ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

1. ПАРОВЫЕ КОТЛЫ.

Выпускаемые до сих пор Бийским котельным заводом (БиКЗ) серийные котлы ДКВР с газомазутными топками имели недостатки, основными из которых являлись высокая металлоемкость, тяжелая обмуровка, неудовлетворительно облегченная обмуровка, недостаточно полная транспортабельность и большая длительность монтажа. Между поставкой котла и вводом его в эксплуатацию проходит значительное время. 30% ДКВР монтируются в срок менее года; 30% 1-2 года; 30% 2-3 года и остальные 10% свыше 3 лет. Высокий уровень комплектности и заводской готовности котельный агрегат зарубежных фирм обеспечивает сжатые сроки их монтажа. Например котлы типа КД фирмы Henshel (Германия) монтируется в течении нескольких часов, котлы фирмы Foster Wheeber (США) – в течении суток. Поэтому разработка новых конструкций отечественных газомазутных котлов была направлена на резкое увеличение заводской готовности котлов и существенное снижение их металлоемкости.

Котлы типа Е получили широкое распространение и изготавливаются с различным рабочим давлением и температурой пара.

В настоящее время котлостроительство заводами серийно выпускаются вертикально-водотрубные котлы Е-1/9-1 (модель ММЗ-1) паропроизводительность по насыщенному пару 0,4 и 1т/ч и рабочим давлением Р=0,9 МПа.

Котел состоит из двух барабанов (верхнего и нижнего) конвективного пучка и топочных экранов, включенных в циркуляцию посредством четырех боковых и одного фронтового коллектора. Трубы присоединены к барабанам и коллекторам сваркой. Трубы конвективного пучка и топочных экранов имеют Ø51 2,5мм.

Для обеспечения поперечного омывания труб газовым потоком в конвективном пучке установлены две перегородки. Котел предназначен для любого топлива. Для сжигания твердого топлива топка оборудована ручной колосниковой решеткой с опрокидывающимися колосниками.

Обмуровка облегченная. Котел поставляется в собранном виде. Вертикально-водотрубные двухбарабанные котлы Е-1/9-1 изготавливает Монастырищенский машиностроительный завод (Черкасская обл.).

Котлы типа Е (КЕ) паропроизводительностью от 2,5 до 10т/ч изготавливаются со слоевыми механическими топками. Основными элементами котла являются верхний и нижний барабан с внутренним Ø1000мм., левый и правый боковые экраны и конвективный пучок из труб диаметром Ø51 2,5мм.

Топочная камера образована боковыми экранами передней и задней стенками. Топочная камера разделена кирпичной стенкой на собственно топку и камеру догорания.

Особенностью котлов типа КЕ являются наличие плотных боковых экранов и ограждающих стен в конвективном пучке с шагом 55мм.

Котлы типа Е (ДЕ) газо-мазутные вертикально-водотрубные паропроизводительностью 4; 6,5; 10; 16 и 25т/ч предназначены для выработки насыщенного и перегретого пара идущего на технические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Основными элементами котлов являются нижний и верхний барабаны, конвективный пучок, фронтовой, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру. Во всех типов котлов диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000мм. Расстояние между барабанами 2750мм. Длина цилиндрической части барабанов котла 4т/ч – 2250мм, для 25т/ч - 7500мм.

В водяном пространстве верхнего барабана находится питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объеме сепарационные устройства.

В нижнем барабане размещаются устройства для парового прогрева воды при растопке и патрубки для спуска воды.

Топочная камера расположена сбоку от конвективного пучка. Ширина топочной камеры по осям боковых экранов одинакова для всех видов котлов – 1790мм. Глубина топочной камеры 1930 6960мм.

Конвективный пучок отделен от топочной камеры газоплотной перегородкой, в задней части которой имеется окно для ввода газов в пучок.

Пароперегреватель змеевиковый из труб Ø 32 3мм. Применение надтрубной обмуровки при плотном шаге труб (однослойный шаг 1,08) позволяющий улучшить данные характеристики котлов и уменьшить потери в окружающую среду.

Котлы Е (ДЕ) поставляются Бийским котельным заводом в сборе без обмуровки и обшивки.

Котлы типа Е (ГМ).

Паровые котлы Е-50-14ГМ предназначаются для получения насыщенного пара (марка ГМ-50-14) или перегретого с температурой 250 С (марка ГМ-50-14/250).

Котлы вертикально-водотрубные с естественной циркуляцией двухбарабанные имеют П-образную схему компоновки поверхностей нагрева с отдельно вынесенной шахтой экономайзера и три хода по движению продуктов сгорания.

Топочная камера объемом 133м экранирована расположенных с шагом 70мм трубами Ø 60 3мм.

Трубы фронтального и заднего экрана в нижней части образуют

двухскатный под, а верхней части топочной камеры трубы заднего экрана разведены в трехрядный фестон. Трубы боковых экранов в верхней части образуют потолок топочной камеры. Экраны разделены на 8 самостоятельных циркуляционных контуров по числу блоков топочной камеры. Газомазутные горелки расположены по две на боковых стенах.

Схема испарения двухступенчатая с выносными циклонами. В качестве второй ступени испарения служат два выносных циклона Ø 426мм. Верхний барабан Ø 1500мм и длиной 8190мм имеет чистый отсек первой ступени испарения.

Нижний барабан Ø 1000мм оборудован устройством для разогрева воды в период пуска котла.

Между барабанами расположен вертикальный котельный пучок из труб Ø 60 3мм. По торцам барабаны соединены между собой рядами необогреваемых опускных труб Ø 133мм. В центре котельного пучка, в вдоль барабанов расположен ряд обогреваемых опускных труб Ø 219мм. Питание водой чистого отсека осуществляется из нижнего барабана.

Котлы оборудованы конвективным дренируемым пароперегревателем горизонтального типа с шахматным расположением змеевиков. Пароперегреватель расположен в конвективном газоходе (из труб

Ø 32 3мм.) Котлы работают с уравновешенной тягой. Диапазон регулирования паропроизводительности 70-100%.

Очистка пароперегревателя и воздухоподогревателя осуществляется дробью. Для очистки конвективного пучка применяется ручная обдувка.

Обмуровка топки котлов – самонесущая, кирпичная. Обмуровка поворотной камеры и конвективного газохода – монолитная, закрепленная на каркасе котла.

Поставка: блоками, а каркас топочной камеры россыпью.

В настоящее время Белгородский завод “ Энергомаш ” (бывший Белгородский котлостроительный завод) разрабатывает чертежи серии газомазутных паровых котлов производительностью 35, 50 и 75т/ч на давлении 1,4; 2,4 и 4 МПа. Эти котлы однобарабанные с естественной циркуляцией выполнены в вертикальной компоновке с развитой поверхностью нагрева по ширене котельной ячейки.

Топочный блок включает в себя трубную систему камеры догорания и предтопок предварительной газификации. Блок конвективных поверхностей состоит из двух сомкнутых газоходов, образованных мембранными панелями, в первом из которых расположены обе ступени пароперегревателя. Во втором газоходе расположены три пакета экономайзера. Оба газохода разделены газоплотной стенкой. Воздухоподогреватель также состоит из двух блоков. Конвективные поверхности нагрева разделены на две самостоятельные части.

Топочные камеры, воздухоподогреватель и экономайзер остаются одинаковыми для котлов разной производительности. Экраны топочной камеры – мембранные панели.

КОМБИНИРОВАННАЯ ВЫРАБОТКА ТЕПЛОТЫ НА БАЗЕ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

За рубежом известны комбинированные пароводогрейные котлы, создаваемые прямоточными или с принудительной циркуляцией по паровому и водогрейному контурам. Но они имеют ряд серьезных недостатков.

В нашей стране разработана простая схема перевода серийных водогрейных котлов на комбинированную выработку пара и перегретой воды (Дорогобужский котельный завод и институт Энергомонтаж).

Схема перевода водогрейного котла на комбинированную выработку пара и горячей воды (ВЗПИ, Дорогобужский котельный завод и институт Энергомонтажпроект).

1 – топочные экраны, включенные в паровой контур;

2 - топочные экраны водогрейной части котла;

3 – уравнительная емкость;

4 – выносной циклон;

5 – конвективная водогрейная часть котла;

6 – обратная сетевая вода;

7 – питание парового контура;

8 – пар на технологические нужды;

9 – излишки пара в теплообменник;

10 – прямая сетевая вода;

11 – непрерывная продувка.

По этой схеме в зависимости от потребности в паре любое количество экранов может быть легко выключено из гидравлического контура прямоточного водогрейного котла и переведено в парообразный контур с естественной циркуляцией, включенный на выносные сепараторы пара (циклоны).