Паровой котёл

Паровой котёл

Паровой котёл в котёл, предназначенный для генерации насыщенного или перегретого пара. Может использовать энергию топлива, сжигаемого в своей топке, электрическую энергию (электрический паровой котёл) или утилизовать теплоту, выделяющуюся в других установках (котлы-утилизаторы).

Классификация

По назначению:

• Энергетические паровые котлы в предназначены для производства пара, использующегося в паровых турбинах.
• Промышленные паровые котлы в вырабатывают пар для технологических нужд, так называемые «промышленные парогенераторы».
• Паровые котлы-утилизаторы в используют для получения пара вторичные энергетические ресурсы теплоту горячих газов, образующихся в технологическом цикле. Энергетические котлы-утилизаторы в составе ПГУ используют теплоту уходящих газов ГТУ.

По относительному движению теплообменивающихся сред (дымовых газов, воды и пара) паровые котлы могут быть подразделены на две группы:

• газотрубные (жаротрубные, дымогарные) котлы
• водотрубные котлы

Водотрубные котлы по принципу движения воды и пароводяной смеси подразделяются на:

• барабанные (с естественной и принудительной циркуляцией: за один проход по испарительным поверхностям испаряется лишь часть воды, остальная возвращается в барабан и проходит поверхности многократно)
• прямоточные (среда между входом и выходом котла движется последовательно, не возвращаясь)

В водотрубных парогенераторах внутри труб движется вода и пароводяная смесь, а дымовые газы омывают трубы снаружи. В России в XX веке преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова. В газотрубных, наоборот, внутри труб движутся дымовые газы, а теплоноситель омывает трубы снаружи.

Обозначения

Согласно ГОСТ 3619-89, стационарные паровые котлы имеют следующую структуру обозначения:

Тип-D-P-T-FOН

Тип

• Пр в с принудительной циркуляцией (вода из барабана подаётся в испарительные поверхности специальными насосами);
• Прп в с принудительной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
• Е в с естественной циркуляцией (под действием разности плотностей воды и пара);
• Eп в с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
• П в прямоточные;
• Пп в прямоточные с промежуточным перегревом пара;
• К в с комбинированной циркуляцией (в одних поверхностях естественная, в других принудительная);
• Кп в с комбинированной циркуляцией и промежуточным перегревом пара.

D

Паропроизводительность котла, т/ч.

P

Давление на выходе из котла, МПа (ранее часто указывалось в кгс/см²)

T

Температура на выходе из котла, °C (для котлов, генерирующих насыщенный пар, не указывается). Если температура после промперегрева отличается от температуры первичного пара, она указывается через дробь.

F

Вид топлива (если топка не слоевая):

• К в каменный уголь и полуантрацит (тощий уголь);
• А в антрацит, антрацитовый штыб (шлам);
• Б в бурый уголь, лигниты;
• С в сланцы;
• М в мазут;
• Г в природный газ;
• О в отходы, мусор;
• Д в другие виды топлива.

O

Тип топки (для газомазутных не указывают, кроме «В»):

• Т в камерная топка с твердым шлакоудалением;
• Ж в камерная топка с жидким шлакоудалением;
• Р в слоевая топка (решетка);
• В в вихревая топка;
• Ц в циклонная топка;
• Ф в топка с кипящим (флюидизированным) слоем (стационарным и циркулирующим);
• И в иные виды топок, в том числе двухзонные.

Н

"Н", если котёл под наддувом.

Параметры котла по возможности подбираются по стандартному ряду. После обозначения по ГОСТ может писаться в скобках заводская марка, например, Е-75-3,9-440БТ (БКЗ-75-39ФБ).

Барабанные котлы

Циркуляция воды в барабанном котле с принудительной циркуляцией
1 Питательный насос
2 Экономайзер
3 Подъемные трубы
4 Опускные трубы
5 Барабан
6 Пароперегреватель
7 В турбину
8 Циркуляционный насос

Вода в этом котле, пройдя экономайзер, попадает в барабан (находится вверху котла), из которого под действием силы тяжести (в котлах с естественной циркуляцией) попадает в опускные необогреваемые трубы, а затем в подъёмные обогреваемые, где происходит парообразование (подъёмные и опускные трубы образуют циркуляционный контур). Из-за того, что плотность пароводяной смеси в экранных трубах меньше плотности воды в опускных трубах, пароводяная смесь поднимается по экранным трубам в барабан. В нем происходит разделение пароводяной смеси на пар и воду. Вода заново идёт в опускные трубы, а насыщенный пар уходит в пароперегреватель. В котлах с естественной циркуляцией кратность циркуляции воды по циркуляционному контуру в от 5 до 30 раз. Котлы с принудительной циркуляцией оснащены насосом, который создаёт напор в циркуляционном контуре. Кратность циркуляции составляет 3в10 раз. Котлы с принудительной циркуляцией на территории постсоветского пространства распространения не получили. Барабанные котлы работают при давлении меньше критического.

Прямоточные котлы

Циркуляция воды в прямоточном котле
1 Питательный насос
2 Экономайзер
3 Испарительные трубы
6 Пароперегреватель
7 В турбину

Прямоточные котлы не имеют барабана. Через испарительные трубы вода проходит однократно, постепенно превращаясь в пар. Зона, где заканчивается парообразование, называется переходной. После испарительных труб пароводяная смесь (пар) попадает в пароперегреватель. Очень часто прямоточные котлы имеют промежуточный пароперегреватель. Прямоточный котел является разомкнутой гидравлической системой. Такие котлы работают не только на докритическом, но и на сверхкритическом давлении.

См. также

• Конденсационная электростанция
• Водогрейный котёл
• Котёл отопительный
• Котёл водотрубный
• Котёл газотрубный
• Взрыв котла

Ссылки

• Описание современных паровых котлов

Литература

• Паровые котлы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.) в СПб., 1890в1907.
• Энергетические установки электростанций / Э. П. Волков, В. А. Ведяев, В. И. Обрезков; Под ред. Э. П. Волкова.-М. : Энергоатомиздат, 1983. в 280 с.
• Советский энциклопедический словарь. в М.: «Советская энциклопедия», 1990
• ГОСТ 23172-78*. Котлы стационарные. Термины и определения