Файл: Грузберг, Я. Ю. Судовые парогенераторы учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 56

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вективным пучком с водяным коллектором, а экранным пучком труб— с экранным коллектором.

Парогенератор имеет два контура циркуляции: в экранном кон­ туре вода опускается по необогреваемым опускным трубам, располо­ женным за топочным экраном по всей длине парогенератора, а в кон­ туре конвективного пучка — по последним рядам обогреваемых труб или по необогреваемым торцовым трубам. За конвективным пучком расположен вертикальный петлевой пароперегреватель. Все горячие газы проходят через этот пучок и пароперегреватель. Благодаря зна­ чительной степени экранирования топки и одностороннему ходу га­ зов основной пучок испарительной поверхности нагрева выполнен относительно компактным.

К числу однопроточных парогенераторов относятся парогенера­ торы типа КВГ-25 и КВГ-34, установленные соответственно на се­ рийных сухогрузных судах типа «Ленинский комсомол» и танкерах типа «Прага». Указанные парогенераторы — водотрубные, главные, с мазутным отоплением; их паропроизводительность при номинальной нагрузке соответственно составляет 25т/ч (6,95 кг/с) и 34т/ч (9,45 кг/с). Оба типа парогенераторов снабжены водяными экономайзерами. На парогенераторе КВГ-25 установлен трехходовой газовый воздухопо­ догреватель, на парогенераторе КВГ-34 — паровой воздухоподогре­ ватель. Особенностями парогенераторов типа КВГ являются: органи­ зация процесса циркуляции, подачи воздуха и топлива в топку. Эти парогенераторы имеют массовые и экономические характеристики на уровне современных водотрубных парогенераторов с естественной циркуляцией.

В процессе эксплуатации первых парогенераторов КВГ был вы­ явлен ряд недостатков их конструкции и для последующих серий су­ дов были разработаны улучшенные конструкции парогенераторов и выпущены под индексами КВГ-25К и КВГ-34К. Эти парогенераторы более надежны в эксплуатации. По сравнению с парогенераторами КВГ первых моделей уменьшены гидравлические сопротивления па­ рового тракта, улучшена компоновка пароперегревателя и предусмот­ рена возможность выема его для ремонта. Наличие газовых пазух в экономайзере и пароперегревателе облегчает очистку их наружных поверхностей и обеспечивает возможность размещения большего ко­ личества сажеобдувочных устройств. В парогенераторе КВГ-34К из­ менены компоновки водяного экономайзера и парового воздухоподо­ гревателя, число топочных устройств уменьшено до четырех с заменой механических форсунок паромеханическими с более совершенными воздухонаправляющими устройствами. Эти мероприятия позволили довести значение к. п. д. парогенератора до 94%.

На рис. 8 показан общий вид парогенератора КВГ-25К. Воздух, подаваемый вентилятором, поступает в верхнюю часть переднего фронта 9 и по каналам, образованным обшивкой и стенками кожуха, направляется по воздушному коробу, охлаждая стенки и задний фронт парогенератора, через вертикальный канал 18 вверх к нижнему па­ кету воздухоподогревателя 3. Затем перепускается в верхний пакет 1 и через средний пакет 2 направл?|еТСя' в воздушный коррб переднего

2 Я. Ю Грузберг

і

I

17


Рис. 8. Однопроточный паро генератор КВГ-25К

Вход

холодного Воздуха,

фронта к воздухонаправляющим устройствам 12. Такая компоновка воздушного тракта обеспечивает предварительный подогрев воздуха и повышение температуры стенок труб воздухоподогревателя, что уменьшает вероятность появления их коррозии, особенно при сжига нии высокосернистых топлив.

Парогенератор имеет два контура циркуляции: притопочный и конвективный. Между парообразующими трубами этих контуров рас­ положен пароперегреватель 15. Притопочный контур циркуляции образуется боковым экраном и притопочным пучком испарительных труб. Подъемными трубами контура являются трубы экрана 10 диа­ метром 44,5 X 3 мм, образующие сплошную стенку, и трубы притопочного пучка 14, два первых ряда которого имеют диаметр 44,5 X X 3 мм, а два ряда 29 X 2,5 мм. Движение воды вниз (опуск) проис­ ходит по сдвоенному ряду опускных труб 11 диаметром 57 х 3,5 мм. Трубы экрана и притопочного пучка замкнуты на экранный коллек­ тор 13.

Второй контур циркуляции является независимым и включает конвективный пучок труб 17 диаметром 29 X 2,5 мм, расположенный за пароперегревателем 15. Все трубы этого пучка подъемные. Опуска­ ние воды в конвективном контуре осуществляется по двенадцати необогреваемым трубам большого диаметра 114 X 7 мм, расположенным по 6 шт. с переднего и заднего фронтов парогенератора. Вода по тру­ бам обратной воды подводится из пароводяного коллектора 4 в водя­ ной коллектор 16.

В парогенераторе применены развитые хвостовые поверхности на­ грева, позволившие повысить к. п. д. котла. За конвективным пучком

установлен водяной экономайзер 19

змеевикового типа, собранный

из гладких труб диаметром 29 X 2,5

мм. За водяным экономайзером

расположен воздухоподогреватель, выполненный из вертикальных тонкостенных труб диаметром 38 X 2,0 мм, внутри которых прохо­ дят дымовые газы. Для очистки труб от сажи предусмотрено саже­ обдувочное устройство 20.

В пароводяном коллекторе 4 размещены следующие устройства: успокоительный лист 6 и отбойный щит 5 для обеспечения допусти­ мой влажности отбираемого пара, воронка верхнего продувания (на рисунке не обозначена) для отвода парогенераторной воды с большой концентрацией солей, вспомогательный пароохладитель 7 для охлаж­ дения перегретого пара, потребляемого вспомогательными механиз­ мами, питательная труба 8 для распределения питательной воды.

Процессы питания, горения и перегрева пара автоматизированы. Основные характеристики парогенератора КВГ-25К при номинальной нагрузке следующие:

Паропроизводительность, кг/с (т/ч) ...................

. . . .

6,95(25)

Рабочее давление пара, МН/м2 (кгс/см2)

4,4(44)

Температура пара, °С:

 

470

перегретого..................................................................

 

охлажденного......................................................

Вт/м3

280

Теплонапряжение топочного объема,

938-ІО3 (807-ІО3)

[ккал/(м3- ч )]..................................................................

 

Коэффициент полезного действия, % ..............

 

93

2*

 

19


5750

Рис. 9. Однопроточный парогенератор КВГ-34К

20

На рис. 9 изображена схема модернизированного парогенератора КВ Г-34 К, установленного на судах типа «София». В парогенераторе применен паровой способ подогрева воздуха посредством двухсекцион­ ного парового воздухоподогревателя. Греющий пар и конденсат дви­ жутся внутри трубок, а воздух омывает наружную поверхность на­ грева. При паровом способе подогрева воздуха высокий к. п. д. паро­ генератора достигается благодаря увеличению тепловосприятия во­ дяного экономайзера, обеспечивающего требуемое снижение темпера­ туры уходящих газов. Поверхность нагрева экономайзера выполнена в виде четырех пакетов труб, имеющих гнутоштампованные соедине­ ния.

Водяной экономайзер и пароперегреватель выполнены с газовыми пазухами, чем обеспечивается удобство их очистки и возможность установки 13 сажеобдувочных устройств, из которых три размещены в газовой пазухе пароперегревателя. Эксплуатационный к. п. д. па­ рогенератора повысился на 0,5— 1% по сравнению с КВГ-34.

Процессы питания, горения и перегрева в парогенераторах КВГ-34К автоматизированы полностью. Основные характеристики парогенератора КВГ-34К при номинальной нагрузке следующие:

Паропроизводительность, кг/с

( т / ч ) ...................

9,45 (34)

Рабочее давление

пара, МН/м2 (кгс/см2) . . . .

4,4(44)

Температура пара, °С:

 

 

перегретого

 

 

470

охлажденного..................................................

 

280

Теплонапряжение

топочного

объема, Вт/м3

 

[ккал/(м3- ч )]..............................................................

 

 

940-ІО3 (810-ІО3)

Коэффициент полезного действия, % . . . .

94

Требованиям эксплуатации в большей степени удовлетворяют

двухколлекторные вертикальные однопроточные парогенераторы, по­

лучившие за последние годы широкое применение на судах транспорт­

ного флота.

 

 

 

На рис. 10 представлена компоновка двух

судовых водотрубных

однопроточных двухколлекторных парогенераторов фирмы Килер-

Ховальдсверке, примененная на ряде современных иностранных су­

дов. Парогенераторы выполнены в одном блоке. Такая компоновка

типична для судовых парогенераторных установок иностранной по­

стройки и позволяет использовать вертикальную шахту для развития

хвостовых поверхностей нагрева парогенераторов, т. е. экономайзера

ивоздухоподогревателя.

Внижней части, между парогенераторами, в ДП судна имеется проход, в котором расположен пост управления горением. На каж­

дом парогенераторе установлено по четыре форсунки системы Тодд с механическим распыливанием топлива. Форсунки размещены на равном расстоянии по длине котла, так что поверхности нагрева паро­ генератора полностью омываются дымовыми газами. Большая степень экранирования топки обеспечивает хороший теплообмен в топке. Между основным испарительным конвективным пучком труб 3 и паро­ перегревателем имеется свободное пространство, что облегчает очистку и обдувку их труб с газовой стороны.

21


В парогенераторе четыре контура циркуляции. Первый контур образован трубами конвективного пучка: опускными являются трубы периферийного пучка 3, а подъемными — трубы 5, расположенные

Рис. 10. Компоновка двух однопроточных парогенераторов

до пароперегревателя. Во втором контуре вода поступает из нижнего водяного коллектора по перепускным трубам 8 в экранный коллек­ тор; пароводяная смесь отводится по подъемным трубам 6 в верхний пароводяной коллектор.

22

Боковые экраны образуют третий и четвертый контуры циркуля­ ции. В этих контурах все экранные трубы являются подъемными, а питание боковых экранных коллекторов осуществляется из нижнего водяного коллектора по перепускным трубам 7.

Пароперегреватель расположен за пучком подъемных труб и под­ держивается трубами 4. На парогенераторах установлены ребристые пластинчатые воздухоподогреватели 2, в которых воздух подогре­ вается от 80 до 250° С. Воздух, необходимый для горения топлива, подается двумя электровентиляторами (по одному на каждый пароге­ нератор). Вентиляторы расположены в верхней части машинно-ко­ тельного отделения. Они забирают наиболее теплый воздух из шахты отделения и через наружный воздушный короб подают его в воздухо­ подогреватель. Такая компоновка воздушного тракта обеспечивает предварительный подогрев воздуха, позволяет уменьшить тепловые потери от излучения и повысить к. п. д. котла.

При малой нагрузке воздух через шибер направляется к воздухо­ направляющим устройствам, минуя воздухоподогреватель, что пре­ дотвращает охлаждение дымовых газов ниже точки росы.

Для периодической очистки воздухоподогревателя предусмотрено промывочное устройство, состоящее из поворотных сопловых трубок 1, установленных над секциями воздухоподогревателя.

Основные характеристики парогенератора следующие:

Паропроизводительность, к г /с ( т /ч ) .......................................

9,45(34)

Рабочее давление пара, МН/м2 (кгс/см2) ...............................

4,4(45)

Температура перегретого пара, ° С ...........................................

450

Теплонапряжение топочного объема, Вт/м3 .......................

670-ІО3

Значительное распространение на судах в течение последних лет получили Д-образные однопроточные парогенераторы, которые хо­ рошо вписываются в габарит машинно-котельного отделения и дают возможность удобной компоновки пароперегревателя и хвостовых поверхностей нагрева. Парогенераторы этого типа установлены на танкерах «Дружба» и «Мир» (рис. 11). Их топки имеют развитое экра­ нирование. За третьим рядом испарительных труб расположен двух­ секционный горизонтальный пароперегреватель.

Каждый экран имеет независимый контур циркуляции, что повы­ шает надежность его работы. Парогенератор оборудован развитым экономайзером, паровым воздухоподогревателем и сажеобдувочными автоматизированными устройствами.

Основные характеристики парогенератора при номинальной на­ грузке следующие:

Паропроизводительность, кг/с

( т / ч ) ...................

8,2(30)

Рабочее давление, МН/м2 (кгс/см2) .......................

4,4(44)

Температура перегретого пара,

° С ...............................

454

Расход топлива, кг/с ( к г / ч ) ...................................

объема,

0,61(2196)

Теплонапряжение топочного

Вт/м3

[ккал/(м3- ч )]..................................................................

 

600-ІО3 (510-103)

Коэффициент полезного действия, % .......................

92,5

Поверхность нагрева, м2 ..............................................

 

557,8

Удельный паросъем, кг/(м2- с )

......................................

0,015

23