Прямоточные паровые котлы

Прямоточными называются котельные агрегаты с принудительной циркуляцией воды. В них последовательно происходит подогрев воды до состояния кипения, затем испарение воды и перегрев пара.

Рисунок 2.26 – Схема движения рабочей среды в прямоточном котле

Особенностью прямоточного КА являются незафиксированные границы между водяным экономайзером и испарительной частью, а также между испарительной частью и пароперегревателем. В прямоточном КА все соли, поступающие с питательной водой откладываются на внутренних поверхностях нагрева или уносятся с паром. Что ухудшает работу котла и качество пара. Т.о., прямоточные КА, даже оборудованные продувкой, предъявляют высокие требования к качеству пара.

Для снижения опасности пережога труб из-за отложений солей в них, зону в которой происходит испарение последних процентов влаги и начинается перегрев пара, часто выносят из топки в конвективный газоход.

На электростанциях большинство пря­моточных паровых котлов работает при СКД в основном в энергоблоках мощно­стью 300 МВт и выше. В эксплуатации находятся также прямоточные котлы ДКД, установленные в энергоблоках 150— 200 МВт, но их производство для круп­ной энергетики прекращено. Ранее прямо­точные котлы большой мощности изго­товляли главным образом двухкорпусными, т. е. в виде двух симметричных кор­пусов, составляющих с турбиной дубль-блок. При этом возможна работа энерго­блока с одним корпусом при отключенном другом.

Двухкорпусные котлы были выпуще­ны различных типов (ПК-39, ПК-41 и ТПП-210 для энергоблоков 300 МВт, ТПП-200 для энергоблоков 800 МВт и др.). Эксплуатация не выявила суще­ственных преимуществ по надежности энер­гоблоков с двухкорпусными котлами в сравнении с однокорпусными. В связи с этим дальнейшее развитие получили однокорпусные паровые котлы.

Прямоточный па­ровой котел П-57 (D=1650 т/ч, р=25,5 МПа, t=545/545°С) для энерго­блока 500 МВт, рассчитанный на сжига­ние экибастузского каменного угля с твер­дым шлакоудалением. Он имеет Т-образ­ный профиль. Топочная камера сечением 21,8X9,84 м² имеет объем 9660 м³. Вер­тикальные экранные панели на стенах топки разделены на НРЧ и СРЧ, экраны ВРЧ горизонтальные и расположены на стенах поворотной камеры и потолка. Об­ласть зоны фазового перехода в этом кот­ле вынесена в конвективную шахту в ви­де змеевиковых пакетов. Расчетное теп­ловое напряжение топочной камеры невы­сокое (133 кВт/м²), что связано с обес­печением твердого шлакоудаления. Загряз­нение топочных экранов сыпучей золой оказалось выше расчетного. Это привело к снижению тепловосприятия экранов, уве­личению температуры на выходе из топ­ки до 1350 °С и в итоге к шлакованию ширм и стен горизонтального газохода. Для снижения температуры газов в верх­ней части топки установлены дополнитель­но низкоопущенные разреженные ширмы. За счет применения плавниковых экранных труб плотность топки повысилась, однако котел не выполнен полностью газоплотным и работает с уравновешенной тягой.

Топливо размалывается в молотковых мельницах до тонкости пыли R₉₀= 15% и сжигается в 24 горелках, расположенных встречно в два яруса. Тепловая мощность горелки 53 МВт. Температура горячего воздуха 320 °С. Потери теплоты с механи­ческим недожогом составляют q₄=0,7%, температура уходящих газов пос­ле РВП равна 164 ⁰С.