheidung basiert ebenfalls auf dem Trägheitsprinzip (Abb. 17, d), indem ein Dampf-Wasser-Gemisch den Zentrifugalzyklonen 5 zugeführt wird, in denen Wasser an die Wände geschleudert wird und dann in den Wasserraum der Trommel fließt. und Dampf tritt durch das zentrale Rohr des Zyklons aus. Die Zyklonabscheidung ist sehr effektiv. Zyklone können in einer Trommel installiert oder nach draußen gebracht werden.

Die Filmablösung basiert auf der Tatsache, dass bei Nässe Dampf auf eine feste, befeuchtete Oberfläche trifft winzige Partikel Die im Dampf enthaltene Feuchtigkeit haftet an dieser Oberfläche und bildet auf dieser einen durchgehenden Wasserfilm. Die Feuchtigkeit in diesem Film hält ziemlich fest und wird nicht durch einen Dampfstrahl abgerissen, sondern fließt gleichzeitig bei vertikaler oder geneigter Wandposition frei und kontinuierlich ab. Der Effekt der Filmtrennung wird bei Kanalseparatoren (Abb. 17, e) genutzt, bei denen durch ein System von ineinander passenden geneigten Kanälen 6 eine entwickelte feste Oberfläche zur Filmbildung geschaffen wird.

Durch den Einsatz von Abscheidegeräten ist es möglich, den Feuchtigkeitsgehalt im Dampf auf 0,1-0,15 % zu reduzieren.

Bei hohem Druck erlangt Wasserdampf die Eigenschaft, einige im Kesselwasser enthaltene feste Verunreinigungen direkt aufzulösen, und diese Eigenschaft nimmt mit steigendem Druck stark zu. Insbesondere bei einem Druck von 70 atm beginnt Dampf, eine merkliche Menge Kieselsäure und Natriumchlorid aufzulösen. Bei sinkendem Druck werden diese Verunreinigungen freigesetzt und bilden harte Ablagerungen auf Metalloberflächen. Insbesondere im Druckbereich unter 20 atm beginnt sich Kieselsäure in Form von SiO2 auf den Schaufeln von Dampfturbinen abzulagern und den normalen Betrieb der Turbine zu stören.

Daher beginnt bei hohem Druck die Verunreinigung des vom Kessel erzeugten Dampfes nicht nur durch das Ausmaß der mechanischen Mitnahme von Kesselwassertröpfchen bestimmt zu werden, sondern auch durch die Löslichkeit der im Wasser enthaltenen nichtflüchtigen Verbindungen im Dampf. Dadurch kann in Hochdruckkesseln durch die mechanische Trennung keine ausreichende Dampfqualität gewährleistet werden.

Da sich bei einer bestimmten Luftfeuchtigkeit der Salzgehalt des Dampfes proportional zum Salzgehalt des Kesselwassers ändert, kann der Salzgehalt im Dampf durch Reduzierung des Salzgehalts im Kesselwasser verringert werden. Dies ist jedoch unpraktisch, da es eine intensive Spülung des Kessels erfordert. In diesem Zusammenhang wird bei Hochdruckkesseln ein Schema verwendet, um den Salzgehalt des Dampfes durch Waschen mit Speisewasser zu reduzieren. Der Dampf wird nach vorheriger Abtrennung der Kesselwassertröpfchen zu einer Waschvorrichtung geleitet, in der er durch eine Speisewasserschicht strömt (perlt). Der Salzgehalt des Speisewassers ist in der Regel um ein Vielfaches geringer als der Salzgehalt des Kesselwassers, daher wird durch eine solche Wäsche der Salzgehalt des Dampfes stark reduziert, da sich seine Salze im Waschwasser lösen .

Überhitzer

Der Überhitzer, der bei Industriekesselanlagen meist fehlt oder nur zur geringfügigen Überhitzung des Dampfes dient, wird bei Kraftkesselanlagen zu einer besonders wichtigen Heizfläche. Dies liegt daran, dass mit steigendem Dampfdruck und steigender Temperatur der relative Anteil der für die Überhitzung aufgewendeten Wärme deutlich zunimmt, da mit steigender Temperatur des überhitzten Dampfes dessen Enthalpie zunimmt und mit steigendem Sattdampfdruck abnimmt.

Es gibt konvektive und kombinierte Überhitzer.

Ein Konvektionsüberhitzer wird im Abgaskanal der Kesseleinheit, normalerweise direkt hinter dem Feuerraum, platziert und trennt diesen durch zwei oder drei Teile vom Feuerraum

Reis. 18-1. Dampfüberhitzer der Kesselanlage Typ DKVR.

Reihen von Siederohren in vertikalen Wasserrohrkesseln oder eine kleine Girlande, die durch die hinteren Siebrohre in Siebkesseleinheiten gebildet wird. Ein kombinierter Überhitzer besteht aus einem konvektiven Teil, der sich an der gleichen Stelle wie der konvektive Überhitzer befindet, sowie Strahlungs- und Halbstrahlungsteilen, die sich im Ofen befinden.

Ein Konvektionsüberhitzer wird in Kesseleinheiten mit niedrigem, mittlerem und in einigen Fällen hohem Druck installiert, wenn die Temperatur des überhitzten Dampfes 440–510 ° C nicht überschreitet. In Kesseleinheiten mit hohem und überkritischem Druck, wenn a Da eine sehr hohe Dampfüberhitzung erforderlich ist, werden kombinierte Überhitzer installiert.

Bei leistungsstarken Kesselanlagen mit hohem und überkritischem Druck wird außerdem zwischen Primär- und Zwischenüberhitzer unterschieden. Im Primärüberhitzer wird der vom Kessel erzeugte Dampf zunächst überhitzt, bevor er der Turbine zugeführt wird. Der Zwischenüberhitzer erwärmt den Dampf erneut, nachdem er durch den Hochdruckteil der Turbine geströmt ist, und zwar auf eine Temperatur nahe der Anfangstemperatur.

Überhitzer bestehen aus Stahlrohren mit einem Außendurchmesser von 28 bis 42 mm, zu Spulen gebogen hauptsächlich mit ihrer vertikalen Anordnung. Die Dampfgeschwindigkeit in den Überhitzerrohren wird entsprechend den Bedingungen zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit ausgewählt Temperaturregime Rohre, geleitet von Massengeschwindigkeitswerten für Primärüberhitzer 500-1.200 kg/m 2 h. Berücksichtigen Sie bei der Wahl der Dampfgeschwindigkeit, dass der hydraulische Widerstand des Überhitzers 10 % des Betriebsdampfdrucks nicht überschreiten sollte. Die meisten Überhitzer verfügen über eine spezielle Vorrichtung zur Regelung der Dampftemperatur.

Konvektiver Überhitzer des DKVR-Kessels(Abb. 18-1) besteht aus nahtlosen Stahlrohren 3 Durchmesser 32 x 3 mm. Die Einlassenden der Überhitzerrohre sind in der oberen Trommel aufgeweitet 1 Kessel, die Wochenenden werden an die überhitzte Dampfkammer geschweißt 2, was für Kessel mit Druck 14 und 24 Geldautomat. Hergestellt aus Rohr mit einem Durchmesser von 133 x 5 mm, und Kessel haben einen Druck von 40 ähm- aus einem Rohr mit einem Durchmesser von 133 x 16 mm. Um den Ausbau des Überhitzers bei Reparaturen durch die linke Seitenwand des Kessels zu ermöglichen, haben die Spulen eine abwechselnde Steigung: 90 und 60 mm, und die äußersten Rohre des Kesselbündels im Bereich des Überhitzers sind in Schritten von 150 angeordnet mm.

Knoten A

Reis. 18-2. Konvektiver Dampfüberhitzer der Siebkesseleinheit

wie ein- generelle Form; b-Befestigungsteile.

Überhitzer werden nach dem Profil für Kessel mit Drücken von 14 und 24 vereinheitlicht ähm und für Kessel mit einem Druck von 40 ähm; Darüber hinaus sind sie hinsichtlich der Rohr- und Kammerdurchmesser für alle Kessel einheitlich. Bei Kesseln unterschiedlicher Dampfleistung unterscheiden sich Überhitzer durch die Anzahl der parallel geschalteten Rohrschlangen. Die Anzahl der Schleifen in der Spule variiert von einer, wenn der Dampf auf 250 °C überhitzt ist, bis zu fünf, wenn der Dampf auf 440 °C überhitzt ist. Kesselüberhitzer für Druck 14 und 24 ähm durchgeführt in einem Durchgang, bei einem Druck von 40 Geldautomat- zweiseitig.

Konvektiver Überhitzer von Siebkesselanlagen besteht normalerweise aus zwei aufeinanderfolgenden Spulengruppen. In Abb. Abbildung 18-2 zeigt den Überhitzer einer Siebkesselanlage mit Naturumlauf. Sattdampf aus der Kesseltrommel gelangt in die Kammer 2, Von dort gelangt es in das Spulensystem 6 die zweite Stufe des Überhitzers entlang des Gasstroms. In dieser Phase bewegt sich der Dampf in Richtung der Strömung Rauchgase, d. h. es findet eine Gegenstrombewegung der Kühlmittel statt, die charakterisiert ist großer Wert die Größe der durchschnittlichen Temperaturdifferenz, die die Effizienz der Nutzung der Heizfläche zur Übertragung einer bestimmten Wärmemenge erhöht.

Nachdem er die zweite Stufe des Überhitzers passiert hat, gelangt teilweise überhitzter Dampf in dessen Auslasskammer 4, dient als Zwischenkammer. Von hier aus wird der Dampf über ein Bypass-Rohrsystem in die zweite Zwischenkammer geleitet 5, die zugleich Eingangskammer zur ersten Stufe des Überhitzers entlang des Gasstroms ist 1 . Die Rohre dieser Stufe werden wie folgt zusammengebaut:

Reis. 18-3. Konvektions-Strahlungsüberhitzer eines Siebkessels.

um die Bewegung des Dampfes in einem gemischten Gleichstrom-Gegenstrom-Muster sicherzustellen, was die Betriebsbedingungen der ersten Reihen von Dampfüberhitzungsrohren entlang des Gasstroms erleichtert, da sie Dampf mit einer relativ niedrigen Temperatur empfangen. Nachdem er die erste Stufe des Überhitzers passiert hat, wird der schließlich überhitzte Dampf in die Heißdampfkammer geleitet 3, und von dort - in die Hauptdampfleitung.

Der Wärmeübergangskoeffizient in einem Überhitzer hängt von der Art des verbrannten Brennstoffs ab, hauptsächlich von dessen Feuchtigkeitsgehalt und Wasserstoffgehalt. Um daher die gleiche Temperatur des Überhitzten zu erreichen
Dampf in Kesseleinheiten, die für den Betrieb auf verschiedenen Geräten ausgelegt sind
Je nach Brennstoffart ist es jeweils erforderlich, Überhitzer mit unterschiedlich großen Heizflächen einzubauen. Um dies zu vereinfachen
Bei der Herstellung einer Kesseleinheit in einer Fabrik wird die Heizfläche der ersten entlang der Gasgruppe von Überhitzerschlangen ausgeführt
das Gleiche gilt für alle hergestellten Kessel dieser Art, und die Heizfläche der Spulen der zweiten Gruppe ändert sich je nach Charakteristik
verbrannter Kraftstoff. In diesem Fall die Position der Kameras und Aufhängungen sowie das Design
Obergrenzen bleiben unverändert.

Kombinierter Dampfüberhitzer einer Hochdruckkesselanlage, bestehend aus konvektiven, strahlenden und halbstrahlenden Anteilen, ist in Abb. schematisch dargestellt. 18-3. Dampf aus der Trommel 1 gelangt in den Strahlungsbereich 2, an der Decke der Brennkammer platziert, dann in den Halbstrahlungsteil 3, Hergestellt in Form eines Siebdampfüberhitzers, der sich am Auslass des Ofens und dann entlang der Deckenrohre befindet 4 - in der ersten Stufe eines Konvektionsüberhitzers 5. Nach Durchlaufen dieser Stufe durchläuft der Dampf den Enthitzer 6 und die zweite Stufe des Konvektionsüberhitzers 7 geht in den Sammelverteiler (Kammer) für überhitzten Dampf.

Der Strahlungsteil des Überhitzers zeichnet sich dadurch aus, dass er wie die Verbrennungsschirme Wärme durch Strahlung vom Brenner erhält. Es wird nicht nur an der Decke der Brennkammer, sondern auch an deren Wänden, oft zwischen den Siebrohren, angebracht. Halbstrahlungsschirmüberhitzer werden in Form einzelner Flachschirme aus parallel geschalteten Rohren hergestellt. Diese Bildschirme werden parallel im Abstand von 500 - aufgestellt. 2000mm am Ausgang des Feuerraums vor der Girlande. Der Siebüberhitzer nimmt Wärme sowohl durch Konvektion der Rauchgase auf, die seine Rohre spülen, als auch durch Strahlung aus der Schicht dieser Gase, die zwischen den einzelnen Sieben hindurchströmt.

Hydrodynamik eines Überhitzers gekennzeichnet durch ungleichmäßige Verteilung und Überhitzung des Dampfes entlang parallel geschalteter Rohre. Die konzentrierte Dampfeinleitung in das Einlaufrohr führt dazu, dass sich der Dampf ungleichmäßig auf zahlreiche parallel geschaltete einzelne Überhitzerrohre verteilt. Dies hat zur Folge, dass in den Rohren, in die wenig Dampf eintritt, die Temperatur am Rohraustritt höher ist als die Dampfaustrittstemperatur der Rohre, in die viel Dampf eintritt. Dieses Phänomen wird noch dadurch verkompliziert, dass die Überhitzerrohre durch die Rauchgase entlang der Rauchgasbreite ungleichmäßig erhitzt werden; Im mittleren Teil der Rauchrohre wird mehr Wärme aufgenommen als an den Rändern.

Das Verhältnis des maximalen Anstiegs der Dampfenthalpie in einem einzelnen Überhitzerrohr ∆i tr zum Durchschnitt für den gesamten Überhitzer ∆i pp ist gleich:

ρ =∆i tr /∆i pp

sogenanntes thermisches Scannen von Überhitzerrohren.

Für moderne Kesselanlagen mit einem Druck von 40 Bin Und darüber hinaus ist die thermische Überprüfung von Überhitzerrohren mit gefährlichen Folgen verbunden: Die Wände der Rohre, durch die wenig Dampf strömt, können sich auf eine Temperatur erwärmen, die über die für eine bestimmte Stahlsorte zulässige Temperatur hinausgeht, was zu Schäden am Rohr führen kann.

Die Wärmeausdehnung von Überhitzerrohren kann auf verschiedene Weise reduziert werden: durch verteilte Dampfeinspritzung in die Eingangssammler; Aufteilung des Überhitzers in zwei oder drei in Reihe geschaltete Stufen mit Dampfverdrängung zwischen diesen Stufen; Teilen des Überhitzers in zwei oder drei parallele Teile entlang der Breite der Kesseleinheit mit der Übertragung von Dampf von einem Teil zum anderen.

Temperaturregelung für überhitzten Dampf in Kraftkesselanlagen ist notwendig, um einen zuverlässigen und unterbrechungsfreien Betrieb nicht nur der Kesselanlagen, sondern auch der Dampfturbinen zu gewährleisten. Bei einem Wechsel der Betriebsart der Kesselanlage kann die Temperatur des den Überhitzer verlassenden überhitzten Dampfes in weiten Grenzen schwanken. Mittlerweile in Überhitzern zur Erzeugung von überhitztem Dampf hohe Temperatur(440-570° C), das Metall arbeitet bei einer Temperatur nahe der Grenze für den Stahl der ausgewählten Sorte. Dadurch kann bereits ein geringfügiger Anstieg der Temperatur des überhitzten Dampfes im Vergleich zur berechneten zu einem im Hinblick auf die Festigkeitsverhältnisse unzulässigen Temperaturanstieg des Metalls der Überhitzerrohre und in der Folge zu dessen Versagen führen . Aus diesem Grund und um normale Betriebsbedingungen für die Turbine in Hochdruckkesselanlagen zu gewährleisten, die auch sehr empfindlich auf einen Temperaturanstieg des überhitzten Dampfes reagiert spezielle Bedeutung Es treten Probleme bei der Regulierung der Dampftemperatur auf. Die Dampftemperatur in den betrachteten Kesseln wird hauptsächlich durch drei Methoden reguliert: Kühlung des überhitzten Dampfes im Oberflächenwärmetauscher des Enthitzers oder Wassereinspritzung; Ändern der Wärmeaufnahme des Überhitzers durch Rückführung von Rauchgasen aus dem Konvektionsschachtkamin in den unteren Teil der Brennkammer; Ändern der Position des Brennerkerns entlang der Höhe des Feuerraums bei der Installation von Brennern in drei bis fünf Ebenen. Die gebräuchlichste Methode zur Regulierung der Temperatur von überhitztem Dampf sind Oberflächen-Enthitzer, bei denen es sich um Röhrenwärmetauscher handelt, die normalerweise am Einlass angebracht sind 2 (in Abb. 18-2) oder dem Überhitzer-Zwischenverteiler. Die Kühlung des Dampfes erfolgt durch Wärmeentzug mit Speisewasser, von dem ein Teil durch die Wärmetauscherrohre geleitet wird. Vom Wärmetauscher wird das Speisewasser in die Speiseleitung zurückgeführt, so dass die dem Dampf im Enthitzer entzogene Wärme nicht verloren geht, sondern dem Kessel wieder zugeführt wird. Durch Ändern der dem Enthitzer zugeführten Wassermenge können Sie die dem Dampf entzogene Wärmemenge ändern und dadurch die Dampftemperatur anpassen. Typischerweise werden 30–60 % des gesamten Speisewasserstroms durch den Enthitzer geleitet.

Wassersparer

Der Wassersparer in einer modernen Kesselanlage absorbiert 12-18 % der gesamten aufgenommenen Wärmemenge.

Es gibt zwei Arten von Wassersparern: Gusseisen aus Rippenrohren und glatte Stahlrohre. Wassersparer mit Lamellen aus Gusseisen werden in Kessel mit geringer Dampfleistung und einem Druck von bis zu 24 bar eingebaut ähm. Glattrohr-Economiser aus Stahl können in Kesseleinheiten jeder Kapazität und jedes Drucks eingebaut werden, sind jedoch hauptsächlich für Kesseleinheiten mit mittlerer und hoher Dampfleistung bei einem Druck von 40 % verbreitet Geldautomat und höher.

Ein Rippenwassersparer aus Gusseisen (Abb. 19-1) ist ein System von Rippenrohren 1, die zu einer Säule bestehend aus mehreren horizontalen Reihen zusammengesetzt sind. Die Anzahl der Rohre in einer horizontalen Reihe wird aus der Bedingung bestimmt, dass die erforderliche Bewegungsgeschwindigkeit der Verbrennungsprodukte erreicht wird (6-9 m/s bei Nennlast), und die Anzahl der horizontalen Reihen wird aus der Bedingung bestimmt, die erforderliche Geschwindigkeit zu erreichen Heizfläche des Economizers.

An den Enden der Economizer-Rohre befinden sich quadratische Vorsprünge – die Flansche 2 sind etwas größer als die Rippen am Rohr. Diese Flansche bilden nach dem Zusammenbau des Economizers zwei massive Metallwände. Der Economizer-Gaskanal ist auf beiden Seiten durch diese Wände und auf den anderen beiden Seiten durch eine Ausmauerung oder Ummantelung 6 von der Umgebung getrennt. Die Economizer-Rohre sind durch gusseiserne Teile verbunden – Rollen 3 und 4, die an den Rohren an Flanschen befestigt sind .

Wasser aus der Zuleitung wird einem der äußersten unteren Rohre des Economizers zugeführt und strömt dann nacheinander durch diese Pumpen durch alle Rohre, bevor es in den Kessel gelangt. Durch das beschriebene Schema der Wasserbewegung wird eine Geschwindigkeit erreicht, die dafür sorgt, dass Luftblasen von den Wänden der Rohre weggespült werden, die beim Erhitzen aus dem Wasser freigesetzt werden und zu Korrosion des Metalls der Rohre führen können. Eine Bewegung des Wassers von oben nach unten ist nicht zulässig, um Wasserschläge zu vermeiden.

Die Temperatur des Wassers am Eingang des Economizers muss die Taupunkttemperatur der Rauchgase um mindestens 10 °C überschreiten, um die Möglichkeit der Kondensation von in den Rauchgasen enthaltenem Wasserdampf und die Ablagerung von Feuchtigkeit auf dem Economizer auszuschließen Economizer-Rohre. Die Endtemperatur des in einem gusseisernen Wassersparer erhitzten Wassers muss beim Einbau in Kessel mit kontinuierlicher Zufuhr sowie bei Kesseln mit geringem Wasservolumen in der Trommel beim Einbau automatischer Leistungsregler niedriger als die Sättigungstemperatur sein einen bestimmten Druck um mindestens 20 °C, um Dampfbildung im Economizer und hydraulische Stöße zu vermeiden. Vykhov-Codes

Reis. J9-1. Gusseiserner Rippen-Einzeldurchlauf-Wassersparer

A- Gesamtansicht (Rohre werden herkömmlicherweise ohne Rippen dargestellt);

Gasstrom

B-Economizer-Teile; V Und G-planen Einschlüsse.

In allen anderen Fällen muss die Endtemperatur des Wassers mindestens 40 °C unter der Sättigungstemperatur bei einem bestimmten Druck liegen.

Es empfiehlt sich, die Rauchgase in einem Wassersparer von oben nach unten zu leiten, da dadurch ein Gegenstrom entsteht und die Wärmeaustauschbedingungen verbessert werden, was zu einer Temperaturabsenkung der Rauchgase hinter dem Wassersparer führt. Bei der Installation eines Wasser-Economizers hinter einem Kessel vom Typ DKVR beträgt die Temperatur der Rauchgase vor dem Economizer 280-300 °C. Um die Außenfläche der Economizer-Rohre von Asche und Ruß zu reinigen, werden sie mit überhitztem Dampf angeblasen bzw Druckluft mit speziellen Blasgeräten 5.

VTI-Gusseisen-Rippen-Economizer werden in Russland hergestellt. Die Länge einer einzelnen Pfeife beträgt 2.000 mm für Economizer, die an Kesseln mit einer Dampfkapazität von bis zu 10 installiert sind t/h, und 3.000 mm für Economizer, die an Kesseln mit höherer Dampfproduktion installiert sind; lichter Rohrdurchmesser 50 mm, und seine Heizfläche beträgt 2,95 bzw. 4,49 m 2. Diese Economizer können an Kesseln mit einem Betriebsdruck von bis zu 24 bar installiert werden ähm. Auslegungsdruck des Economizers 30 ähm.

Es dürfen 4 bis 18 Rohre in einer horizontalen Reihe platziert werden. Gemäß den Bedingungen zur Gewährleistung einer wirksamen Blaswirkung wird davon ausgegangen, dass die Anzahl der horizontalen Rohrreihen nicht mehr als acht beträgt. Bei einer größeren Anzahl horizontaler Rohrreihen wird der Economizer in entsprechend viele einzelne, in der Höhe nacheinander angeordnete Gruppen unterteilt, zwischen denen Lücken zur Aufnahme von Blasrohren verbleiben.

Reis. 19-2. Glattrohr-Wassersparkessel aus Stahl

Bildschirmtyp.

Fabriken liefern gusseiserne Economizer als Einzelteile mit Montage vor Ort oder in Form von Rohrblöcken mit einer Länge von 2.000 m mm aus leichtem Futter mit Metallverkleidung. Die Blöcke werden in zwei Ausführungen hergestellt – einsäulig und zweisäulig. Die ersten werden auf DKVR-Kesseln mit einer Dampfleistung von 2,5 bis 10 installiert t/h inklusive, der zweite - zu DKVR-Kesseln mit einer Dampfkapazität von 4 bis 20 t/h inklusive.

Typischerweise wird ein Wassersparer direkt über eine Rohrleitung ohne Absperrventile (aber mit Rückschlagventil) an den Kessel angeschlossen. Allerdings ist eine solche Verbindung (Abb. 19-1, V) hat den Nachteil, dass beim Anheizen des Kessels recht viel Speisewasser verloren geht. Da der Kessel beim Befeuern keinen Dampf erzeugt, muss das Wasser, das zur Kühlung durch den Wassersparer geleitet wird und dann in den Kessel gelangt, über eine Abschlämmleitung abgeführt werden. Daher ist in vielen Fällen eine spezielle „Nachlauf“-Leitung vorgesehen, über die das beim Anzünden des Kessels im Economizer erhitzte Wasser in den Vorlaufbehälter zurückgeführt wird (Abb. 19-1, d).

Glattrohr-Wassersparer aus Stahl(Abb. 19-2) bestehen aus Stahlrohren 3 Außendurchmesser 28-38 mm, in Form von horizontalen Spulen gebogen und zu vorgefertigten Kollektoren gerollt oder verschweißt. Speisewasser gelangt in den unteren Verteiler von Economizer 1. Erhitztes Wasser verlässt den oberen Verteiler 2 und wird durch mehrere unbeheizte Rohre, die sich außerhalb des Schornsteins befinden, oder durch eine große Anzahl von Rohren, die unter der Decke des Schornsteins verlaufen, zum Kesselkörper geleitet. Wassersparer mit großer Heizfläche werden aus Einzelpaketen bis 1,5 hergestellt M.

Die Bewegung von Rauchgasen (von oben nach unten) und Wasser (von unten nach oben) im Economizer erfolgt im Gegenstrom. Die Anordnung der Rohre im Economizer erfolgt in der Regel versetzt, es kann sich aber auch um eine Fluranordnung handeln.

Bei Siebkesselanlagen beträgt die Temperatur der Rauchgase vor dem Economizer ca. 600 °C. Die Temperatur des in den Economizer eintretenden Wassers beträgt bei Mitteldruckkesselanlagen 145 °C, bei Hochdruckkesselanlagen sogar 145 °C 215–230 °C. Die Temperatur des aus dem Economizer austretenden Wassers liegt nahe am Siedepunkt oder gleich diesem, und im letzteren Fall kann sich ein Teil des durch den Economizer strömenden Wassers in Dampf verwandeln. Dadurch wird das Wasser im Economizer der Siebkesseleinheit um ca. 90–105 °C erhitzt. Economizer, bei denen unter normalen Kesselbetriebsbedingungen die Temperatur des erhitzten Wassers am Ausgang des Economizers nicht den Siedepunkt erreicht werden als nicht siedend bezeichnet, und Economizer, bei denen unter den gleichen Bedingungen Wasser auf Siedetemperatur erhitzt wird und ein Teil des Wassers verdampft, was als Sieden bezeichnet wird. Typischerweise verdampfen in einem Economizer für kochendes Wasser bis zu 10–15 % des durchströmenden Wassers. Die Mindestgeschwindigkeit der Rauchgase im Economizer bei der Verbrennung fester Brennstoffe beträgt nicht weniger als 6 m/Sek entsprechend den Bedingungen zur Verhinderung der Abdrift von Flugasche. Die Höchstgeschwindigkeit unter den Bedingungen des äolischen Verschleißes ist auf 9-10 begrenzt m/Sek. Die Wassergeschwindigkeit in nicht siedenden Economizern aus Stahl oder dem nicht siedenden Teil von siedenden Economizern wird mit mindestens 0,3 angenommen m/Sek bei Nennlast des Kessels. Um eine Überhitzung des Rohrmetalls während der Schichtung des Dampf-Wasser-Gemisches zu vermeiden, wird im Siedeteil des Economizers die Mindestwassergeschwindigkeit mit mindestens 1 angenommen m/Sek. In diesem Fall muss die Wassertemperatur am Eingang zum Siedeteil des Economizers mindestens 40 °C unter der Siedetemperatur von Wasser bei einem bestimmten Druck liegen.

Lufterhitzer

Der Lufterhitzer nimmt ca. 7-15 % der im Heizkessel nutzbar abgegebenen Wärme auf.

Lufterhitzer werden in rekuperativ und regenerativ unterteilt. Bei einem rekuperativen Lufterhitzer wird die Wärme der Rauchgase in einem konstanten Prozess durch eine Wand, die die Strömungen von Luft und Rauchgasen trennt, an die Luft übertragen. Bei einem regenerativen Lufterhitzer wird die Wärme durch eine Metalldüse übertragen, die periodisch durch die Wärme heißer Rauchgase erhitzt wird und die angesammelte Wärme dann an einen Kaltluftstrom abgibt, der erwärmt wird.

Rekuperativer Lufterhitzer Eine moderne Kesseleinheit (Abb. 20-1 und 20-2) ist ein System paralleler dünnwandiger Stahlrohre 2, in flache Rohrböden eingeschweißt. Es werden geschweißte Rohre mit einem Außendurchmesser von 25-51 verwendet mm, Wandstärke 1,25-1,50 mm. Sie sind in einem Schachbrettmuster angeordnet; der Abstand zwischen der Außenseite benachbarter Rohre beträgt 9- 15mm. Rauchgase strömen innerhalb der Rohre; erwärmte Luft umspült die Rohre von außen in Querrichtung. Die Rauchgasgeschwindigkeit wird mit 10-14 angenommen m/Sek um zu verhindern, dass sich Asche an den Rohrwänden ablagert; Bei dieser Geschwindigkeit kommt es zum Selbstblasen des Lufterhitzers. Es wird davon ausgegangen, dass die Luftgeschwindigkeit etwa 2-mal niedriger ist als die Rauchgasgeschwindigkeit.

Lufterhitzer mit kleiner Heizfläche, die an Kesseln vom Typ DKVR installiert sind, sind auf der Gasseite einflutig und zweiflutig; Lufterhitzer mit großer Heizfläche, eingebaut in große Kesselanlagen, sind gasseitig nur einflutig.

Bei einem Zweizug-Lufterhitzer, der an Kesseln vom Typ DKVR installiert ist (Abb. 20-1), treten Rauchgase von oben ein und strömen in ein Rohr mit einem Durchmesser von 40 x 1,5 mm in die PTZ-Kamera 3 und dann durch die Rohre 4 nach oben aus dem Lufterhitzer austreten. Rohre werden in Rohrböden eingeschweißt 1 . Auf der Luftseite ist der Lufterhitzer ebenfalls zweiflutig. Erhitzte Luft bewegt sich horizontal und wäscht die Rohre 2 -4 draußen. Die Luftbewegung wird durch Mantelbleche gesteuert 5, Partition 6 und Bypasskasten 7. Die Außenflächen des Lufterhitzers sind mit einer 50 mm dicken Wärmedämmschicht bedeckt mm. Lufterhitzer gibt es in vier Standardgrößen mit einer Heizfläche von 85, 140, 233 und 300 m 2 zum Erhitzen der Luft auf 150-250° C. Bei Einzugslufterhitzern (Abb. 20-2) aufgrund der relativ großen Länge der Rohre 2 Um eine ausreichende Luftgeschwindigkeit zu gewährleisten, ist der Rohrzwischenraum durch Zwischenrohrböden getrennt 8 für zwei oder mehr Züge. Die Luft strömt nacheinander im Kreuzstrom von einem Kanal zum anderen durch die Bypasskästen 7. Das Rohrsystem des Lufterhitzers ist von der Umgebung durch ein dichtes Blechgehäuse getrennt, das wie die Bypasskästen mit einer Wärmedämmung abgedeckt ist. Bei Siebkesselanlagen ist der Lufterhitzer üblicherweise in einem Rahmen untergebracht, der mit dem Rahmen der Kesselanlage verbunden ist. Die Heizfläche von Lufterhitzern für große Kesselanlagen ist sehr groß. Um den Transport und die Installation zu erleichtern, besteht der Lufterhitzer daher aus separaten Abschnitten (Würfeln). Die Platzierung des Lufterhitzers im unteren Schacht der Kesseleinheit bewirkt eine Gegenstrombewegung von Gasen (unten) und Luft (oben). Dies bietet effiziente Nutzung Heizfläche des Lufterhitzers.

Reis. 20-1. Glattrohr-Lufterhitzer aus Stahl für Kessel mit geringer Leistung.

Der Eingang der Schornsteine. Gas

Reis. 20-2. Element eines Stahlrohr-Lufterhitzers für eine Kesselanlage mit hoher Dampfleistung. Die Bezeichnungen sind die gleichen wie in Abb. 20-1.

Abhängig von der erforderlichen Lufterwärmungstemperatur, die maßgeblich von der Feuchtigkeit des verbrannten Brennstoffs bestimmt wird, wird bei Siebkesselanlagen der Lufterhitzer auf zwei Arten in Bezug auf den Wassersparer platziert. Wenn es nicht notwendig ist, die Luft auf über 200–230 °C zu erhitzen, wird der Lufterhitzer nachgeschaltet

Abb.20-3. Regenerativer Lufterhitzer.

Wassersparer entlang des Rauchgasstroms. Wenn es notwendig ist, die Luft auf 360–400 °C zu erwärmen, wird der Lufterhitzer in einen Schnitt mit einem Wasservorwärmer eingebaut, d. h. zuerst wird entlang des Gasstroms der erste Teil des Vorwärmers installiert, dann der obere Teil des Lufterhitzers, unter dem der zweite Teil des Economizers platziert ist, und noch tiefer – der untere Teil des Lufterhitzers. In diesem Fall wird die Größe der Heizflächen des oberen Teils des Economizers und des oberen Teils des Lufterhitzers normalerweise für alle Kessel dieses Typs konstant gehalten und die Heizflächen ihrer unteren Teile ändern sich je nach den Eigenschaften von der Brennstoff, der verbrannt werden soll. Gleichzeitig bleiben die Außenabmessungen des Niedertemperaturteils des Kessels unverändert.

In einigen Fällen wird bei der Installation eines Wassersparers aus Gusseisen der Lufterhitzer entlang des Gasstroms vor dem Sparer platziert. Diese ungewöhnliche Platzierung ist auf den Wunsch zurückzuführen, das Kochen von Wasser im Economizer auszuschließen, da dies für Economizer aus Gusseisen nicht akzeptabel ist. Darüber hinaus ermöglicht die Anordnung des Lufterhitzers vor dem Wassersparer die Erzielung einer höheren Lufterwärmungstemperatur bei gleichzeitig relativ kleiner Heizfläche des Lufterhitzers. Die Hauptschwierigkeit beim Betrieb von Stahlrohr-Lufterhitzern ist die Korrosion des unteren Teils ihrer Rohre

Regenerativer Lufterhitzer(Abb. 20-3) ist eine vertikale zylindrische Trommel 2, in einem festen zylindrischen Körper eingeschlossen 3 und mit Polsterung gefüllt 4, aus gewellten Stahlblechen mit einer Dicke von 0,5-1,25 mm. Entlang der Achse der Trommel verläuft eine Welle 5, in Lagern befestigt 6 und von einem Elektromotor angetrieben 8 geringer Strom. Dem Gehäuse werden Rauchgase und Luft zugeführt 3 und werden ihm in Kisten abgenommen 1 , und normalerweise strömen die Rauchgase durch einen Halbzylinder des Gehäuses 3 von oben nach unten und Luft durch einen weiteren Halbzylinder von unten nach oben. Rotor 2 rotiert mit einer Geschwindigkeit von 2- 5 U/min, Dadurch werden alle Elemente ihrer Packung abwechselnd durch die zwischen ihnen strömenden Rauchgase erhitzt oder durch den Luftstrom abgekühlt, wodurch sie die von den Rauchgasen aufgenommene Wärme abgeben. Die Vorteile einer regenerativen Heizung sind ihre Kompaktheit und ihr geringes Gewicht. Die Nachteile sind der höhere Arbeitsaufwand bei der Herstellung im Vergleich zu einem Rohrlufterhitzer sowie die Schwierigkeit, zuverlässige Dichtungen 7 herzustellen, die den Luftstrom in die Gasseite des Lufterhitzers und der Rauchgase zusätzlich zur Düse verhindern. Aus diesem Grund fällt die Luftansaugung bei einem regenerativen Lufterhitzer größer aus als bei einem Rohrheizer.

In einem regenerativen Lufterhitzer kann die Luft auf 200–250 °C erhitzt werden. Der Haupteinsatzbereich regenerativer Lufterhitzer sind Hochleistungskesselanlagen, insbesondere solche, die für die Verbrennung von Gas und Heizöl bestimmt sind. Am Kessel werden zwei oder mehr parallel geschaltete Lufterhitzer installiert.

Rahmen und Futter

Der Rahmen einer Kesseleinheit ist eine Metallkonstruktion, die die Trommel, Heizflächen, Verkleidungen, Treppen und Plattformen sowie andere Elemente der Kesseleinheit trägt und ihr Gewicht auf das Fundament überträgt. Das Gewicht des Rahmens beträgt 20-25 % des Gewichts des gesamten Metalls der Kesseleinheit.

Reis. 20 Rahmen der Kesseleinheit

Der Rahmen einer Siebkesseleinheit (Abb. 20) besteht aus einem System vertikaler Säulen 1, auf denen installiert ist
Stiftung. Um eine Längsbiegung zu verhindern, sind die Stützen durch ein System aus horizontalen Trägern 2, Fachwerken 3 und Diagonalstreben 4 und verbunden
Horizontale Verbindungen werden häufig auch verwendet, um das Gewicht einiger Elemente der Einheit zu tragen. Das meiste Gewicht
der Kesseleinheit ist das Gewicht der Kesseltrommel und des daran hängenden Siebrohrsystems. Daher wird der Teil des Rahmens, der das Gewicht der Trommel und des Rohrsystems der Siebe trägt, leistungsstärker gemacht und manchmal durch zusätzliche Säulen verstärkt. Der hintere Teil des Rahmens trägt das Gewicht des Wassersparers und des Lufterhitzers.

Zusätzlich zu den Spannungen, die durch die Wahrnehmung des Gewichts der Elemente der Kesseleinheit entstehen, können im Rahmen zusätzliche Spannungen thermischer Natur durch die Erwärmung des Rahmens durch Wärme entstehen, die durch die Auskleidung der Kesseleinheit gelangt in die Umwelt. Um diese zusätzlichen Belastungen zu verhindern, werden die Rahmensäulen außerhalb der Verkleidung platziert, um sie mit Außenluft zu kühlen.

Einige Kessel mit geringer Dampfleistung, wie z. B. Kessel vom Typ DKVR, haben keinen Tragrahmen; Das Gewicht des Kessels wird direkt auf den Tragrahmen übertragen. Diese Kessel verfügen über einen Auskleidungsrahmen, dessen Hauptzweck darin besteht, die Auskleidung zusätzlich zu verstärken.

Die Auskleidung einer Kesseleinheit ist ein Zaunsystem, das die Brennkammer und die Schornsteine ​​von der Umgebung trennt. Der Zweck der Auskleidung besteht darin, den Rauchgasstrom innerhalb der Kesseleinheit richtig zu leiten, den Wärmeverlust an die Umgebung zu minimieren und das Ansaugen kalter Luft in die Rauchkanäle der Einheit oder das Herausschlagen von Rauchgasen zu verhindern. Daher muss die Auskleidung den thermischen und chemischen Einwirkungen heißer Rauchgase standhalten, außerdem nicht wärmeleitend und dicht sein.

Für Gaskanäle, bei denen die Temperatur der Innenseite der Auskleidung 600 °C nicht überschreitet, wird roter Backstein verwendet. In Gaskanälen, in denen die vorgegebene Temperatur 600 °C übersteigt, Innenteil Die Auskleidungen bestehen aus feuerfesten Steinen.

Es gibt Verkleidungen von vertikalen Wänden, Decken, Aschetrichtern und Feuerstellen.

Die Verkleidung vertikaler Wände erfolgt: massiv, freistehend; leicht, gerahmt; Platte und Rohr (Abb. 20-1).

Die massive freistehende Auskleidung wird in Kesseleinheiten mit einer Dampfproduktionskapazität von bis zu 50-75 durchgeführt t/h Normalerweise wird für die Auskleidung roter Ziegel in einer Standardgröße verwendet (250 x 120 x 65). mm), sowie großer Schamottstein (250 x 123 x 65). mm) und klein (230 x 113 x 65). mm) Größen. Die Auskleidung erfolgt in einer Stärke von mindestens zwei Ziegeln, meist freistehend auf einem speziellen Rahmen. Wenn die Temperatur der Innenfläche der Auskleidung 600 °C übersteigt, besteht der innere Teil der Mauerwerksauskleidung aus feuerfesten Ziegeln, normalerweise mit einer Dicke von einem Ziegelstein. Der äußere Teil des Mauerwerks besteht aus rotem Backstein und wird bei fehlender äußerer Metallverkleidung als Verkleidung bezeichnet. Jede Art von Auskleidungssteinen wird in einer unabhängigen Reihe platziert. Um die Auskleidung jedoch vor Delamination und Ausbeulung der Auskleidung im Schornstein zu schützen, wird das feuerfeste Mauerwerk alle 5 bis 8 Reihen mit rotem Ziegelmauerwerk verbunden, indem die gesamte Reihe des feuerfesten Mauerwerks gelöst wird einen halben Ziegelstein in das rote Backsteinmauerwerk.

Bei hohen Futterhöhen (4-5 M und mehr) Das Mauerwerk ist in der Höhe in separate Ebenen mit durchgehenden Bändern aus 5–10 Reihen feuerfester Steine ​​über die gesamte Dicke der Auskleidung unterteilt, die das Gewicht der Auskleidung zwischen den Bändern aufnehmen und sie in der Höhe entladen. Durch das Anbringen benannter Gürtel

In einem Abstand von ca. 1,5 m voneinander ist es nicht erforderlich, das Mauerwerk aus feuerfesten und roten Ziegeln zu verbinden.

Um die bei der Wärmeausdehnung des Mauerwerks auftretenden Spannungen zu reduzieren, werden in horizontaler Richtung sogenannte Dehnungsfugen in Form von Fugen 3-4 hergestellt mm alle 12-20 Ziegel entlang der Wandbreite in allen Mauerwerksreihen. Da die Dehnungsfugen der Auskleidung korrosionsanfällig sind, befinden sie sich meist in den Ecken des Feuerraums, am Übergang der Wände. Der Feuerraumrahmen mit massiver Auskleidung ist umreift und die äußere Metallauskleidung der Auskleidung ist in der Regel nicht ausgeführt. Dies führt zu einigen Metalleinsparungen.

Die leichte, gerahmte Auskleidung vertikaler Wände wird in Kesseleinheiten mit einer Dampfleistung von 50-75 durchgeführt t/h und höher, weil aufgrund Hohe Höhe, bis zu 15 M Darüber hinaus wird die massive, freistehende Auskleidung zu schwer und instabil. Die leichte Auskleidung besteht aus einer Schicht normaler Schamottsteine, die zu einem halben oder einem einzigen Ziegelstein verlegt werden, sowie aus Ziegeln verschiedener Stilrichtungen , Die Auskleidung bilden eine Schicht aus leichten wärmedämmenden Ziegeln oder wärmedämmenden Platten und eine äußere Metallverkleidung 1. Die Gesamtdicke der Auskleidung beträgt 250-410 mm, dünner - an Wänden, die mit Bildschirmen bedeckt sind. Um der Auskleidung die nötige Stabilität zu verleihen, ist sie über Entlade- und Spannbänder mit dem Kesselrahmen verbunden.

Entladebänder teilen die Auskleidung in horizontale Etagen mit einer Höhe von 3 bis 6 auf M und dienen dazu, das Gewicht der Auskleidung jeder Etage auf den Rahmen zu übertragen. Sie bestehen aus geformten Schamottesteinen , auf Stahl- oder Gusseisenhalterungen gelegt, die am Rahmen befestigt sind; Dadurch wird das gesamte Gewicht der auf den Formstein des Entladebandes gelegten Auskleidung auf den Rahmen übertragen und die Auskleidung der darunter liegenden Ebene wird durch das Gewicht der Auskleidung der darüber liegenden Ebene entlastet. Unter dem Entladeband ist eine horizontale Dehnungsfuge angebracht, die eine freie Ausdehnung der Auskleidung innerhalb jeder Etage ermöglicht.

Alle 600–1.000 werden attraktive Gürtel getragen mm in der Höhe, um zu verhindern, dass sich die Auskleidung jeder Etage im Feuerraum oder Schornstein ausbeult. Attraktive Gürtel bestehen aus geformten Schamottesteinen , Nester haben. In diese Nester werden die Hakenköpfe gesteckt , Die anderen Enden bedecken horizontale Rohre , bezogen auf den Rahmen; Da sich diese Haken um das Rohr drehen können, behindern sie die Auf- und Abbewegung der Auskleidung nicht.

Die Paneelverkleidung ist eine Variante der leichten Rahmenverkleidung. Es besteht aus einzelnen rechteckigen Platten aus verschiedenen Betonarten mit Seitenabmessungen von ca. 1,5 m, die auf dem Kesselrahmen montiert werden. Der Schild ist mehrschichtig: die erste Schicht , dem Schornstein zugewandt, aus feuerfestem Beton, verstärkt mit Stahlgitter ; dann gibt es zwei oder drei Lagen Wärmedämmplatten , außen mit gasdichter Beschichtung abgedeckt .

Die Rohrauskleidung wird direkt am Sieb oder an anderen Rohren befestigt und besteht in der Regel aus einer Schicht aus Chromit oder seltener aus Schamottmasse mit einer Dicke von 40 mm mm, Direkt auf die Rohre wird eine Schicht aus leichtem Wärmedämmbeton mit einer Dicke von 50 aufgetragen mm mit einem Metallgewebe verstärkt, eine Schicht aus wärmedämmenden Platten gleicher Dicke, bedeckt mit einem zweiten Metallgewebe, auf die eine Schicht Dichtungsputz mit einer Dicke von 15 - 20 aufgetragen wird mm, oben mit gasdichter Beschichtung versehen. Die Befestigung der Auskleidung an den Rohren erfolgt durch die Haftung der ersten Schicht an der Rohroberfläche sowie mithilfe von an den Rohren angeschweißten Stiften, die das Netz an das Sieb ziehen. Da die Auskleidung keine Dehnungsfugen aufweist, darf das Material bei leichten Verformungen nicht zusammenbrechen. Die geringe Dicke sowie die Leichtigkeit der Materialien, aus denen diese Auskleidung besteht, führen dazu, dass die Rohrauskleidung 2–3 Mal leichter als die Rahmenauskleidung und etwa 1,5–2 Mal billiger ist. Chromitmasse ist teurer als Schamotte, härtet aber besser aus. Daher wird es für Rohre mit einer relativen Rohrsteigung von 1,2 und höher verwendet und für Rohre mit einer kleineren Steigung oft durch Schamottemasse ersetzt.

Moderne Brennkammern und Schornsteine ​​aufgrund ihrer großen Breite (bis zu 10 M und mehr) können nicht mit einem Bogengewölbe abgedeckt werden. Daher sind sie mit einem flachen Hängegewölbe überdacht, das aus geformten Schamottsteinen verschiedener Formen besteht und an einer horizontalen Struktur aufgehängt ist, die Teil des Kesselrahmens ist. Man unterscheidet zwischen der Einzelaufhängung, bei der jeder Stein an einem Rahmen aufgehängt wird, und der Gruppenaufhängung, bei der die Steine ​​in Reihen mithilfe von dazwischen liegenden Gusseisenträgern aufgehängt werden. Ein einzelner Anhänger ist effizienter als ein Gruppenanhänger, da bei der Zerstörung eines Steins oder Anhängers nur ein Stein herausfällt und nicht die gesamte Reihe. Schamottebeton wird auch für Feuerraumböden verwendet.

Deckenverkleidungen funktionieren unter schwierigeren Bedingungen als vertikale Wandverkleidungen. Daher werden Decken in Hochtemperaturbereichen von der Seite des Feuerraums oder Schornsteins durch Sieb-, Dampfüberhitzer- oder Economizer-Rohre geschützt.

Grundlage der Konstruktion der Auskleidung eines Kalttrichters ist ein Metallkasten, der als Auskleidung dient und gleichzeitig die gesamte Auskleidung trägt. Letzteres hat eine Dicke von 200-300 mm und besteht aus einer Schicht Isoliermaterial - Kieselgurziegeln, bedeckt mit einer Schicht feuerfester Ziegelsteine. Um ein Verrutschen der Auskleidung zu verhindern, sind Anschläge aus Band- und Winkeleisen mit der Ummantelung verschweißt. Zusätzlich werden im feuerfesten Mauerwerk ein Entlastungsgürtel und eine Dehnungsfuge angebracht. Die Auskleidung des Herdes von Öfen zur Verbrennung von Gas und Heizöl erfolgt in etwa auf die gleiche Weise.

Bei der Auslegung einer Auskleidung wird davon ausgegangen, dass die Wärmestromdichte durch sie 300 nicht überschreitet kcal/m 2 h, Die Temperatur der Außenfläche überschritt bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C nicht 50–55 °C.

Durch die Wärmedämmung sollen Wärmeverluste an die Umgebung durch heiß ausgekleidete und nicht ausgekleidete Oberflächen reduziert werden, beispielsweise die Außenflächen von Wassersparern und Lufterhitzern, Rauch- und Luftkanäle aus Metall sowie Rohrleitungen. Die Wärmedämmung besteht aus Materialien, die leicht sind und eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.

Waschdampf mit Speisewasser führt außerdem dazu, dass der Gehalt an gelösten Feststoffen und insbesondere Kieselsäure im Waschdampf um das Zehnfache reduziert wird. Dabei ist die Spülwirkung umso größer, je größer die Menge an Spülspeisewasser ist. Zum Waschen wird Wasser zugeführt, das einen Wassersparer durchlaufen hat; Die zum Spülen zugeführte Wassermenge beträgt in der Regel 25–100 % der gesamten Speisewassermenge.

Wärmeerzeugende Anlagen. Allgemeine Bestimmungen. Kraftstoffverbrauch von Heizkraftwerken, die mit organischem Brennstoff betrieben werden.

Kraftstoffverbrauch

Der Brennstoffverbrauch eines Kesselhauses ist ein System von Mechanismen und Geräten, die für die Aufnahme, Bewegung, Lagerung und Primärverarbeitung des ankommenden Brennstoffs erforderlich sind.

Für feste und flüssige Brennstoffe werden folgende Vorgänge durchgeführt: Annahme des ankommenden Brennstoffs; seine Lieferung vom Empfangsort zu den Kesseleinheiten oder zum Lager sowie vom Lager zu diesen Einheiten; Gewährleistung normaler Lagerbedingungen für Brennstoffreserven, die immer im Heizraum verfügbar sein sollten, um Betriebsunterbrechungen aufgrund möglicher Verzögerungen bei der Brennstofflieferung zu vermeiden; Primärbrennstoffverarbeitung; Abrechnung des eingehenden und verbrauchten Kraftstoffs. Bei gasförmigem Brennstoff ist keine Gasspeicherung im Kesselraum vorgesehen und die Funktionen der Brennstoffwirtschaft beschränken sich auf die Aufnahme des Gases, dessen Zuführung zu den Kesseleinheiten und die Aufzeichnung seines Verbrauchs.

Brennstoffverbrauch eines Kesselhauses, das mit Festbrennstoffen betrieben wird

Der Brennstoffverbrauch eines Kesselhauses, das mit festen Brennstoffen betrieben wird, ist ein System von Mechanismen, deren Betriebsschema und Anordnung durch die Menge des verbrannten Brennstoffs, seine Art (Kohle, Torf, Ölschiefer), die Fördermethode und die Eigenschaften bestimmt werden der ausgewählten Mechanismen. Die Notwendigkeit zu entladen, neu zu laden und zu laden große Menge Kraftstoff erfordert eine vollständige Mechanisierung aller dieser Vorgänge, da sie sehr arbeitsintensiv sind und eine manuelle Ausführung erfordern große Zahl Arbeitskräfte und erhebliche Kosten. Dieses Prinzip ist grundlegend für die Konstruktion und den Betrieb des Brennstoffsystems eines Kesselhauses.

Typischerweise wird der Festbrennstoff über eine Bahnstrecke mit einer zulässigen Breite von 1.525 mm zum Kesselhaus geliefert mm. Bei der Versorgung kleiner Kesselhäuser in der Nähe des Abbauortes mit Torf wird jedoch Schmalspur verwendet Eisenbahnen mit Spurweiten von 750 bis 1.000 mm. |Am effizientesten ist es, den Kraftstoff in selbstentladenden Fahrzeugen zu liefern, da dadurch ein manuelles Entladen entfällt.

In kleinen Kesselhäusern erfolgt die Brennstoffanlieferung häufig über die Straße.

Große Schwierigkeiten im Betrieb entstehen durch das Einfrieren nasser Kohlen beim Transport in Eisenbahnwaggons Winterzeit. Gefrorene Kohle verliert ihre Fließfähigkeit, was zu Schwierigkeiten beim Entladen führt, zusätzliche Kosten für diesen Vorgang verursacht und den normalen Betrieb der Transport- und Umlademechanismen stört. Um ein Einfrieren des Kraftstoffs während des Transports zu verhindern, wird empfohlen, den Kraftstoff mit Schwerölen zu beschichten und feuchte Kohle mit trockener Kohle oder Sägemehl zu mischen.

Der Transport fester Brennstoffe innerhalb des Kesselhauses erfolgt durch Förderbänder, entlang derer sich der Brennstoff in einem kontinuierlichen Fluss bewegt, und durch kapazitive Geräte, bei denen der Brennstoff in separaten Portionen in einem speziellen Behälter bewegt wird. Förderer werden in Band-, Platten-, Eimerförderer usw. unterteilt. In Kesselhäusern haben sich jedoch aufgrund ihrer geringen Kosten und Einfachheit sowie ihrer Anwendbarkeit sowohl bei niedrigem als auch bei hohem Brennstoffverbrauch fast ausschließlich Bandförderer durchgesetzt. Das Förderband besteht aus einem endlosen flexiblen Gummiband 2, das zwei Endtrommeln bedeckt. Die oberen Arbeits- und unteren Leerlaufzweige des Bandes werden von einer Reihe von Rollenstützen getragen, die aus Rollen mit einem Durchmesser von 100–150 mm bestehen und nach 1–1,2 auf dem Arbeitszweig und nach 2–2 auf dem Leerlauf installiert sind. 3 m oder mehr. Die Breite des Bandes kann je nach Produktivität des Förderers zwischen 500 und 2.000 mm variieren. Der obere Arbeitsast ist flach oder gerillt. Im letzteren Fall bestehen die oberen Rollenlager aus drei Rollen im Winkel von 20° zur Horizontalen. Die Produktivität von Förderern mit Rillenband ist bei gegebener Breite doppelt so hoch wie die Produktivität von Förderern mit Flachband, letztere sind jedoch einfacher, billiger und können große Teile fördern. Die Endtrommeln werden auf Lagern abgestützt, die auf den Endrahmen angebracht sind, die an der Gebäudestruktur befestigt sind. Eine der Trommeln ist angetrieben und dient dem Antrieb des Bandes. Es ist über ein Getriebe mit dem Elektromotor verbunden. Eine weitere Spanntrommel. Seine Lager können sich unter der Wirkung spezieller Spannbolzen im Rahmen 6 bewegen, um eine konstante Spannkraft auf das Band zu erzeugen, wenn sich seine Länge aufgrund von Temperaturänderungen ändert

Kesselklassifizierung

Kesseleinheiten werden in Dampfkessel zur Erzeugung von Wasserdampf und Warmwasserbereiter zur Erzeugung von Warmwasser unterteilt.

Anhand der Art des verbrannten Brennstoffs und des entsprechenden Brennstoffpfades werden Kessel für gasförmige, flüssige und feste Brennstoffe unterschieden.

Nach dem Gas-Luft-Weg zeichnen sich Kessel mit natürlichem und ausgeglichenem Zug und mit Aufladung aus. Bei einem Kessel mit Naturzug wird der Widerstand des Gasweges unter dem Einfluss des Dichteunterschiedes überwunden atmosphärische Luft und Gas im Schornstein. Wird mit Hilfe eines Gebläses der Widerstand des Gasweges (sowie des Luftweges) überwunden, so arbeitet der Kessel mit Aufladung. In einem Kessel mit ausgeglichenem Zug wird der Druck im Feuerraum und am Anfang des Rauchabzugs durch den gemeinsamen Betrieb des Gebläses und des Rauchabzugs nahe dem Atmosphärendruck gehalten. Derzeit streben alle hergestellten Kessel, auch solche mit ausgeglichenem Zug, nach Gasdichtheit an.

Anhand der Art des Dampf-Wasser-Weges werden Trommeltypen unterschieden (Abb. 3.1, a, b) und Direktströmung (Abb. 3.1, V) Kessel. Bei allen Kesseltypen passieren Wasser und Dampf einmal den Economizer 1 und den Überhitzer 6. Bei Trommelkesseln zirkuliert ein Dampf-Wasser-Gemisch wiederholt in den Verdunstungsheizflächen 5 (von Trommel 2 über Abflussrohre 3 zum Sammler 4 und Trommel 2). Darüber hinaus ist bei Kesseln mit Zwangsumlauf (Abb. 3.1, B) Bevor das Wasser in die Verdampfungsflächen 5 gelangt, ist eine zusätzliche Pumpe 8 installiert. Bei Durchlaufkesseln (Abb. 3.1, V) überströmt das Arbeitsmedium alle Heizflächen einmal unter dem Einfluss des von der Förderpumpe 7 aufgebauten Drucks.

Bei Kesseln mit Umwälzung und kombinierter Umwälzung ist zur Erhöhung der Wasserbewegungsgeschwindigkeit in einigen Heizflächen beim Starten eines Direktdurchlaufkessels oder beim Betrieb mit reduzierter Last eine erzwungene Wasserumwälzung mit einer speziellen Pumpe 8 vorgesehen (Abb. 3.1, G).

Basierend auf dem Phasenzustand der aus dem Ofen entfernten Schlacke werden Kessel mit fester und flüssiger Schlackenentfernung unterschieden. Bei Kesseln mit fester Schlackenentfernung (TSR) wird die Schlacke in festem Zustand aus dem Ofen entfernt, bei Kesseln mit flüssiger Schlackenentfernung (LSR) in geschmolzenem Zustand.

Reis. 3.1. Schemata des Dampf-Wasser-Kesselkreislaufs: A– Trommel mit Naturumlauf;
B - Trommel mit Zwangsumlauf; V– Direktfluss; G- gerade durch
mit Zwangsumlauf: 1 – Economizer; 2 – Kesseltrommel; 3 – Entwässerungsrohre;
4 – Siebrohrkollektor; 5 – Verdunstungsheizflächen; 6 – Dampfüberhitzer;
7 – Förderpumpe; 8 – Umwälzpumpe

Warmwasserboiler Sie zeichnen sich durch ihre thermische Leistung, die Temperatur und den Druck des erhitzten Wassers sowie durch die Art des Metalls aus, aus dem sie hergestellt sind.

Warmwasserkessel bestehen aus Stahl und Gusseisen.

Gusseisenkessel werden zur Beheizung einzelner Wohn- und öffentlicher Gebäude hergestellt. Ihre Heizleistung überschreitet nicht 1 – 1,5 Gcal/h, der Druck – 0,3 – 0,4 MPa, die Temperatur – 115 °C. Warmwasserkessel aus Stahl mit hoher Heizleistung werden in großen Quartier- oder Fernkesselhäusern installiert, die für die Wärmeversorgung sorgen können große Wohngebiete.

Dampfkesseleinheiten Sie werden in unterschiedlichen Typen, Dampfleistungen und Parametern des erzeugten Dampfes hergestellt.

Basierend auf der Dampfleistung werden Kessel in niedrige Produktivität – 15 – 20 t/h, mittlere Produktivität – von 25 – 35 bis 160 – 220 t/h und hohe Produktivität – von 220 – 250 t/h und mehr unterteilt.

Unter Nenndampfleistung die höchste Belastung (in t/h oder kg/s) eines stationären Kessels verstehen, mit der er im Langzeitbetrieb bei der Verbrennung der Hauptbrennstoffart oder bei der Bereitstellung einer Nennwärmemenge bei Nenndampfwerten betrieben werden kann und Speisewasser unter Berücksichtigung zulässiger Abweichungen.

Dampfdruck- und Temperaturwerte– Dies sind die Parameter, die unmittelbar vor der Dampfleitung zum Dampfverbraucher bei Nenndampfleistung des Kessels (und Temperatur auch bei Nenndruck und Speisewassertemperatur) bereitgestellt werden müssen.

Nenntemperatur des Speisewassers- Dies ist die Wassertemperatur, die vor dem Eintritt in den Economizer oder einen anderen Kesselspeisewassererhitzer (oder, falls diese nicht vorhanden sind, vor dem Eintritt in die Trommel) bei Nenndampfleistung gewährleistet sein muss.

Basierend auf dem Druck des Arbeitsmediums werden Kessel zwischen niedrigem (weniger als 1 MPa) und mittlerem Druck unterschieden
(1 – 10 MPa), hoher (10 – 25 MPa) und überkritischer Druck (mehr als 25 MPa).

Kesselanlagen erzeugen gesättigten oder überhitzten Dampf mit Temperaturen bis zu 570 °C.

Je nach Verwendungszweck lassen sich Dampfkessel in Industriekessel, die in der Produktion eingebaut werden, in industrielle Heiz- und Heizkesselhäuser und in Energiekessel, die in Kesselhäusern von Wärmekraftwerken eingebaut werden, einteilen.

Je nach Art der Anordnung können Kessel in vertikal-zylindrische, horizontale (mit entwickelter Verdunstungsheizfläche) und vertikale Anordnung unterteilt werden.

Trommeldampfkessel

Trommelkessel werden häufig in Wärmekraftwerken und in Kesselhäusern eingesetzt. Ein besonderes Merkmal dieser Kessel ist das Vorhandensein einer oder mehrerer Trommeln mit einer festen Schnittstelle zwischen Dampf und Wasser. Das Speisewasser kommt in ihnen in der Regel nach Economizer 1 (siehe Abb. 3.1, A) wird in Trommel 2 eingespeist, wo es mit Kesselwasser (Wasser, das die Trommel und die Siebe füllt) vermischt wird. Das Gemisch aus Kessel und Speisewasser gelangt über die unteren unbeheizten Rohre 3 aus der Trommel in die unteren Verteilerverteiler 4 und dann in die Siebe 5 (Verdampfungsflächen). Das Wasser erhält in den Sieben Wärme Q aus Kraftstoffverbrennungsprodukten und Furunkeln. Das entstehende Dampf-Wasser-Gemisch steigt in die Trommel. Hier erfolgt die Trennung von Dampf und Wasser. Dampf wird durch Rohre, die an der Oberseite der Trommel angeschlossen sind, zum Überhitzer 6 und Wasser wiederum zu den Fallrohren 3 geleitet.

In Sieben verdunstet nur ein Teil (von 4 bis 25 %) des in sie eintretenden Wassers in einem Durchgang. Dadurch ist eine ausreichend zuverlässige Kühlung der Rohre gewährleistet. Durch kontinuierliche Entnahme eines Teils des Kesselwassers aus dem Kessel kann die Ansammlung von Salzen, die sich bei der Verdunstung von Wasser an der Innenfläche der Rohre ablagern, verhindert werden. Daher darf zum Betreiben des Kessels Wasser mit einem relativ hohen Gehalt an darin gelösten Salzen verwendet werden.

Üblicherweise wird ein geschlossenes System genannt, das aus einer Trommel, Fallrohren, einem Sammler und Verdampfungsflächen besteht, entlang derer sich das Arbeitsmedium wiederholt bewegt Zirkulationskreislauf, und die Bewegung des Wassers darin ist Zirkulation. Als Bewegung des Arbeitsmediums wird die Bewegung des Arbeitsmediums bezeichnet, die nur durch die Gewichtsdifferenz der Wassersäulen in den unteren Rohren und des Dampf-Wasser-Gemisches in den Heberohren verursacht wird natürliche Zirkulation, und der Dampfkessel ist ein Trommelkessel mit Naturumlauf. Eine natürliche Zirkulation ist nur in Kesseln mit einem Druck von nicht mehr als 18,5 MPa möglich. Bei höheren Drücken ist es aufgrund der geringen Dichteunterschiede des Dampf-Wasser-Gemisches und des Wassers schwierig, eine stabile Bewegung des Arbeitsmediums im Zirkulationskreislauf sicherzustellen. Wird die Bewegung des Mediums im Zirkulationskreislauf durch Pumpe 8 erzeugt (siehe Abb. 3.1, B), dann heißt die Zirkulation gezwungen, und der Dampfkessel ist ein Trommelkessel mit Zwangsumlauf. Durch die Zwangsumwälzung können Siebe aus Rohren mit kleinerem Durchmesser hergestellt werden, wobei sich das darin befindliche Medium sowohl nach oben als auch nach unten bewegt. Zu den Nachteilen einer solchen Zirkulation gehört die Notwendigkeit, spezielle Pumpen (Zirkulation) zu installieren komplexes Design und zusätzlicher Energieverbrauch für ihren Betrieb.

Der einfachste Trommelkessel zur Erzeugung von Wasserdampf besteht aus einer horizontalen zylindrischen Trommel 1 mit elliptischen Böden, die zu 3/4 des Volumens mit Wasser gefüllt ist, und einem darunter liegenden Feuerraum 2 (Abb. 3.2, A). Die von außen durch Kraftstoffverbrennungsprodukte erhitzten Trommelwände spielen die Rolle einer Wärmeaustauschfläche.

Mit der Steigerung der Dampfproduktion nahmen Größe und Gewicht des Kessels stark zu. Die Entwicklung von Kesseln mit dem Ziel, die Heizfläche bei gleichbleibender Wassermenge zu vergrößern, verlief in zwei Richtungen. Gemäß der ersten Richtung wurde eine Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche durch die Platzierung von Rohren im Wasservolumen der Trommel erreicht, die von innen durch Verbrennungsprodukte erhitzt wurden. So entstanden Feuerrohre (Abb. 3.2, B), dann rauchbefeuerte und schließlich kombinierte Gasrohrkessel. Bei Flammrohrkesseln werden ein oder mehrere Flammrohre 3 mit großem Durchmesser (500 – 800 mm) parallel zu deren Achse im Wasservolumen der Trommel 1 platziert; bei Rauchgaskesseln wird ein ganzes Bündel von Rohren 3 mit kleinem Durchmesser platziert. In kombinierten Gasrohrkesseln (Abb. 3.2, V) Im Anfangsteil der Flammrohre befindet sich ein Feuerraum 2, und die Konvektionsfläche besteht aus Rauchrohren 3. Die Produktivität dieser Kessel war aufgrund der begrenzten Möglichkeiten, Flammen- und Rauchrohre im Wasservolumen der Trommel zu platzieren, gering 1. Sie wurden in Schiffsanlagen, Lokomotiven und Dampflokomotiven sowie zur Gewinnung von Dampf für den Eigenbedarf des Unternehmens eingesetzt.

Reis. 3.2. Kesseldiagramme: A– die einfachste Trommel; B - Feuerrohr; V– kombinierte Gasleitung; G- Wasserrohr; D– vertikales Wasserrohr; e– modernes Trommeldesign

Die zweite Richtung in der Entwicklung von Kesseln ist mit dem Ersatz einer Trommel durch mehrere mit Wasser und einem Dampf-Wasser-Gemisch gefüllte Trommeln mit kleinerem Durchmesser verbunden. Eine Erhöhung der Anzahl der Trommeln führte zunächst zur Entwicklung von Batteriekesseln, und der Ersatz einiger Trommeln durch im Rauchgasstrom liegende Rohre mit kleinerem Durchmesser führte zu Wasserrohrkesseln. Aufgrund der großen Möglichkeiten zur Steigerung der Dampfproduktion hat dieser Bereich im Energiesektor eine breite Entwicklung erfahren. Die ersten Wasserrohrkessel hatten zur Horizontalen geneigte Rohrbündel 3 (in einem Winkel von 10 - 15°), die über Kammern 4 mit einer oder mehreren horizontalen Trommeln 1 verbunden waren (Abb. 3.2, G). Kessel dieser Bauart werden genannt horizontales Wasserrohr. Unter ihnen sind besonders die Kessel des russischen Designers V. G. Shukhov hervorzuheben. Die fortschrittliche Idee, verbunden mit der in die Konstruktion eingebetteten Aufteilung gemeinsamer Kammern, Trommeln und Rohrbündel in gleichartige Gruppen (Abschnitte) gleicher Länge und gleicher Rohranzahl, ermöglichte den Zusammenbau von Kesseln unterschiedlicher Dampfleistungen aus Standardteilen .
Solche Kessel konnten jedoch nicht unter wechselnden Lasten betrieben werden.

Die Entwicklung vertikaler Wasserrohrkessel ist die nächste Stufe in der Kesselentwicklung. Die Rohrbündel 3, die die oberen und unteren horizontalen Trommeln 1 verbinden, wurden vertikal oder in einem großen Winkel zur Horizontalen angeordnet (Abb. 3.2, D). Die Zuverlässigkeit der Zirkulation des Arbeitsmediums wurde erhöht, der Zugang zu den Rohrenden gewährleistet und somit die Prozesse des Walzens und Reinigens der Rohre vereinfacht. Verbesserungen im Design dieser Kessel, die auf eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und Effizienz ihres Betriebs abzielten, führten zur Entstehung eines modernen Kesseldesigns (Abb. 3.2, e): Einzeltrommel mit einem unteren Sammler 5 mit kleinem Durchmesser; untere Rohre 6 und Trommel 1, aus der Heizzone hinter der Kesselauskleidung entfernt; vollständige Abschirmung des Feuerraums; konvektive Rohrbündel mit Querströmung der Verbrennungsprodukte; Vorwärmung von Luft 9, Wasser 8 und Überhitzung von Dampf 7.

Die Konstruktion eines modernen Trommelkessels wird durch seine Leistungs- und Dampfparameter, die Art des verbrannten Brennstoffs und die Eigenschaften des Gas-Luft-Pfades bestimmt. Mit zunehmendem Druck ändert sich also das Verhältnis zwischen den Flächen Heiz-, Verdampfungs- und Überhitzungsflächen. Anstieg des Arbeitsflüssigkeitsdrucks von
R= 4 MPa bis zu R= 17 MPa führt zu einer Verringerung des Wärmeanteils Q, für die Wasserverdunstung von 64 auf 38,5 % aufgewendet. Der Anteil der für die Wassererwärmung aufgewendeten Wärme steigt von 16,5 auf 26,5 % und für die Überhitzung von Dampf von 19,5 auf 35 % . Daher nehmen mit zunehmendem Druck die Flächen der Heiz- und Überhitzungsflächen zu und die Fläche der Verdampfungsfläche ab.

In häuslichen Industrie- und Industrieheizkesselhäusern werden häufig Kesseleinheiten vom Typ DKVR (Doppeltrommelkessel, Wasserrohr, rekonstruiert) mit einer Nenndampfleistung von 2,5 eingesetzt; 4; 6,5; 10 und 20 t/h, hergestellt im Bijsk-Kesselwerk.

Kessel vom Typ DKVR (Abb. 3.3 und 3.4) werden hauptsächlich für den Betrieb mit Dampfdruck hergestellt
14 kgf/cm2 zur Erzeugung von Sattdampf und mit einem Überhitzer zur Erzeugung von überhitztem Dampf mit einer Temperatur von 250 °C. Darüber hinaus werden Kessel mit einer Dampfkapazität von 6,5 und 10 t/h für einen Druck von 24 kgf/cm 2 hergestellt, um auf 370 °C überhitzten Dampf zu erzeugen, und es werden auch Kessel mit einer Dampfkapazität von 10 t/h hergestellt ein Druck von 40 kgf/cm 2 zur Erzeugung von Dampf. auf 440 °C überhitzt.

Kessel vom Typ DKVR werden in zwei Modifikationen entlang der Länge der oberen Trommel hergestellt.
Kessel mit einer Dampfleistung von 2,5; 4,0 und 6,5 t/h sowie bei einem früheren Umbau des Kessels mit einer Dampfleistung von 10 t/h ist die obere Trommel deutlich länger als die untere ausgeführt. Die Trommeln sind durch ein System gebogener, nahtloser Siederohre aus Stahl mit einem Außendurchmesser von 51 x 2,5 mm verbunden und bilden eine entwickelte konvektive Heizfläche. Die Rohre sind in Korridorreihenfolge angeordnet und ihre Enden sind zu Trommeln gerollt. In Längsrichtung haben die Rohre einen Achsabstand (Teilung) von 110 und in Querrichtung 100 mm.

Der Überhitzer in Kesseln vom Typ DKVR besteht aus einer vertikalen Rohrschlange aus nahtlosen Stahlrohren mit einem Außendurchmesser von 32 mm. Es wird am Anfang des Kesselbündels platziert und ist durch zwei Reihen Kesselrohre von der Nachbrennkammer getrennt. Um den Überhitzer unterzubringen, sind einige Kesselrohre nicht verlegt. Das mit Trommeln, Sammlern und dem Tragrahmen dieser Kessel zusammengebaute Rohrbündel und Siebe passen in die Spurweite der Eisenbahn; Dadurch kann der Metallteil des Kessels im Werk zusammengebaut und in montierter Form an den Installationsort geliefert werden, was die Installation vereinfacht.

Bei der Installation von Kesseln vom Typ DKVR mit Niedertemperatur-Heizflächen empfiehlt es sich, nur einen Wassersparer oder nur einen Lufterhitzer vorzusehen, um die Auslegung und den Betrieb der Kesseleinheit nicht zu erschweren. Diese Lösung ist auch deshalb sinnvoll, weil die Temperatur der Rauchgase hinter Kesseln mit ausgebauten Heizflächen relativ niedrig ist und etwa 250 - 300 °C beträgt, wodurch die von den Rauchgasen abgeführte Wärmemenge relativ gering ist. Empfehlenswerter ist der Einbau von Wassersparern, dann ist das Gerät kompakt und einfach zu bedienen. In diesem Fall ist es vorzuziehen, Rippen-Economizer aus Gusseisen zu wählen, da diese aus nicht knappem Material hergestellt sind und weniger unter Korrosion leiden.

Kessel vom Typ DKVR reagieren sehr empfindlich auf die Qualität des Speisewassers, daher muss das zu ihrer Speisung verwendete Wasser enthärtet und entgast werden. Der Betrieb von Kesselanlagen mit Kesseln des Typs DKVR lässt sich leicht automatisieren, insbesondere bei der Verbrennung flüssiger und gasförmiger Brennstoffe.

Dampferzeuger der DKVR-Serie lassen sich gut mit Schichtverbrennungsgeräten kombinieren und wurden ursprünglich für die Verbrennung fester Brennstoffe entwickelt. Später wurden einige Dampferzeuger auf die Verbrennung flüssiger und gasförmiger Brennstoffe umgestellt. Beim Betrieb mit flüssigen und gasförmigen Brennstoffen kann die Produktivität von Dampferzeugern 30–50 % über der Nennleistung liegen. In diesem Fall muss der untere Teil der oberen Trommel, der sich über der Brennkammer befindet, mit feuerfesten Steinen oder geschützt werden Gunite.

Das TsKTI untersuchte die Arbeit einer Vielzahl von Industriekesselhäusern, in denen Dampferzeuger der DKVR-Serie betrieben wurden. Als Ergebnis der Umfrage wurde festgestellt, dass 85 % der Dampferzeuger Gas und Heizöl verwenden. Darüber hinaus wurden Mängel beim Betrieb von Dampferzeugern festgestellt: große Luftansaugung in den konvektiven Teil der Heizfläche und des Wassersparers, unzureichende Werksbereitschaft, geringere Betriebseffizienz im Vergleich zu den berechneten.

Bei der Entwicklung eines neuen Designs von Gasöl-Dampferzeugern der DE-Serie (Abb. 3.5) Besondere Aufmerksamkeit Ziel war es, den Grad der Fabrikbereitschaft von Dampferzeugern in der Großserienproduktion zu erhöhen, den Metallverbrauch der Struktur zu reduzieren und die Betriebsindikatoren näher an die Konstruktionsindikatoren heranzuführen.

Bei allen Standardgrößen der Baureihe von 4 bis 25 t/h wird der Durchmesser der Ober- und Untertrommel von Dampferzeugern mit 1000 mm angenommen. Die Wandstärke beider Trommeln beträgt bei einem Druck von 1,37 MPa 13 mm. Die Länge des zylindrischen Teils der Trommeln variiert je nach Produktivität zwischen 2240 mm (Dampferzeuger mit einer Leistung von 4 t/h) und 7500 mm (Dampferzeuger mit einer Leistung von 25 t/h). In jedem Fass sind im vorderen und hinteren Boden Schachttore eingebaut, die bei Reparaturen den Zugang zu den Fässern ermöglichen.

Die Brennkammer ist durch eine gasdichte Trennwand von der Konvektionsheizfläche getrennt.

Alle Dampferzeuger der Serie verfügen über eine zweistufige Verdampfung. Ein Teil der konvektiven Bündelrohre ist der zweiten Verdampfungsstufe zugeordnet. Die gemeinsame absteigende Verbindung aller Kreisläufe der ersten Verdampfungsstufe sind die letzten (entlang der Verbrennungsprodukte) Rohre des Konvektionsbündels. Die Fallrohre der zweiten Verdampfungsstufe liegen außerhalb des Schornsteins.

Der Dampferzeuger mit einer Leistung von 25 t/h verfügt über einen Überhitzer, der für eine leichte Überhitzung des Dampfes auf bis zu 225 °C sorgt.

Die Kesselanlage vom Typ GM-10 ist für die Erzeugung von überhitztem Dampf mit Drücken von 1,4 bzw. 4 MPa und Temperaturen von 250 bzw. 440 °C bestimmt. Der Kessel ist für den Betrieb mit Erdgas und Heizöl ausgelegt und zeichnet sich dadurch aus, dass er mit Aufladung, also mit Überdruck im Ofen, arbeitet. Dadurch können Sie ohne Rauchabsaugung arbeiten.

Um die Freisetzung von Rauchgasen in die Umwelt zu vermeiden, ist der Kessel mit einem doppelten Stahlgehäuse ausgestattet. Die von einem Gebläse zugeführte Luft strömt durch den von den Mantelblechen gebildeten Raum, wodurch nur kalte Luft durch zufällige Lecks in die Umgebung gelangen kann.

Der Aufbau des Kessels ist asymmetrisch mit zwei Trommeln: Der Kesselbalken und der Überhitzer befinden sich neben dem Feuerraum. Brennstoff und Luft gelangen über kombinierte Brenner in den Ofen, deren Konstruktion einen schnellen Übergang von der Verbrennung einer Brennstoffart zur Verbrennung einer anderen ermöglicht.

Die Heizflächenelemente sind die wichtigsten in der Kesseleinheit und ihre Wartungsfreundlichkeit bestimmt in erster Linie die Effizienz und Zuverlässigkeit der Kesselanlage.

Die Anordnung der Heizflächenelemente eines modernen Heizkessels ist in der Abbildung dargestellt:

Dieser Kessel ist U-förmig. Die linke vertikale Kammer 2 bildet einen Feuerraum, alle Wände sind mit Rohren bedeckt. Als Rohre werden die an Wänden und Decke befindlichen Rohre bezeichnet, in denen Wasser verdunstet Bildschirme. Als Siebrohre werden auch Teile des Überhitzers bezeichnet, die sich an den Wänden des Ofens befinden Strahlungsheizflächen, da sie Wärme aus Rauchgasen hauptsächlich aufgrund von Strahlung oder Emission wahrnehmen.

Der untere Teil 9 der Brennkammer wird üblicherweise als Kalttrichter bezeichnet. Darin fallen Aschepartikel aus der Verbrennungsfackel. Abgekühlte und ausgehärtete Aschepartikel in Form von Sinterklumpen (Schlacke) werden über die Vorrichtung 8 in die hydraulische Entaschungsanlage abgeführt.

Der obere Teil des Ofens geht in einen horizontalen Gaskanal über, in dem sich Schirm 3 und Konvektionsüberhitzer 5 befinden. Auch die Seitenwände und die Decke eines horizontalen Schornsteins sind üblicherweise mit Überhitzerrohren verkleidet. Diese Überhitzerelemente werden genannt halbstrahlend, da sie die Wärme der Rauchgase sowohl durch Strahlung als auch durch Konvektion wahrnehmen, also den Wärmeaustausch, der entsteht, wenn heiße Gase mit Rohren in Kontakt kommen.

Nach dem horizontalen Rauchabzug hinter der Drehkammer beginnt der rechte vertikale Teil des Kessels, der Konvektionsschacht genannt wird. Es enthält Stufen, Lufterhitzerstufen und in einigen Ausführungen Spulen in unterschiedlicher Reihenfolge.

Die Gestaltung des Kessels hängt von seiner Bauart und Leistung sowie dem Dampfdruck ab. In veralteten Nieder- und Mitteldruckkesseln mit drei Trommeln wird Wasser nicht nur in den Sieben, sondern auch in Siederohren zwischen Ober- und Untertrommel erhitzt und verdampft.

Durch das absteigende 3. Siederohrbündel wird Wasser aus der hinteren Trommel in die untere Trommel abgesenkt; Diese Rohre dienen als Abflussrohre. Eine leichte Erwärmung dieser Rohre durch Rauchgase stört die Wasserzirkulation im Kessel nicht, da bei niedrigen und mittleren Drücken der Unterschied in den spezifischen Gewichten von Wasser und Dampf groß ist, was eine ziemlich zuverlässige Zirkulation gewährleistet. Die Wasserversorgung der unteren Kammern der Siebe 7 erfolgt von den oberen Trommeln 2 über externe unbeheizte Abflussrohre.

Bei Mitteldruckkesseln ist der Anteil der zur Überhitzung von Dampf genutzten Wärme relativ gering (weniger als 20 % der gesamten von der Kesseleinheit aufgenommenen Wärme aus Rauchgasen), daher ist auch die Heizfläche des Überhitzers klein und befindet sich in der Nähe zwischen Bündeln von Siederöhren.

Bei Eintrommel-Mitteldruckkesseln späterer Produktion ist die Hauptverdampfungsfläche in Form von Sieben 6 an den Wänden des Ofens angebracht und ein kleiner Konvektionsstrahl 10 besteht aus verdünntem großer Schritt Rohre, die den Halbstrahlungsteil des Kessels darstellen.

Hochdruckkessel werden normalerweise mit einer Trommel hergestellt und haben keine Konvektionsstrahlen. Die gesamte Verdunstungsheizfläche besteht aus Sieben, die über externe, unbeheizte Abflussrohre mit Wasser versorgt werden.

IN Durchlaufkessel x Trommel fehlt.

Wasser aus dem Economizer 3 fließt durch Versorgungsrohre 7 in die untere Kammer 6 und dann in den Strahlungsteil 5, der aus Verdampfungsrohren (Spulen) besteht, die entlang der Wände des Ofens angeordnet sind. Nach dem Durchgang durch die Rohrschlangen verwandelt sich der größte Teil des Wassers in Dampf. In der Übergangszone 2, die im Bereich niedrigerer Rauchgastemperaturen liegt, verdampft das Wasser vollständig. Von der Übergangszone gelangt Dampf in den Überhitzer 1.

Bei Direktdurchlaufkesseln findet somit keine Wasserzirkulation mit Rücklaufbewegung statt. Wasser und Dampf strömen nur einmal durch die Rohre.

Ein Überhitzer ist die Heizfläche eines Dampfkessels, in der Dampf auf eine bestimmte Temperatur überhitzt wird. Moderne Dampfkessel mit hoher Dampfleistung verfügen über zwei Überhitzer – einen Primär- und einen Sekundärüberhitzer (Zwischenüberhitzer). Der Primärüberhitzer erhält Sattdampf mit der Temperatur von siedendem Wasser aus der Kesseltrommel oder der Übergangszone eines Durchlaufkessels. Zur Wiedererwärmung wird dem Sekundärüberhitzer Dampf zugeführt.

Zur Überhitzung von Dampf in Hochdruckkesseln werden bis zu 35 % der Wärme aufgewendet, bei sekundärer Überhitzung bis zu 50 % der Wärme, die die Kesseleinheit aus den Rauchgasen erhält. Bei Kesseln mit einem Druck von mehr als 225 ata erhöht sich dieser Wärmeanteil auf 65 %. Dadurch vergrößern sich die Heizflächen von Dampfüberhitzern deutlich und werden bei modernen Kesseln in den Strahlungs-, Halbstrahlungs- und Konvektionsteilen des Kessels platziert.

Die folgende Abbildung zeigt ein Diagramm des Überhitzers eines modernen Kessels.

Dampf aus der Trommel 7 wird zu den Wandrohrplatten des Strahlungsteils 2 und 4 und dann zu den Deckenrohrplatten 5 geleitet. Vom Enthitzer 8 gelangt Dampf in die Siebe 6 und dann zu den Rohrschlangen 10 des Konvektionsteils Überhitzer. Der Schirm ist ein Paket aus U-förmigen Rohren, die in einer Ebene liegen und nahezu spaltfrei starr miteinander verbunden sind. Dampf tritt in eine Kammer des Siebs ein, strömt durch die Rohre und tritt durch die zweite Kammer aus. Die Anordnung der Siebe im Kessel ist in der Abbildung dargestellt:

Wassersparer sind zusammen mit Lufterhitzern meist in Konvektionsschächten untergebracht. Diese Heizflächenelemente werden Tail-Elemente genannt, da sie sich auf dem Weg der Rauchgase an letzter Stelle befinden. Wassersparer bestehen hauptsächlich aus Stahlrohren. Bei Nieder- und Mitteldruckkesseln werden gusseiserne Economizer aus gusseisernen Rippenrohren eingebaut. Die Rohre sind durch gusseiserne Bögen (Kalachi) verbunden.

Stahl-Economiser können vom kochenden oder nicht siedenden Typ sein. In Siede-Economisern wird ein Teil des erhitzten Wassers (bis zu 25 %) in Dampf umgewandelt.

Moderne Kessel können im Gegensatz zu den noch vor einigen Jahren verwendeten Kesseln nicht nur Gas, Kohle, Heizöl usw. als Brennstoff verwenden. Pellets werden mittlerweile zunehmend als umweltfreundlicher Brennstoff eingesetzt. Hier können Sie Pellets für Ihren Pelletkessel bestellen – http://maspellet.ru/zakazat-pellety.

K-Kategorie: Kesselinstallation

Heizflächen

Das Rohr-Trommel-System eines Dampfkessels besteht aus Strahlungs- und Konvektionsheizflächen, Trommeln und Kammern (Kollektoren). Für Strahlungs- und Konvektionsheizflächen werden nahtlose Rohre aus hochwertigem Kohlenstoffstahl der Güteklasse 10 oder 20 (GOST 1050-74**) verwendet.

Strahlungsheizflächen bestehen aus Rohren, die vertikal in einer Reihe entlang der Wände (Seiten- und Rückschirme) oder im Volumen der Brennkammer (Frontschirm) angeordnet sind.

Bei niedrigen Dampfdrücken (0,8...1 MPa) werden über 70 % der Wärme für die Dampfbildung aufgewendet und nur etwa 30 % für das Erhitzen von Wasser zum Sieden. Strahlungsheizflächen reichen nicht aus, um eine bestimmte Wassermenge zu verdampfen, daher werden einige der Verdunstungsrohre in Konvektionskanälen verlegt.

Konvektiv sind die Heizflächen eines Kessels, die Wärme hauptsächlich durch Konvektion aufnehmen. Konvektive Verdampfungsflächen bestehen üblicherweise aus mehreren Rohrreihen, die am oberen und unteren Ende in den Trommeln oder Kammern des Kessels befestigt sind. Diese Rohre werden üblicherweise als Kesselbündel bezeichnet. Zu den konvektiven Heizflächen gehören außerdem ein Überhitzer, ein Wassersparer und ein Lufterhitzer.

Überhitzer – eine Vorrichtung zur Erhöhung der Dampftemperatur über die Sättigungstemperatur entsprechend dem Druck im Kessel. Der Überhitzer ist ein System von Rohrschlangen, die am Sattdampfeinlass mit der Kesseltrommel und am Auslass mit der Heißdampfkammer verbunden sind. Die Richtung der Dampfbewegung in den Überhitzerschlangen kann mit der Bewegungsrichtung des Gasstroms übereinstimmen (Direktströmungsschema) oder ihr entgegengesetzt sein (Durchströmungsschema).

Reis. 1. Rohrsystem eines Dampfkessels: 1, 19 - obere und untere Trommel, 2 - Dampfauslass, 3 - Sicherheitsventil, 4 - Speisewasserversorgung, 5 - Manometer, 6 - Wasseranzeigesäule, 7 - Dauerblasen, 8 - Abflussrohre des Frontsiebs, 9 - Abflussrohre des Seitensiebs, 10 - Frontsieb, 11, 14 - Seitensiebkammern neu , 12 – Entwässerung (periodisches Blasen), 13 – vordere Siebkammer, 15, 17 – seitliche und hintere Siebe, 16 – hintere Siebkammer, 18 – hintere Sieb-Entwässerungsrohre, 20 – untere Trommelspülung, 21 – Konvektionsrohrbündel

Reis. 2. Schaltpläne für Überhitzer:
a – Direktfluss, b – Kontinuierlicher Fluss, c – gemischt

Bei einem gemischten Schema der Gas- und Dampfbewegung (Abb. 2, c) sind die Einlassspulen (entlang des Dampfstroms), in denen die größten Salzablagerungen beobachtet werden, und die Auslassspulen mit maximalem Dampf am zuverlässigsten im Betrieb Temperaturen werden in den Bereich der gemäßigten Temperaturen eingeordnet.

In einem konvektiven vertikalen Überhitzer wird gesättigter Dampf aus der Kesseltrommel den Spulen der ersten Stufe 6 zugeführt, im Gegenstromkreislauf geschaltet, in ihnen erhitzt und zum Überhitzungsregler – dem Enthitzer – geleitet. In den Spulen der zweiten Stufe, die nach einem gemischten Kreislauf angeschlossen sind, kommt es zu einer Überhitzung des Dampfes auf eine bestimmte Temperatur.

Oben sind die Überhitzerschlangen an den Deckenträgern des Kessels aufgehängt und unten haben sie entfernte Befestigungen – Leisten 7 und Kämme 8. Die Schlangen sind durch Schweißen mit der Zwischenkammer (Überhitzer) und der Heißdampfkammer verbunden.

Die Überhitzerkammern bestehen aus Stahlrohren mit einem Durchmesser von 133 mm und die Rohrschlangen; 9 - aus Stahlrohren mit einem Durchmesser von 32, 38 oder 42 mm mit Wänden von 3 oder 3,5 mm Dicke. Wenn die Temperatur der Rohrwände der Heizflächen bis zu 500 °C beträgt, ist das Material für die Rohrschlangen und Kammern (Kollektoren) hochwertiger Kohlenstoffstahl der Güteklasse 10 oder 20. Die letzten Überhitzerrohrschlangen entlang des Dampfwegs, die arbeiten bei einer Rohrwandtemperatur von mehr als 500 °C und bestehen aus legiertem Stahl 15ХМ , 12Х1МФ.

Der Überhitzungsregler, in den nach dem Überhitzer Dampf eintritt, ist ein System aus Stahlschlangen mit einem Durchmesser von 25 oder 32 mm, die in einem Stahlgehäuse eingebaut sind und zwei Kreisläufe bilden: links und rechts. Durch die Rohrschlangen wird Speisewasser in der Menge gepumpt, die erforderlich ist, um den Dampf um eine bestimmte Menge abzukühlen. Dampf wäscht die Spulen von außen.

Ein Economizer ist ein Gerät, das durch Brennstoffverbrennungsprodukte erhitzt wird und dazu dient, das in den Kessel eintretende Wasser zu erhitzen oder teilweise zu verdampfen. Wassersparer werden konstruktionsbedingt in Stahlschlangen und Gusseisen-Lamellensparer unterteilt.

Stahlschlangen-Economiser werden für Kessel verwendet, die bei Drücken über 2,3 MPa betrieben werden. Sie bestehen aus mehreren Abschnitten aus Stahlspulen mit einem Durchmesser von 28 oder 32 mm und einer Wandstärke von 3 oder 4 mm. Die Enden der Rohrschlangen werden in Kammern mit einem Durchmesser von 133 mm eingeschweißt, die sich außerhalb der Kesselauskleidung befinden.

Je nach Art ihrer Funktionsweise gibt es Stahlspulen-Economiser in nicht siedende und siedende Typen. Bei nicht siedenden Economizern wird das Speisewasser nicht bis zum Siedepunkt erhitzt, d. h. es kommt zu keiner Dampfbildung. In Siede-Economisern ist das Sieden und teilweise Verdampfen des Speisewassers zulässig. Aus dem Anschlussplan für nicht siedende und siedende Economizer ist ersichtlich, dass der siedende Economizer nicht durch eine Absperrvorrichtung von der Kesseltrommel getrennt ist und mit dem Kessel ein Ganzes bildet.

Gusseiserne Lamellen-Economiser für Niederdruckkessel bestehen aus gusseisernen Gusseisenrohren mit quadratischen Lamellen. Gussrohre werden zu Gruppen zusammengefasst und durch Gussrollen mit Flanschen miteinander verbunden. Durch das Rohrsystem gelangt das Speisewasser nach oben, um auf die Rauchgase zu treffen. Um Rippenrohre von Asche und Ruß zu reinigen, werden Blasvorrichtungen zwischen einzelnen Rohrgruppen installiert.

Reis. 3. Konvektiver Vertikalüberhitzer eines Dampfkessels mittlerer Leistung: 1 - Trommel, 2 - überhitzte Dampfkammer, 3 - Zwischenkammer, die als Dampfüberhitzungsregler fungiert, 4 - Balken, 5 - Aufhängung, 6. 9 - Spulen, 7 - Takt, 8 - Kamm

Reis. 4. Überhitzungsregler: 1, 12 - Wasserauslass- und Einlasskammern, 2 - Anschlussstück, 3 - Flansch mit Abdeckung, 4 - Dampfzufuhrrohre, 5 - Stützen, 6 - Gehäuse, 7 - Dampfauslassrohre, 8 - Metallwanne, 9 – Abstandsplatine, 10 – Spulen, 11 – Gehäuse

Die Vorteile von Economizern aus Gusseisen: ihre erhöhte Beständigkeit gegen chemische Zerstörung und geringere Kosten im Vergleich zu Economizern aus Stahl. Bei Economizern aus Gusseisen ist jedoch aufgrund der Zerbrechlichkeit des Metalls die Bildung von Dampf nicht zulässig, sodass sie nur vom nicht siedenden Typ sein können.

Wassersparer aus Stahl und Gusseisen in modernen Kesseln werden in Form von Blöcken hergestellt; Sie werden montiert geliefert.

Ein Lufterhitzer ist ein Gerät zum Erhitzen von Luft durch Brennstoffverbrennungsprodukte vor der Einspeisung in den Kesselofen. Es besteht aus einem System gerader Rohre, deren Enden in Rohrböden befestigt sind, einem Rahmenrahmen und einem Metallgehäuse. Lufterhitzer werden im Kesselabzug hinter dem Economizer installiert – eine einstufige Anordnung oder in einem „Schnitt“ – eine zweistufige Anordnung.

Die Kesseltrommel ist ein Zylinder aus speziellem Kesselstahl 20K oder 16GT (GOST 5520-79*) mit kugelförmigen Böden an den Enden. Auf einer oder beiden Seiten der Trommel befinden sich ovale Löcher. Sieb-, Konvektions-, Unter- und Dampfabzugsrohre werden durch Bördeln oder Schweißen mit der Trommel verbunden.

Reis. 5. Economizer-Abschnitt: 1,2 – Wassereinlass- und -auslasskammern, 3 – Stützpfosten, 4 – Spulen, 5 – Stützbalken

Reis. 6. Anschlusspläne für nicht siedende (a) und siedende (b) Economizer-Typen: 1 – Ventil, 2 – Rückschlagventil, 3.7 – Ventile für die Speisung des Kessels durch und am Economizer vorbei, 4 – Sicherheitsventil, 5 – Einlasskammer , 6 - Economizer, 8 - Kesseltrommel

Trommeln für Kessel niedriger und mittlerer Leistung werden je nach Betriebsdruck mit einem Durchmesser von 1000 bis 1500 mm und einer Wandstärke von 13 bis 40 mm hergestellt. Beispielsweise beträgt die Dicke der Trommelwände von DE-Kesseln, die bei einem Druck von 1,3 MPa betrieben werden, 13 mm und die von Kesseln, die bei einem Druck von 3,9 MPa betrieben werden, 40 mm.

Im Inneren der Trommel befinden sich Zuführ- und Trennvorrichtungen sowie ein Rohr zum kontinuierlichen Blasen. Die Armaturen und Hilfsleitungen werden an an der Trommel angeschweißte Armaturen angeschlossen. Die Trommel ist in der Regel mit zwei Rollenstützen am Kesselrahmen befestigt, so dass sie sich beim Erhitzen frei bewegen kann.

Reis. 7. Einsäulen-Block-Economizer: 1 - Block, 2 - Gebläse, 3 - Kollektor (Kammer), 4 - Verbindungsrolle, 5 - Rohr

Die Wärmeausdehnung des Rohr-Trommel-Systems des Kessels wird durch die Konstruktion der Trommel- und Kammerstützen gewährleistet. Die untere Trommel und die Kammern (Kollektoren) der Kesselsiebe verfügen über Stützen, die eine horizontale Bewegung ermöglichen und eine Aufwärtsbewegung verhindern. Und das gesamte Rohrsystem des Kessels kann sich zusammen mit der auf dem Rohrsystem ruhenden Obertrommel nur bei Wärmeausdehnung nach oben bewegen.

Bei anderen Kesseln mittlerer Leistung sind die Stützen der oberen Kammern und Trommeln in der vertikalen Ebene befestigt.

Reis. 8. Lufterhitzer: 1,3 – obere und untere Rohrplatten, 2 – Rohr, 4 – Rahmen, 5 – Gehäuse

Reis. 9. Anordnung des Konvektionsschachts: a – einstufig, 6 – zweistufig; 1 - Lufterhitzer, 2 - Wassersparer, 3,7 - Wassersparer der zweiten bzw. ersten Stufe. 4 – gekühlter Stützbalken des Wassersparers, 5,9 – Lufterhitzer der zweiten bzw. ersten Stufe, 6 – Stützbalken des Lufterhitzers, 8 – Kompensator, 10 – Rahmensäule

Reis. 10. Rollenunterstützung der Kesseltrommel: 1 - Trommel, 2 - obere Rollenreihe, 3 - untere Reihe Rollen, 4 - festes Stützpolster, 5 - Rahmenbalken

In diesem Fall bewegen sich die Strahlungsrohre zusammen mit den unteren Kammern vertikal nach unten. Die unteren Kammern werden durch Führungsstützen vor seitlichen Bewegungen geschützt, die nur eine vertikale Bewegung der Kammern zulassen. Damit die Strahlungsrohre die Schirmebene nicht verlassen, werden alle Rohre zusätzlich in mehreren Höhenlagen gesichert. Zwischenbefestigung der Siebrohre in der Höhe, je nach Ausführung der Auskleidung – fest, mit dem Rahmen verbunden oder beweglich – in Form von Versteifungsgurten. Die erste Befestigungsart wird für die Auskleidung auf dem Fundament oder Rahmen des Kessels verwendet, die zweite für die Rohrauskleidung.

Die freie vertikale Bewegung des Rohrs bei der Befestigung am Kesselrahmen wird durch einen Spalt in der mit dem Rohr verschweißten Halterung gewährleistet. Die starr im Rahmen befestigte Stange verhindert, dass das Rohr die Siebebene verlässt.

Reis. 11. Befestigung der Heizflächenrohre am Rahmen, Sicherstellung ihrer Bewegung: a – vertikal, b – horizontal; 1 - Halterung, 2 - Rohr, 3 - Schutzrippe, 4 - Stange, 5 - eingebettetes Teil, 6 - Versteifungsgurt

- Heizflächen

 

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