Пароперегреватель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Пароперегрева́тель — устройство, предназначенное для перегрева пара, то есть повышения его температуры и степени сухости. Использование перегретого пара позволяет значительно поднять КПД паровой установки. Перегретый пар широко применяется для питания турбин на тепловых электростанциях, с начала XX века использовался на всех типах паровозов. Также были разработаны проекты ядерных реакторов, где часть технологических каналов должны была использоваться для перегрева пара перед подачей в турбины (подробнее см. в статье РБМК).

Пароперегреватель представляет собой систему трубчатых каналов, проходящих через топку. Для того, чтобы уменьшить отложения накипи на стенках, пароперегреватели подключаются к системе после паросепараторов, отделяющих мелкие капли воды. Обычно, степень влажности пара должны быть близка к нулю. Повышение этого показателя возможно только для некоторых видов котлов, например, паровозных. Образование накипи приводит к увеличению теплового сопротивления стенок каналов, что, в свою очередь, приводит к перегреву и выгоранию элементов пароперегревателя.

[править] Классификация пароперегревателей

По способу передачи энергии

радиационные
конвективные (наиболее распространены)
комбинированные

В свою очередь, конвективные пароперегреватели различаются по соотношению потоков пара и нашгревающего газа на:

прямоточные
противоточные
комбинированные

Прямоточные пароперегреватели создают максимальные разности температур между паром и газом, но имеют низкий срок службы из-за пережигания. У прямоточных наиболее интенсивно охлаждаются витки в зоне высоких температур, однако у них тоже возможно перегорание при накоплении накипи. Комбинированные пароперегреватели работают с противотоком в области низких температур газов и прямотоком в области высоких температур, достигая компромисса между свойствами двух предыдущих типов.

В целях повышения стабильности температуры пара на выходе пароперегревателя, он может быть оборудован специальным регулятором, который работает на одном из следующих принципов:

управляемый впрыск конденсата на входе пароперегревателя, что изменяет степень влажности пара;
направление части пара в пароохладитель (наиболее распространен);
регулирование потока нагревающих газов;
поворот горелок котла и др.

В современной энергетике, в котлах высокого и сверхвысокого давления, могут применяться вторичные пароперегреватели, в которые подается пар с промежуточных ступеней турбин с целью уменьшения его влажности и, соответственно, повышения КПД всей системы. Конструкция вторичных пароперегревателей не отличается от конструкции первичных.