Воздухоподогреватели котлов

Описание воздухоподогревателей.

Существуют  два принципа передачи тепла в  воздухоподогревателе от газов к воздуху: рекуперативный и регенеративный. Рекуперативные воздухоподогреватели, применяемые в котлостроении, бывают стальные трубчатые и пластинчатые, чугунные (ребристые, ребристо-зубчатые и пластинчатые) и стеклянные.

К регенеративным относятся воздухоподогреватели с  вращающимся ротором (РВП); с вращающимися коробками (типа Роте-мюле);  с движущимся теплоносителем.

Рекуперативные воздухоподогреватели являются наиболее простыми теплообменниками. В процессе передачи тепло проходит непрерывно через стенку, с одной стороны которой проходят газы, с другой стороны — воздух. Наиболее распространенным рекуперативным воздухоподогревателем является трубчатый (ТВП). Трубчатый воздухоподогреватель прост в изготовлении и эксплуатации, но имеет большую массу и занимает большой объем. При значительной коррозии «холодного» конца (особенно «холодных» углов) появляются заметные перетоки воздуха в газовый тракт, а замена кубов трубчатого воздухоподогревателя является весьма трудоемкой операцией. Масса наиболее крупных ТВП достигает 2000 т.

Пластинчатые воздухоподогреватели из прямых стальных листов в настоящее время не изготовляются вследствие их более сложного (по сравнению с трубчатыми) изготовления и невысокой надежности.

Использование в последнее время  пластинчатых воздухоподогревателей из стальных профильных листов в газотурбинных установках (типа НЗЛ 1) показывает, что такие воздухоподогреватели могут найти применение и в котлах.

Чугунные воздухоподогреватели являются сравнительно металлоемкими и находят применение лишь в небольших котлах. В то же время применение пластинчатых чугунных воздухоподогревателей на холодном конце более мощных котлов может представить определенный интерес в связи с повышенной их коррозионной стойкостью.

Обнадеживающие результаты показывают стеклянные трубчатые воздухоподогреватели, устанавливаемые как в СССР, так и за рубежом в опытном порядке на холодном конце котлов различной мощности, в том числе газомазутных котлов блоков 300 МВт.

Наибольшее  распространение в настоящее  время нашли регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели. Передача тепла в регенеративных воздухоподогревателях происходит иначе, чем в рекуперативных. Поверхность теплообмена омывается поочередно то газовым, то воздушным потоком. В газах она нагревается, а перейдя на воздушную сторону, передает тепло воздуху. Эти воздухоподогреватели отличаются компактностью, значительно меньшей массой по сравнению с трубчатыми воздухоподогревателями независимостью присосов воздуха от коррозии поверхности теплообмена.

В целях борьбы с коррозией на холодном конце может устанавливаться эмалированная или неметаллическая поверхность теплообмена. Благодаря применению профилированных листов набивки в РВП удается добиться высокой интенсификации теплообмена. В настоящее время изготавливаются РВП с ротором диаметром до 17 м. Двух таких РВП достаточно для установки на котле газо-мазутного моноблока мощностью 1200 МВт. К недостаткам РВП следует отнести сложность уплотнительиых устройств и большую массу вращающегося ротора, которая требует разработки специального привода и подшипников большой грузоподъемности. За последние годы находят применение регенеративные воздухоподогреватели с вращающимися коробами (типа Ротемюле). В этом воздухоподогревателе большая масса поверхности теплообмена неподвижна, а вращаются имеющие сравнительно небольшую массу патрубки. Недостатками его являются так же, как и в РВП, сложность устройства уплотнений, недоступность во время работы подшипников и уплотнений, большая сложность устройства для очистки.

Помимо указанных, в настоящее время начинают применяться воздухоподогреватели с движущимся твердым теплоносителем (дробепоточные регенеративные воздухоподогреватели — ДРВ). ДРВ обладают важными свойствами: минимальными протечками воздуха, способностью самоочистки движущегося теплоносителя, возможностью применения неметаллических зернистых материалов (гравий, керамические и стеклянные шарики). Опытно-промышленные образцы, установленные на котлах производительностью 50 т/ч, прошли эксплуатационную проверку. Как показали опыт эксплуатации и испытания, выполненные ЦКТИ и БКЗ, эти воздухоподогреватели надежны в работе и обеспечивают глубокое охлаждение дымовых газов (до температуры 120" С). Основной их недостаток заключается в трудности подъема теплоносителя в бункера.

С целью  борьбы с коррозией на некоторых  котлах были опробованы воздухоподогреватели с промежуточным теплоносителем, а на ЗиО (совместно с ВТИ) разработана конструкция каскадного трубчатого воздухоподогревателя.

Воздухоподогреватель  ТЭЦ-1.

Трубчатый воздухоподогреватель с поверхностью нагрева 15770 (16400) м² выполнен по двухпоточной для газов схеме из труб Ø 40х1,5 мм, сталь З. I ступень имеет 5 ходов по воздушной стороне для котлов cт. № 2,3,4,5,7 и 3 хода для котлов ст. № 6,8,9,10,11,12,13. Нижний куб спроектирован съемным с целью обеспечения замены его при наличии коррозии.