Каждый перегретый пар имеет свою регулировочную характеристику t_пе (D). Вид той характеристики зависит от вида теплообмена, который протекает в поверхностях ПП. Если ПП имеет чисто радиационную характеристику, то температура пара (приращение энтальпии пара) с ростом нагрузки уменьшается. Т.е. радиационным считается ПП:

∂Δi/∂D < 0

Такой ПП очевидно будет располагаться в топке.

Q_Ф = ηΨ_РППF_РПП/(Ψ_срF_ст) Q_л.т. = λφ(Q_T — J''_T)

Δi = Q_фB_p/D_РПП

Посмотрим, что у нас происходит по мере увеличения нагрузке на котле. С ростом нагрузки полезное тепловыделение в топке несколько возрастает за счет роста температуры горячего воздуха, однако значительно быстрее увеличивается температура газов на выходе. Т.е при росте нагрузке (Q_T — J''_T) уменьшается. Если температура питательной воды остается неизменной, то отношение B_p/D остается постоянным, с точностью до изменения η_ка (т.е. считаем, что B_p/D = const при t_пв = const). Но так происходит не всегда. Тогда если i_п.в. возрастает с ростом D, то B_p/D — увеличивается.

При конвективном теплообмене количество теплоты определяется уравнением теплопередачи:

Q = kΔtH

но т.к. w_г возрастает (B_pV_г возрастает, α_k возрастает, температура ϑ возрастает), а значит возрастает и коэффициент теплоотдачи α₁. С увеличением расхода растет массовая скорость и растет коэффициент теплоотдачи α₂. Это все увеличивает коэффициент теплопередачи k. Причем kΔt растет быстрее чем B_p. Тогда для конвективного теплообмена:

∂Δi/∂D > 0

В котле есть поверхности нагрева, где теплообмен осуществляется конвекцией и излучением. Это ширмы. Их характеристика близка к нейтральной. Она может быть как слабо конвективной так и слабо радиационной. В общем случае ПП состоит из поверхностей с разной природой теплообмена. И его суммарная характеристика формально может быть любой. Для того, чтобы получить нейтральную характеристику нужно иметь 60% радиационных и 40% конвективных поверхностей нагрева, однако практическая реализация такого ПП теоретически возможна лишь на прямоточном котле, у которого перегрев пара осуществляется в экранах ВРЧ. Котлы барабанного типа как правило состоят из ширмовых и конвективных поверхностей, поэтому их суммарная характеристика – конвективная.

Приблизить характеристику t_пе (D) к нейтральной возможно лишь за счет расположения РПП целиком на фронтовой стене. Такое решение было реализовано на котлах Тп98 и Тп92, однако оба эти котла являлись не газоплотными. При газоплотном исполнении такое решение не возможно, т.к. различие в температурах металла испарительных и пароперегревательных экранах будет превышать 70 C. Даже если характеристика t_пе (D) будет нейтральной, в котле все равно необходимо предусматривать средства регулирования t_пе.

Причины: нестабильность состава топлива, нарушение воздушного режима, изменение температуры питательной воды, загрязнение экранов топки или труб ПП, нестабильность в работе пылепитателя. Задачи регулирования t_пе:
• Обеспечение на выходе из ПП (ГОСТ 3619-76) температуры перегрева t_пе0-10 < t_пе < t_пе0 +5, t_пе0 — по ГОСТУ для данного типа котла.
• Защита выходных витков ПП от пережога
• Обеспечение номинальной температуры ПП по тракту высокого давления в диапазоне нагрузок D_min…D_max а температуры пара промперегрева в диапазоне 60..100%.

Существующие методы регулирования t_пе делятся на 2 класса: паровые и газовые.

ППТО, регулировочная ступень и расчисленный хвост это способы, которые применяются только для промперегрева. ППО и ВПО – средства регулирования по тракту высокого давления. Рециркуляция продуктов сгорания, режимные факторы и изменение положения факела могут рассматриваться как для котлов с промперегревом, так и для котлов без промперегрева.

Различие заключается в том, что в первой группе воздействие осуществляется на рабочее тело, во втором – воздействие с газовой стороны.

Комментарии запрещены.