В настоящее время в промышленной эксплуатации на электростанциях находятся четыре каскадные установки: одна на ТП-67 блока 200 МВт на эстонском сланце и три на котлах П-59 блоков 300 МВт на подмосковном угле.
Установки на сланце и подмосковном угле существенно различаются между собой как по схеме, так и по целевому назначению. На котле ТП-67 (дубль-блок с К-200-130) каскадный подогрев воздуха внедрен для снижения температур уходящих газов, фактические значения которых превышали расчетные примерно на 30 °С (из-за сильной зашлаковки топки и роста температур газов перед конвективной шахтой котла).
На рисунке ниже показана схема трубчатого воздухоподогревателя котла ТП-67, реконструированного по каскадной схеме:
Котел имеет инвертную компоновку; его трубчатый воздухоподогреватель (ТВП) расположен на восходящем потоке газов в верхней части конвективной шахты.
— одноступенчатый, шестиходовой, двухпоточный. Предварительный подогрев воздуха до 55 °С осуществляется с помощью паровых сантехнических калориферов, а в зимний период дополнительно используется рециркуляция горячего воздуха на всасывающую сторону дутьевого вентилятора.
Поверхность воздухоподогревателя не менялась при реконструкции. Верхние (холодные) секции, включающие два первых хода по воздуху, выделены под каскадную ступень и подключены (вместе с калориферами) ко всасывающим воздуховодам дутьевых вентиляторов. Расчетный расход воздуха через эту ступень составляет 33 % от общего расхода.
Средние и нижние секции воздухоподогревателя (четыре — хода по воздуху) составляли, основную ступень каскадного воздухоподогревателя, включенную на напорную сторону вентилятора и работающую с -полным расходом воздуха.
По данным испытаний снижение температуры уходящих газов после реконструкции составило 10—12 °С при одновременном уменьшении температуры горячего воздуха на 15—18 °С, что уменьшает шлакование топки данного котла.
Описанная схема обеспечивает эффективное перемешивание воздуха перед основной ступенью и способствует заветному уменьшению перетечек воздуха в газы в холодных, наиболее изношенных, секциях воздухоподогревателя. Суммарный эффект снижения потерь теплоты с уходящими газами при этом составил 1,5—2 %.
Увеличение расхода электроэнергии на дутье, неизбежное в данной схеме, в значительной мере скомпенсировано уменьшением воздушного сопротивления верхних секций воздухоподогревателя из-за снижения расхода воздуха до 33 % и уменьшением затрат на тягу благодаря снижению объема перекачиваемых газов.
С учетом этого положительного опыта внедрения первого каскадного воздухоподогревателя СКВ ВТИ совместно с ВТИ разработали аналогичные схемы каскадного подогрева воздуха для блоков 200 МВт на львовско-волынском угле двух вариантов: в одноступенчатом и двухступенчатом исполнении. Расход воздуха через каскадную часть в обеих схемах равен 45 % от общего расхода.
В случае сжигания низкосортных сернистых топлив весьма перспективно применение каскадных схем С высоким предварительным подогревом воздуха.
Такие схемы, требующие размещения каскадной части да напорной стороне вентилятора, предложены ЗиО в разных модификациях (одно-, двух- и трехступенчатые, с попутным получением дистиллята, с избыточным воздухом и др.).
Реализованные на блоках 300 МВт двух- и одноступенчатая каскадные схемы показаны на рисунке:
Котлы П-59 моноблоков 300 МВт на подмосковном буром угле имеют Т-образную компоновку и соответственно по два дымососа и вентилятора. Трубчатые воздухоподогреватели — двухступенчатые, четырехходовые, шестнадцатипоточные (по восемь потоков воздуха в каждой шахте). Реконструкции подверглась первая трехходовая ступень, но без изменения величины и компоновки ее поверхности нагрева.
Для обеспечения коррозионнобезопасного уровня температур стенок воздухоподогревателя по всему тракту в обеих схемах предусмотрен высокий подогрев воздуха (130 °С и выше) как перед каскадными, так и перед основными ступенями воздухоподогревателя.
Перед воздухоподогревателем такой подогрев достигается с помощью комбинированных схем предварительного подогрева воздуха, сочетающих подогрев в паровых калориферах и рециркуляцию горячего воздуха.
На входе, во вторую каскадную ступень и в основные ступени расчетная температура воздуха обеспечивается смешением холодного или слабоподогретого и горячего (после каскадных секций воздухоподогревателя) воздуха в специальных смесителях.
В эксплуатации находится двухступенчатая каскадная схема на котле П-59. Схема подтвердила работоспособность и надежность, хотя фактические условия ее работы существенно отличались от расчетных. Эти отличия связаны в основном с недостаточной плотностью топки и воздушного тракта котла, а также предопределены сложной шестнадцатипоточной компоновкой воздухоподогревателя, приводящей к большим аэродинамическим и тепловым неравномерностям газовоздушных потоков.
Температуры воздуха перед воздухоподогревателем выдерживались 125—133 °С, а перед вторым и третьим ходами 135 и 145 °С, но температуры уходящих газов превышали расчетные величины, приближаясь при номинальной нагрузке к 200 °С.
Визуальные осмотры не выявили ощутимых следов коррозии металла труб, годовая выработка электроэнергии по блоку увеличилась как за счет сокращения простоя котла (отпала необходимость замены секций воздухоподогревателя), так и за счет увеличения среднегодовой нагрузки блока.
В одноступенчатой каскадной схеме калориферный подогрев поднят до 60 °С (вместо 30 °С), что позволило использовать рециркуляцию для подогрева воздуха до 130° С, хотя количество воздуха, поступающего в первый ход воздухоподогревателя, возросло.
По сравнению с двухступенчатым каскадным воздухоподогревателем котла П-59 одноступенчатый обладает рядом преимуществ: он проще, надежней и более экономичен благодаря повышенному подогреву воздуха в калориферах.
При выборе стального проката, например, круг стальной, важно знать его качество и соответствие стандартам производства. Но также не мало важна его цена. Узнать цену на круг стальной вы можете по ссылке.