Методы парового регулирования температуры перегретого пара. Паро-паровой теплообменник.

Паровое регулирование. Паровое регулиро­вание получило широкое применение и осу­ществляется главным образом в двух вариан­тах: охлаждение пара в поверхностных паро­охладителях — теплообменниках и вспрыски­вание в поток перегретого пара чистого кон­денсата — впрыскивающие пароохладители. При этом поверхность п/п вы­бирают с запасом, а излишний перегрев пара снимают в пароохладителе. Впрыскивающие и поверхностные ПО применяют для регулирования температуры свежего пара. Для вторичного перегрева этот метод регули­рования осуществляют в паропаровых тепло­обменниках ППТО. Впрыск конденсата в по­ток вторично-перегретого пара экономически не оправдан, так как образующееся за счет впрыска дополнительное количество перегре­того пара вместе с основным потоком пара поступает в турбину, минуя ее ЦВД.

ПО можно устанавливать за п/п, в рассечку (м/у сту­пенями п/п) либо на стороне насыщенного пара. При установке ПО на выходе п/п остается незащищенным от высокой t пара, и потому для регулирова­ния t перегретого пара такой ме­тод не применяется.

Поверхностные пароохладители представляют со­бой трубчатый теплообменник, внутри труб которого протекает охлаждающая вода (обычно питательная вода), а снаружи они омываются потоком охлаждае­мого (конденсирующегося, если регулятор на входе в перегреватель) пара (рнс. 18.15). Трубная система состоит из U-образных змеевиков, встроенных в ка­меру.

По отношению к экономайзеру поверхностный ПО включают последовательно. При этом независимо от нагрузки котла через эконо­майзер проходит вся питательная вода, что обеспечи­вает надежное его охлаждение. Поверхностные паро­охладители используют на котлах малой наропроизво-дительности.

Впрыск воды в пар является самым простым мето­дом парового регулирования. Впрыскивающий паро­охладитель представляет собой участок коллектора, в котором в поток перегретого пара впрыс­кивается конденсат. Его вводят через форсунку-распы­литель с несколькими отверстиями диаметром 3—6 мм. Во избежание попадания относительно холодных струй конденсата на стенки коллектора, имеющего темпера­туру перегретого пара, установлена разгруженная от давления защитная рубашка с зазором 6—10 мм. Ее длина (4 —5 м) соответствует участку испарения ка­пель влаги.

Впрыскивающие ПО требовательны к качеству воды, используемой для впрыска. Прямоточ­ные котлы всегда, а барабанные котлы часто питают турбинным конденсатом, в связи с чем одни и другие оборудуют впрыскивающими ПО, ис­пользующими этот конденсат. При минерализованной питательной воде барабанных котлов конденсат для впрыска получают непосредственно в котле из собственного насыщенного пара.

Следует учитывать, что по мере приближе­ния впрыскивающего ПО к выхо­ду из п/п сильно á температура пара перед вспрыскивающим устройством, а следовательно, ухудшаются температурные условия работы металла кол­лектора в месте впрыска. Для регулирования температуры пара и ограничения максималь­ных температур за отдельными ступенями пароперегревателя вместо одного обычно пре­дусматривают два по тракту пара (рис. 18.19,а) или даже три впрыска (рис. 18.19,6). Послед­ний по тракту впрыск предусматривают пе­ред выходной ступенью перегревателя.

Паро-паровой теплообменник. Если основ­ной п/п выполнить радиацион­ным, а промежуточный — конвективным, то при â нагрузки котла температура свежего пара будет á, а вторично-перегретого пара â.

Для стабилизации температуры пара в обоих п/п при â нагрузки целесообразно отнять избыточную теплоту от свежего пара и передать его вторично-перегре­тому пару. Для этого используют ППТО, спо­собствующие перераспределению теплоты, пе­редаваемой радиацией и конвекцией.

Для лучшей компенсации температурных удлинений трубной системы и компактности устройства теплообменнику придают U-образную форму. Внутри трубок движется перегре­тый пар, а в коллекторе — вторично-перегретый пар, регулирование температуры которого достигается об­водом (байпасированием) части потока помимо тепло­обменника.

Паро-паровые теплообменники выполняют многосекционными. В мощных агрегатах число секций дости­гает нескольких десятков. Секции включают между со­бой параллельно. Диапазон регулирования температуры пара составляет 30—40°С.

Паро-паровые теплообменники являются частью поверхности нагрева промежуточного пароперегревателя, воспринимающей теплоту от перегретого пара и располагаемой вне га­зового тракта; остальная часть теплоты вос­принимается в поверхностях нагрева, разме­щаемых в конвективном газоходе. Все эти по­верхности включаются между собой последо­вательно.

Вопрос № 164