Аналіз конструкції і умов ефективної роботи ущільнення різних типів РПП

Аналіз конструкції і умов ефективної роботи ущільнення різних типів РПП показує, що навіть найбільш сучасних конструкцій ущільнення не дозволяє понизити перетоки повітря РПП менше 8% від загальної витрати газів.

У цьому випадку зниження присмоктів, перетоків і переносу повітря пакетами набивки ротора РПП підвищує маневреність, надійність і економічність котельних установок за рахунок:

• — збільшення теплового перевантаження котельних установок в режимах як з включенням, так і відключенням ПВТ;
• — збільшення терміну дії набивки пакетів холодного шару РПП в зв’язку з підвищенням температури відхідних газів;
• — підвищення маневреності тягодуттєвих машин і зниження витрати енергії на їх привід;
• — підвищення ККД котла.

У вітчизняній енергетиці відомі різні схеми використання перетікаючого повітря РПП.

За даними, при використанні вказаних схем, присмокти повітря в газову частину РПП можна зменшити на 4−6%. У цьому випадку разом з повітрям забирається близько 10−15% димових газів.

Схеми відсмоктування перетікаючого повітря з ущільнень РПП і подачі його на напір дуттєвих вентиляторів до калориферної установки або в короб гарячого повітря дозволяють трохи зменшити втрати тепла з відхідними газами, однак мають ряд недоліків. Основними з них являються: низька економічна ефективність внаслідок введення спеціальних ВПП, що тягне за собою збільшення витрати енергії на власні потреби котла, ускладнення схеми газоповітряного тракту котельної установки, експлуатації і ремонту. ВПП і повітропроводи піддаються, в умовах щодо низької температури перепомповуючого середовища, корозії під дією агресивних з'єднань, що знаходяться в перепомповуючому середовищі.

За подачі перетікаючого повітря в короб до калориферної установки погіршується теплообмін за рахунок випадання агресивних з'єднань, а під час подачі перетікаючого повітря на дуттєві вентилятори, крім того погіршуються умови роботи і самих дуттєвих вентиляторів. Відбувається це через відкладення на робочих лопатках продуктів згоряння, відсмоктуючих з перетікаючого повітря ущільнень РПП, різкого зниження температури агресивного середовища (значно нижче точки роси) при змішуванні перетікаючого повітря з повітрям, що поступає на всмоктування дуттєвих вентиляторів. Відкладення продуктів згоряння на лопатках робочих коліс нерівномірне, що викликає розбалансування роторів і збільшує вібрацію підшипників ротора.

Випробування схеми відсмоктування перетікаючого повітря із нижніх радіальних ущільнень РПП зі сторони входу ротора в газову частину і подачі його під радіальне ущільнення зі сторони виходу ротора із газової частини. Ця схема не призводить до зниження перетоку повітря в РПП.

Схема зменшення перетікаючого повітря через верхні радіальні ущільнення РПП з допомогою подачі димових газів димососами рециркуляції в зазор між радіальною плитою і набивкою дещо зменшує перетік повітря через радіальне ущільнення. Недоліком її є не тільки наявність перетоку через периферійні і нижні радіальні ущільнення, але і перетоку суміші повітря і газів через радіальне ущільнення РПП.

Перетік суміші повітря і газів через верхні радіальні ущільнення РПП пояснюється тим, що між шарами набивки РПП є простір висотою до 150 мм, де ущільнюючі гази втрачають свою кінетичну енергію при проходженні набивки першого гарячого шару, змішуються з повітрям і змінюють напрямок руху на протилежний. При цьому велика частка газоповітряної суміші поступає в повітря за РПП, а значно менша частка газоповітряної суміші перетікає через ущільнення в газову частину РПП. Слід відмітити, що при роботі такої схеми витрата електроенергії на власні потреби блоку зростає.

У бакалаврській роботі я використовую схему відсмоктування перетікаючого повітря. Установка, яка відпомповує перетікаюче повітря встановлюється на верхній кришці РПП. Схема відсмоктування перетікаю чого повітря зображена на кресленні (Лист 4).