Водоснабжение и отопление

Топливо, топки, котельные установки

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Воздухоподогреватель вместе с экономайзером и пароперегревателем входит в число так называемых хвостовых поверхностей котлоагрегата. Если водяной экономайзер и пароперегреватель, отнимая тепло от отходящих газов, передают его непосредственно теплоносителю, нагревая питательную воду и пар, то роль воздухоподогревателя иная. Воздухоподогреватель, отнимая тепло от отходящих газов и соответственно уменьшая потерю с отходящими газами, непосредственно это отнятое тепло теплоносителю не сообщает. Горячий воздух направляется от воздухоподогревателя в топку котла, где улучшаются условия сгорания топлива, уменьшаются топочные потери q и а, увеличивается теоретическая температура горения, следовательно, увеличивается передача тепла радиацией по сравнению с менее эффективной теплоотдачей — конвекцией. В итоге увеличивается к. п. д. всей установки в целом при одинаковых прочих условиях, уменьшается поверхность нагрева котла.

При слоевом сжигании топлива с забрасыванием новых порций сверху на горящий слой условия зажигания топлива достаточно благоприятны, и можно обходиться без горячего дутья даже при сжигании сырых и многозольных топлив. На механических топках типа цепной решетки или ступенчато-переталкивающей решетки условия зажигания топлива значительно менее благоприятны, и для успешной работы обязательно требуется горячее дутье. То же следует сказать и про условия горения пылевидного топлива, где с целью повышения теплового напряжения объема топочного пространства также применяется горячее дутье.

Схема пластинчатого воздухоподогревателя, показано, как стальные листы с одной стороны омываются отходящими газами, а с другой— нагревающимся воздухом. При изучении условий теплопередачи через стенку в котле выясняется, что главнейшим, практически единственным термическим сопротивлением является сопротивление при переходе тепла от газа к стенке. В данном случае приходится считаться с двойным таким сопротивлением, поскольку теплоотдача происходит от газовой среды к стенке, а от стенки снова к воздуху. Поэтому коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя оказывается невысоким, сам воздухоподогреватель получает громоздкие размеры.

При установке воздухоподогревателей, как правило, требуются искусственная тяга и дутье.

В отопительных установках до сих пор воздухоподогреватель не находил сколько-нибудь значительного распространения, так как сжигание топлива производилось или на простых решетках, или в шахтных топках, а умеренные форсировки котлов позволяли обходиться естественной тягой.

В настоящее время воздухоподогреватель начинает внедряться и в отопительные установки. Применение его вполне целесообразно при сжигании влажных топлив, в особенности в крупных районных паровых котельных при невысоком давлении пара, когда не удается сколько-нибудь значительно развить поверхность нагрева водяного экономайзера.

Если в установках отопительно-производственного теплоснабжения воздухоподогреватель в ряде случаев желателен, исключая сжигание антрацита, когда от горячего воздуха будет перегреваться полотно колосниковой решетки, то в установках, снабженных цепными решетками, или при сжигании пылевидного топлива воздухоподогреватель необходим. Современные теплоэлектростанции работают с регенеративным подогревом питательной воды до 120—215°.

В таких условиях водяной экономайзер получает ограниченные размеры, и воздухоподогреватель необходим также как элемент, охлаждающий отходящие газы и понижающий потерю с отходящими газами в котельной установке.

Из основного уравнения теплопередачи Q = KH(T—t) следует, что на величину поверхности нагрева существенное влияние оказывает тепловой   напор, т. е.   средняя   разность  температур между нагревающим и нагреваемым телом.

При небольших температурах подогрева воздуха с указанной точки зрения выгодно располагать, считая по ходу газов, сначала водяной экономайзер, затем воздухоподогреватель. При нагревании воздуха выше 300° экономайзер и воздухоподогреватель следует поменять местами, но в таком случае остается весьма малым интервал между температурой питательной воды и тем-j г пературой газов. м Водяной экономайзер будет поставлен, в менее выгодные условия в отношении температурного напора, и не удастся    глубоко   охладить

отходящие   газы.   В   подобных   случаях   водяной   экономайзер

устанавливается в рассечку между двумя воздухоподогревателями