Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Машинист котельных

Теплофикационные водогрейные и паровые котлы


Теплофикационные водогрейные и паровые котлы

Теплофикационные водогрейные котлы служат для подогрева воды, поступающей на теплофикационные цели: отопление, вентиляцию, бытовое горячее водоснабжение и в отдельных случаях на технологические нужды.

Водогрейные котлы, обслуживающие системы отопления, рассчитывались на подогрев воды в них от 70 до 150 °С, а в настоящее время на подогрев воды от 70 до 200 °С.

Широкое распространение получили межквартальные котельные с паровыми котлами ДКВ и ДКВР как более экономичные и целесообразные по сравнению с домовыми водогрейными котельными и мелкими котлами небольшой тепловой мощности порядка 1,2 МВт (1 Гкал/ч).

Однако непосредственный подогрев воды в водогрейных котлах упрощает схему котельной, уменьшает капитальные затраты на ее сооружение и удешевляет ее эксплуатацию. В случаях, когда теплота требуется как на теплофикационные, так и на технологические нужды, целесообразно сооружать смешанные пароиодогрейные котельные установки.

На рис. 1 а, б приведена тепловая схема установки паровых котлов ДКВР в межквартальной отопительной котельной, предназначаемой для снабжения горячей водой потребителей. Котлы устанавливают совместно с поверхностными теплообменниками-бойлерами, в которых обратная вода подогревается за счет теплоты, выделяемой при конденсации пара, поступающего из парового котла. Бойлер располагают над верхним барабаном котла (на высоте не менее 1,5 м от оси барабана).

Схема потоков воды и пара следующая: обратная вода из тепловой сети 5 при температуре 28—40 °С возвращается в котельную, и сетевой насос подает ее в теплофикационный водяной экономайзер, в котором за счет теплоты уходящих газов сетевая вода подогревается примерно на 10 °С. Из экономайзера вода поступает в бойлер, где она дополнительно подогревается до конечной температуры 70—150 °С. Из бойлера вода направляется в тепловую сеть. По линии 6 производится подпитка отопительной сети для покрытия утечек воды в ней.

Образующийся в бойлере конденсат (при конденсации пара) поступает самотеком (за счет разности высот расположения бойлера и нижнего барабана) по линии слива в нижний барабан котла. Далее поднимается по вертикальным трубам котла, в которых превращается в пар за счет тепла газообразных продуктов сгорания, образующихся при горении топлива. Пароводяная смесь из труб котла поступает в верхний барабан. После сепарации пар направляется в бойлер, где, конденсируясь, отдает теплоту конденсации сетевой воде.

Рис. 1. Тепловая схема работы котлов ДКВР с бойлерами, расположенными над верхним барабаном (а) и находящимися внутри барабана (б)

Регулятор температуры, установленный на бойлере, поддерживает в зависимости от температуры наружного воздуха необходимую температуру горячей воды, поступающей в тепловую сеть, дооавлением к горячей воде того или иного количества обратной воды из тепловой сети.

Рис. 2. Схема котла ДКВ-6,5, переведенного на водогрейный режим

Для покрытия утечек пара в котле через неплотности предохранительного клапана и расхода пара на собственные нужды (обдувка, деаэрация и другие), составляющих не более 1% паропроизводительности котлов, питательный насос (с приводом от электродвигателя) один-два раза в смену подпитывает котлы. Продувка котлов — периодическая.

Избыточное давление в котлах ДКВР, работающих по схеме подогрева воды в бойлерах, не превышает 1,0 МПа (10 кгс/см2).

В эксплуатации находятся котлы ДКВР с размещением змеевиковых бойлеров внутри верхних барабанов. Преимущество такой конструкции — простота ее и уменьшение высоты котельного помещения; недостатки — загромождение верхнего барабана бойлером, ограниченная площадь поверхности нагрева бойлера, затрудненность ремонта и контроля.

На рис. 2 приведена схема-котла ДКВ-6,5, переведенного на водогрейный режим. Верхний барабан и нижние коллекторы боковых экранов разделены глухими перегородками на передние и задние отсеки. Обратная сетевая вода температурой 70 °С подается по трубам под давлением 0,8—1,0 МПа (8—10 кгс/см2), сетевым насосом в передние отсеки 3 нижних коллекторов боковых экранов, откуда она поднимается в передний отсек верхнего барабана.

Подогретая в экранах вода опускается из верхнего барабана по перепускным трубам в водяной экономайзер, омываемый снаружи газообразными продуктами сгорания, покидающими котел. Из водяного экономайзера вода поступает в задние отсеки нижних коллекторов боковых экранов, а из них направляется в нижний барабан 8 котла. Из нижнего барабана вода поднимается по всем конвективным трубам 9, в которых она подогревается до 110 °С. Из конвективных труб вода направляется в задний отсек верхнего барабана, из которого она далее поступает в общую линию тепловой сети.

На рис. 3 показан отличающийся простой конструкцией водогрейный котел типа ИИГ (Института использования газа Академии наук УССР), предназначенный Для работы на газе, и соответствующий котлу ДКВР 2,5/13. Тепловая мощность котла 1,7 МВт (1,5 ГкаЛ/ч).

Котел состоит из двухсветного экрана, расположенного по оси топки и разделяющего ее на два отдельных отсека, экранных панелей, покрывающих боковые стенки топки, и вертикального конвективного пучка кипятильных труб. Последний разделен стальной перегородкой, не доходящей по всей высоте котла до левой боковой стены (у четвертой трубы от стены). Наружный диаметр экранных и конвективных труб составляет 57 мм при толщине 3 мм.

Рис. 3. Водогрейный котел типа ИНГ

Топливо — газ, подаваемый в топку подовыми горелками; воздух для горения поступает через колосниковую решетку. Образующиеся при сгорании топлива газообразные продукты сгорания омывают по выходе из топки конвективный пучок кипятильных труб. Котел снабжен взрывными клапанами.

Обратная сетевая вода подводится сетевым насосом в нижний сборный коллектор конвективного пучка, поднимается вверх по трубам пучка в верхний сборный коллектор.

Из верхнего коллектора вода поступает по необогреваемой опускной трубе (на рисунке не показана) в нижние коллекторы экранов, затем поднимается по экранным трубам и нагретой поступает в верхние коллекторы 10 экранов, а из них в сборный коллектор горячей воды (на рисунке не показан) и далее в тепловую сеть.

Котлы типа ИИГ тепловой мощностью 0,85; 1,75 и 5,2 МВт (0,75; 1,5 и 4,5 Гкал/ч) характеризуются устойчивой и надежной работой на газе и относительно небольшими габаритными размерами (длина котла 3,25, ширина 2,0 и высота 3,5 м для котла тепловой мощностью 1,75 МВт).

Институтом газа АН УССР разработаны газовые водогрейные котлы типа ТВГ тепловой мощностью 1,75; 2,9; 4,7; 9,3; 14 МВт и мазутные котлы, представляющие собой модификации котлов ТВГ-4 и ТВГ-8.

Газовые котлы ТВГ-4 не имеют специальных топочных устройств. Между двумя подовыми горелками 1 с прямой щелью, работающими на газе среднего давления— избыточное давление 20 кПа (2000 мм вод. ст.) — с принудительной подачей воздуха от вентилятора, расположен двусветный вертикальный экран 3. Каждая труба газовой горелки имеет для газа два ряда отверстий диаметром 1,5 мм; отверстия расположены под углом 90° друг к другу.

Воздух под давлением вентилятора поступает ко всем отверстиям для газа через воздушные отверстия диаметром 12 мм из стальной распределительной (спрямляющей) воздушной решетки толщиной 5 мм, что обеспечивает равномерное распределение воздуха. Равенство длин подовой горелки и секции экрана обеспечивает равномерную тепловую нагрузку экрана котла. Конвективная поверхность нагрева отделена от радиационной поверхности (экранов) перегородкой.

Рис. 5. Газовый котел ТВГ-4

Котел ТВГ-1,5 (тепловой мощностью 1,75 МВт) имеет один двусветный экран и две горелки; котел ТВГ-2,5 (мощностью 2,9 МВт), соответствующий котлу ДКВР-4-13, имеет два двусветных экрана и три горелки; котел ТВГ-4, соответствующий котлу ДКВР-6,5-13, имеет три двусветных экрана и четыре горелки; каждый котел имеет, кроме того, два односветных экрана, расположенных у стенок. Котел ТВГ-8, соответствующий котлу ДКВР-10-13, имеет три двусветных, два односветных и один потолочный экран, снабжен четырьмя горелками, а в конвективном газоходе размещен 16-секцнонный змеевиковый водяной экономайзер.

Котлы типа ТВГ отличаются высокими теплотехническими показателями.

Кроме описанных котлов, разработан ряд проектов газомазутных водогрейных котлов, представляющих несомненный практический интерес, например, котлы типа ПТВМ, котлы с циклонными предтопками и др.

Котел ПТВМ-50-1 имеет башенную компоновку; он состоит из боковых экранов, фронтового экрана, заднего экрана и конвективной поверхности, расположенной непосредственно над топочной камерой. Экранная (радиационная) поверхность составлена из труб размером 60X3 мм и шагом между трубами 64 мм; площадь экранной поверхности нагрева 116 м2.

Рис. 6. Башенный газомазутный котел ПТВМ 50-1

Конвективная поверхность выполнена из горизонтально расположенных труб размером 28X3 мм с шагами 62 и 32,5 мм; площадь конвективной поверхности нагрева 1170 м2.

На боковых стенках топки установлены газомазутных горелок с дутьевым вентилятором для каждой горелки, причем объемная подача вентилятора 7000 м3/ч; развиваемое вентилятором избыточное давление 1,2 кПа (120 мм вод. ст). Тяга котла — естественная; высота стальной трубы 53 м, диаметр 2,5 м. Тепловая мощность котла регулируется включением (или отключением) отдельных горелок.

Наружная очистка конвективных поверхностей осуществляется обмывкой щелочной сетевой водой. При работе на мазуте в топку вводится каустический магнезит для уменьшения загрязнений наружных поверхностей нагрева.

Температура воды на входе в коллекторы конвективной части котла 70 °С, на выходе из котла 150 °С. Температура газообразных продуктов сгорания на выходе из топочной камеры 1210 °С, на выходе из конвективной части котла 250 °С.

В циклонных предтопках мазут пли газ предварительно сжигается до его поступления в топку.

Циклонный предтопок представляет собой охлаждаемую водой двухстенную стальную обечайку (диаметром 1,2 м в свету и длиной 1,2 м) для котлоагрегата тепловой мощностью 17,5 МВт(15 Гкал/ч).

К внутренним стенам циклонной камеры приварены шипы диаметром 12 мм и высотой 25 мм; шаг между шипами 26—30 мм. На шипы наносится футеровка корундовой массой, покрываемой глазурыо.

Первичный воздух (в количестве 70—80%) подается вентилятором в циклонный предтопок через три тангенциально расположенные сопла, а вторичный воздух (30—20%) через улитку в топку.

Газообразные продукты сгорания поступают в топку из циклонного предтопка через плоскую диафрагму диаметром 600 мм.

Применение циклонного способа сжигания мазута и газа приводит к уменьшению объема топочной камеры в 30—40 раз по сравнению с обычным камерным методом сжигания мазута и газа и, кроме того, к надежному снижению температуры точки росы газообразных продуктов сгорания, выходящих из котла, со 150—160 °С до 50— 70 °С и, следовательно, к резкому уменьшению при сжигании мазута сернокислотной коррозии хвостовых поверхностей котла, т. е. поверхностей нагрева, расположенных на выходе газов из котла (в водогрейных котлах температура воды, поступающей в хвостовые поверхности нагрева, равна 50—70° С, а наружная температура стенок этих поверхностей превышает 70—90 °С).





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

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Машинист котельных

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум