К вспомогательному оборудованию паровых котлов относятся: водяные экономайзеры, пароперегреватели и воздухоподогреватели.
Экономайзеры.
Водяные экономайзеры предназначены для подогрева питательной воды уходящими продуктами сгорания, которые для лучшего теплообмена двигаются сверху вниз, а вода – снизу вверх.
Экономайзеры разделяются на поверхностные и контактные.
Поверхностные экономайзеры различают пол следующим признакам – питательные (нагрев воды для питания котлов) и теплофикационные (нагрев воды для систем отопления); материал конструкции – чугунные и стальные; схема присоединения и степень нагрева воды – «кипящего» и «некипящего» типа; размещение относительно котлов – групповые и индивидуальные.
Чугунные экономайзеры собирают из чугунных ребристых труб длиной 2 и 3 метра, соединённых между собой чугунными калачами (коленами). К месту монтажа чугунные экономайзеры поставляют россыпью или блоками. Несколько горизонтальных рядов труб (до восьми) образуют группу, группы компонуют в одну или несколько колонны, разделённые металлической перегородкой. Группы собирают в каркасе с глухими стенками из теплоизоляционных плит, обшитых металлическими листами. Торцы экономайзеров закрывают съёмными металлическими щитами. Экономайзеры оборудуются стационарными обдувочными устройствами, встроенными в блоки. Количество горизонтальных рядов, которые обдуваются одним устройством, не должно превышать четырёх.
Преимуществом чугунных экономайзеров является их повышенное сопротивление к химическому и механическому разрушению. Эти экономайзеры бывают только «некипящего» типа. При этом температура воды на входе в экономайзере должна быть на 5…10°С выше температуры точки росы уходящих газов (53…56°С для природного газа), а на выходе из экономайзера – на 40°С ниже температуры насыщенного пара, при соответствующем давлении в котле, - при групповом и на 20°С при индивидуальном экономайзере. Чтобы предотвратить вскипание воды, температура уходящих газов за котлом не должна превышать 400°С.
Стальные экономайзеры, которые применяются для котлов с избыточным давлением пара выше 23 кгс/см2, представляют собой несколько секций змеевиков, изготовленных из труб диаметром 28…38 мм с толщиной стенки 3 или 4 мм. Змеевики стальных экономайзеров типовых конструкций изготавливают длиной 1820 мм. Отдельные пакеты змеевиков не должны иметь более 25 рядов и высоту более 1,5 м. между пакетами предусмотрены разрывы 550…600 мм для размещения обдувочных устройств. Стальные экономайзеры бывают «некипящего» и «кипящего» типа. В последних допускается вскипание и частичное испарение (до 25 %) питательной воды. Эти экономайзеры не отделяются от барабана котла отключающим устройством. При сжигании природного газа температура воды на входе в стальной экономайзер должна быть не ниже 65°С.
Контактные экономайзеры позволяют снизить затраты топлива на 10% и компонуются с котлами ДКВР и другими котлами.
Эти агрегаты состоят из контактной части, промежуточного теплообменника, водяного объёма и трубного водораспределителя. За счёт контакта орошающей воды и продуктов сгорания на промежуточном теплообменнике происходит процесс теплообмена, который даёт возможность экономить топливо.
Воздухопогреватели.
Воздухоподогреватели предназначены для подогрева воздуха перед подачей его на горелки котла за счёт тепла уходящих газов. При подогреве воздуха улучшаются условия сжигания топлива и увеличивается к.п.д. котельной установки.
Воздухоподогреватели устанавливают за водяным экономайзером по ходу дымовых газов. Если необходимо подогреть воздух до температуры 300…400°С, то воздухонагреватель размещают до и после экономайзера. Для подогрева воздуха используют рекуперативные (трубчатые) и регенеративные (пластинчатые) воздухоподогреватели.
Чтобы предотвратить конденсацию водяных паров, находящихся в дымовых газах, температура воздуха, поступающего в воздухоподогреватель, должна быть на 5…10°С выше температуры точки росы продуктов сгорания, а при сжигании высокосернистых мазутов – не ниже 80°С. Для этого холодный воздух предварительно подогревают паром или смешивают с некоторым количеством нагретого воздуха, который поднимается к всасывающему патрубку дутьевого вентилятора.
Пароперегреватели.
Пароперегреватели предназначены для перегрева насыщенного пара и состоят из стальных змеевиков, согнутых из цельнотянутых труб небольшого диаметра (28…42 мм).
В котлах ДКВР и ДЕ применяются вертикальные пароперегреватели, которые устанавливаются в первом газоходе после второго или третьего ряда труб, часть которых для размещения пароперегревателя не устанавливаются. В этих котлах одни концы змеевиков присоединяются непосредственно к паровому пространству верхнего барабана, а вторые – к выходному коллектору.
Температуру перегретого пара регулируют в пароохладителях, представляющих собой трубчатые теплообменники, в корпусе которых размещены пучки стальных труб.
Питательная вода проходит по трубкам пароохладителя, а пар – в межтрубном пространстве. Температура перегретого пара регулируется изменением количества питательной воды, которая проходит через пароохладитель.
