Теплотехника - Чечеткин А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Коэффициент теплопередачи в экранах в несколько раз больше, чем в парогенерирующих трубах, расположенных в газоходах парогенератора. Следовательно, в целях интенсификации процесса теплопередачи в парогенераторе необходимо увеличивать поверхность экранов за счет пучков парогенерирующих труб.
Так как коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к стенкам труб пароперегревателя несколько больше, чем от стенок труб к перегретому пару, то температура стенки труб его будет несколько ближе к температуре продуктов сгорания, чем к температуре перегретого пара. Отсюда следует, что в пароперегреватель продукты сгорания
(5.2)
осі = осл + а,
(5.3)
11 А. В. Чечеткин, Н. А. Занемонец 281
должны поступать при температуре значительно меньшей, чем их температура на выходе из топки. По этой причине пароперегреватель располагают после нескольких рядов парогенерирующих труб первого газохода или фестона.
В парогенерирующих трубах вследствие высоких значений а2 температура стенки этих труб близка температуре кипящего теплоносителя (отличается не более чем на 50 °С). Однако в этих трубах с повышением плотности тепловых потоков увеличивается содержание пара в паро-жидкостной смеси и оно может достигнуть такого значения, что на внутренней поверхности труб образуется паровая пленка. В этом случае резко ухудшается интенсивность теплообмена, вследствие чего резко возрастает температура стенки трубы и она может прогореть. Это исключается путем соблюдения гидродинамического режима движения паро-жидкостной смеси в обогреваемых трубах, который обеспечивается надежной циркуляцией теплоносителя в циркуляционном контуре парогенератора.
На рис. 5.2 представлена принципиальная схема естественней многократной циркуляции теплоносителя в парогенераторе. Насосом 1 теплоноситель подается в экономайзер 2, откуда он поступает в верхний барабан 3 циркуляционного контура парогенератора. Теплоноситель циркулирует по схеме: верхний барабан 3 — опускные трубы 4 — нижний барабан либо коллектор 5 — подъемные трубы 6 — верхний барабан 3, естественным путем вследствие разности плотностей жидкости рж в необогреваемых трубах 4 и парожидкостной смеси рсм в обогреваемых подъемных трубах. Насыщенный пар из верхнего барабана 3 поступает в пароперегреватель 7 и далее к потребителю. Движущей силой циркуляции будет движущий напор (давление), Па, равный
Лрдв = (рж - рсм) 9,81, (5.4)
где Н„ — высота иаросодержащего участка, т. е. расстояние по высоте от точки закипания жидкости в подъемных трубах до места входа их в барабан.
Действительный полезный напор (давление), Па, создающийся в подъемных трубах,
А/пол = Ардв - Дрпод = Яп (рж - рсм) 9,81 - Ар1Юд, (5.5)
где Ар,,од — гидравлические потери в подъемных трубах.
Естественная циркуляция в парогенераторе считается надежной, обеспечивающей нормальный температурный режим работы обогреваемых труб, если выполняется равенство:
Л^пол = ? &Рп.к, (5.6)
где ]Г Дрц.к — сумма всех гидравлических сопротивлений циркуляционного контура парогенератора за вычетом гидравлических сопротивлений в подъемных трубах.
Скорость теплоносителя, с которой он поступает в обогреваемые трубы, называется скоростью циркуляции м>0. Ее значение в трубах экрана для воды находится в пределах 0,6... 1,5 м/с; для ВОТ -1...3 м/с; для остальных парогенерирующих труб и всех теплоносите-
282
Рис. 5.2. Принципиальная схема естественной многократной циркуляции теплоносителя в парогенераторе
Рис. 5.3. Принципиальная схема принудительной многократной циркуляции теплоносителя в парогенераторе
лей-0,4.. 1 м/с. Эти значения н'0 исключают образование в парогене-рирующих трубах паровой пленки между стенкой трубы и парожид-костной смесью.
Другой важной гидродинамической характеристикой парогенератора является кратность циркуляции, т. е. отношение количества циркулирующей в парогенераторе жидкости б к количеству образующегося пара О, Для надежности циркуляции теплоносителя в парогенераторе кратность циркуляции должна находиться в следующих пределах: 4...10--для воды, 6...20 —для ВОТ в трубах экрана и 20... 100 - в остальных парогенерирующих трубах для воды и ВОТ.
С повышением давления теплоносителя в парогенераторе разность между рж и рСм уменьшается и, как следствие этого, уменьшаются полезный напор, скорость и кратность циркуляции. Чтобы сохранить движущий полезный напор при повышении давления теплоносителя, в парогенераторе необходимо увеличить высоту подъемных труб. Этим и объясняется то, что с увеличением давления пара в парогенераторе увеличивается его высота.
В тех случаях, когда исключается надежность естественной циркуляции теплоносителя в парогенераторе, переходят на парогенератор с принудительной многократной циркуляцией, принципиальная схема которой дана на рис. 5.3. Теплоноситель насосом 1 перекачивается через экономайзер 2, где он нагревается продуктами сгорания топлива и поступает в барабан 3. Из этого барабана с помощью циркуляционного насоса 4 теплоноситель нагнетается в обогреваемые продуктами сгорания парогенерирующие трубы 5. В них образуется парож ид костная смесь, которая по выходе в барабан 3 сепарируется: пар поступает в пароперегреватель 6, а жидкость снова нагнетается насосом 4 в парогенерирующие трубы.
