Перегретый пар применялся еще в начале XX века, в паровозах всех видов. В наше время применение перегретого пара позволяет увеличить КПД паровых установок и турбин, тем самым повышая их экономичность.
Верхняя граница t перегретого пара определяется только нагревостойкостью используемых материалов и механического оборудования. Например, пар, перегретый до t 500°C применяется на крупных электростанциях.
Пароперегреватели выполняются из стальных труб, которые образуют поверхность нагрева для пара, проходящего по ним. По сути, это сложная система каналов и трубок, изготовленных из углеродистой стали, что позволяет эксплуатировать их в условиях сверхвысокой температуры. Принцип работы пароперегревателя заключается в следующем: из котла-парогенератора насыщенный пар нагревается до нужной температуры под воздействием тепла топочных газов. После этого, перегретый пар через вентиль отводится из котла.
Пароперегреватели изготавливаются в виде отдельного самостоятельного устройства, с собственной топкой, которое подключается к паровому котлу. Но чаще такие устройства для перегрева пара встраивают непосредственно в парогенератор.
В зависимости от применяемого способа подачи тепловой энергии, существуют 3 вида встроенных пароперегревателей. В первую очередь, это конвективные и радиационные. Конвективные размещаются в высокотемпературных зонах паровых котлов – в газовых проходах. А радиационные встраиваются таким образом, чтобы воспринимать тепловую энергию непосредственно из зоны горения в топке котла. Благодаря этой особенности, поверхность радиационного агрегата способна передавать пару в два-три раза больше тепла, чем подобная же поверхность конвекционного пароперегревателя. Также существуют комбинированные пароперегреватели, то есть радиационно-конвективные.
Конвекционные агрегаты для перегрева пара, в свою очередь тоже разделяются на виды, по соотношению потоков пара и нагревающего газа: прямоточные, противоточные и, опять же, комбинированные. В прямоточных агрегатах направление движения нагреваемой и греющей сред совпадает, а в противоточных – противоположно.
Вот краткое представление пароперегревателей и их основных видов.
