- Пароперегреватель
-
Пароперегрева́тель — устройство, предназначенное для перегрева пара, то есть повышения его температуры выше критической. Использование перегретого пара позволяет значительно поднять КПД паровой установки. Перегретый пар широко применяется для питания турбин на тепловых электростанциях, с начала XX века использовался на всех типах паровозов. Также были разработаны проекты ядерных реакторов, где часть технологических каналов должны были использоваться для перегрева пара перед подачей в турбины (подробнее см. в статье РБМК).
Пароперегреватель представляет собой систему трубчатых каналов, проходящих через топку. Для того, чтобы уменьшить отложения накипи на стенках, пароперегреватели подключаются к системе после паросепараторов, отделяющих мелкие капли воды. Образование накипи приводит к увеличению теплового сопротивления стенок каналов, что, в свою очередь, приводит к перегреву и выгоранию элементов пароперегревателя.
При использовании низкосортных углей часто возникает проблема абразивного износа труб пароперегревателя продуктами горения. Для снижения износа применяют газотермическое напыление защитных покрытий.
Классификация пароперегревателей
- радиационные;
- конвективные;
- комбинированные (радиационно-конвективные).
В свою очередь, конвективные пароперегреватели различаются по соотношению потоков пара и нагревающего газа на:
- прямоточные (направления движения греющей и нагреваемой среды совпадают);
- противоточные (направления движения сред противоположны);
- комбинированные.
Прямоточные пароперегреватели создают максимальные разности температур между паром и газом, но имеют низкий срок службы из-за пережигания (разрушения в результате длительного воздействия недопустимо высокой температуры) труб. У противоточных наиболее интенсивно охлаждаются витки в зоне высоких температур, однако у них тоже возможен пережег при накоплении накипи и снижения степени охлаждения трубы. Комбинированные пароперегреватели работают с противотоком в области низких температур газов и прямотоком в области высоких температур, достигая компромисса между свойствами двух предыдущих типов.
В целях повышения стабильности температуры пара на выходе пароперегревателя он может быть оборудован специальным регулятором, который работает на одном из следующих принципов:
- управляемый впрыск конденсата на входе пароперегревателя, что изменяет степень влажности пара;
- направление части пара в пароохладитель (наиболее распространен);
- регулирование потока нагревающих газов;
- поворот горелок котла и др.
В современной энергетике, в котлах высокого и сверхвысокого давления, применяются промежуточные (вторичные) пароперегреватели, в которые подается пар после расширения в цилиндре высокого давления паровой турбины. Промежуточный перегрев пара применяется для снижения степени влажности пара в последних ступенях турбины и как следствие - получения возможности понизить давление на выходе из турбины. Это позволяет полнее использовать теплоту подведенную с паром и как следствие повысить КПД установки. Конструкция вторичных пароперегревателей принципипально не отличается от конструкции первичных.
Литература
Категории:- Устройство паровоза
- Паровая машина
- Теплотехника
Wikimedia Foundation. 2010.