Водяной экономайзер - конструкция и принцип работы. Что такое экономайзер котла отопления

Является агрегатом котельной установки, который предназначен для нагрева питательной воды, перед тем, как она поступит в котел. Подогрев воды происходит за счет тепла уходящих газов из топки. Обычно водяные экономайзеры производятся следующим образом: трубы сгибаются в вертикальные змеевики и компонуются в пакеты. Поверхность экономайзера разделяется на пакеты не выше одного метра, разрывы между ними составляют 65-80 см. Благодаря чему эксплуатация и ремонт оборудования становится максимально удобным. Трубы экономайзера в большинстве случаев располагают в шахматном порядке, так как коридорное расположение в условиях теплообмена является нецелесообразным. На электростанциях перед поступлением питательной воды в котел, она подогревается в регенеративном цикле. Нагрев производится за счет забора пара из турбины до 215-270°C. Это позволяет уменьшить размеры поверхности экономайзера.

Для удобства работы устройства и обеспечения нормальных эксплуатационных условий немаловажно, чтобы экономайзеры были оснащены арматурой, приборами безопасности, а также контрольно-измерительными приборами, которые должны находиться в зоне видимости и быть доступными для обслуживания.

Разновидности экономайзеров

Экономайзеры могут быть контактными и поверхностными. Поверхностные бывают теплофикационными и питательными. Теплофикационные экономайзеры используются для подогрева воды для систем отопления, а питательные – для подогревания воды для питания котлов.

Также экономайзеры отличаются и по материалу изготовления. Существует два вида:

чугунные экономайзеры котлов;
стальные экономайзеры котлов.

Основополагающие характеристики экономайзеров:

— схема присоединения;

— степень подогрева воды;

— индивидуальное или групповое размещение относительно котлов.

Водяные экономайзеры предназначаются для подогрева питательной воды, либо воздуха в котельных установках, а также нагрева воды в системах теплоснабжения. Вода, движущаяся снизу вверх, подогревается при помощи тепла уходящих продуктов сгорания топлива, которые движутся сверху вниз, что улучшает теплообмен. Водяные экономайзеры изготавливаются как из ребристых, так и из гладких чугунных труб. Для более высоких температур и давления устройства производятся из гладких стальных труб.

Контактные водяные экономайзеры – это устройства для подогрева воды в системах технологического и бытового горячего водоснабжения. Для бытового горячего водоснабжения, если есть промежуточные теплообменники, возможно использование тепла, полученного при помощи контактных экономайзеров. Данный вид оборудования устанавливают либо непосредственно за котлами, либо за поверхностными экономайзерами.

Чугунные экономайзеры предназначены для подогрева питательной воды в паровых котлах и системах теплоснабжения с рабочим давлением не выше 2,4 МПа. Сборка устройства происходит из двух- трехметровых ребристых чугунных труб, которые соединяют чугунными коленами. Чугунные экономайзеры поставляют в котельные как блоками, так и россыпью. Горизонтальные ряды труб, но не более 8, компонуют в группу, затем группы образуют колонны, которые разделяют металлическими перегородками. Группы покрывают каркасом с глухими стенками, обшитыми материалами для теплоизоляции. Торцы экономайзеров предохраняются съемными щитами из металла. Они оснащаются устройствами для обдува, которые встроены в блоки. При этом должно быть не более 4 горизонтальных рядов, обдувающихся одним устройством.

Одно из преимуществ чугунных устройств – это очень высокое сопротивление к любым механическим и химическим разрушениям. Срок эксплуатации чугунных экономайзеров значительно дольше срока стальных. Но при этом чугунные модели могут быть только «не кипящими». Необходимо, чтобы температура воды при входе в экономайзер была на 5-10°С выше температуры точки росы уходящих газов, и на 40°С ниже температуры насыщенного пара при выходе из него (давление в котле соответствующее). Недостатки чугунных экономайзеров: низкая теплопередача, громоздкость (в особенности при большой площади нагрева), высокая чувствительность к гидравлическим ударам. Именно это не позволяет доводить воду до кипения. Из-за нестандартного газохода экономайзера увеличивается металлоемкость конструкции, потери тепла, присосы воздуха, а также затраты на его производство и установку. Чугунные ребристые трубы быстро загрязняются сажей и золой, что значительно ухудшает технико-экономические показатели чугунных экономайзеров.

Стальные экономайзеры состоят из нескольких секций змеевиков. Стандартные змеевики имеют длину 1820 мм. Секции производят из труб с определенной длиной и радиусом гиба. Максимальная высота отдельных пакетов змеевиков не должна превышать более 1,5 м, максимальное количество рядов – 25. Для обдувочных устройств между пакетами есть специальные разрывы. Область применения стальных экономайзеров – это котлы, в которых избыточное давление пара выше 23кгс/см².

Стальные устройства могут быть как «кипящего», так и «не кипящего» типа. Для экономайзеров «кипящего» типа допустимо закипание питательной воды и частичное (до 25%) ее испарение. Такие устройства не отделены от барабана котла отключающим устройством. Температура воды при входе в стальные экономайзеры при сжигании природного газа не должна опускаться ниже 65°С.

Контактный экономайзер способствует снижению затрат топлива на 10 % и может компоноваться с котлами ДКВР и прочими котлами.

В настоящее время предусматриваются самые разные технико-технологические вариации проектирования экономайзеров котлов. Варианты исполнения также достаточно разнообразны: отдельно стоящий, встроенный, либо расположенный рядом.

Экономайзеры устанавливают и на водогрейные и на паровые котлы большинства изготовителей котельного оборудования.

Устройство экономайзеров

Трубы, из которых состоит поверхность нагрева экономайзера, имеют дополнительное продольное оребрение. Трубы объединяются друг с другом по воде дугами и формируются в отдельные пакеты. После этого пакеты труб располагаются в каркасе с разрывами в 650 мм и соединяются друг с другом калачами.

Канавки фланцев ребристых труб оснащаются шнуровым асбестом, чтобы предотвратить перетоки газа. Боковые стенки каркаса внутри и снаружи обшиваются металлом и теплоизолируются совелитовыми плитами, либо другим теплоизоляционным материалом, схожим по характеристиками с совелитовыми плитами. Щиты с крышками, установленные на торцах экономайзера, устанавливаются на прокладках при помощи болтов. Крышки с прокладками, а также сплошные сварные швы листов обшивки позволяют обеспечить газовую плотность экономайзера. Вода поступает в устройство через коллекторы.

Блочные чугунные экономайзеры оборудованы вертикальной металлической перегородкой между ребристыми трубами, которая разделяет экономайзер на две равные части. Боковые стенки выкладываются из красного кирпича или имеют два слоя металлической обшивки с изоляционным материалом внутри. Вверху каждой секции располагаются взрывные предохранительные клапаны.

Монтаж экономайзеров

Блочные экономайзеры собираются в отдельные транспортабельные блоки и в таком виде поставляется. При монтаже экономайзер устанавливается на фундамент, отдельные блоки объединяются между собой по воде калачами, производится сварка каркасов, импульсные камеры привариваются к патрубкам. Газовый короб с взрывными предохранительными клапанами изготавливается, устанавливается и подключается к питательным трубопроводам котла. Монтирование системы импульсной очистки производится исходя из проекта котельной в соответствии с паспортом.

В процессе соединения блоков экономайзера калачами отверстия фланцев труб не всегда совпадают с калачами под болты или шпильки. Чтобы устранить это несовпадение, нужно поднять нижнюю или верхнюю секцию труб и установить под ними прокладки соответствующей толщины.

Производя установку верхних и нижних коллекторов с двумя или тремя подводами обязательно нужно использовать стальные конусные и паронитовые прокладки (устанавливаются с каждой стороны). Если этим пренебречь, то может возникнуть непараллельность коллекторов, фланцев и выходных колен.

При монтаже между фундаментом и экономайзером необходимо прокладывать шнуровой или листовой асбест для обеспечения газоплотности. Для предотвращения выбивания асбеста при работе ГИО, по контуру экономайзера прерывистым швом приваривается стальная полоса.

Экономайзер крепится к фундаменту следующим образом: нижняя рама экономайзера приваривается к закладным элементам, которые установлены со стороны камер газоимпульсной очистки.

Окончив монтаж экономайзера, необходимо провести его гидравлическое испытание пробным давлением по всем правилам. все погрешности, обнаруженные при испытании нужно устранить. Демпфер, пламенепроводы, импульсные камеры и верхний газовый короб изолируется теплоизоляцией по проекту котельной.

Характеристики котельного оборудования совершенствуются в разных направлениях. Одни производители делают упор на расширение функциональности, другие осваивают новые системы управления, а третьи занимаются физической эргономикой. Но самым перспективным направлением считается оптимизация конструкции и процессов теплообмена. И в этом контексте особое значение имеет экономайзер. Что это такое? Это уже ставшая обязательной часть паровых котлов, которая позволяет экономить тепловую энергию, по сути, за счет вторичного использования. Впрочем, этот процесс следует рассмотреть подробнее.

Назначение и задачи экономайзера

Для начала стоит обратиться к системам пиролиза и котлам длительного горения. Их принцип работы базируется на вторичной переработке топлива, но цели ставит разные. В одном случае это повышение энергоэффективности котельного оборудования, а во втором - увеличение периода активности агрегата. В свою очередь экономайзеры котлов предназначены для оптимизации процессов теплообмена. В конечном итоге пользователь получает более экономный расход топливного материала при высокой теплоотдаче. Это может выражаться не напрямую, а, к примеру, в виде интенсивного образования пара. В более сложных когенерационных системах, где котлы связываются с электротехнической инфраструктурой, эффект экономайзера может быть отражен и в минимизации расходов электроэнергии. Но это касается в основном промышленного оборудования.

Принцип работы агрегата

В процессе работы любого котла на твердотопливных элементах выделяется дым. Он имеет высокую температуру, поэтому можно констатировать, что вместе с этими потоками удаляется и тепло. Чтобы напрасно не расходовать выработанную энергию, инженеры и предложили экономайзер. Что это такое в составе котла? Это функциональный блок, который в некотором роде аккумулирует энергию дыма, преобразуя ее в нагрев воды. То есть не сам блок выступает преобразователем дыма, а вода, которая в него заливается. Далее она поступает в специальные резервуары для полноценного нагрева. Циркуляция воды в котельных теплообменниках является обычным явлением, но в данном случае реализуется именно предварительный нагрев без использования основной тепловой энергии оборудования.

Конструкция экономайзера

В простейших исполнениях экономайзер представляется комплексом трубчатых элементов, проходя по которым, вода или пар нагревается. Причем трубы имеют не прямые, а извилистые змеевидные и зигзагообразные формы. Несколько труб формируют один пакет. В каждом пакете набор трубчатых элементов располагается по одной общей конфигурации. Также устройство экономайзера предусматривает наличие изоляционных плит и металлических перегородок, которые разделяют пакеты. Изоляция нужна для обеспечения безопасности в процессе работы теплообменника.

Присутствует в конструкции и предохранительный клапан, который устанавливается непосредственно перед входной линией. Данная заслонка предназначена для защиты от гидроудара. В некоторых моделях котел отопительный имеет и предохранительный клапан в верхней части экономайзера. С этой стороны наличие защиты обуславливается риском повышения давления, при котором вода должна выпускаться наружу.

Разновидности по материалу изготовления

В основном используются чугунные и стальные конструкции. Чугун хорош тем, что имеет прочную износостойкую структуру, которая способна выносить гидроудары и механические воздействия. Но в таком корпусе не может использоваться высокотемпературный экономайзер. Что это такое? Это модели теплообменников, которые предусматривают не просто предварительный подогрев, но и доведение воды до высоких температур. Чугун в таких условиях может лопнуть без возможности восстановления.

Стальные модели формируются трубами с диаметрами в среднем от 30 до 40 мм. Их устанавливают в шахматном порядке на едином каркасе, который наделяет всю конструкцию прочностью. На практике котел отопительный с интегрированным стальным экономайзером способен выдерживать повышенные температуры и немалое давление. Единственным недостатком стали является предрасположенность к коррозии. Поэтому для экономайзеров используются особые дорогостоящие марки сплавов.

Разновидности по типу рабочей среды

Уже упоминалось, что экономайзер может выступать и как средство дополнительного подогрева, и как полноценный нагреватель. Разделение между этими видами теплообменников проходит по точке кипения. Соответственно, в одном случае выпускаемый дым может доводить до кипения воду в экономайзере, а в другом - слегка подогревать. Но есть и разница в функциональном обеспечении. Даже в простом исполнении «не кипящий» водяной экономайзер оснащается коллекторами, манометрами, реле управления, термометрами и другими устройствами, позволяющими контролировать состояние оборудования. Однако «кипящий» экономайзер, кроме перечисленной измерительной и регулирующей арматуры, также дополняется сгонными и обводными линиями. Кроме того, на выходных каналах могут отсутствовать некоторые фитинги и клапаны. Связано это с тем, что кипящая вода должна иметь предельно свободные пути выхода в котельный барабан.

Заключение

По мере усложнения конструкции котла вводятся и новые требования по его защите от аварий. Тепловые перегрузки и высокое давление могут спровоцировать нарушения в трубопроводной инфраструктуре, что заставляет инженеров расширять перечень систем безопасности оборудования. Тем не менее энергоэффективность по-прежнему остается важным преимуществом экономайзера. Что это такое в реальных цифрах? В промышленных котельных станциях на этапе водоподготовки такие теплообменники способны доводить температуру воды до 250-270 °C. Разумеется, на бытовом уровне речь может идти о более скромных цифрах, а «кипящие» модели экономайзеров и вовсе требуют серьезного переоборудования агрегата. И все же концепция оптимизации теплового обмена считается наиболее перспективной, так как она обеспечивает прямой эффект повышения теплоотдачи.

Водяной экономайзер расположен в нижней части конвективной шахты и разделен по высоте на два пакета. Змеевики экономайзера выполнены из труб  32 х 4, сталь 20. Питательная вода входит в четыре камеры  219 х 25, сталь 20, нижнего пакета водяного экономайзера, проходит первый пакет и направляется к установке «собственного» конденсата. Из конденсаторов вода поступает в нижние камеры второго пакета экономайзера, проходит по змеевикам и из верхних камер направляется в барабан котла. “Холодный” пакет пароперегревателя и оба пакета водяного экономайзера опираются на полые балки, охлаждаемые воздухом. Воздух в охлаждаемые балки поступает из рассечки между топкой и газоходом котла за счет разрежения, создаваемым на всасе дутьевых вентиляторов.

Основными причинами повреждения змеевиков водяного экономайзера являются:

1.5 Регенеративные воздухоподогреватели

Для подогрева воздуха, поступающего на горелки, применены два воздухоподогревателя с диаметром ротора 5100 мм. Основным элементом РВП является ротор, вращающийся со скоростью
. Ротор разделен радиальными и аксиальными перегородками на ячейки, которые заполняются набивкой – стальными профильными листами, толщиной
. Дымовые газы, выходящие из котла с высокой температурой
, проходят между листами и нагревают их. Нагретые листы вращающимся ротором переносятся на воздушную сторону, где отдают свое тепло воздуху. Воздух поступает в воздухоподогреватель по схеме противотока (в направлении, противоположном движению газов). Разность температур газов, входящих в РВП, и горячего воздуха составляет, как правило,
. Дымовые газы охлаждаются до температуры
. Поверхность теплообмена - набивка, которая на холодном конце имеет сравнительно низкую температуру. Набивка установлена в три слоя: два верхних (горячие) и один холодный.

1.6 Эксплуатация котла: пуск и останов

Заполнение котла водой производится до растопочного (-100 мм.) уровня по водомерной колонке. При простое котла более 3-х суток или, если во время простоя производились ремонтные или наладочные работы в цепях защит и блокировок, необходимо произвести их опробование с воздействием на исполнительные механизмы. При неисправности защит, действующих на останов котла, растопка его ЗАПРЕЩАЕТСЯ .

Проверить дистанционно и по месту легкость хода и отсутствие заеданий, посторонних шумов регуляторов, шиберов и направляющих аппаратов. Шибера по воздуху и газу на РВП и перед горелками оставить в открытом положении. Проверить закрытие арматуры по газу, мазуту и пару перед горелками.

Открыть входную мазутную задвижку и прогреть мазутопровод котла через разгрузочную линию. Открыть продувочные свечи. Проверить открытие свечей безопасности. Проверить закрытие арматуры перед горелками, на газопроводе к ЗЗУ и на ТВО РВП. Открыть ПЗК и РД газа.

Переключатель режимов работы котла поставить в положение “Розжиг”.

Включить в работу оба ДВ и оба ДС. Открыть полностью шибера по газовоздушному тракту и перед горелками, начать вентиляцию топки и газоходов. При этом расход воздуха должен составлять не менее 25 % от номинального.

Для росжига на котле определена группа растопочных горелок - № 1 и № 3. Растопка может начинаться с любой из них. Закрыть воздушные шибера перед горелками №2,4,5,6. Прикрыть воздушные шибера перед растопочными горелками (№1,3). Установить давление воздуха равное растопочному (20 – 50 кгс/м 2) и разрежение вверху топки 2 – 3 кгс/м². Переключатель выбора места розжига установить в положение “По месту”. Отрегулировать по месту давление воздуха перед растопочными горелками путем прикрытия шиберов и воздушных регистров перед ними.

ВНИМАНИЕ:

Зажигая горелки, нельзя стоять против амбразур горелок, чтобы не пострадать от случайно выброшенного из топки пламени;

Обслуживающий персонал должен иметь головной убор, защитные очки и рукавицы;

необходимо помнить, что котел оборудован системой блокировок по взрывобезопасному розжигу горелок, включающихся автоматически перед растопкой.

Открыть запорный вентиль перед ЗЗУ разжигаемой горелки. Ключом управления включить ЗЗУ разжигаемой горелки, убедиться в наличии и устойчивости факела ЗЗУ. Произвести розжиг следующей растопочной горелки.

Включение прибора контроля температуры металла барабана произвести до заполнения котла водой. С самого начала растопки постоянно вести контроль за температурой металла барабана. Разность между температурой верха и низа металла барабана не должна превышать 60 С. С начала растопки приступить к прогреву растопочного паропровода и РРОУ 140/1,2 ата (БРОУ 140/15 находится в горячем резерве). С самого начала растопки поддерживать нормальный уровень в барабане котла, не допуская выхода его за пределы  150 мм от среднего по водоуказательной колонке. Перед началом постоянной подпитки котла закрыть рециркуляцию барабан – водяной экономайзер.

При давлении в барабане котла 0,5 кгс/см 2 закрыть котловые воздушники и дренажи пароперегревателя. В процессе растопки котла необходимо следить за термическим перемещением элементов котла и главных паропроводов по специально установленным реперам и проверять соответствие перемещений элементов котла заводской схеме термических расширений:

В процессе растопки котла необходимо следить за термическим перемещением элементов котла и главных паропроводов по специально установленным реперам и проверять соответствие перемещений элементов котла заводской схеме термических расширений:

Место установки реперов	Направление перемещения при прогреве	Величина перемещения
Торцы барабана.	Горизонтальное, от середины барабана.
Паросборная камера.	Горизонтальное, от середины паросборной камеры.
Выходные коллектора холодного пакета пароперегревателя со стороны ряда “В”.
Входные коллектора холодного пакета пароперегревателя со стороны ряда “В”.	Горизонтально, под углом ~ 45 0 к оси котла.
Нижние коллектора экранов.	Вертикально вниз.
Главные паропроводы.	Холодному состоянию паропровода соответствуют крестики черного цвета, нанесенные на пластинах репера, горячему – красного.

При давлении в барабане 3 . . . 4 кгс/см 2 необходимо приступить к продувкам нижних коллекторов экранов и пробоотборных точек, внимательно следя при этом за уровнем воды в барабане, и при необходимости производить подпитку. Длительность продувки каждой точки не должна превышать 30 секунд. При растопке котла необходимо следить за температурами металла змеевиков пароперегревателя. Режим растопки организовать так, чтобы эти температуры не превышали допустимых.

В случае недостаточности охлаждения труб протекающим паром, следует изменить режим растопки (например: увеличить избыток воздуха в топке), чтобы не допускать чрезмерного повышения температуры газов в районе пароперегревателя. Скорость прогрева главных паропроводов котла должна быть не более 8 С/мин при температуре менее 500 С и не более 3 С/мин при температуре более 500 С. Скорость растопки, исходя из допустимых температур стенок барабана не должна превышать 1,5 С в минуту. Контроль за скоростью растопки производится по температуре насыщения. Для уменьшения инерционности эту температуру следует замерять на одной из пароотводящих труб в средней части барабана.

В начале растопки образующийся пар сбрасывать в атмосферу через линию продувки пароперегревателя. По мере роста давления (5 – 6 кгс/см 2) включить в работу растопочную редукционно-охладительную установку (РРОУ), закрыть продувку ПСК. При растопке котла топочный режим должен быть таким, чтобы разность температуры газов по сторонам всех газоходов не превышала 20 С.

Скорость растопки должна соответствовать графику подъема давления. Запрещается держать большую скорость подъема давления, так как это может привести к пережогу поверхностей нагрева экранов и пароперегревателя. При полном рабочем давлении до включения котла в магистраль, необходимо снова проверить плотность предохранительных клапанов и арматуры котла. Путем обхода и внимательного осмотра всех элементов котлоагрегата убедиться в их исправности.

Включение котла в магистраль производится после тщательного прогрева паропровода, при давлении в паропроводах котла равном давлению в магистрали. Температура пара при включении должна быть не ниже 540 С и не выше 570 С. Включение котла следует производить осторожно, медленно открывая магистральную задвижку.

Особенности розжига при работе на мазуте: прогреть мазутный узел котла через мазутную разгрузку, температура мазута перед розжигом должна быть не менее 130 0 С.

Закрыть общую задвижку на ЗЗУ котла, подключить пропановый баллон с редуктором через специальный штуцер к газопроводу на ЗЗУ.

Включить защиту по понижению давления мазута. Провентилировать топку и газовоздуховоды, отобрать анализ за дымососом на отсутствие пропана (С 3 Н 8), зажечь с помощью запально - защитного устройства (ЗЗУ) растопочную мазутную форсунку одной из горелок нижнего яруса. Отрегулировать горение путем изменения расхода мазута и воздуха на данную горелку. Добиться, чтобы горение было полным, а факел устойчивым.

В таком же порядке зажечь вторую растопочную мазутную форсунку, расположенную симметрично первой. Растопку вести не менее чем на двух горелках. При розжиге мазутных форсунок нельзя стоять напротив гляделок, чтобы не быть обожженным случайным выбросом пламени.

По мере разогрева топочной камеры производить переключение работающих горелок с тем, чтобы обеспечить равномерный прогрев топочной камеры. После включения всех растопочных форсунок, по мере роста давления в барабане котла, переходить на основные форсунки. Производительность растопочных форсунок 1000-1100 кг/ч.

Порядок розжига мазутной форсунки следующий:

а) установить давление воздуха перед горелкой 20…30 кгс/м 2 , подача воздуха регулируется шибером на воздухопроводе горячего воздуха к горелке;

б) включить запальник выбранной горелки;

в) проверить визуально через смотровой лючок горелки, горит ли факел запальника. Если факел запальника отсутствует, отключить подачу газа к запальнику и устранить причины отказа в работе запальника;

г) убедившись в наличии факела запальника, включить мазутную форсунку.

Отрегулировать горение путем изменения соотношения расхода воздуха и мазута. Добиться, чтобы горение было полным и бездымным, а факел устойчивым.

Если мазут при розжиге первой мазутной форсунки не загорится или погаснут все уже работающие форсунки, следует немедленно перекрыть подачу мазута, отключить ЗЗУ и провентилировать топку, дымоходы и воздуховоды в течение 10. . .15 минут, вновь приступить к растопке в указанном выше порядке. Если в процессе растопки погаснет одна из числа работающих мазутных форсунок, то следует закрыть подачу мазута к ней, установить и устранить причину ее погасания, тщательно продуть форсунку паром и вновь приступить к ее розжигу при помощи ЗЗУ.

Категорически запрещается зажигать мазут от раскаленной обмуровки амбразур. Запальные устройства работающих горелок гасить только после разогрева топки и достижения устойчивого горения топлива.

Во время растопки внимательно следить за температурой дымовых газов в конвективной части котла и в случае резкого повышения температуры по газовому тракту, что может быть следствием загорания осевших в газоходах несгоревших частиц мазута – немедленно прекратить растопку, остановить вентиляторы и дымососы, закрыть их направляющие аппараты, закрыть шибера по газу и воздуху до и после РВП и включить систему пожаротушения.

Перед плановым остановом котла, если на котле сжигался мазут и если имеется такая возможность, рекомендуется перевести его на сжигание газа как минимум на 6 часов, для того, чтобы “отжечь” отложения на конвективных поверхностях нагрева.

Перед началом снижения нагрузки включить в работу регистратор температуры стенок барабана. Снижение нагрузки до 200 – 220 т/час производить снижением расхода топлива на горелки. Дальнейшее снижение нагрузки производить последовательным отключением горелок. В первую очередь для поддержания нормальной температуры перегретого пара при низких нагрузках отключаются горелки нижнего яруса.

Отключив все горелки, следует отключить газопровод к котлу и открыть продувочные свечи. При отключении форсунки сначала закрыть подачу на нее мазута, затем уменьшить расход воздуха на горелку до величины, необходимой для ее охлаждения (15 – 25% по УП). Отключенные мазутные форсунки продуть паром и выдвинуть из горелки. Отключив последовательно одну за другой форсунки, отключить мазутопровод к котлу.

При аварийном останове котла закрыть отсечной клапан и задвижку на подводе мазута к котлу, после чего отключить мазутные форсунки.

В процессе снижения нагрузки следить за температурой перегретого пара и при ее снижении уменьшать подачу конденсата на впрыск. Скорость снижения температуры главных паропроводов не должна превышать 2 0 С/мин при температуре более 500 0 С и 5 0 С/мин при температуре менее 500 0 С.

После снижения нагрузки до 60 – 80 т/час произвести останов котла путем имитации срабатывания какой-либо защиты, либо ключом “ДОК”, закрыть газовую и мазутную арматуру перед горелками, визуально убедиться в отсутствии горения в топке. Отключить непрерывную продувку, ввод фосфата. После погасания факела провентилировать топку, газоходы и воздуховоды дымососами, дутьевыми вентиляторами и ВРГГ (при их наличии) в течение 10 минут. Затем остановить ТДМ, закрыть их направляющие аппараты и все шибера по газовоздушному тракту. При наличии такого указания – произвести обмывку РВП.

С момента останова до момента, когда температура верха барабана достигнет 160 0 С, уровень в барабане поддерживать в пределах 0…+250 мм по регистрирующему прибору. При заполнении барабана не допускать попадания воды в пароперегреватель. При включении в работу РРОУ 140/1,2 ата температуру пара на выходе из нее поддерживать в пределах 130 – 180 0 С.

При разгрузке и останове котла необходимо тщательно контролировать разность температур между верхом и низом барабана, которая не должна превышать 80 С. При этом скорость снижения температуры насыщения в барабане не должна превышать 1,5 С/мин.

При каждом останове, кроме случаев останова в горячий резерв без проведения ремонтных работ и проведения гидразинно-аммиачной консервации должен применяться режим ускоренного расхолаживания котла согласно соответствующей инструкции. Если данный режим не применяется, то пуск дымососа для расхолаживания котла допускается не ранее, чем через 18 часов после останова, при условии, что разница температур металла верха и низа барабана будет не более 40 С.

При прекращении постоянной подпитки котла открыть вентили на линии рециркуляции от барабана к водяному экономайзеру.

При снижении уровня воды в барабане произвести подпитку котла с возможно меньшим расходом для предотвращения недопустимых термических напряжений в теле барабана. При подпитке закрыть вентили на линии рециркуляции барабан – водяной экономайзер.

Через шесть часов (начало естественной вентиляции топки) после останова котла необходимо произвести продувку нижних точек экранов для удаления шлама, после чего медленно подпитать котел до высшего допустимого уровня. Через 8…10 часов еще раз произвести продувку нижних точек экранов и подпитать котел.

Запрещается производить подпитку остановленного котла с дренированием воды с целью ускоренного охлаждения барабана даже небольшим количеством холодной питательной воды, так как это может привести к опасным неравномерностям температур в теле барабана.

РВП разрешается останавливать при температуре уходящих газов не более 60 С.

Запрещается отключение приборов, регистрирующих и показывающих температуры воздуха и газов до РВП и за ним, раньше, чем через 24 часа после останова котла.

Спуск воды из котла после его останова допускается при снижении давления до 10 кгс/см 2 . Заполнять котел разрешается при температуре верха барабана не более 160 0 С

Водяной экономайзер (ВЭК) предназначен для нагрева питательной воды продуктами сгорания. В зависимости от температуры, до которой вода подогревается в ВЭК, различают кипящие и некипящие ВЭК. Некипящие ВЭК – это ВЭК, в которых по условиям надёжности нагрев воды производится до температуры на 40 о К меньше температуры насыщения в барабане. В кипящих ВЭК происходит не только нагрев воды, но и частичное ее испарение.

В зависимости от металла, из которого изготавливают ВЭК, различают чугунные и стальные экономайзеры. Чугунный экономайзеры изготавливают для работы при давлении в барабане парогенератора до 2,4 МПа. Стальные ВЭК применяются для любых давлений.

Чугунный экономайзер состоит из ребристых чугунных труб (рис.2.33 или 8-4 учеб). Трубы соединяются между собой с помощью калачей (рис.2.34 или 8-5 учеб). Питательная вода движется снизу вверх (что обеспечивает удаление воздуха), продукты сгорания проходят через зазоры между ребрами сверху вниз (для создания противоточной схемы движения). Число труб в горизонтальном ряду выбирается из условия получения скорости продуктов сгорания в ВЭК 6-9 м/с при номинальной производительности. Число горизонтальных рядов в ВЭК выбирается из условия получения необходимой поверхности нагрева.

В чугунных ВЭК не допустимо кипение воды, потому что это приводит к гидравлическим ударам и разрушению поверхности экономайзера. Поэтому чугунные ВЭК всегда некипящие. При компоновке ВЭК в одном ряду допускается не менее 3 и не более 8 труб. Компоновку производят в одну или две колонки. Через каждые 8 горизонтальных рядов необходимо делать разрыв между трубами не менее 600 мм для установки обдувочного аппарата, ремонта и осмотра ВЭК. В одном горизонтальном ряду обдувочный аппарат не должен обслуживать более 4-х труб.

Стальные ВЭК изготавливают из труб диаметром от 28 до 30мм. Трубы загибаются в змеевики (рис. 2.35 или 8-6 учеб). Змеевики, размещенные в опускном газоходе, омываются продуктами сгорания поперечно, коллекторы имеют кругловатую форму и размещаются снаружи обмуровки. Для разгрузки мест присоединения змеевиков к коллекторам их подвешивают с помощью специальных подвесок или опирают на каркас с помощью опорных стоек. Для сохранения шага между змеевиками к опорным стойкам приваривают дистанционные гребенки.

Для облегчения монтажа ВЭК, удобства ремонтных работ и облегчение отчистки поверхности нагрева экономайзер разбивают на отдельные части (пакеты).

При сжигании газообразного топлива для конденсации водяных паров из продуктов сгорания применяют контактные ВЭК. Нагрев воды в них производится за счёт непосредственного контакта продуктов сгорания и воды. После такого экономайзера воду обязательно направляют в деаэратор, после сего используют для технологических нужд или горячего водоснабжения.

При сжигании твердых многозольных топлив наблюдается золовой износ труб стальных ВЭК. Для предотвращения этого в местах, подверженных износу, устанавливают накладки или защитные манжеты.

При питании экономайзера водой с низкой температурой происходит коррозия наружной поверхности вследствие конденсации водяных паров из продуктов сгорания. Способы уменьшения низкотемпературной коррозии:

1. повышение температуры стенки поверхности нагрева (температура деаэрированной воды должна быть 104 );

применение присадок, связывающих сернистый ангидрид;
ведение процесса горения с минимальным коэффициентом избытка воздуха;
систематически очистка поверхности нагрева от золы;
ликвидация застойных зон и равномерное омывание поверхностей нагрева продуктами сгорания.

При наличии растворенного в питательной воде кислорода или углекислого газа происходит коррозия внутренней поверхности экономайзера. Коррозии в первую очередь подвергаются трубы с небольшой толщиной стенки и места, где есть местные сопротивления (повороты, прикипевший шлам и сварочные соединения). Интенсивность коррозии увеличивается при снижении нагрузки, так как скорость воды в трубах при этом падает. Для предотвращения коррозии содержание кислорода в воде не должно быть более 20 мг/кг.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекции по дисциплине: Топливо и топология устройства. Основы теории горения

Конспект лекции по дисциплине.. Введение Главным источником производства тепловой и электрической энергии являются тепловые электрические станции ТЭС на которых за счет использования..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Конспект лекции по дисциплине
«КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ»

Виды топлива. Основные характеристики топлива
Вещества, способные в процессе каких-либо преобразований выделять энергию, которую можно технически использовать, называют топливом. Различают ядерное и химическое топливо. Ядерное топливо выделяет

Основные характеристики твердого топлива
Основными видами твердого топлива является торф и ископаемые угли, которые образовались в процессе углефикации отмершей растительной массы (древесина, листья, хвоя и т.д.). Отмершие части растений

Основные характеристики жидкого топлива
Природным жидким топливом является сырая нефть – это смесь жидких углеводородов различного состава, в которых могут быть растворены твердые углеводороды. Но как топливо сырая нефть не используется.

Основные характеристики газообразного топлива
Газообразное топливо делится на естественное и искусственное. Естественное – природный газ и попутный газ, выделяющей при извлечение нефти на поверхность. Искусственное – генераторный (получают пут

Особенности сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива
Согласно теории горения процесс горения протекает в следующем порядке: подготовка топлива к вводу в топку (сортировка по фракциям, дробление, при факельном сжигании – размол). Жидкое

Теоретический и действительный объемы воздуха для сжигания топлива
В паровых и водогрейных котлах при сжигании топлива в качестве окислителя используется воздух. Зная количество воздуха, необходимое для горения 1 кг (или 1 м3) каждого горючего элемента

Присосы воздуха по газовому тракту
Газовый тракт котла работает под разряжением и через неплотности в обмуровке происходят присосы воздуха в котельный агрегат (см.рис.1.4.). В результате этого коэффициент избытка воздуха по мере дви

Теоретический и действительный объемы продуктов сгорания
Состав продуктов сгорания при сжигании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 м3 газа: . Все продукты сгорания

Теоретическая и действительная энтальпия воздуха и продуктов сгорания
Количество теплоты, содержащееся в воздухе или продуктах сгорания, называют энтальпией (теплосодержанием). Энтальпия воды и водяного пара обознается

Общее понятие о тепловом балансе. Располагаемая и полезная теплота
При работе парового или водогрейного котла вся полученная в результате сжигания топлива теплота расходуется на получение пара или воды требуемых параметров и на покрытие тепловых потерь. Н

Характеристика потерь теплоты в котельном агрегате
1. Потери теплоты с уходящими газами возникают вследствие того, что продукты сгорания после прохождения газового тракта не охлаждаются до температуры окружающей среды. Это наибольшая составляющая и

Коэффициент полезного действия котельного агрегата
КПД котла – это отношение полезной работы к располагаемой. Для котельного агрегата различают КПД брутто и КПД нетто. КПД брутто определяют по выработанной теплоте, а КПД нетто по отпущенной к потре

Слоевые топки с движущейся колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива
В топках с движущейся колосниковой решеткой (рис.1.7.а, или 5-1-в-г учеб) топливо из топливного бункера через угольные ящики 4 и регулятор толщины слоя 5 под действием собственного веса поступает н

Типы цепных решеток
В зависимости от типа колосников цепные решетки делятся на следующие виды: 1. ленточные цепные решетки, у которых колосники соединены между собой штырями; 2. бимсовые цепные решет

Слоевые топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива
К топкам с неподвижной колосниковой решеткой и движущимся слоем топлива относятся топки с шурующей планкой, топка с нижней подачей, шахтная

Свойства и характеристика угольной пыли
Угольная пыль состоит из частиц размером до 300мкм с преобладанием мелких фракций (больше всего частиц размером от 20 до 50 мкм). Форма пылинок неправильная и зависит от рода топлива. Осно

Схемы пылеприготовления
Для превращения твердого топлива в пыль необходимо осуществить следующие операции: 1. первичную обработку - удаление из топлива металлических предметов с помощью магнитных сепараторов (для

Углеразмольные мельницы
Превращение топлива в пыль производится в мельницах, которые принято классифицировать по принципу измельчения топлива и скорости вращения подвижной части (см.табл.1.7). Табл.1.7.

Питатели дробленого угля
Подача топлива в мельницы производится питателями топлива. Тип и конструкция питателя зависят от влажности топлива. Для сухих топлив применяют дисковые питатели, для влажных – скребковые.

Сепараторы
Отделение крупных частиц от мелких, готовых для сжигания, производится в сепараторах. В зависимости от типа и производительности мельницы, свойств сжигаемого топлива применяются гравитационные, ине

Пылеугольные топки
Пылеугольная топка состоит из пылеугольных горелок и топочной камеры. Пылеугольная горелка предназначена для организованного ввода угольной пыли и воздуха в топочную камеру. Различают вихревые и пр

Топки для сжигания жидкого топлива
Для сжигания мазута необходима его предварительная подготовка: уменьшение вязкости и распыление. Горению топлива должно предшествовать его испарение, смешение с окислителем, прогрев горючей смеси.

Топки для сжигания газа
Топки для сжигания газа по конструкции аналогичны топкам для сжигания мазута. В них можно одновременно сжигать газ и жидкое топливо. Подготовка природного газа для его сжигания производится в газог

Вихревые топки
Вихревой метод сжигания используется в настоящее время в циклонных топках с горизонтальными и вертикальными циклонами. Для промышленных КУ применяют топки с горизонтальными циклонами при сжигании т

Теплообмен в элементах котельного агрегата
Расчет топочной камеры выполняется с целью выявления экономичности и надежности ее работы. Экономичность характеризуется минимальными потерями теплоты от химической и механической неполноты горения

Порядок расчета топочных камер
При выполнении поверочного расчета топки известны: объем топочной камеры, степень ее экранирования и площадь радиационных поверхностей нагрева, конструктивные характеристики труб экранных и конвект

Образование пара
Образования пара в КА происходит при постоянном давлении и непрерывном подводе теплоты от продуктов сгорания к воде. Процесс образования пара состоит из трех стадий: подогрев воды до температуры на

Естественная циркуляция в испарительных поверхностях нагрева
Надежная работа поверхностей нагрева котла может быть только при хорошем охлаждении стенки труб, расположенных в зоне высоких температур продуктов сгорания. Охлаждение производится

Принудительная циркуляция в паровых и водогрейных котлах
К принудительной циркуляции прибегают в тех случаях, когда естественную циркуляцию осуществить нельзя. Это происходит с повышением давления, так как при этом разность плотностей пара и воды уменьша

Сепарационные устройства
Предохранение внутренних поверхностей нагрева от отложений возможно только при минимальном количестве примесей. В насыщенный пар примеси попадают с капельками котловой воды, содержащей соли. Для ум

Условия надежной работы поверхностей нагрева
Надежная работа поверхностей нагрева может быть обеспечена только при устойчивой циркуляции охлаждающей среды. Наиболее интенсивно охлаждает трубы воды, мене интенсивно – пар. При превышении темпер

Основные направления развития котлов
Появление первых паровых котлов связано с простым цилиндрическим агрегатом, показанном на рис.2.9, а или 7-1, а учеб. Он состоит из цилиндрического барабана с эллиптическими днищами. В верхней част

Котлоагрегаты специального назначения
Котлоагрегаты, встроенные в технологическую цепь при производстве каких-либо продуктов, называются технологическими агрегатами. Энерготехнологический котел СЭТА-Ц-100 (для сжигания 100 т/с

Теплофикационные водогрейные котлы
Для теплоснабжения промышленных предприятий и жилищно-коммунального сектора в настоящее время одновременно с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии на ТЭЦ широко распространены

Пароводогрейные котлы
Для одновременной выработки технологического пара и перегретой воды для отопления, горячего водоснабжения и вентиляции используют комбиниров

Регулирование температуры пара
В промышленных котлах колебания перегрева пара при изменении нагрузки существенно на работу теплоиспользующих аппаратов не влияют. Поэтому в них нет устройств, регулирующих перегрев пара. У энергет

Схемы включения некипящих и кипящих экономайзеров
В соответствии с требованиями Правил Котлонадзора чугунные экономайзеры должны быть отключаемыми по водяному тракту и по тракту продуктов сгорания (иметь обводной мимо ВЭК газоход для продуктов сго

Назначение, типы и схемы включения воздухоподогревателей
В современных котлах, особенно при сжигании влажных топлив, широко применяются ВЗП. Подача горячего воздуха в топку котла ускоряет воспламенение топлива и интенсифицирует процесс горения, уменьшая

Обдувка и обмывка поверхностей нагрева
Для удаления отложений с поверхности нагрева применяют обдувочные аппараты. Обдувка может производиться горячим паром и холодной водой или сжатым воздухом. Принципы действия обдувочного аппарата: э

Дробевая очистка поверхности нагрева
Для очистки конвективных и хвостовых поверхностей нагрева (водяные экономайзеры и воздухоподогреватели) от связанных плотных отложений прим

Коррозия поверхностей нагрева
Разрушение металла под действием агрессивной среды называется коррозией. Металлические поверхности нагрева котлов подвергаются коррозии под действием продолжительности сгорания (наружная коррозия)

Строительные материалы и конструкции
Поверхности нагрева котлов выполняются из металла и находятся под действием высоких температур, механических напряжений и агрессивной среды. В результате этого могут возникать явления ползучести, к

Обмуровочные материалы
При выполнении обмуровки применяют огнеупорные и теплоизоляционные материалы. Свойства этих материалов делят на две группы: основные и специальные. Основные свойства – это свойства, которы

Фундаменты и каркасы
Фундамент воспринимает массу парогенератора, его обмуровки каркаса и передает эту массу на грунт. Глубина закладки фундамента выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить его устойчивость и минима

Обмуровки
Обмуровка парового и водогрейного котла служит для ограждения топочной камеры и газохода от окружающей среды. Обмуровка подвержена действию высоких температур, химическому воздействию газов, золы,

Гарнитура котла
Устойчива, для обслуживания котла и защиты обмуровки от разрушения при взрыве, называется гарнитурой. В соответсвии с Правилами Котлонадзора котел должен иметь топочные дверцы, лазы для осмотра топ

Питательные устройства
Питательные устройства предназначены для подачи питательной воды в котел. Питательные устройства должны иметь паспорт завода-изготовителя и обеспечивать необходимый расход питательной воды при давл

Арматура и редукционно-охладительные установки
Устройства, предназначенные для прекращения подачи теплоносителя или изменения его количества, а также для обеспечения безопасной работы сосудов, находящихся под давлением, называются арматурой. Вы

Трубопроводы
Система трубопроводов предназначена для соединения между собой всего действующего оборудования парогенераторов, насосов, деаэраторов, ТОА и т.д. Система трубопроводов состоит из труб и арматуры. Ар

Газовоздушный тракт. Тягодутьевые машины
Для организации процесса горения в топку парового или водогрейного котла необходимо подавать воздух и удалять образующиеся продукты сгорания. Подача воздуха и удаление продуктов сгорания могут б

Дымососы и вентиляторы
Вентиляторы, обеспечивающие подачу в топку воздуха, необходимого для организации процесса горения, называются дутьевыми вентиляторами. Вентиляторы, предназначенные для удаления продуктов сг

Топливное хозяйство при сжигании твердого топлива
Топливное хозяйство промышленных котельных установок состоит из устройств и сооружений для разгрузки, хранения, складирования и подачи топлива к КА. Основное требование, предъявляемое к оборудовани

Топливное хозяйство при сжигании жидкого топлива
Жидкое топливо для котельных может использоваться как основное, резервное, аварийное и растопочное. При использовании мазута в качестве основного топлива он является единственным видом топлива (ино

Золоулавливание
Для очистки выбрасываемых в атмосферу продуктов сгорания и защиты рабочих колес дымососов от уноса (летучей золы и частиц несгоревшего топл

Шлакозолоудаление
В котельных, работающих на твердом топливе, системы шлакозолоудаления должны обеспечивать надежное удаление шлаков и золы, безопасные условии для персонала, защиту окружающей среды от загрязнения.

Тепловые нагрузки котельных
Режим теплопотребления отдельных предприятий существенно влияет на выбор оборудования котельной и эффективность его использования. Количество и единичная мощность устанавливаемых котлов зависят от

Транспорт тепла к потребителям
Централизация теплоснабжения приводит к необходимости развития тепловых сетей, увеличения их протяженности, что увеличивает затраты на транспорт тепла от теплоисточников до потребителей. Для уменьш

Методика расчета тепловых схем
Расчет тепловой схемы является основным тепловым расчетом при проектировании котельной установки. На основании этого расчета составляют паровой и тепловой баланс котельной, производят выбор оборудо

Компоновка оборудования котельной
Взаимное расположение основного и вспомогательного оборудования в помещении котельного цеха называют компоновкой оборудования. Компоновка выбирается проектной организацией в зависимости от вида сжи

Основные нормы проектирования центральных котельных
Центральные котельные установки проектируются в соответствии со СНиП. При проектировании следует исходить из следующих основных положений: 1. Строительство, расширение и реконструкция коте

Технико-экономические показатели котельных агрегатов
Основными показателями, характеризующими экономичность работы котлоагрегата, являются КПД (брутто и нетто), расход условного топлива на единицу выработанной и отпущенной электроэнергии, удельный ра

В. Котлер, к. т. н., В. Янкелевич

Экономайзер - устройство для подогрева питательной воды уходящими из котла продуктами сгорания с целью дополнительного использования тепла сожженного топлива.

Подписаться на статьи можно на

Для промышленных паровых котлов с давлением пара до 1,3-1,6 МПа (котлы ДЕ, ДКВР, импортные) температура кипения воды и насыщенного пара составляет 195-200 °С. Соответственно температура уходящих газов за котлом - порядка 250-300 °С в зависимости от вида топлива. Температура питательной воды после деаэраторов атмосферного типа - 100-105 °С. Если подавать эту воду непосредственно в барабан котла, то она будет догреваться до температуры кипения за счет конденсации части пара. При этом температура поверхностей нагрева котла будет практически равна температуре насыщения (кипения), и температура уходящих газов, которая определяется в первую очередь степенью нагрева поверхностей, не изменится. Для возможности использования тепла уходящих газов и снижения расхода топлива необходимо выделить отдельную поверхность нагрева с относительно низкой температурой - экономайзер.

Рис. 1. Транспортабельные блоки экономайзеров. Входной и выходной трубопроводы воды выведены вверх. Продукты сгорания проходят сверху вниз. В центре торцевой стенки отверстия для аппаратов очистки.

В него поступает вода из атмосферного деаэратора с температурой 100 °С и подогревается до 150-160 °С. За счет этого температура уходящих газов снижается до 145-180 °С в зависимости от вида топлива, а расход топлива уменьшается на 10-12 %.
Экономайзеры могут быть кипящими и некипящими. В первых вода может догреваться до кипения и даже кипеть. Допускается испарение части воды (до 15-25 %).
Экономайзеры включаются по схеме противотока по отношению к продуктам сгорания, а вода в них нагревается до кипения постепенно. Горячие продукты сгорания из котла обтекают сначала самую горячую часть экономайзера, затем постепенно проходят через холодную часть и соответственно охлаждаются.
Конструктивно экономайзеры могут быть выполнены из змеевиковых гладких или оребренных труб. Иногда используют плавниковые трубы (при установке их по ходу движения газа).

Рис. 2. Чугунные трубы монтируются фланцами впритык так, что фланцы образуют торцевую стенку экономайзера. Уплотнение стенки производится асбестовым шнуром, который укладывается в канавки между фланцами. Движение воды по трубам обеспечивается полукруглыми калачами

Для котлов ДЕ и ДКВР чаще всего используют чугунные экономайзеры из оребренных труб. Наружный диаметр труб - 76 мм, толщина стенок трубы - 8 мм, ребра - 146×146 мм. Эти экономайзеры могут быть только некипящими - температура воды на выходе должна быть ниже температуры кипения воды не менее чем на 20 °С. В горизонтальной плоскости число труб в пакете определяется по оптимальной скорости продуктов сгорания, количество которых зависит от паропроизводительности котла. Скорость дымовых газов, проходящих через пакеты экономайзера, обычно принимают 6-9 м/с. Число горизонтальных рядов экономайзера рассчитывается исходя из требуемой поверхности нагрева. Расчетная скорость воды в трубах некипящего экономайзера должна быть не менее 0,5-0,6 м/с.
Блочные чугунные экономайзеры производства Кусинского литейно-механического завода состоят из пакетов труб с оребрением, соединенных между собой и заключенных в каркас с теплоизоляционной обшивкой. По желанию заказчика предусмотрена комплектация коробом для подвода газов. Эти экономайзеры предназначены для нагревания питательной воды в паровых и водогрейных стационарных котлах с рабочим давлением до 2,4 МПа. Предельное рабочее давление в экономайзере - 2,5 МПа. Возможно использование паровой или газоимпульсной очистки поверхностей нагрева.

Рис. 3. Экономайзер из чугунных труб в сборе. Видны чугунные калачи. Продукты сгорания проходят сверху вниз

Экономайзеров производства Бийского котельного завода устанавливаются за котлами, работающими только на газе, не содержащем серы и при наличии деаэраторов атмосферного типа. Экономайзеры набираются из змеевиков длиной 1820 мм с радиусом гиба 50 мм в пакеты. Диаметр стальных труб 28×3 мм. Расстояние для лазов между пакетами - 450 мм.

Рис. 4. Стальной экономайзер в виде транспортабельного блока. Обшит металлическими листами. С правого торца видны входной (снизу) и выходной (сверху) коллекторы. В центре - лаз в пространство между пакетами змеевиков. Вход продуктов сгорания сверху, выход - снизу.

Теплофикационные экономайзеры используют и для водогрейных котлов с целью дополнительной утилизации тепла продуктов сгорания. Их эффективность по экономии топлива будет существенно ниже, чем для паровых котлов - не более 4-5 %.

Проблемы с экономайзерами паровых котлов низкого давления

Оребренные трубы экономайзеров собраны в пакеты на фланцах с калачами. Периодически требуется ремонтировать уплотнения.
Общей проблемой для экономайзеров во многих случаях является отсутствие надлежащей деаэрации питательной воды. Наличие в питательной воде растворенного кислорода ведет к интенсивной коррозии внутренней поверхности труб. Особенно страдают от этого стальные экономайзеры. В случаях, когда нет полной уверенности в надежной работе деаэратора, лучше использовать чугунные, которые мало чувствительны к внутренней коррозии труб.
Все проблемы, характерные для экономайзеров паровых котлов, в полной мере относятся и к теплофикационным экономайзерам.

При сжигании природного газа

Природный газ - наиболее чистое топливо. Единственная проблема - возможность конденсации влаги из продуктов сгорания. При температуре стенки трубы около 57 °С и ниже на наружной поверхности труб начинает осаждаться конденсат. Из-за наличия в продуктах сгорания углекислоты (от сгорания содержащегося в природном газе углерода) и следов азотной кислоты (образуется при горении любого топлива из азота воздуха) конденсат имеет кислую реакцию - показатель рН может быть равен 4,0 и ниже.
В связи с выделением кислого конденсата из продуктов сгорания возможна коррозия наружных поверхностей труб. Поэтому необходимо принимать меры для поддержания температуры питательной воды на входе в экономайзер не ниже 60-70 °С. При невозможности стабильной работы котла с такой температурой питательной воды на входе в экономайзер также целесообразно устанавливать чугунные экономайзеры.

При сжигании мазута

В качестве топлива в промышленных и отопительных котельных обычно используют сернистый мазут с содержанием серы от 2 до 3,5 %. Основная часть серы при сгорании окисляется до сернистого ангидрида SO2, но очень малая часть окисляется до серного ангидрида SO3. В присутствии водяного пара на наружной поверхности труб конденсируется серная кислота, которая может быстро вывести из строя стальной экономайзер. При использовании в качестве топлива сернистого мазута необходимо использовать только чугунные экономайзеры. Однако и они при длительной работе котлов на мазуте могут подвергаться сильной коррозии. Обычно разъедаются кислотой ребра труб, из-за этого эффективность теплообмена снижается, увеличивается расход топлива.

Заключение

По всем изложенным выше причинам чаще всего используются чугунные экономайзеры, хотя они могут иметь бόльшие габариты и обладают повышенными требованиями относительно обслуживания и ремонта по сравнению со стальными змеевиковыми.