Воздухоподогреватель — это элемент , устанавливаемый в конвективной части котла и предназначенный для подогрева воздуха, который поступает в топку для участия в процессе горения топлива. Воздухоподогреватель использует тепло уходящих газов и повышает К.П.Д. котельной установки в целом.
В конструкции современного котельного агрегата воздухоподогреватель играет немалую роль, поверхность нагрева его значительно больше поверхностей нагрева всех остальных элементов котлоагрегата вместе взятых. Так, например, у котлоагрегата ПК-33 поверхность нагрева трубчатого воздухоподогревателя (~46 т*м2) втрое больше, чем сумма всех остальных конвективных поверхностей нагрева, у котлоагрегата ТПП-210 поверхность нагрева регенеративных воздухоподогревателей (РВП) составляет 157 т*м2 — почти в 10 раз больше суммы остальных конвективных поверхностей нагрева. Обычно масса воздухоподогревателя составляет 20—30% общей массы металла котла, а его стоимость — 10—15% общей стоимости котлоагрегата.
Трубчатый воздухоподогреватель — это подогреватель воздуха, в котором уходящие газы двигаются внутри трубок и отдают тепло воздуху, который в свою очередь движется между трубок воздухоподогревателя.
С конструкциями трубчатых воздухоподогревателей Вы можете в нашей статье — , а про ремонт в — .
Внимание! А Вы знаете, что есть ?
Конструкция пакетов трубчатого воздухоподогревателя представлена на рисунке ниже:
Регенеративный воздухоподогреватель (РВП) — это такой тип воздухоподогревателя, где уходящие газы отдают сначала тепло металлическим пластинам, которые в свою очередь вращаются и отдают тепло воздуху, когда при вращении оказываются в воздушной шахте.
Более подробно конструкции РВП представлены в статье — .
Изображение регенеративного воздухоподогревателя представлено на фотографии:
В России в настоящее время для мощных котлоагрегатов применяются РВП с роторами трех диаметров — 5,4; 6,8 и 9,8 м, общая высота набивки ротора по конструктивным соображениям и по условиям очистки не должна превышать Зм. В каждом случае высота набивки определяется из теплового расчета, однако при выборе высоты приходится считаться с располагаемым сортаментом листов, так как расход листового металла на набивку огромен и рационально использовать обрезки листов для других целей не удается. При этом необходимо учитывать, что по условиям коррозии и забивания по высоте каждого РВП устанавливается набивка двух типов: «горячая» с толщиной листа 0,6— 0,8 мм и «холодная» с толщиной листа 1,2—1,5 мм. Наиболее распространенная ширина листов—1,2 м и соответственно высота набивок большей частью выбирается кратной этому размеру. Часто -применяются высоты набивок: «горячей части — 2,4, 1,8 или 1,2 м, «холодной» части — 0,6 или 0,3 м, реже применяются листы шириной 1,0 и 1,1 м и кратные им размеры высот набивок «горячей» части 2,0 и 2,2 м.
Более существенно для оценки значения воздухоподогревателя то обстоятельство, что воздухоподогреватель всецело определяет, с одной стороны, температуру уходящих газов и соответствующую потерю тепла, с другой стороны — температуру нагрева воздуха (что для таких топлив, как АШ и тощий уголь, в значительной мере влияет на потерю с механическим недожогом топлива). Таким образом, практически для всех топлив работа воздухоподогревателя определяет К.П.Д. котлоагрегата.
Воздухоподогреватель как элемент современного котельного агрегата появился одновременно с началом применения камерных топок, сжигания угля в пылевидном состоянии и тягодутьевых устройств. По мере развития и усложнения котельных агрегатов воздухоподогреватель (в основном трубчатый) занимал все большую высоту конвективной шахты. Для преобладавшей в то время (как и сейчас) П-образной компоновки котлоагрегата рост высоты воздухоподогревателя вызвал своего рода «компоновочный кризис»: высота конвективной шахты оказалась значительно больше, чем высота топки, и определяла собою непомерно большую (для тогдашних мощностей) высоту котлоагрегата. Этот кризис был в дальнейшем преодолен благодаря широкому применению регенеративных воздухоподогревателей, с одной стороны, и снижению удельных тепловых нагрузок топочного объема — с другой, а также благодаря появлению новых компоновок воздухоподогревателей, и котлоагрегатов в целом.
Для котельных установок РВП были впервые изготовлены в 1923 г.. шведской фирмой «Юнгстрем» и постепенно начали распространяться все шире, вытесняя другие типы воздухоподогревателей. Раньше всего этот процесс начался в США, где уже в 1947 г. свыше 40% вновь заказываемых котлоагрегатов были оснащены РВП. В последующие годы применение РВП продолжало расширяться.
На котлоагрегатах США, вводимых в 1963—1966 гг., при мощности блоков 300—500 МВт обычно устанавливалось по два РВП на Котлоагрегат, на блоки 900—1000 МВт — по четыре РВП, что соответствует диаметрам РВП примерно 10—12 м. На котлоагрегатах, вводимых после 1970 г., устанавливается по два РВП на блок мощностью 800—900 МВт и в ряде случаев по одному РВП на блок 500—600 МВт, что соответствует диаметрам РВП 15—17 м. На блоке № 2 ТЭС Трэдингхаус Крик мощностью 790 МВт установлен один РВП, на блоке №1 ТЭС Бельюз Крик мощностью 1150 МВт—два РВП. На этих котлоагрегатах применены, по-видимому, повышенные скорости газов и воздуха в РВП.
Вместе с тем в самые последние годы для многих котлоагрегатов пиковых и полупиковых установок в США и Заладной Европе вообще не применяют газовых воздухоподогревателей, а весь подогрев воздуха осуществляют в калориферах.
На мощных котельных установках в странах Западной Европы применяют только РВП. В Англии на блоках мощностью 500 МВт и выше применяют РВП обычного типа или типа Ротемюле. Английские котлостроительные фирмы еще в 1965 г. изготавливали РВП диаметром до 12,5 м. Во Франции на котлоагрегатах блоков мощностью 250 МВт применялись РВП и трубчатые воздухоподогреватели. При переходе к мощности 600 МВт стали применять только РВП. В ФРГ уже на блоках 300 МВт преобладают РВП. На новых блоках мощностью 500—600 МВт на буром угле, мазуте и газе применяются только РВП. На первом котлоагрегате блока мощностью 600 МВт ТЭС Нидерауссем, рассчитанном для сжигания бурого угля, установлены два РВП диаметром по 15 м.
В СССР начали применять РВП позднее, чем в США и Западной Европе. Первые образцы РВП были изготовлены ТКЗ в 1958 г. для котлоагрегата 61 кг/с (220 т/ч) типа ТГМ-151. С 1961 г. РВП начала изготавливать ЗиО и БКЗ. С .переходом к мощным блокам РВП начали вытеснять трубчатые воздухоподогреватели. Для большинства котлоагрегатов блоков мощностью 200 МВт (для всех пылеугольных котлоагрегатов) были применены трубчатые воздухоподогреватели и лишь для газомазутных котлоагрегатов — РВП. Для всех котлоагрегатов. блоков 300 МВт — газомазутных и пылеугольных — применяются только РВП. Из более мощных -блоко-в лишь на котлоагрегатах ПК-49 и П-57 блоков 500 МВт применены трубчатые воздухоподогреватели, на котлоагрегатах блоков 800 МВт — РВП.
Несмотря на столь широкое применение эксплуатация РВП в отечественной энергетике выявила весьма серьезные их недостатки. Наиболее существенный из них — высокие присосы воздуха в дымовые газы, притом увеличивающиеся в течение кампании котлоагрегата. Трудности с присосами в РВП в значительной мере связаны, по-видимому, с тем, что в отличие от зарубежной практики РВП изготавливают не специализированные, а котлостроительные заводы, мало приспособленные для изготовления вращающихся аппаратов.
При работе котла с трубчатым воздухоподогревателем необходимо тщательно следить за тем, чтобы на его поверхности не было отложений не сгоревшего топлива (угля).
Кстати! Кроме подогрева воздуха в воздухоподогревателях, возможен также .
Как правило, в районе установки воздухоподогревателя устанавливают установку паротушения и пожарную сигнализацию. Проектирование пожарной сигнализации нужно доверять только специализированной организации, имеющей опыт и квалифицированный персонал.