Угловой котел - Corner tube boiler

Угловой котел - это разновидность естественной циркуляции. водотрубный котел который отличается от других водотрубных котлов характерным водно-паровым циклом, а предварительное отделение нагретого пара от пароводяной смеси происходит вне барабана и ненагреваемых сливных труб.[1]

Принцип

Угловые котлы были разработаны для небольшой паропроизводительности. В основе конструкции лежали два фактора, которые наряду с отличной циркуляцией воды должны обеспечивать соответствующее охлаждение даже при небольших нагрузках. Его особенность - это Монокок корпус, т.е. ненагреваемые сливные трубы образуют опорную раму[2] а не термически нагруженные трубки, отсюда и название угловой трубчатый котел.[1] Кроме того, трубопроводная система (система) также ответственна; для управления вертикальными трубами и распределением воды в стояках и нижних секциях, а также для сбора пароводяной смеси и выполнения определенного предварительного разделения пароводяной смеси.[3][4] Проще говоря, циркуляция воды происходит одновременно через барабан и через неотапливаемые нижние уголки вне барабана.[5]

История

В течение Вторая Мировая Война возникла нехватка топлива, такого как газ и бензин, а также возникла идея запуска дизельных двигателей с использованием пара, что привело к разработке нового типа котла.[6] Доктор Генрих Воркауф разработал первую конструкцию нового котла с естественной циркуляцией, который затем в 1944 году был установлен на грузовик.[2]Используя этот принцип, доктор Форкауф разработал однобарабанный котел со сливными трубами в четырех углах и назвал этот котел Eckrohrkessel (немецкое название). Угловой трубчатый котел дословный перевод слова Eckrohrkessel, (Eck = угол, rohr = труба и kessel = бойлер)

Работающий

Схема работы циркуляции воды в угловом котле

Вода стекает из барабана (6) через нижние уголки (7) и распределяется по разным стоякам (4). Пароводяная смесь циркулирует и течет вверх по стоякам. В зоне радиационного нагрева через предварительный сепаратор (также известный как перекрестный коллектор) (3) происходит предварительное отделение пара от пароводяной смеси. Отделенный пар проходит через верхнюю трубу (5), а пароводяная смесь также течет через коллекторную трубу (3) в барабан (6). В барабане происходит окончательное отделение пара от пароводяной смеси. Остальная вода проходит через ненагреваемые возвратные трубы (1) и сливные трубы (7) к распределителю / коллектору задней стенки (2). Из-за возврата воды из ненагреваемых сливных стаканов (1) происходит активная циркуляция.[7]

Преимущества

  • Самонесущая конструкция за счет четырех сливных стаканов, то есть четыре сливных стакана в четырех углах, образуют жесткий каркас и не требуют подвесных рам или оборудования.
  • Он может расширяться от основания во всех направлениях и адаптироваться к различным условиям эксплуатации.[2]
  • Тепловое расширение происходит сверху вниз, и при использовании колосникового топки колосниковая топка минимизирует разницу в тепловом расширении за счет образования уплотнения между колосниковой решеткой и котлом.
  • Более короткий путь подачи воды к стоякам приводит к более быстрой и надежной работе при различных нагрузках и быстрому запуску.[1]
  • Может сочетаться с Концентрированная солнечная энергия завод (CSP), а также для повышения эффективности (выше 33%), где основные виды топлива биомасса, lПосадочный газ и дерево.[8]
  • Конструкция и расположение поверхностей нагрева являются гибкими, так как вода может подаваться непосредственно из барабана, который расположен достаточно далеко от поверхностей нагрева.[1]
  • Низкий риск Вспенивание . Поскольку вода и пароводяная смесь, подаваемая в барабан, все время поддерживает одинаковый и постоянный уровень, оставляя пространство над уровнем воды в барабане. (см. схему на рис.).[1]
  • Быстрое изменение нагрузки и надежная работа при переменных нагрузках и при любых значительных изменениях давления, поскольку уровень воды в барабане остается стабильным и не подвержен турбулентности.
  • Требуется меньше стали, поскольку отсутствует нижний корпус котла и, кроме того, отсутствие нижнего барабана устраняет нежелательные термические напряжения.

Недостатки

  • Проектирование и строительство являются результатом детального проектирования и, следовательно, делают его дорогим.

Топлива

Различные виды топлива, которые могут использоваться или обычно используются в США, Европе и странах Тихого океана: Багасса, Биомасса, Лигнит, Каменный уголь, Чешуйчатая кора, Топливный газ, Промышленные отходы, хафф-газ, МФО (судовой мазут), Органическая материя, Масло, Мусор, Рисовая шелуха, Каучуковое дерево, Осадок, Дерево, Щепки.[6]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Томе-Козьминский, Карл Дж. (1994). Thermische Abfallbehandlung. Германия: EF für Energie und Umwelttechnik. С. 393–394. ISBN  3-924511-77-2.
  2. ^ а б c Майер, Фриц (1986). Угловой котел. Германия: Реш. п. 99. ISBN  3-87806-033-5.
  3. ^ Блок, F; Лалоне, Жируар, Летендере (май 1977 г.). «Проектирование котла на отработанном топливе». Мощность. США: 75.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  4. ^ Йозефссон, Ларс. «Котел Экрора». Steam Esteem. Получено 11 марта 2013.
  5. ^ Воркауф, Генрих (1957). Der Wasserumlauf в Eckrohrkessel. Германия: Энергия. п. 3.
  6. ^ а б Нут, Вольфганг (2011). Vom Kofferkessel bis zum Großkraftwerk Die Entwicklung im Kesselbau (на немецком). Германия: Vulkan Verlag. п. 345. ISBN  978-3-8027-2558-6.CS1 maint: ref = harv (связь)
  7. ^ Воркауф, Генрих (1951). "Der Eckrohrkessel". VDI Zeitschrift. 93 (14): 395–397.
  8. ^ Петерсим Дж.Х., Уайт С., Тадрос А., Ванц Э. (2012). Предварительное технико-экономическое обоснование гибридной электростанции, работающей на многотопливной и концентрированной солнечной энергии, в Суонбанке, QLD. Подготовлено для сервисов ThiessPty Ltd Института устойчивого будущего, Технологический университет, Сидней, Австралия.21-25.