Котлоагрегат, котельний агрегат, конструктивно об'єднаний в єдине ціле комплекс пристроїв для здобуття під тиском пари або гарячої води за рахунок спалювання палива. Головною частиною До. є топкова камера і газоходи, в яких розміщені поверхні нагріву, що сприймають тепло продуктів згорання палива (пароперегрівач, водяний економайзер, воздухоподогреватель). Елементи До. спираються на каркас і захищені від втрат тепла обмурівкою і ізоляцією. До. застосовуються на теплових електростанціях для постачання парою турбін; у промислових і опалювальних котельних для вироблення пари і гарячої води на технологічні і опалювальні потреби; у суднових котельних установках. Конструкція До. залежить від його призначення, вигляду вживаного палива і способу спалювання, одиничної паропроїзводітельності, а також від тиску і температури того, що виробляється пара.

  В топковій камері До. відбуваються згорання палива і часткове охолоджування продуктів згорання в результаті променистого теплообміну між нагрітими газами і що покривають стіни топкової камери трубами, по яких циркулює середовище, що охолоджує їх (вода або пара). Система цих труб називається топковими екранами. На виході з топки гази мають температуру порядку 1000°С. Для подальшого охолоджування газів на їх дорозі встановлюють трубчасті поверхні нагріву ( пароперегрівачі ) , виконувані зазвичай у вигляді ширм — трубчастих змійовиків, зібраних в плоскі пакети. Теплообмін в ширмових поверхнях здійснюється випромінюванням і конвекцією, тому часто такі поверхні називають напіврадіаційними. Пройдя ширмовий пароперегрівач, гази з температурою 800—900 °С поступають в конвективні пароперегрівачі високий і низький тиск, що є пакетами труб. Теплообмін в цих і подальших поверхнях нагріву здійснюється в основному конвекцією, і вони називаються конвективними. Після пароперегрівача на дорозі газів, що мають температуру 600—700°С, встановлюється водяний економайзер, а далі воздухоподогреватель, в якому гази (залежно від вигляду спалюваного палива) охолоджуються до 130—170°С. Подальшому зниженню температури що вирушають з До. газів шляхом корисного використання їх тепла для нагріву робочого середовища перешкоджає конденсація на поверхнях нагріву пари води і сірчаної кислоти, що утворюється при спалюванні сірчистих палив, що приводить до інтенсивного забруднення поверхонь нагріву золовимі частками і до корозії металу. Охолоджені гази, пройдя пристрої очищення від золи (див. Золоуловлювання ) і в деяких випадках від сірки, викидаються димарем в атмосферу. Тверді продукти згорання палива, уловлені в До., періодично або безперервно віддаляються через системи золовидалення і шлакоудаленія . Для підтримки поверхонь нагріву в чистоті в До. передбачається комплекс апаратів обдувань і обмивальних, що періодично включаються, вібраторів і дробеочистітельних пристроїв.

  По характеру рухи робочого середовища До. бувають з багатократною природною або примусовою циркуляцією і прямоточні. У ДО. з багатократною циркуляцією робоче середовище безперервно рухається по замкнутому контуру (що складається з труб, що обігріваються і не обігріваються, сполучених між собою проміжними камерами — колекторами і барабанами), частково випаровуючись в частині контура, що обігрівається. Пара, що утворилася, відділяється від води в барабані (див. Сепарація пари ), а випарена частина котельної води відшкодовується живильною водою, що подається живильним насосом у водяний економайзер і далі в барабан. Рух робочого середовища по циркуляційному контуру в До. з природною циркуляцією здійснюється унаслідок різниці щільності пароводяної суміші в частині контура і води, що обігрівається (підіймальною), в тій, що не обігрівається або слабо обігрівається (опускний) його частини. У ДО. з примусовою циркуляцією робоче середовище по контуру переміщається під дією циркуляційного насоса. Безперервне упарювання котельної води в До. з багатократною природною або примусовою циркуляцією приводить до зростання концентрації розчинених і зважених в ній домішок (солей, оксидів, гідратів оксидів) які можуть, відкладаючись на внутрішній поверхні труб, що обігріваються, погіршувати умови їх охолоджування і стати причиною перегріву металу і аварійною зупинки До. із-за розриву труб. Крім того, надмірне підвищення концентрації домішок в котельній воді недопустимо із-за віднесення їх пором з барабана з крапельками води або у вигляді парового розчину в пароперегрівач, а також в турбіну, де домішки осідають на лопатках турбомашини, зменшуючи її ккд(коефіцієнт корисної дії). Щоб уникнути зростання концентрації домішок в котельній воді виробляються безперервні і періодичні продування казана . Гранично допустима концентрація домішок визначається конструкцією і параметрами До., складом живильної води і тепловою напругою екранних поверхонь нагріву.

  В прямоточному До. нагріваючи, випар води і перегрів пари здійснюються за один прохід середовища по тракту. При такій організації процесу генерації пари домішки, що містяться в живильній воді, не можуть бути виведені з До. продуванням частини котельної води, як це має місце в До. з природною або примусовою багатократною циркуляцією. У прямоточному До. частина домішок осідає на внутрішню поверхні труб, а частина (разом з парою) поступає в турбіну, де відкладається на лопатках. Тому до живильної води прямоточних До. пред'являються жорсткіші вимоги відносно її якості. Вода, що поступає в таких До., заздалегідь обробляється в системі водопідготовки .

  В енергетичних установках для підвищення економічності використовуються схеми з вторинним (проміжним) перегрівом: пара після спрацьовування частини його теплової енергії в турбіні повертається в До., піддається додатковому перегріву в пароперегрівачі низького тиску і знову прямує в турбіну. Відомі До. з 2 проміжними перегрівами пари. Температура повторно перегрітої пари зазвичай приймається такий же, як первинно перегрітого або близькою до неї. Для підтримки температури первинного і вторинного перегріву пари на необхідному рівні До. забезпечений регулюючими пристроями у вигляді теплообмінників змішувачів і поверхневих, систем рециркуляції частини охолоджених димових газів в топкову камеру, пристосуваннями для зміни кута нахилу пальників і т. д.

  До., наприклад, для енергоблока потужністю 300 Мвт представляє собою споруда висотою більше 50 м-код, в плані займає площу порядка 1 тис. м ² . На споруду такого До. витрачається близько 4,5 тис. т металу, приблизно ¹ / ₃ цієї кількості доводиться на трубні системи, що працюють під тиском понад 25 Мн/м ² (250 кгс/см ² ) . Ккд До. перевищує 90%. Основні параметри енергетіч. До. показані в таблиці.

Класифікація котлоагрегатов за параметрами і продуктивністю

  Літ.: Рабіновіч О. М., Котельні агрегати, М.— Л., 1963; Стиріковіч М. А., Катковськая До. Я., Серов Е. П., Котельні агрегати, М.— Л., 1959; їх же. Парогенератори електростанцій, 2 видавництва, М.— Л., 1966; Різників М. І., Парогенераторні установки електростанцій, М., 1968; Стиріковіч М. А., Мартинова О. І., Міропольський З. Л., Процеси генерації пари на електростанціях, М., 1969.

  А. Я. Антонов.

Котлоагрегат паропроїзводітельностью 420 т/ч на тиск пари 14 Мн/м ² (140 кгс/см ² ) і температуру 570°С: 1 — барабан; 2 — напіврадіаційний пароперегрівач; 3 — топкова камера; 4 — екрани; 5 — пальник; 6 — під; 7 — воздухоподогреватель; 8 — водяний економайзер; 9 — конвективний пароперегрівач.