Обеспечение надежности работы котлов типа Е. Гидравлический расчет котлов типа Е

Обеспечение надежности работы котлов типа Е. Гидравлический расчет котлов типа Е.

Надежность определяется испытаниями. Испытания циркуляции в основном подразделяются на эксплуатационные, типовые и доводочные. К эксплуатационным относятся испытания, проводимые при эксплуатации головных образцов, где проверяется надежность циркуляции на большом количестве циркуляционных контуров; к типовым относятся испытания, проводимые в целях проверки эффективности изменений конструкции отдельных циркуляционных панелей или экранов, а также в целях проверки их надежности при работе котла на нерасчетных параметрах; к доводочным относятся испытания, проводимые в целях выяснения причин повреждаемости и оценки изменений, направленных на повышение надежности работы отдельных элементов циркуляционных контуров.

Гидравлическая надежность циркуляционного контура: скорость циркуляции; скорость воды в опускных трубах; полезный напор экрана; сопротивление спускной системы контура.

Определению циркуляционной неустойчивости циркуляционного контура соответствуют следующие показатели: гидравлическая разверка (определяется по разности скоростей циркуляции в отдельных экранных трубах панели по сравнению со средними значениями в контуре); застой движения (медленное движение в обогреваемой трубе воды вверх или вниз, а пара - вверх, при котором возможен застой отдельных паровых пузырей в благоприятных для этого участках трубы (отводы, гибы, сварные стыки и т.д.)); опрокидывание потока (появляется вследствие скопления в трубе пара, который не может преодолеть динамического воздействия движущейся вниз воды и выйти из трубы в сборный барабан или коллектор, т.е. возникает запаривание трубы); свободный уровень (уровень в трубе, выведенной в паровое пространство барабана, который появляется при прекращении движения воды вследствие невозможности поднять ее до высшей отметки трубы. При этом на участке выше уровня воды в трубе медленно движется насыщенный или перегретый пар).

Надежная циркуляция воды в паровом котле должна в течение его непрерывной эксплуатации поддерживать температуру стенок трубы в допустимых пределах. Для того чтобы эта задача хорошо выполнялась, необходимо непрерывно отводить тепло от поверхности нагрева. Если на каком-либо участке отвод тепла ухудшается, температура стенки повысится, а прочность металла понизится. Перегрев стенки трубы неизбежно приведет к появлению одулины, свища или разрыву трубы. Эти повреждения наступают либо быстро, либо медленно, но перегрев стенки всегда приведет к аварии.

На надежность циркуляции влияет режим работы котла. При повышенных нагрузках циркуляция наиболее интенсивна, а следовательно и надежна. При пониженных нагрузках циркуляция ухудшается. Наиболее ненадежна циркуляция при растопке котла. Циркуляция может нарушиться как при быстром повышении давления, так и при его снижении.

Паропроизводительность контура, кг/с:

, где Qк - тепловосприятие циркуляционного контура, кВт; G - расход циркулирующей в контуре воды, кг/с; Δhб, Δhоп, Δhсн – недогрев воды в барабане до кипения, тепловосприятие опускных труб и учёт сноса пара, кДж/кг; r – теплота парообразования.

Средний расход пара на обогреваемом участке паросодержащей части трубы, кг/с:

Средняя и конечная скорость пара, м/с:

; . Где ρ11 – плотность пара при давлении в барабане, кг/м3; F – суммарное сечение подъёмных труб, м2.

Скорость пароводяной смеси, м/с:

, где W0 – скорость циркуляции, м/с.

Движущий напор контура, Па:

, где Hпар – высота паросодержащей части контура, м; ρ1 и ρ11 – плотность воды и плотность пара на линии насыщения кг/м3.

Полезный напор, Па:

, где ΣΔPтр+ΣΔPм – сумма всех потерь на трение и местных сопротивлений в подъёмной части контура, Па.