В процессе наладки котла для уменьшения гидравлического сопротивления пароотводящей системы чистого отсека была проведена реконструкция, которая заключалась в ликвидации резких поворотов паровых линий (рис. 4.4). Подробные циркуляционные испытания реконструированного комбинированного котла КВП-40/30 были выполнены ПО «Союзтехэнерго”.
На рис. 4.5 приведены эпюры скоростей в трубах фронтового экрана до и после реконструкции. В результате реконструкции скорости изменялись от 0,34 до 0,62 м/с, т. е. эпюра скоростей по ширине экрана стала более равномерной.
1 – верхний коллектор заднего экрана; 2 – верхний коллектор фронтового экрана; 3 – штуцера труб рециркуляции
1 – до реконструкции; 2 – после реконструкции
На рис. 4.6 даны циркуляционные характеристики чистого отсека.
А – скорость в трубах фронтового экрана; б – скорость в рециркуляционных трубах; wРЗ. л, wРЗ. пр – скорости в задней левой, задней правой трубах; wФ. л, wФ. пр – скорости по фронтовой левой, фронтовой правой трубах; в — скорость в опускных трубах; wОпЗ. л, wОпЗ. пр – скорости в задней левой, задней правой трубах; wОпФ. л, wОпФ. пр – скорости во фронтовой левой, фронтовой правой трубах
При нагрузке котла, равной 30 % номинальной, циркуляция была вполне надежной, и в различных трубах, за исключением № 17 (об этой трубе будет сказано ниже), колебалась от 0,36 до 0,7 м/с. С увеличением нагрузки скорости циркуляции в экранных трубах растут, достигают максимума при нагрузке 63–85 %, при дальнейшем увеличении нагрузки уменьшаются.
Во всем диапазоне нагрузок наиболее низкой оказалась скорость циркуляции в трубе № 17 фронтового экрана. На этой трубе для лаза в топку котла имеется кольцо. Интересно сравнить скорости в этой трубе с соседней трубой № 16, обводка которой вокруг лаза выполнена отгибкой трубы, как практикуется обычно на энергетических котлах, Скорость циркуляции в трубе № 17 изменялась от 0,18 до 0,3 м/с, а при том же диапазоне изменения нагрузки скорость циркуляции в трубе № 16 была равна 0,58–0,63 м/с, Следовательно, кольцо создает дополнительное гидравлическое сопротивление и вызывает значительное снижение скорости циркуляции. Необходимо отметить, что и в водогрейном режиме при прямоточной циркуляции при расходе воды через котел 470 м3/ч скорость циркуляции в трубе № 16 на 65 % выше, чем в трубе № 17. Отсюда следует вывод, что экранные трубы, включенные в «кольца”, имеют скорости воды, в 2 раза меньшие, чем остальные экранные трубы при работе как в паровом, так и в водогрейном режимах.
Скорость воды в рециркуляционных трубах заднего экрана существенно ниже, чем в рециркуляционных трубах фронтового экрана (рис. 4.6). Объясняется это тем, что ввод пароводяной смеси в верхний коллектор из труб заднего экрана осуществляется снизу, а в верхний коллектор фронтового – под углом 10° к горизонту. Трубы фронтового экрана в верхней своей части имеют почти горизонтальный участок (10° к горизонту) с относительной длиной l/d = 32, в котором происходит расслоение пароводяной смеси. Расслоение сохраняется и в верхнем коллекторе фронтового экрана, вследствие чего уменьшается унос пара в рециркуляционные трубы. При подводе пароводяной смеси снизу в верхний коллектор заднего экрана расслоение не имеет места, и в рециркуляционные трубы уносится большое количество пара, и соответственно уменьшается расход воды.