Воздухоподогреватели

Воздухоподогреватели предназначены для утилизации тепла уходящих топочных газов. Подача подогретого в воздухоподогревателях воздуха к горелкам интенсифицирует процесс горения, способствует повышению температуры газов в топке, значительно увеличивает передачу тепла трубчатым змеевикам за счет излучения. Подсчитано, что при вводе в систему подогрева воздуха расход топлива можно уменьшить на 10 – 12 % и увеличить КПД печи. Опыт эксплуатации показывает, что для предотвращения коррозии трубок воздухоподогревателей, особенно при использовании высокосернистых топлив в горелках, температура стенок была выше температуры точки росы топочных газов на 5 – 10º, т.е. не ниже 130º С. Для этого применяют предварительный или промежуточный подогрев холодного воздуха или специальные схемы компоновки поверхности нагрева. Предварительный или промежуточный подогрев воздуха осуществляется либо рециркуляцией части горячего (метод байпасирования), либо дополнительным подогревом поступающего воздуха в калориферах до входа в воздухоподогреватель с использованием в качестве теплоносителя отработанного пара или горячей воды.

Рис. 25. Воздухоподогреватель ВТР конструкции Гипронефтемаша: 1 – трубчатая секция; 2 – смесительная камера; 3 – штуцера рециркуляции воздуха; 4 – обдувочные трубы с соплами 5 – переточный короб; 6 – распределитель входного раструба; 7 – выходной раструб.

В рекуперативных трубчатых воздухоподогревателях (ВТР) конструкции Гипронефтемаша (рис. 25) обогрев поступающего из вентиляторов холодного воздуха осуществляется в межтрубном пространстве двух вертикальных трубчатых секций 1, установленных на общей раме. Трубки секций изготавливают из углеродистых сталей с диаметром 50 – 75 мм и длиной 5 м, на концах они соединены с трубными решетками на сварке или развальцовке. Сверху над секциями размещается переточный короб 5, верхняя крышка которого состоит из шести частей, легко открывающихся при чистке труб. Горячие топочные газы подводятся снизу первой секции, проходят внутри вертикально расположенных трубок в короб, затем движутся во вторую секцию и направляются в дымоходы. К секциям с обеих сторон присоединяются два раструба. На входном раструбе, внутри которого имеются распределительные элементы 6, крепится смесительная камера 2.

Холодный воздух воздуходувкой нагнетается в смесительную камеру, где смешивается с горячим воздухом рециркуляции, нагреваясь до 80º С, а затем по распределительным элементам входного раструба равномерно проходит в межтрубное пространство секции. Далее воздух, нагретый движущимся в трубном пространстве секции горячими топочными газами, выходит через выходной раструб 7 на противоположной стороне и по воздуховоду поступает в коллектор горелок для поддержания горения. Часть горячего воздуха (до 40%) через патрубок 3 по байпасному воздуховоду посредством воздуходувки отводится на камеру смешения на рециркуляцию. Количество подаваемого рециркулята автоматически регулируется в зависимости от температуры подаваемого воздуха таким образом, чтобы температура стенок воздухоподогревателя была не ниже температуры росы. Для периодической очистки труб от отложений на верхней и нижней плоскостях торцов трубок установлены два узла обдувки сжатым воздухом, состоящие из труб с воздухоподводящими соплами 4, снабженными механизмами перемещения.

По сравнению с другими типами, воздухоподогреватели типа ВТК отличаются незначительными потерями напора (в мм вод. столба): тракт топочных газов – 120; воздушный тракт – 85; по линии рециркуляции – 50. При значительных потерях напора приходится включать в систему воздухоподогревателей дополнительные дутьевые воздуходувки и дымососы, что приводит к снижению технико-экономических показателей печи.