Регулирование температуры пара

По условиям работы турбины отклонение температуры пара от номинального значения при переменной нагрузке допускается в пределах -10 °С + 5 °С. Для поддержания заданных параметров пара, а также для предупреждения пережога труб перегревателя применяют регулирование температуры пара параперегретого. Условие регулирование температуры пара следует из уравнения теплового баланса котла, согласно которому

При КПД котла η = const и температуре питательной воды t_пв = const температута перегрева достигается, если

т. е. если отношение теплоты, вносимой с топливом Q^р_нВ, к паропроизводительности D котла остается неизменным. Условие (141) при принятых ограничениях является необходимым и достаточным для поддержания температуры перегрева в прямоточных котлах. В котлах с естественной циркуляцией пароводяной тракт разделен барабаном на экономайзерно-испарительную и перегревательную части. Количество пара, образующегося в испарительном контуре,

где Н_л - испарительная поверхность экранов, м²; q_э - теплонапряжение поверхности экранов, кВт/м²; i"_н и i"_эк - энтальпии соответственно сухого насыщенного пара и воды на выходе из экономайзера, кДж/кг.

Энтальпия перегретого пара, кДж/кг,

где Н и q - соответственно поверхность и теплонапряжение перегревателя. Подставляя в уравнение (143) значение D из выражения (142), получим

Так как отношение поверхностей Н / Нл = const, то при неизменных i'пв, КПД энтальпия i = const, если

Регулирование температуры пара и выполнение условий (141) и (145) зависит от особенностей работы поверхнагрева котла. Если перегреватель является радиационным, то при снижении нагрузки температура на выходе у него будет возрастать. При постоянстве избытка воздуха теоретическая температура горения не меняется. Остаются практически постоянными излучагельная способность факела и тепловая эффективность работы экранов. Температура Оч газов на выходе из топки изменяется медленнее по сравнению с количеством пара, поступающего в перегреватель. В результате перепад энтальпий Δi = i" - i' растет. В конвективном перегревателе со снижением нагрузки тепловосприятие, наоборот, уменьшается, поскольку расход газов прямо пропорционален паропроизводительности и температурный напор падает.

Суммарная характеристика перегревателя (температуры t перегрева от паропроизводительности D) может быть конвективной 1, радиационной 2 или нейтральной 3 (рис. 140). Выполнение условия t (D) = const (кривая 3) .возможно лишь в тракте высокого давления прямоточных котлов. Характеристика t (D) барабанных котлов является в общем случае конвективной несмотря на наличие потолочных перегревателей и ширм, а промежуточных перегревателей - чисто конвективной.Следовательно, регулирование температуры пара и выполнение условий (141) и (145) возможно лишь в случае применения специальных средств поддержания постоянства температуры перегретого пара.