Регулирование пароохладителями.

Установка поверхностных пароохладителей по тракту пароперегревателя возможна в трёх местах: на входе; на выходе; в рассечку. При установке пароохладителя на входе возникает большое запаздывание в регулировании из-за времени прохода пара по длине перегревательной трубы и времени изменения аккумулирующей способности поверхности нагрева. Это запаздывание может составлять несколько секунд, что является существенным недостатком. Установка пароохладителей на выходе не имеет такого недостатка; регулирование будет малоинерционным. Однако в этом случае существует другой большой недостаток, заключающийся в том, что выходной пакет поверхности пароперегревателя оказывается незащищённым от излишнего перегрева металла труб. Пар на выходе при номинальной нагрузке будет иметь завышенную температуру и большую чем номинальная. Температура металла выходного участка может достигнуть недопустимой величины для отдельных труб. При установке пароохладителя в рассечку выходной пакет пароперегревателя будет защищен от излишнего перегрева, а запаздывание регулирования получается незначительным. Обычно пароохладители устанавливают после радиационных поверхностей нагрева и перед выходным пакетом конвективного пароперегревателя, т.е. за 180 – 250 кДж/кг до выходной энтальпии пара.

Конструкция пароохладителя поверхностного типа, размещённая в коллекторе, представлена на рис. 8.1.

 

Рис. 8.1. Конструктивная схема поверхностного пароохладителя.

В цилиндрический корпус пароохладителя вставлена змеевиковая поверхность, которая охлаждается протекающей в ней водой. Пар подводится и отводится по всей длине корпуса, проходит в межтрубном пространстве и омывает охлаждающую поверхность в перпендикулярном направлении.

На рис. 8.2 показан пароохладитель впрыскивающего типа.

Рис. 8.2 Конструктивная схема впрыскивающего пароохладителя.

1 – распыливающая форсунка; 2 – защитный кожух.

Вода на впрыск подаётся к центру трубопровода и распыляется форсункой. Чтобы охлаждающая вода не попала на горячие стенки, паропровод защищён кожухом. Впрыснутая вода должна испариться , на что тратится тепловая энергия в количестве теплоты испарения, поэтому энтальпия пара уменьшается, а следовательно, снижается и его температура перегрева. Для впрыска в прямоточных котлах используется питательная вода.

В барабанных котлах питательная вода на впрыск нежелательна из-за повышенного солесодержания. Поэтому для впрыска приготавливают конденсат из части собственного пара, взятого из барабана, в специальном конденсаторе. Впрыск собственного конденсата возможен только в рассечку: обязательно после понижения давления в первом пакете на величину, обеспечивающую перепад давления для организации хорошего распыливания при впрыске.

Впрыск для регулирования температуры перегрева широко применяется в прямоточных агрегатах. В мощных агрегатах устраивают по крайней мере два впрыска: один после радиационного перегрева, второй перед выходной конвективной ступенью перегревателя. Впрыскивающие пароохладители нашли широкое применение при регулировании перегрева в первичном пароперегревателе.

При наличии вторичного пароперегревателя целесообразно применить паро-паровой теплообменник (ППТО). В этом случае первичный пар после радиационных поверхностей поступает в змеевики паро-парового теплообменника (рис. 8.3.),

Рис. 8.3. Конструктивная схема паро-парового теплообменника.

а в межтрубное пространство идёт пар вторичного перегрева из конвективных поверхностей. При снижении нагрузки агрегата относительный рост радиационного нагрева пара будет компенсировать пониженный обогрев и поддерживать примерно неизменный перегрев пара во вторичном перегревателе. Поскольку паро-паровой теплообменник служит в основном для выравнивания перегрева вторичного пара, то для возможности подрегулирования устроено байпасирование (обвод) части потока помимо теплообменника. Диапазон регулирования температуры перегрева пара около 40^оС.