Bobina estándar del sobrecalentador del acero de aleación de ASME para las centrales eléctricas de energía del carbón

Bobina estándar del sobrecalentador de la caldera del acero del carbono/de aleación de ASME para las centrales eléctricas de energía del carbón Ultra-supercríticas

Introducción de la bobina del sobrecalentador

Las ventajas principales de usar un sobrecalentador son combustible y consumo de agua reducidos pero hay un precio a pagar en costes de mantenimiento crecientes. En la mayoría de los casos las ventajas sobrepasaron los costes y los sobrecalentadores eran ampliamente utilizados.

Un sobrecalentador es un dispositivo usado para convertir el vapor saturado o el vapor mojado en el vapor sobrecalentado o el vapor seco. El vapor sobrecalentado se utiliza en las turbinas de vapor para la producción eléctrica, motores de vapor, y en procesos tales como reformado con vapor. Hay tres tipos de sobrecalentadores: radiante, convección, y encendido por separado. Un sobrecalentador puede variar de tamaño de algunos diez de pies a varios cientos de pies (algunos metros a unos cientos metros).

Tipos

1. Un sobrecalentador radiante es colocado directamente en la zona radiante de la cámara de combustión cerca de la pared del agua para absorber calor por la radiación.
2. Un sobrecalentador de la convección está situado en la zona convectiva del horno generalmente delante del ahorrador (en la trayectoria de los humos calientes). Éstos también se llaman los sobrecalentadores primarios.
3. Un sobrecalentador por separado encendido es un sobrecalentador que se coloca fuera de la caldera principal, que tiene su propio sistema separado de la combustión. Este diseño del sobrecalentador incorpora las hornillas adicionales en el área de los tubos del sobrecalentador. Este tipo de sobrecalentador es raramente si está utilizado nunca, debido a la calidad pobre de la eficacia y del vapor que no es mejor que otros tipos del sobrecalentador.

Los sobrecalentadores y los recalentadores se diseñan especialmente para aumentar la temperatura del vapor saturado y para ayudar a controlar la temperatura del mercado del vapor. Son cambiadores de calor monofásicos simples con el vapor que fluye dentro y el humo que pasa el exterior, generalmente en el flujo cruzado. Los sobrecalentadores y los recalentadores se dividen a menudo en secciones múltiples para ayudar a controlar temperatura del vapor y a optimizar la recuperación de calor, y sus superficies de calefacción se pueden arreglar tampoco horizontalmente o verticalmente. El diseño físico y la ubicación de las superficies es dependientes en la temperatura deseada del mercado, la absorción del calor, las características de la ceniza del combustible y el equipo de limpieza. Los componentes principales se fabrican generalmente de las aleaciones de acero, como el sobrecalentador y los recalentadores se actúan en la temperatura alta.

Una de las diferencias principales entre el sobrecalentador y el recalentador es la presión del vapor. La presión del mercado del sobrecalentador en una caldera de tambor subcrítica, por ejemplo, está por ejemplo en MPa 18,6, mientras que la presión del mercado del recalentador es MPa solamente 4,0. Cuando una caldera supercrítica se actúa debajo de carga normal, de las superficies de calefacción del recalentador y del sobrecalentador tuvo que aumento para cumplir el requisito del calor para sobrecalentar, que es más el de 50% del calor de vapor total. El calor absorbente por el sobrecalentador está principalmente bajo la forma de radiación cuando la temperatura del vapor sobrecalentado es controlada por el ratio de corriente del horno para aprovisionar de combustible la entrada. Cuando la pared refrigerada por agua funciona bajo presión supercrítica, sin embargo, la temperatura del medio de trabajo en los tubos no aumenta con la absorción del calor y hay límite de estado termodinámico no claro. Si la temperatura del humo del mercado es controlada por la absorción del calor por la pared refrigerada por agua, los requisitos de diseño no pueden ser cumplidos claramente.
Para solucionar el problema de una superficie de calefacción demasiado pequeña, el sobrecalentador se coloca generalmente sobre o cerca del horno, creando un sistema del sobrecalentador con las transferencias de calor de la radiación y de la convección en la caldera supercrítica. Las características de transferencia de calor del sobrecalentador radiante permiten una mejora en el índice de utilización del calor radiante.
En la presión baja, el vapor tiene capacidad de enfriamiento pobre: para dirigir esto, el recalentador se coloca generalmente después del sobrecalentador donde está relativamente baja y confía principalmente la temperatura del humo en transferencia de calor de la convección. La temperatura se reduce gradualmente del mercado del horno a la cola de la caldera, mientras que el volumen de gas se reduce sin fuga de aire. Para mejorar la transferencia convectiva en los pasos convectivos, el sobrecalentador y el recalentador se colocan cerca del ahorrador en la trayectoria del humo de temperaturas relativamente bajas.

Bobina del sobrecalentador