Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Машинист котельных

Перевод котлов на сжигание газообразного топлива


Перевод котлов на сжигание газообразного топлива

Правильно проведенный перевод котлов с твердого на газообразное топливо и эксплуатация их на достаточно высоком уровне обеспечивают:
1) увеличение производительности котлов на 20—30% (в отдельных случаях до 50%);
2) повышение к. п. д. котлов на 5—20% и больше в связи со снижением температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха и уменьшением потерь от химической и механической неполноты сгорания (при работе на газе химическая неполнота сгорания составляет 0— 1,0%, а механические потери равны нулю);
3) облегчение труда кочегаров;
4) улучшение санитарно-гигиенических условий эксплуатации котельной установки в целом;
5) увеличение температуры газообразных продуктов сгорания в топке (в связи со сжиганием газа с пониженными значениями коэффициента избытка воздуха) и количества теплоты, передаваемой излучением в топке;
6) отсутствие отложений золы и сажи на поверхностях нагрева котла;
7) понижение газового сопротивления котлоагрегата в связи с уменьшением количества образующихся газов (при понижении коэффициента избытка воздуха) и скорости их движения; в результате уменьшается требуемая тяга, что дает возможность нередко ограничиваться естественной тягой, создаваемой дымовой трубой, и приостанавливать работу вентилятора и дымососа.

При переводе котлов с твердого или жидкого топлива на газ переоборудование топочных устройств заключается в основном в монтаже газопроводов (внутренних — в котельном помещении и внешних — на территории предприятия до соединения их с газовой сетью), регуляторной станции, газовых горелок в топках котлов и контрольно-измерительных приборов.

Рациональный перевод котлов с твердого или жидкого топлива на газ требует соблюдения ряда условий.

1. При необходимости (например, перебои в подаче газа) котельная установка должна быстро переключаться на резервное, ранее использовавшееся топливо — твердое или жидкое. В этом случае при установке специального газового оборудования топок сохраняется ранее применявшаяся гарнитура котла (колосниковая решетка для твердого топлива и форсунки для жидкого топлива).

2. Обязательно устанавливать предохранительные взрывные клапаны как в топке котла, так и в его опускных газоходах: взрывные клапаны должны автоматически открываться при взрывах газовоздушной смеси в топке или газоходах котла и этим предупреждать разрушительные последствия взрыва.

3. На каждом отдельном борове котла при подключении их к общему борову должна быть установлена отключающая дымовая заслонка (шибер) с прорезанным в ней отверстием диаметром не менее 100 мм (или двумя отверстиями диаметром 70 мм каждое). Через эти отверстия будут удаляться возможные скопления газовоздушной смеси из топок неработающих котлов (при утечках газового топлива из газопровода).

4. На общем газопроводе к котлам перед каждыми двумя запорными задвижками или кранами, а также газовыми горелками следует устанавливать продувочную трубку (свечу), выведенную в атмосферу и служащую для продувки газопровода перед пуском котла в работу и отвода утечек газового топлива.

5. С целью устранения подсосов воздуха в топки котлов не следует допускать при монтаже газогорелочных устройств никаких щелей, зазоров и неплотностей.

6. Для обеспечения безопасности и экономичности работы котлов на газовом топливе необходимо снабдить котлы газовой автоматикой и контрольно-измерительными приборами (тягомерами, измеряющими разрежение в топке и перед дымовой заслонкой, пирометрами, газоанализаторами и т. д.).

7. Для устранения пережогов кипятильных труб и экранов горизонтально-водотрубных и вертикально-водотрубных котлов (что происходит при их переводе на газ в связи с возрастанием температуры газов в топке) необходимо обеспечить качественную подготовку питательной воды.

При переводе вертикальных котлов на газ применяют инжекционные горелки среднего давления с пластинчатыми стабилизаторами или с огнеупорными туннелями и горелки с принудительной подачей воздуха. Для вертикальных котлов Шухова, Шухова — Сарафа, ВГД и других наиболее эффективной является выносная топка, расположенная под котлом и выкладываемая из шамотного кирпича, Горелки устанавливают на фронтовой плите. Горка из шамотного битого кирпича, выложенная у задней стенки топки, способствует устойчивому горению и лучистому теплообмену. Тепловое напряжение площади поверхности нагрева газифицированных вертикальных котлов 17,5—23,0 кВт/м2 [15-20 Мкал/ (ч-м2)] коэффициент избытка воздуха в топке 1,1—1,2; температура уходящих газов 350-400 °С; к. п. д. 73-79%.

Рис. 1. Вертикальный котел ВГД-28/8, переведенный на газ:
1 — инжекционная газовая горелка среднего давления; 2— переносная запальная горелка; 3 — взрывной клапан; 4 — шамотная горка

При переводе на газовое топливо секционных котлов Стреля и Стребеля верхнего горения твердого топлива применяют инжекционные горелки низкого и среднего давлений с пластинчатыми стабилизаторами и подовые горелки низкого давления без дутья; при этом горелки устанавливают преимущественно с автоматикой. Котлы нижнего горения на газ не переводят в связи с встречающимися в этих случаях трудностями по их переоборудованию.

При установке автоматики АГК-2 Института использования газа АН УССР регулируется как разрежение в топке, так и коэффициент избытка воздуха, что приводит к уменьшению ат до 1,5 и повышению к. п. д. котлов до 75—80% при тепловом напряжении площади поверхности нагрева 8—9 кВт/м2 [7—8 Мкал/(ч-м2)].

На рис. 2 изображен водогрейный котел Стреля, переоборудованный с твердого топлива на газ. На передней лобовой секции котла вместо всех снятых дверец установлен фронтовой лист, в котором укреплены 2—4 (в зависимости от размера котла) инжекционные горелки неполного смешения для сжигания газа низкого давления. На колосниковую решетку, ранее использовавшуюся для сжигания твердого топлива, уложены горелки. Зазоры между горелками размером 6—7 мм служат для прохода вторичного воздуха к факелам; специальные шторки предназначены для регулирования количества вторичного воздуха. Вся колосниковая решетка, кроме зазоров, покрыта огнеупорным кирпичом на высоту 65 мм.

Газовое топливо подводится к горелкам по газопроводу, на котором установлены отключающий кран, контрольный кран и четыре рабочих крана. К газопроводу присоединены «свечи» (продувочный газопровод) с краном и газопровод безопасности с краном. Переносный запальник служит для розжига газовых горелок через отверстие над горелками, прикрываемое дверцей. На месте топочной дверцы расположены дверцы смотрового окна. Взрывные предохранительные клапаны установлены на задней стенке котла. Водяной манометр служит для определения избыточного давления газа.

Схема газового оборудования котла Стреля имеет следующие недостатки: управление работой котла ручное; котел работает (в особенности при сжигании природного газа) при высоких коэффициентах избытка воздуха и больших потерях от химической неполноты сгорания, следовательно, при низком к. п. д. (пламя светящееся, удлиненное и касается стенок котла). Для улучшения условий сгорания газа удаляют колосники, горелки монтируют в поддувале и этим увеличивают объем топочного пространства.

Рис. 2. Секционный водогрейный котел Стреля, переоборудованный на газовое топливо

На рис. 3 показан секционный котел, оборудованный двумя многосопловыми инжекционными горелками полного смешения для беспламенного сжигания природного газа среднего давления. Поверх колосниковой решетки уложен шамотный кирпич на высоту 65 мм. В середине топки имеется шамотная горка высотой 123 мм, обложенная кусками битого шамотного кирпича. Беспламенное горение тщательно подготовленной в горелках газоводушной смеси происходит на раскаленной шамотной горке.

Рис. 3. Секционный котел, оборудованный беспламенными горелками среднего давления

Секционные котлы Ревокатова, «Универсал», МГ-2 при переводе на газ оборудуются инжекционными горелками среднего давления с пластинчатыми стабилизаторами или с огнеупорными туннелями и горелками с принудительной подачей воздуха, а также подовыми горелками без дутья.

Но рис. 4 изображена топка котла Ревокатова с установленными в нем двумя вертикальными горелками для предварительного полного смешения газа с воздухом. Готовки горелок уложены вертикально на месте снятых колосников, а входные части их укреплены на фронтальной плите. Взрывной предохранительный клапан установлен на задней стенке котла. Газ подводится по газопроводу, от которого ответвляются свеча и запальник. Разишгаются горелки через отверстие.

Рис. 4. Котел Ревокатова, оборудованный смесительными горелками

При горизонтальном расположении инжекционных горелок среднего давления колосниковую решетку оставляют и выстилают шамотным кирпичом, а горелки монтируют на фронтальной плите котла.

На рис. 5 изображена топка котла «Универсал-3», приспособленная для сжигания газового топлива. Колосниковая решетка и подколосниковые балки демонтированы. Фронтовая и внутренние стенки топки, а также основание зольной камеры футерованы шамотным кирпичом. Три свода из шамотного кирпича предназначены для повышения температуры горения газа в топке и увеличения отдачи тепла лучеиспусканием к трубам секции; промежутки между сводами служат для выхода газообразных

продуктов сгорания из топки. Сверху в промежутках между секциями с задней стороны котла установлен взрыв-пой клапан. При переводе котлов «Универсал», Ревокатова и МГ-2 на газ к. п. д. повышается до 78—83% при тепловом напряжении поверхности нагрева 13,5 кВт/м2 [12 Мкал/(ч-м2)] и коэффициенте избытка воздуха в топке 1,2—1,4.

Внутренняя стенка фронтовой плиты и начальный участок жаровой трубы на длине 2,5—2,8 м от фронта футерованы высококачественным огнеупорным кирпичом (во избежание пережога стенок жаровой трубы); толщина футеровки ‘А кирпича. В котлах со смесительными горелками футеровка жаровой трубы заканчивается решеткой из огнеупорного кирпича. Против каждой жаровой трубы в поворотной камере (из жаровых труб во второй газоход) устанавливают взрывные клапаны.

Рис. 6. Футеровка жаровой трубы:
а — для горелок с принудительной подачей воздуха; б — для иижекционных горелок среднего давления типа ИГК; 1 — горелка; 2— шамотная глина с асбестовым шнуром

Наиболее целесообразным является применение в жаротрубных котлах инжекционных горелок полного смешения для сжигания газа среднего давления с пластинчатыми стабилизаторами горения или огнеупорными туннелями, и только при наличии газа низкого давления котлы оборудуются горелками с принудительной подачей воздуха от вентилятора.

Рис. 7. Двухбарабанный вертикально-водотрубпый котел типа ДКВ, переоборудоваииый на газ, с принудительной подачей воздуха:
1 — взрывные клапаны; 2 — газовая горелка; 3— экранные трубы; 4 — слой кирпича толщиной 65 мм, положенный на колосниковую решетку; 5 — шамотная горка; 6 — защитная шамотная стенка; 7 — кирпичные амбразуры

Коэффициент избытка воздуха в топке жаротрубного котла на газовом топливе равен 1,1—1,2; к. п. д. котла 75—82%; тепловое напряжение поверхности нагрева 17,5—19 кВт/м2 [15—18 Мкал/(ч-м2)]; температура уходящих газов 300—350 °С.

Вертикально- и горизонтально-водотрубные промышленные котлы при переводе на газ могут оборудоваться газовыми горелками с принудительной подачей воздуха, инжекционными среднего давления, подовыми и комбинированными газомазутными горелками.

Рис. 8. Вертикально-водотрубный котел, оборудованный щелевыми горелками

На рис. 7 изображен вертикально-водотрубный котел ДКВ с газовым оборудованием (после перевода его с твердого топлива на газ). Загрузочные дверцы для твердого топлива сняты, воздуховод, предназначавшийся для подачи воздуха под колосниковую решетку, отключен. При наличии воздухоподогревателя устанавливают инжек-ционные горелки полного смешения с принудительной подачей воздуха, а при его отсутствии — многосопловые инжекционные горелки неполного смешения.

Две горелки установлены в отверстиях фронтовой топочной стены. Шамотная горка из битого шамота предназначена стабилизировать пламя и процесс сгорания

топлива. Для защиты экранных труб от непосредственного воздействия пламени нижняя их часть закрыта стенкой 6 из шамотного кирпича. В верхней части топки установлены взрывные клапаны.

На рис. 8 изображен вертикально-водотрубный котел, оборудованный целевыми горелками, установленными па полу топки непосредственно на колосниковой решетке между огнеупорными блоками. Воздух к горелкам подается вентилятором по воздушному коробу, как и при сжигании твердого топлива.

Рис. 9. Вертикально-водотрубный котел типа ВВД, переоборудованный на газовое топливо:
1 — газовая горелка с принудительной подачей воздуха; 2 — взрывной клапан; 3 — шамотная стенка; 4— воздухопровод

На рис. 9 показан вертикально-водотрубный котел типа ВВД, переоборудованный на газовое топливо. Горка

из битого шамотного кирпича, выложенная у задней стенки топки, а также защитные стенки из огнеупорного кирпича и дополнительных арок служат для повышения температуры зоны горения и сокращения длины пламени (факелы пламени не должны достигать кипятильных труб).

Для предотвращения прогара кипятильных труб водотрубных котлов, переведенных на газовое топливо, необходимо следить за тем, чтобы не было омывания кипятильных труб пламенем и образования накипи на трубах, для чего необходимо соблюдать графики чисток котлов, оборудовать водоподготовку, если она отсутствует, вести контроль за качеством питательной и котловой воды. Наблюдаемый шум у котлов с инжекционными горелками можно значительно снизить при установке у горелок глушителей.

У водотрубных котлов, переведенных на газ, коэффициент избытка воздуха в топке равен 1,1—1,2, к. п. д. 81-88%.





Похожие статьи:
Оказание первой помощи при отравлениях, ожогах и поражениях электрическим током

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Машинист котельных

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум