Принцип работы парового котла

Паровой котёл — это конструктивно объединенный в одно целое комплекс устройств для получения пара под давлением за счет тепловой энергии от сжигания топлива, при протекании технологического процесса или преобразования электрической энергии в тепловую.

Примечание. В котел могут входить полностью или частично: топка, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, каркас, обмуровка, тепловая изоляция, обшивка. (ГОСТ 23172-78. Котлы стационарные. Термины и определения).

В топливных котлах источником тепла является тепло от сгорания топлива (уголь, газ, дизельное топливо и т. д.). В зависимости от типа котла и вида используемого топлива оборудование может иметь различную конструкцию, но не смотря на это, окончательный результат технологического процесса в любом паровом котле — пар под давлением.

В этой статье подробно рассмотрим конструкцию и принцип работы паровых котлов BOOSTER.

Конструкция парового котла BOOSTER

Водотрубные паровые котлы BOOSTER предназначены для генерации насыщенного пара, источником тепла является сгорание газового или жидкого топлива. За счёт использования экономайзера КПД котлов может достигать 99%.

Основными преимуществами котлов BOOSTER являются
компактность быстродействие  высокий КПД

Существуют свыше 100 моделей паровых котлов BOOSTER, отличающихся по паропроизводительности, КПД и потребляемому топливу, но принцип действия у всех моделей одинаков за исключением незначительных особенностей.

Устройство и принцип действия рассмотрим на примере парового котла BOOSTER серии BSS с экономайзером

Трубный пучок котлоагрегата состоит из верхнего и нижнего коллекторов, соединённых двумя рядами вертикальных труб, расположенных по концентрическим окружностям в шахматном порядке. Внутренний ряд экранных труб образует цилиндрическую топочную камеру. Поверхность внутреннего ряда экранных труб, образующая топку, является радиационной частью, остальные поверхности являются конвективной частью.

Водотрубная сторона условно разделена на две части:

• водяное пространство — занимает ~2/3 части трубного пучка;
• паровое пространство — в верхней части трубного пучка.

Нужный уровень котловой воды поддерживается водомерной колонкой, в которой находятся электроды уровней, включающие и отключающие питательный насос.

Экономайзер котлоагрегата представляет собой кожухотрубный змеевиковый теплообменник, дымовые газы и питательная вода в теплообменнике движутся противотоком.

Сепаратор пара представляет собой цилиндрический сосуд со спиралевидным паровым каналом и опускной трубой, соединённой с нижним коллектором трубного пучка котлоагрегата.

Горелочное устройство, установленное в верхней части топки, состоит из воздушного регистра и горелки с топливной рампой.

Принцип работы парового котла BOOSTER

Подготовленная питательная вода, нагнетаемая насосом, поступает в змеевик экономайзера, где происходит её предварительный нагрев за счёт охлаждения горячих дымовых газов, подаваемых с газохода котла в газоход экономайзера. Предварительно подогретая питательная вода с экономайзера подаётся в нижний коллектор трубного пучка парового котла, где смешивается с котловой водой и поступает в зону нагрева по двум рядам труб – экранным, которые нагреваются за счёт излучения факела горелки и конвективным, где, нагрев происходит за счёт горячих дымовых газов. Вода в водяном пространстве трубного пучка нагревается до температуры парообразования и испаряясь переходит в верхнюю часть трубного пучка — паровое пространство. В паровом пространстве за счёт разницы давлений, возникающей при расходе у паропотребителя, пар поступает в сепаратор, где происходит отделение от свободной влаги (конденсат) и через главный паровой вентиль уходит к потребителю пара. Отсепарированный из пара конденсат стекает в нижнюю часть сепаратора, где, охлаждаясь, спускается по опускной трубе и попадают в нижний коллектор трубного пучка, смешиваясь с котловой водой.