Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Каркас. Каркасом котла називаючи-ють металеву конструкцію, яка підтримує барабан, поверх-ності нагріву, обмурівку, сходи і майданчики, а також допоміжні-ні елементи агрегату і передає їх вага на фундамент. Котли низького тиску і малої виробляй-ності встановлюються на раму, закріплену безпосередньо на фундаменті, або цегляну обмуров-ку, і тоді основним призначенням каркаса є надання обмуровке парогенератора більшої стійкості і міцності. Каркас сучасного котла є складною ме-левих конструкцією, і на його виготовлення витрачається велика кількість металу. В котлах високого тиску маса каркаса становить 20 - 25% всієї маси металу котла, або 0,8 - 1,2 т на тонну його вартовий виробник-ності. Каркас являє собою рамну конструкцію, виконану з стандартних металевих про-філей, виготовлених з малоуглеро-дист стали марки Ст.3, і складається з ряду основних і допоміжних колон і з'єднують їх горизон-тальних балок, що сприймають на-грузку від барабанів, трубної системи поверхонь нагріву, а також гори-зонтальним і діагональних балок, службовців для додання міцності і жорсткості системі каркаса.
На рис. 67 показана схема кар-каса барабанного котла високого тиску.
Колони виконан-ються зазвичай з двох сталевих швелерів або двотаврових балок, жорстко з'єднаних між собою накладками з листової сталі; колони пере-дають на фундамент значні зосереджені навантаження - сотні тонн. Щоб уникнути надмірних питомих тисків на фундамент колони снаб-жаются черевиками (рис. 68), виконаними з листової сталі і кутників. Опорна площина черевиків розраховується на допустиме для матеріалу фундаменту напруги-ня стиснення і закріплюється в фунда-мент болтами або закладається в ньому. Основні горизонтальні балки при-варіваются до колон і утворюють разом з ними рамну систему. Ні-сущі і розпірні горизонтальні балки виконуються із сталевих швел-леров, двутавров або кутників.
Коли сортамент прокатних профілів не забезпечує необхідної міцності колон і балок, їх роблять у вигляді зварної конструкції, состав- ленной з ряду профілів і листової сталі. Частиною каркаса є помости, необхідні для обслужива-ня котла, які робо-тануть як горизонтальні ферми і збільшують жорсткість каркаса. Як і мости виконуються з рам прокатних профілів і приварених до них листів рифленої сталі. Сходи між по-мостами виконуються із сталевих по-лос, між якими приварені сту-пені. Кут нахилу сходів не повинен перевищувати 50 ° до горизонту, а їх ширина повинна бути не менше 600 мм.
Мал. 67. Схема каркаса котла:
1 - колони; 2 - несучі стельові балки; 3 - ферма;
4 - ригель; 5 - стійки
Призначення та вимоги до обмуровке. Обмурівкою котла називають систему огорож, що відокремлюють топку і газоходи від навколишнього середовища. Основним призначають-ням обмурівки є направ-ня потоку продуктів згоряння, а також теплова і гідравлічна його ізоляція від навколишнього середовища. Теплова ізоляція необхідна для зменшення втрат теплоти в навколишнє-нє середовище і для забезпечення припустимих температури зовнішньої поверх-ності обмурівки, яка по усло-виям безпечної роботи персоналу не повинна перевищувати 55 ° С. Гідрав-вої ізоляція необхідна для запобігання присосов холодного повітря в газоходи або вибивання продуктів згоряння при різниці давши лений в газоходах і зовні, яка має місце при роботі котла з розрідженням або з тиском в га-покликом тракті.
Елементи обмурівки котла працюють в різних умовах. Зовнішня поверхня обмурівки має низьку і відносно постійну температуру, внутрішня її поверхня знаходиться в області ви-сокой і змінної температури, сни-лишнього по ходу потоку газів. У напрямку потоку газів розрідження в газоходах збільшується, а тиск при роботі парогенератора під наддувом зменшується. Різні і навантаження на елементи обмурівки від її ваги і внутрішніх напружень, що виникають при неоднакових температур-них подовженнях її частин.
У найбільш важких умовах знаходиться внутрішня частина обмурівки топки, піддається впливу високої температури понад 1600 ° С, а при спалюванні твердого палива також хімічним і механічного впливу шлаку і золи. В результаті взаємодії мате-ріалу обмурівки зі шлаком, а також механічного зносу шлаком і золою відбувається руйнування обмурівки.
Конструкція обмурівки. Відповідно призначенням і ус-ловіям роботи до обмуровке пред'яв-ляють такі основні требова-ня: мала теплопровідність, герметичність, механічна міцність і термічна стійкість. Крім то-го, конструкція обмурівки повинна бути простою і не вимагати більших витрат праці і часу на її изготов-ня і монтаж.
Раніше обмуровка парогенераторів виконувалася тільки з червоного і вогнетривкої цегли, з якого викладалися її стіни і склепіння, що скріплюються сталевими балками і стяжними болтами. Обмуровка сучасних парогенераторів є комбіновану систему, ви-конання з цегли, вогнетривких плит, ізоляційних матеріалів, металевих скріплюють частин, уп-лотняющіх обмазок, металевої обшивки та інших елементів. Кон-ція обмурівки змінюється і вдосконалюється в міру розвитку парогенераторів-будови і виробництва вогнетривких виробів і ізоляційних матеріалів.
Обмурівки в залежності від кон-струкції і способу кріплення можуть бути розділені на наступні типи (рис. 70):
а) стінна цегляна обмуровка, яка спирається безпосередньо на фун-даментом;
б) полегшена обмуровка, виконан-няемое з вогнетривкої і діатомітової цегли, ізоляційних плит і сталевий обшивки, закріплена на каркасі парогенератора за допомогою металевих конструкцій;
в) легка обмуровка, виконувана з шамотобетонних або жаростійких бетонних плит, теплоізоляційних плит і металевої обшивки або ущільнювальної обмазки.
Показники зазначених типів обму-ровок характеризуються такими даними:
Стінова обмуровка застосовується для парогенераторів малої потужності при висоті стін не більше 12 м. При більшій висоті обмуровка стає механічно ненадійною. В цьому випадку вона виконується у вигляді зовнішнього облицювання з червоної цегли товщиною 1-1,5 цегли і внутрішньої футеровки з вогнетривкої цегли, яка в області неекранованої топки повинна мати товщину 1-1,5 цегли, а в газоходах з температурою 600-700 ° С - не менше 0,5 цегли (рис. 70а).
При відносно великих розмірах камери згоряння і ви-сокой температурі її стінок для пре-дотвращенія порушення зв'язку між шарами вогнетривкої і червоного кир-Піча кладку поділяють на ділянки і розвантажують футеровку по висоті (рис. 70б).
Для зменшення втрат тепла через обмурівку між облицюванням і футеровкою іноді залишають канали, які засипають уп-чим ізоляційним матеріалом - ін-фузорной землею, меленим шлаком і т.п. Для попередження виник-нення руйнують кладку внут-ренних температурних напружень, що виникають в умовах її нерівно-мірного нагрівання, в стінах кладки передбачаються температурні шви, заповнені азбестовим шну-ром, які забезпечують можли-ність її вільного розширення.
Полегшені обмурівки раніше при-змінювалися в парогенераторах середньої потужності. Конструкція полегшеної обму-ровки показана на рис. 70в. Обмуровка виконується з двох або трьох шарів різних матеріалів загальною товщиною до 500 мм. Внутрішній вогне-завзятий шар - футеровка - має тол-щину 113 мм, а при малому ступені ек-ранірованія 230 мм, середній ізоля-ційний шар з діатомітової кир-Піча - 113 мм, облицювальний шар з совелітовая плит 65-150 мм. Середній ізоляційний шар часто виконуємо-ється з совелітовая плит товщиною 100 мм, замінюють діатомітовий цегла. Зменшення товщини і маси обмурівки дозволило спирати її непо-безпосередніх на каркас, в результаті чого стало можливим виконувати її будь-якої висоти, встановлюючи через 1-1,5 м розвантажувальні пояса. При цьому вся стінка ділиться на ряд яру-сов, кожен з яких спирається на чавунні або сталеві кронштейни, укріплені на каркасі парогенера-тора. Для забезпечення можливості вільного розширення між крон-Штейном і кладкою передбачаються горизонтальні температурні шви, заповнені азбестовим шну-ром.
У деяких конструкціях для запобігання обвалень футера-ки застосовуються спеціальні кріпл-ня вертикальних ярусів до каркасу за допомогою чавунних гаків. Снаря пані обмуровка обшивається сталевими листами або захищається газонепро-ка штукатуркою (рис. 70 г).
Мал. 70. Конструкції обмуровок вертикальних стін:
а, б - масивна, вільно стоїть: 1 - розвантажувальні пояса;
2 - футеровка; в - полегшена накаркасная: 1 - сталеві або
чавунні кронштейни; 2 - фасонний шамотна цегла;
3 - горизонтальний температурний шов; 4 - фасонний шамотна
цегла; 5 - шамотна цегла; 6 - фасонний шамотна цегла;
7 - чавунний гак; 8 - горизонтальні труби, закріплені на
каркасі; 9 - легкий теплоізоляційний цегла або
теплоізоляційна плита; 10 - зовнішня металева обшивка;
11 - розвантажувальні і притягують пояса; г - щитова обмуровка:
1 - перший шар щита з вогнетривкого бетону; 2 - сталева сітка;
3, 4 - термоизолирующие плити; 5 - газощільних обмазка
Легка обмуровка накаркасного типу виконується з щитів, перебуваючи щих з двох шарів теплоізолюючих матеріалів, захищених з боку омивають їх газів шаром жароупор-ного бетону. Металева рамка щитів такої обмурівки кріпиться до каркасу парогенератора. Застосо- вуються також плити розміром 1000х500 мм і 1000х1000 м з вапняно-кремнеземистих матеріалів, покритих з боку газів жаротривким шамотобетоном. Плити, призначені для установки в незахищених трубами місцях з більш високою температурою, мають велику товщину і масу. Для передачі їх маси на каркас передбачаються додатково заставні чавунні кронштейни. Накаркасная обмуровка застосовується переважно в об-ласті пароперегрівачів, газопово-ротних камер і конвективної шахти парогенераторів великої потужності. У топках накаркасную обмурівку застосовують на прямих стінках. До-стоінствамі накаркасной конструк-ції обмурівки є її невеликі-Шая маса і суттєве полегшення монтажних робіт. Однак при такій обмуровке не можуть її ремонт і забезпечення щільності.
Натрубні обмуровка (рис. 71) виконується у вигляді окремих шарів, послідовно наносяться в пластич-ном стані на труби екранів і інших поверхонь нагріву або у вигляді плит-панелей з вогнетривким і теплоізоляційним шарами, устанав-Ліван на балки жорсткості, закріплені на трубах.
В цьому випадку панелі виготовляються на заводі, а жаротривкий шар може бути нанесений в пластичному стані на тру-би екрану вручну. Для натрубні обмурівки топки несучими елементами є труби екранів, і в результаті теплових подовжень обмуровка переміщається разом з ними.
Різновидом натрубні обму-ровки будуть діючі в топці запальні пояса.
Мал. 71. натрубні обмуровка:
1 - шар хромітової маси; 2 - сталева сітка;
3,4 - термоизолирующие плити; 5 - газощільних обмазка
Завдання тягодутьевих машин - відсмоктування димових газів і подача повітря для забезпечення нормальної роботи котла на всіх навантаженнях. Велике значення має забезпечення надійності їх роботи, бо лопат-ки димососів піддаються зносу летючої золою. Велике значення має також економічна робота тягодутьевих машин. Так, від раціональної аеродинаміки ротора залежить ККД (50 - 90%), а, слідчий-но, і витрата на власні потреби котельні установки.
У тягодутьевих установках застосовуються наступний машини: цен-тробежние (радіальні) вентилятори з лопатками, загнутими вперед (рис. 72а), або з лопатками, загнутими назад (рис. 72б), і осьові машини (рис. 73).
Вентилятори і димососи з лопатками, загнутими вперед. знайшли широке застосування завдяки тому, що навіть при помірних значеннях окружної швидкості вони дозволяють створити досить високі тиску. Однак ці машини мають невисокий ККД (65-70%). Такі тягодуттьові машини поширені в котельних установках щодо невеликої потужності.
Відцентрові тягодуттьові машини з лопатками, загнутими назад. є наибо-леї досконалими - ККД = 85 ÷ 90%. Однак підвищення тиску по-променя в 2 - 2,5 рази меншим, ніж у машин з лопатками, загнутими вперед.
Оскільки розвивається тиск, пропорційно квадрату витрати на виході з робочого колеса, то доводиться застосовувати більш високу окружну швидкість, що вимагає досить ретельного балансування ротора. Запиленість газового потоку негативно позначаючись-ється на роботі робочого колеса.
Мал. 72. Відцентровий (радіальний) вентилятор:
а - лопатки, загнуті вперед; б - лопатки, загнуті назад
Для котлів до енергоблоків потужністю 300 МВт і вище в якості димососів набули поширення осьові машини. У них газ рухається уздовж осі.
Мал. 73. Осьова Тягодутьевиє машина
Осьові тягодутьyoвие машини мають досить високі ККД (близько 65%). Коефіцієнт підвищення тиску на сту-пень - невисокий, тому застосовують кілька ступенів. На електро-станціях працюють двоступеневі осьові димососи. У зв'язку з підвищеними-шенной окружною швидкістю осьові машини мають високий рівень шуму. Велика частка динамічного тиску створює певні труднощі перетворення його в статичну. Малий радіальний зазор між лопатками і кожухом створює додаткові вимоги до монтажу та експлуатації.