Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Обслуживание газового хозяйства предприятий

Водотрубные котлы


Водотрубные котлы

Горизонтально-водотрубные котлы типа Шухова, Шухова — Берлина, Бабкок Вилькокс и др., поверхность нагрева которых обычно бывает более 100 м2 и может достигать 750 м2, требуют большого количества газообразного топлива. Поэтому при переоборудовании этих котлов для работы на горючих газах в них устанавливаются инжекционные горелки полного смешения на среднем давлении газа или смесительные горелки с принудительной подачей воздуха, полного и неполного смешения, работающие на низком или среднем давлении, в зависимости от системы газоснабжения предприятия.

Применение горелок с принудительной подачей воздуха целесообразно, если котлы оборудованы воздухоподогревателями. Эти горелки с успехом применяются для сжигания низкокалорийных газов (генераторных, доменных и др.) с подогревом первичного воздуха, особенно в более крупных котлах, так как производительность смесительных горелок может быть очень большой.

За последнее время при газификации водотрубных котлов с успехом применяются и щелевые подовые горелки, установка которых на колосниковых решетках и в стенах топок не представляет особых трудностей, при этом условия теплопередачи от пламени горелок к поверхности нагрева водотрубных котлов получаются наиболее выгодные. Также с успехом могут быть применены и панельные инжекционные горелки.

Вертикально-водотрубные котлы небольшой мощности — КРШ, ВВД, ДКВ и им подобные, — имеющие поверхность нагрева в пределах 125—300 м2, переоборудуются на газ таким же образом.

Установка горелок в водотрубных котлах, работавших ранее на твердом топливе, может осуществляться с фронта котла и на боковых стенках топки котла. В первом случае горелки монтируются на фронтовой плите, устанавливаемой на месте старой плиты с топочными дверцами для забрасывания топлива, а иногда и без смены плиты с установкой горелок в отверстиях топочных дверец. Во втором случае для установки горелок в боковых стенках топки устраиваются туннели длиной в толщину стены, а крепление горелок снаружи производится к каркасным балкам котла. Отверстия топочных дверец закладываются плотно кирпичом. В обоих случаях колосниковые решетки покрываются слоем боя шамотного кирпича, иногда шлака, для предотвращения пережога колосников. Для стабилизации пламени горелок, получения полного сгорания газа и обеспечения лучшей отдачи тепла излучением стенкам котла в топке против горелок устанавливается горка из боя шамотного кирпича. При установке горелок на боковых стенках топки перевод котла на твердое топливо не требует переделок, за исключением снятия или закрытия колосников. Такая установка горелок позволяет при необходимости вести работу котла одновременно на твердом и газообразном топливе.

Рис. 1. Газовое оборудование котла вертикально-водотрубного КРШ:
1 — подводящие газопроводы; 2 — инжекционные горелки высокого давления; 3 — задвижки; 4 — газопровод безопасности; s — отвод для запальника; в — отверстия для зажигания и наблюдения за горелками; 7 — туннели горелок; 8 — шамотная горка;. 9 — манометры; 10 — продувочные свечи.

Практика работы водотрубных котлов на коксовом и сланцевом газах показала, что установка горелок на боковых стенках топки оправдывает себя и с теплотехнической стороны, так как сжигание газа и отдача тепла котлу даже при установке горелок на одной боковой стенке топки (у небольших горизонтально-водотрубных котлов с поверхностью нагрева до 125 м2) оказались не хуже, чем при установке горелок на фронтовой стенке топки котла.

В котлах Шухова — Берлина, и особенно в вертикально водотрубных котлах типа H3Л, ТКЗ, Стерлинга и др. со значительной высотой топочного пространства, возможна установка горелок на фронтовой стенке котла, над колосниковой решеткой, на высоте 2—2,5 м от пола котельной. В этом случае возможны переход на твердое топливо и обратно без переделок, а также работа котла на обоих видах топлива одновременно. При такой установке горелок у котлов Шухова — Берлина наблюдались случаи пережога кипятильных труб вследствие больших тепловых напряжений, вызванных близостью расположения к трубам горелок.

При переводе водотрубных котлов на газообразное топливо вследствие более высоких температур топочных газов на выходе из топок, чем это имеет место на других видах топлива, необходимо обеспечить их питание более очищенной водой.

Переоборудование с твердого топлива на газ очень распространенных в настоящее время экранированных котлов ДКВ Бийского завода, с производительностью на 2х/2, 4, 67г и 10 т пара в час, имеет несколько решений. В одном из них, рассчитанном на сжигание природных газов, топка котла оборудуется двумя многосопловыми инжекционными горелками неполного смешения, если котел не имеет воздухоподогревателей, а при наличии последних — горелками с принудительной подачей воздуха полного смешения.

Горелки устанавливаются в отверстиях топочных дверец, а для проникновения в топку над одной из горелок устанавливается особая дверца-лаз. Колосниковая решетка закрывается в 2 слоя шамотным кирпичом класса А. Нижняя часть экранов закрывается решетчатой или сплошной стенкой из шамотного кирпича класса А для предотвращения пониженной температуры в зоне горения от охлаждения экранами и защиты их от слишком большой отдачи тепла от факелов, способной привести к пережогу труб.

При инжекционных горелках между ними устанавливается разделительная стенка, и посередине топки насыпаются шамотные горки для лучшей стабилизации пламени и сгорания газа. При смесительных горелках разделительная стенка не ставится, а горка устанавливается дальше и занимает заднюю половину топки. При таком переоборудовании производительность котла получается на уровне проектной и даже выше при к. п. д. котла До 88—90%.

Рис. 2. Установка инжекционных горелок высокого давления в топке котла.

Другой способ переоборудования этих котлов на природные газы предусматривает сжигание их при помощи инжекционных односопловых горелок полного смешения, расположенных на боковых стенках топки по 4 с каждой стороны, с туннелями длиной в толщину стенки.

При этом способе закрытие экранов не требуется, но необходима вырезка части их труб для установки горелок. По середине топки выкладывается разделительная стенка, колосниковые решетки закрываются слоем битого шамота на высоту в 200 мм с возвышением горкой к разделительной стенке, против нижних горелок. Топочная гарнитура на фронте котла остается без изменений, за исключением снятия запорных щеколд с топочных дверец, для возможности использования последних в качестве взрывных клапанов, кроме взрывных клапанов, устанавливаемых у водотрубных котлов в верхней части боковых и задних стенок кладки котла.

Рис. 3. Газовое оборудование топок котла ДКВ:
1 — горелки; 2 и 6 — фронтовой лист; 3 и 6 — дверка для лава в топку; 4 — решетки и стенка из шамотного кирпича; 7 — отверстие для зажигания горелки; 8 — колосниковая решетка.

В случае переоборудования котлов ДКВ, имеющих углубленные топки (применяющиеся на низкосортном твердом топливе), перевод их на газ решается еще проще, так как отпадает необходимость закрытия экранов или вырезки части их труб; при этом облегчается применение и размещение горелок всех видов, в том числе и подовых.

Установка щелевых подовых горелок под водотрубными котлами производится прямо на их колосниковые решетки, как указано на рис. 4. Горелки могут располагаться вдоль топки с вынесением управления ими на фронт котлов и поперек топок с вынесением управления на одну из боковых сторон котла; в этом случае фронтовая гарнитура остается без изменений. Воздух к горелкам подается тем же вентилятором, с которым топка работала на твердом топливе. При наличии у котла воздухоподогревателя работа горелок на подогретом воздухе будет еще эффективнее.

Рис. 4. Установка подовых горелок под водотрубным котлом:
1 — горелки; 2 — огнеупорные блоки; 3 — подача воздуха.

Зажигание горелок котлов и наблюдение за их работой производится через специальные окна, проходящие снаружи кладки к устью туннелей, прикрываемые крышками со смотровыми стеклами. Такие окна (гляделки) располагаются выше горелок для наблюдения за развитием факела пламени.

Необходимо следить постоянно за факелом горелок, цветом его пламени, не допуская неполного сгорания газа и затягивания горения его в газоходы котла.

Подача вторичного воздуха за счет силы тяги при горелках полного смешения допустима минимальная, и воздух должен проходить через колосниковую решетку для лучшего ее охлаждения. Если решетка сплошь заложена огнеупором или отсутствует, вторичный воздух поступает через специальные регулируемые отверстия у горелок или может совсем не подаваться. Так, например, на опытной установке Института использования газа Академии наук УССР две многосопловые горелки полного смешения, установленные в отверстиях топочных дверец в топке старого водотрубного котла (системы Дюрра), работают несколько лет на природном газе, обеспечивая его сжигание при подаче одного первичного воздуха при избытках воздуха в топке а = 1,15— 1,2. К. п. д. котла достигает 83—85%, при этом горение газовоздушной смеси происходит беспламенное, частично в туннелях горелок, а большей частью на поверхности горки из боя шамотного кирпича, которая обеспечивает также интенсивную отдачу тепла излучением к поверхности нагрева котла.

Имеющее место в некоторых случаях при сжигании газов в водотрубных котлах затягивание их горения в дымоходы может быть обнаружено по повышению температуры перегрева пара в пароперегревателях (при наличии таковых у котла) и температуры отходящих газов, поэтому необходимо вести наблюдение за этими температурами в процессе эксплуатации установок.

Затягивание горения газа в область дымоходов, особенно при сжигании низкокалорийных газов, может быть устранено повышением температуры и скорости их горения путем сжигания беспламенным методом в удлиненных наружу туннелях при помощи устройства форкамер, использования шамотных горок и т. п.

Для контроля за горением необходимо постоянное наблюдение за полнотой горения газа по цвету пламени и по окраске дыма в трубе, который должен быть бесцветным, прозрачным. Дымление особенно возможно при затягивании горящих газов в область газоходов котла.

Оборудование водотрубных котлов контрольно-измерительными приборами, тягомерами, пирометрами, газоанализаторами и т. п. является необходимым вследствие больших размеров их топок, затрудняющих наблюдение за пламенем горелок, и большого количества сжигаемого в них топлива, которое должно сжигаться эффективно.

При наличии у котлов экономайзеров или воздухоподогревателей необходимо следить за температурой воды в них, чтобы она не была ниже температуры «точки росы».

Для повышения температуры воздуха, поступающего в воздухоподогреватель, применяется его рециркуляция, т. е. добавление части горячего воздуха, выходящего из воздухоподогревателя, к холодному, поступающему в него.

При остановке котлов на ремонт необходимо проверять состояние газовых перегородок, разделяющих газоходы, не допуская их разрушения.

Взрывные предохранительные клапаны у водотрубных котлов устанавливаются на боковых и задней стенках обмуровки против каждого газохода.



Похожие статьи:
Проведение газоопасных ремонтных работ

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Обслуживание газового хозяйства предприятий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум