Принцип работы парового барабанного котла с естественной циркуляцией
В общем случае технологический процесс получения пара в барабанном паровом котле осуществляется в следующей последовательности (рис. 1.). Топливо при помощи горелочных устройств 1 вводится в топку, где и сгорает. Воздух, необходимый для сгорания топлива, подается в топку дутьевым вентилятором или подсасывается через колосниковую решетку – при естественной тяге.
Для улучшения процесса сгорания топлива и повышения экономичности работы котла воздух перед подачей в топку предварительно подогревается дымовыми газами в воздухоподогревателе 8.
Дымовые газы, отдав часть своего тепла радиационным поверхностям нагрева, размещенным в топочной камере, поступают в конвективную поверхность нагрева, охлаждаются и дымососом удаляются через дымовую трубу в атмосферу.
Сырая водопроводная вода проходит через катионитовые фильтры, умягчается и далее поступает в деаэратор, где из нее удаляются коррозионно-активные газы (O2 и CO2) и стекает в бак деаэрированной воды. Из бака питательная вода забирается питательными насосами и подается в экономайзер 7 парового котла. Нагретая теплом дымовых газов вода из экономайзера поступает в верхний барабан 4 котла, откуда по опускным трубам 3 направляется в коллектора экранов 10–12 или в нижний барабан. Возвращаясь по подъемным трубам 2 в верхний барабан, часть воды испаряется. В верхнем барабане происходит отделение пара от воды. Пар направляется в пароперегреватель 5 (если это необходимо), где он перегревается до требуемой температуры. Затем перегретый пар поступает в общий паровой коллектор, откуда подается потребителям.
Регулирование температуры перегретого пара может осуществляться применением поверхностных пароохладителей, впрыскиванием воды в пар, пропусканием части продуктов сгорания мимо пароперегревателя, рециркуляцией продуктов сгорания в топку, изменением аэродинамики или химической структуры факела, изменением излучательной способности факела. Чаще всего для поддержания температуры перегретого пара на заданном уровне используются впрыскивающие или поверхностные пароохладители 6, устанавливаемые обычно в рассечку между отдельными частями пароперегревателя.
Рис.1. Принципиальная схема парового котла:
1 – газомазутная горелка; 2 – подъемные (экранные) трубы; 3 – опускные трубы; 4 – барабан; 5 – пароперегреватель; 6 – поверхностный пароохладитель; 7 – водяной экономайзер; 8 – трубчатый воздухоподогреватель; 9 – линия рециркуляции воды; 10 – коллектор заднего экрана; 11 – коллектор бокового экрана; 12 – коллектор фронтового экрана; 13 – фестон; п.в – питательная вода; н.п – насыщенный пар; п.п – перегретый пар; х.в – холодный воздух; г.в – горячий воздух; т – топливо; у.г – уходящие газы
Водогрейный котел – устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива, и предназначенное для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне самого устройства.
Водогрейный котел состоит из топочного устройства и тепловоспринимающих поверхностей, которые для водотрубных котлов делятся на топочные экраны, выполненные из отдельных панелей, представляющих собой ряд параллельно включенных труб, объединенных входными и выходными коллекторами, и конвективные поверхности нагрева, в большинстве случаев набираемые из змеевиков.
Работа отопительной котельной, принципиальная тепловая схема которой показана на рис. 2, осуществляется следующим образом. Вода из обратной линии тепловых сетей с небольшим напором поступает на всас сетевого насоса 2. Туда же подводится вода от подпиточного насоса 6, компенсирующая утечки воды в тепловых сетях. На всас насоса 2 подается и горячая вода, тепло которой частично использовано в теплообменниках 9 и 4 для подогрева, соответственно, химически очищенной и сырой воды.
Для обеспечения заданной из условий предупреждения коррозии температуры воды перед котлом в трубопровод за сетевым насосом подают при помощи рециркуляционного насоса 12 необходимое количество горячей воды, вышедшей из водогрейного котла 1. Линию, по которой подают горячую воду, называют рециркуляционной. При всех режимах работы тепловой сети, кроме максимально-зимнего, часть воды из обратной линии после сетевого насоса 2, минуя котел, подают по перепускной линии в подающую магистраль, где она, смешавшись с горячей водой из котла, обеспечивает заданную расчетную температуру в подающей магистрали тепловых сетей. Вода, предназначенная для восполнения утечек в тепловых сетях, предварительно подается насосом сырой воды 3 в подогреватель сырой воды 4, где она подогревается до температуры 18–20 ºC и затем направляется на химводоочистку. Химически очищенная вода подогревается в теплообменниках 8, 9 и 11 и деаэрируется в деаэраторе 10. Воду для подпитки тепловых сетей из бака деаэрированной воды 7 забирает подпиточный насос 6 и подает в обратную линию.
Рис. 2. Тепловая схема котельной с водогрейными котлами:
1 – водогрейный котел; 2 – сетевой насос; 3 – насос сырой воды; 4 – подогреватель сырой воды; 5 – химводоочистка; 6 – подпиточный насос; 7 – бак деаэрированной воды; 8 – охладитель деаэрированной воды; 9 – подогреватель химически очищенной воды; 10 – деаэратор; 11 – охладитель выпара; 12 – рециркуляционный насос.
Атомные реакторы
Ядерное (расщепляющееся) топливо – вещество, способное выделить значительное количество тепловой энергии за счет торможения продуктов деления тяжелых ядер химических элементов при взаимодействии их с нейтронами. В энергетике в качестве ядерного топлива используют природный изотоп уран-235 (235U), искусственные изотопы уран-233 (233U) и плутоний-239 (239Pu). Основная руда, из которой получают уран, – урановая смолка U3O8.
Ядерное топливо применяют для комбинированного производства тепловой и электрической энергии на атомных теплоэлектроцентралях (АТЭЦ) с различными контурами циркуляции. На рис. 3 приведена принципиальная трехконтурная тепловая схема АТЭЦ с подачей теплоты от реакторного теплоносителя в теплофикационный контур.
Контур 1. В атомном реакторе 1 образуется значительная тепловая энергия, которая позволяет нагреть теплоноситель до высоких параметров (t ≈ 450 °С). Из атомного реактора высокотемпературный теплоноситель циркуляционным насосом 2 подается в атомный парогенератор 3. Поверхность нагрева парогенератора представляет собой систему змеевиков 4 малого диаметра, внутри которых при высоком давлении течет теплоноситель. Поверхность нагрева помещена в вертикальный или горизонтальный корпус, куда питательным насосом 5 подводится другой теплоноситель - вода, которая нагревается до кипения, в результате чего в парогенераторе образуется водяной пар.
Рис. 3. Принципиальная тепловая схема АТЭЦ
1 – атомный реактор; 2 – циркуляционный насос; 3 – парогенератор; 4 – змеевики парогенератора; 5 – питательный насос; 6 – паровая турбина; 7 – электрогенератор; 8, 12 – конденсатор; 9 – технологическое производство; 10, 11– паровые подогреватели; 13 – сетевой насос; 14 – потребитель
Контур 2. Из парогенератора одна часть сухого насыщенного пара по паропроводу идет в паровую турбину 6, где потенциальная энергия пара вначале переходит в механическую энергию вращения турбины, а затем в электрическую энергию в электрогенераторе 7, который соединен с турбиной на одной оси. Остаточный пар из паровой турбины проходит через конденсатор 8, где охлаждается до состояния жидкости (конденсата), и идет в обратную магистраль к питательному насосу 5. Другая часть пара из парогенератора по паропроводу подводится к технологическому производству 9 и к паровым сетевым водонагревателям 10 и 11. Конденсат от технологического производства и конденсатора 12 также возвращается в обратную магистраль к питательному насосу 5, откуда вода вновь нагнетается в парогенератор 3.
Контур 3. Обратная сетевая вода насосом 13 прокачивается через паровые сетевые подогреватели воды 11 и 10 и по подающему трубопроводу направляется к потребителю 14 на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
Электродные котлы
Электродные паровые и водогрейные котлы работают по принципу прямого преобразования электрической энергии в тепловую энергию теплоносителя и применяются для теплоснабжения предприятий, отопления и ГВС зданий и сооружений. Преимущества электроэнергии – мобильность, широкие возможности автоматизации процесса нагрева воды или получения пара, простота конструктивного исполнения электроотопительных приборов, возможность точного поддержания температурного режима в отапливаемых помещениях и экономия в связи с этим первичных энергетических ресурсов.
Условные обозначения электродного котла: числитель – номинальная электрическая мощность, кВт; знаменатель – номинальное напряжение питающей сети, кВ (например, обозначение КЭПР-250/0,4 расшифровывается: котел электродный паровой регулируемый мощностью 250 кВт, номинальным напряжением питающей сети 0,4 кВ).
Электродные водогрейные котлы предназначены для выработки горячей воды. На рис. 4. приведена принципиальная схема электродного водогрейного регулируемого котла с плоскими электродами.
Рис. 4. Принципиальная схема электродного водогрейного котла
1 – водопровод; 2 – фильтр-отстойник; 3 – питательный насос; 4 – клапан обратный проходной; 5 – электромагнитный клапан; 6 – байпас; 7 – входной патрубок воды; 8 – цилиндрический корпус; 9 – заземление; 10 – дренажная линия; 11 – фазные электроды; 12 – проходные изоляторы; 13 – трехфазная электрическая сеть; 14 – защитные пластины; 15 – диэлектрические пластины (антиэлектроды); 16 – крестовина; 17 – выходной патрубок горячей воды; 18 – шток; 19 – штурвал; 20 – термореле; 21 – предохранительный клапан
Вода из водопровода проходит фильтр 2, где удаляются механические и грубодисперсные примеси, и питательным насосом 3 подводится через входной патрубок 7 внутрь цилиндрического корпуса 8. В днище корпуса всех водогрейных котлов через проходные изоляторы 12 устанавливаются фазные электроды 11 – плоские или кольцевые электроды, или цилиндрические стержни определенных размеров, длины и диаметра, к которым по токоведущим шпилькам подводится напряжение трехфазной электрической сети 13. Вода, заполняющая межэлектродные пространства, образует активные электрические сопротивления, включенные по схеме «треугольник». В электродных котлах с плоскими электродами нагрев воды происходит при ее движении между плоскими электродными пластинами 11. Мощность котла регулируется штурвалом 19 путем вертикального перемещения диэлектрических пластин (антиэлектродов) 15, собранных в пакет и входящих в зазоры между плоскими электродными пластинами.
В электродных котлах с кольцевыми электродами внутри корпуса между днищем и диафрагмой установлены три фторопластовые камеры с отверстиями в нижней части для подвода воды в межэлектродное пространство. В камерах размещены фазные и нулевые электроды, выполненные из концентрических стальных колец, соединенных сваркой. Нулевые электроды расположены над фазными электродами и жестко закреплены на подвеске, связанной с электроприводом. Мощность котла регулируется изменением расстояния между фазным и нулевым электродами и осуществляется электроприводом. Минимальный зазор между электродами устанавливается расчетом.
В электродных котлах с цилиндрическими электродами каждый цилиндрический фазный электрод коаксиально окружен нулевым электродом. Все нулевые электроды приварены к диафрагме, которая разделяет внутренний объем котла на две части между входным и выходным патрубками и направляет поток воды в кольцевые зазоры между фазными и нулевыми электродами, в которых происходит ее нагрев. Мощность котла регулируется вертикальным перемещением фторопластовых экранов, расположенных коаксиально относительно фазных и нулевых электродов, которые жестко закреплены на крестовине, связанной с электроприводом. Перемещение фторопластовых экранов относительно фазных электродов изменяет их активную площадь и, как следствие, мощность котла.
Электродные паровые котлы предназначены для выработки насыщенного пара давлением до 0,6 МПа (6 кгс/см2) и снабжения промышленных, сельскохозяйственных и бытовых объектов. В паровом электродном котле теплота, выделяющаяся при протекании электрического тока через воду, представляющую активное сопротивление, идет на ее нагрев и испарение. Конструкция электродного парового регулируемого котла на напряжение 0,4 кВ показана на рис. 5 и предусматривает автоматическое регулирование паропроизводительности и электрической мощности котла в заданном режиме.
Вода из водопровода 1 проходит фильтр 2, где удаляются механические и грубодисперсные примеси, и питательным насосом 3 подводится через входной патрубок 7 внутрь поплавкового регулятора уровня воды 8. Поплавковый регулятор уровня 8 представляет сосуд, соединенный двумя патрубками 11 с водным пространством вытеснительной камеры 21 электродного котла. В съемном днище регулятора уровня имеются патрубки для автоматической и ручной подпитки. Полый поплавок 9 через шток и кулису соединен с краном 10 на патрубке автоматической подпитки. При автоматической подпитке открыт клапан автоматической подпитки на питательном трубопроводе 7, а клапан ручной подпитки закрыт, в результате вода через нижний патрубок 11 поступает в корпус регулятора уровня 8 и водный объем вытеснительной камеры 21. При достижении уровня воды в котле положения, превышающего верхний уровень затопления фазовых электродов 15 на 100 мм, поплавок 9 через шток с кулисой перекрывает кран 10, прекращая подачу воды в котел. Поплавковый регулятор уровня обеспечивает номинальный расход питательной воды при полностью затопленных электродах. В случае выхода из строя поплавкового регулятора уровня временная работа котла возможна при ручном регулировании подачи воды через патрубок ручной подпитки.
В цилиндрическом корпусе 12 коаксиально установлена цилиндрическая обечайка 17, образующая внутри котла две камеры – вытеснительную 21 и парогенерирующую 22.
Рис. 5. Принципиальная схема электродного парового регулируемого котла:
1 – водопровод; 2 – фильтр-отстойник; 3 – питательный насос; 4 – клапан обратный проходной; 5 – электромагнитный клапан; 6 – байпас; 7 – входной патрубок воды; 8 – поплавковый регулятор уровня воды; 9 – поплавок; 10 – кран автоматической подпитки; 11 – патрубки; 12 – цилиндрический корпус; 13 – заземление; 14 – продувочная линия; 15 – фазные плоские электроды; 16 – проходные изоляторы; 17 – цилиндрическая обечайка; 18 – трехфазная электрическая сеть; 19 – диэлектрические пластины; 20 – указатель уровня воды; 21 – вытеснительная камера; 22 – парогенерирующая камера; 23 – пароотводящий патрубок; 24 – крышка; 25 – электродный датчик предельного уровня воды; 26 – воздушник; 27 – манометр; 28 – предохранительный клапан; 29 – регулятор температуры
Парогенерирующая и вытеснительная камеры в нижней части котла сообщаются по воде, а в верхней части камеры разделены цилиндрической обечайкой 17 и связаны по пару только через регулятор температуры 29. Уровень воды в котле контролируется по указателю уровня 20. В парогенерирующей камере расположен пакет плоских электродов 15, на которые по токоведущим шпилькам через проходные изоляторы 16 в днище подается напряжение трехфазной электрической сети 18. Крайние пластины пакета электродов изолированы снаружи диэлектрическими пластинами 19 для исключения несимметричной нагрузки по фазам. Вода, заполняющая межэлектродные пространства, образует активные электрические сопротивления, включенные по схеме «треугольник». В случае питания котла водой с низким удельным сопротивлением система электродов выполняется из трех цилиндрических стержней. Пар вырабатывается в парогенерирующей камере 22, а отбор пара производится из пароотводящего патрубка 23.
На крышке 24 электродного парового котла установлены приборы:
• электродный датчик уровня 25, который защищает котел от пере-
питки водой и подает сигнал соответствующему исполнительному механизму на прекращение подачи питательной воды при достижении предельного допустимого уровня воды в котле;
• воздушник 26, для выпуска воздуха при пуске котла;
• манометр 27, для измерения давления пара в котле;
• предохранительные клапаны 28, для предохранения котла от предельного допустимого давления пара.
Регулятором температуры 29 задается требуемое рабочее давление сухого насыщенного пара. В случае повышения давления пара в котле свыше установленного значения, увеличивается и температура пара, что приводит к закрытию клапана-регулятора, при этом перекрывается связь парогенерирующей камеры с паровым объемом вытеснительной камеры. В результате давление пара в паровом объеме парогенерирующей камеры повышается по сравнению с давлением вытеснительной камеры. Это влечет за собой вытеснение котловой воды из парогенерирующей камеры в вытеснительную, а также снижение уровня воды в электродной системе, что приводит к уменьшению электрической мощности котла и его паропроизводительности. При снижении давления пара в котле ниже установленного значения регулятор температуры открывает связь парогенерирующей и вытеснительной камер по пару, из-за чего давление в них выравнивается, котловая вода перетекает в парогенерирующую камеру, увеличивая уровень погружения электродов, возвращая котел в заданный режим работы.
Гелиоустановки
Гелиоустановки предназначены для получения горячей воды или нагретого воздуха и включают в себя коллектор солнечной энергии (КСЭ), теплообменники, бак-аккумулятор, тепловые насосы и трубопроводы. Рабочим телом (теплоносителем) в КСЭ могут быть вода, воздух, органические низкокипящие жидкости. Важным условием применения рассматриваемых схем является обеспечение бесперебойной работы систем отопления и горячего водоснабжения независимо от временных и погодных условий путем введения в схему емкостей, аккумулирующих тепловую энергию в солнечное время суток и отдающих накопленную теплоту во время отключения КСЭ.
При воздушном солнечном отоплении здания или сооружения холодный воздух забирается из окружающей среды и вентилятором подается в КСЭ, где он нагревается и через блок управления вводится либо в помещение здания, либо в тепловой аккумулятор, расположенный, как правило, под зданием. Когда КСЭ не работает, предусмотрена возможность рециркуляции охлажденного комнатного воздуха через тепловой аккумулятор.
Тепловым аккумулятором воздушного отопления может служить любой твердый наполнитель достаточной крупности с высокой удельной теплоемкостью (каменная галька, керамические сосуды, металлические листы).
Наиболее эффективная схема системы теплоснабжения с использованием КСЭ приведена на рис. 6 и имеет несколько контуров.
Охлажденная вода первого контура насосом 2 подается в коллектор солнечной энергии 2, где нагревается и направляется в теплообменник 4 водяного бака-аккумулятора 5, в котором охлаждается и вновь возвращается в КСЭ.
Рис. 6. Принципиальная схема гелиоустановки и системы теплоснабжения с тепловым насосом:
1 – энергия Солнца; 2 – насос; 3 – коллектор солнечной энергии; 4 – теплообменник; 5 – бак-аккумулятор; 6 – тепловая изоляция; 7 – насос системы отопления; 8, 15 – теплоприемники; 9 – радиаторы; 10 – воздухосборник; 11, 17 – промежуточный бак; 12, 18 – тепловой насос; 13 – вентили; 14 – насос горячего водоснабжения; 16 – кран горячей воды
Работа системы отопления. Охлажденная вода после радиаторов циркуляционным насосом 7 прокачивается через теплоприемник 8, установленный в баке-аккумуляторе, где нагревается и затем идет в радиаторы 9 системы отопления. При недостатке солнечной энергии (пасмурные дни, ночное время) вода после радиаторов циркуляционным насосом 7 прокачивается через промежуточный бак 11, где нагревается, и возвращается в радиаторы 9 системы отопления.
Переключение движения воды производится закрытием или открытием вентилей 13. Нагрев воды в промежуточном баке 11 осуществляется в этом случае с помощью теплового насоса 12, который использует воду бака аккумулятора как низкопотенциальную энергию.
Работа системы горячего водоснабжения. Вода из водопровода или насосом 14 подается в теплоприемник 15, где нагревается, и идет в кран 16 на горячее водоснабжение. В случае недостатка солнечной энергии включается тепловой насос 18, который нагревает воду в теплообменнике 17 за счет энергии воды бака-аккумулятора. В этом случае вода из водопровода проходит через теплообменник 17, нагревается и идет в кран 16 горячей воды. Для поддержания расчетных тепловых условий системы отопления и горячего водоснабжения возможно размещение электрических тепловых насосов 12 и 18, включаемых в сеть при понижении температуры в баке аккумуляторе 5 ниже предельной и использующих бак-аккумулятор как низкопотенциальный источник тепловой энергии.
В периоды наибольшего похолодания или прекращения поступления солнечной энергии для нагрева воды систем отопления и горячего водоснабжения в схему трубопроводов включают дополнительный газовый или электрический источник энергии, который подогревает воду до заданной температуры потребителя.
Геотермальные установки
Геотермальные установки используют энергию недр Земли. Геотермальные энергетические ресурсы относятся к низкопотенциальным, невозобновляемым, но неисчерпаемым. Геотермальные ресурсы, расположенные на глубине до 3 км, подразделяют: на горячую воду, сухой пар, горячие скальные породы и подземные воды под давлением, а по температуре до 100 °С, 100…150 °С и свыше 150 °С. Около 88 % объема мировых геотермальных энергетических ресурсов приходится на низкотемпературные источники энергии с температурой менее 100 °С. Установки, использующие энергию геотермальных вод для производства тепловой энергии, более компактны, чем гелиоустановки.
Направления использования теплоты гидроминерального флюида многочисленны и разнообразны: отопление, нагрев вентиляционного воздуха, горячее водоснабжение, различные технологические установки и сельское хозяйство. Желательно организовать комплексное использование горячей воды, чтобы ее температурный потенциал был сработан по возможности более полно. Вначале воду, имеющую температуру на выходе из скважины до 100 °С, следует направлять в системы отопления зданий и теплиц, где она охладится до 50…60 °С, затем эту воду можно подать в калориферы для подогрева воздуха, используемого для сушки сельскохозяйственного сырья, на животноводческие фермы для подогрева полов, приготовления теплого питья или корма. После этой степени использования термальную воду, уже весьма остывшую, если она не оказалась загрязненной на предшествующих участках технологического тракта, можно направить в рыборазводные пруды или на полив огородных культур, выращиваемых на открытом грунте.
При использовании наземных технологических гидротермальных тепловых сетей следует решать вопрос о применении отработанной термальной воды. Если производительность гидротермальных скважин высока, то произвольный сброс отработанной воды может привести к заболачиванию местности и к тепловому и химическому загрязнению окружающей среды, поскольку сама вода имеет повышенную температуру и насыщена вредными для человека, флоры и фауны компонентами. Поэтому по экологическим соображениям необходимо отработанную воду по специальным скважинам закачивать в недра Земли, хотя бурение опускных скважин и закачка отработанной воды требуют дополнительных затрат средств и энергии. Это позволяет сохранить в чистоте среду обитания, поддерживать внутрипластовое давление и обеспечить стабильную работу действующей скважины в течение длительного периода времени.
При температуре геотермальных вод до 100…150 °С и слабой их минерализации возможно их прямое использование в системе теплоснабжения. При более высоких температурах и давлениях применяется двухконтурная схема, в которой геотермальная вода часто в виде пара под давлением до 20 МПа и температуре до 200 °С подается в сетевой теплообменник, где охлаждается, и затем сбрасывается, как правило, в подземные естественные пустоты – хранилища. Если же минерализация геотермальных вод высока, то используют различные способы очистки геотермальных вод. На рис. 7 приведена принципиальная схема геотермальной установки с промежуточной очисткой пара и воды.
Водяной пар или горячая вода из действующей скважины 1 под собственным давлением направляются в теплообменник 2 парогенератора, охлаждаются и конденсируются, а образовавшаяся вода поступает в сепаратор 3, где из нее выделяются вредные соединения. Примеси, удаленные из воды, отводятся в дренаж 4, а очищенная термальная вода насосом 5 вводится в испарительную зону парогенератора 6, где нагревается паром и исходной горячей геотермальной водой. Образовавшаяся пароводяная смесь из парогенератора 6 идет в подогреватели 7 и 8, где передает теплоту сетевой воде, охлаждается и затем сбрасывается в неработающую скважину 9. Обратная вода из теплосети насосом 10 прокачивается через подогреватели 8 и 7, где нагревается, и идет к потребителю 11 на отопление и горячее водоснабжение.
Рис. 7. Принципиальная схема геотермальной установки:
1 – действующая скважина; 2 – теплообменник; 3 – сепаратор; 4 – дренаж; 5 – насос; 6 – арогенератор; 7, 8 – подогреватели сетевой воды; 9 – неработающая скважина; 10 – сетевой насос; 11 – потребитель
Котлы утилизаторы
Котлы-утилизаторы предназначены для утилизации тепловых отходов различных технологических установок (мартеновских, нагревательных, обжиговых печей) и получения дополнительной продукции в виде пара или горячей воды, что приводит к экономии топлива и энергоресурсов. Производительность агрегата зависит от температуры и количества технологических газов, теплота которых утилизируется. При встраивании в технологическую цепь котел называют энерготехнологическим агрегатом. Характерной отличительной особенностью котлов-утилизаторов является отсутствие топки для сжигания топлива.
На рис. 8 приведена принципиальная схема котла-утилизатора с естественной циркуляцией и дымогарными трубками. Высокотемпературные газы от технологического процесса 1 проходят внутри дымогарных трубок 2, где отдают теплоту воде, откуда охлажденные по газоходу 9 покидают котел. Питательная вода 4 подается в водную часть котла, где нагревается газами до кипения, а образовавшийся пар проходит паросепарационные устройства 5. Полученный сухой насыщенный пар по паропроводу 6 идет в пароперегреватель 7, откуда перегретый пар по паропроводу 8 идет к потребителю.
Рис. 8 Принципиальная схема котла-утилизатора:
1 – высокотемпературные технологические газы; 2 – дымогарные трубки; 3 – барабан котла; 4 – питательная линия; 5 – устройство сепарации пара; 6 – паропровод сухого насыщенного пара; 7 – пароперегреватель; 8 – паропровод перегретого пара; 9 – газоход; 10 – зеркало испарения