Котел КВ-ГМ-30-150 предназначен для установки в отопительных и промышленно-отопительных котельных в качестве основного источника теплоснабжения.

Конструкция котлоагрегата разработана с учетом максимальной степени заводской блочности и унификации деталей, элементов и узлов котлоагрегатов, работающих на различных видах топлива.

Котлы КВ-ГМ-30-150, выполненные по П-образной схеме, эксплуатируются, и выпуск их продолжается на Дорогобужском котельном заводе. Котел КВ-ГМ-30-150 поставляется заводом только для работы в основном отопительном режиме (вход воды осуществляется в нижний коллектор заднего топочного экрана, выход воды - из нижнего коллектора фронтового экрана).

Топочная камера имеет горизонтальную компоновку. Конфигурация камеры в поперечном разрезе повторяет профиль железнодорожного габарита. Конвективная поверхность нагрева расположена в вертикальной шахте с подъемным движением газов.

Котел КВ-ГМ-30-150 предназначен для сжигания газа и мазута. На фронтовой стенке котла установлена одна газомазутная горелка с ротационной форсункой. Для удаления наружных отложений с конвективных поверхностей котел снабжен дробеочисткой.

Схема циркуляции: последовательное движение воды по поверхностям нагрева, вход - в нижний коллектор заднего топочного экрана, выход - из нижнего коллектора фронтового экрана.

Обмуровка надтрубная, несущего каркаса нет. Топочный и конвективный блоки имеют опоры, приваренные к нижним коллекторам котлоагрегата. Опоры на стыке топочного и конвективного блоков неподвижные.

Габаритные размеры котла: длина  11800 мм, ширина  3200 мм, высота  7300 мм.

Таблица 1.1.1 Технические характеристики котла КВ-ГМ-30-150

Конструктивные характеристики котла

Топочная камера полностью экранирована трубами диаметром 603 мм с шагом 64 мм. Экранные трубы привариваются непосредственно к камерам диаметром 21910 мм. В задней части топочной камеры имеется промежуточная экранированная стенка, образующая камеру догорания. Экраны промежуточной стенки выполнены также из труб диаметром 603 мм, но установлены в два ряда с шагом S 1 = 128 мм и S 2 = 182 мм.

Конвективная поверхность нагрева расположена в вертикальной шахте с полностью экранированными стенками. Задняя и передняя стены выполнены из труб диаметром 603 мм с шагом 64 мм.

Боковые стены экранированы вертикальными трубами диаметром 833,5 мм с шагом 128 мм. Эти трубы служат также стояками для труб конвективных пакетов, которые набираются из U-образных ширм из труб диаметром 283 мм.

Ширмы расставлены таким образом, что трубы образуют шахматный пучок с шагом S 1 = 64 мм и S 2 = 40 мм.

Передняя стена шахты, являющаяся одновременно задней стеной топки, выполнена цельносварной. В нижней части стены трубы разведены в четырехрядный фестон с шагом S 1 = 256 мм и S 2 = 180 мм.

Трубы, образующие переднюю, боковые и заднюю стены конвективной шахты, вварены непосредственно в камеры диаметром 21910 мм.

Таблица 1.2.1. Конструктивные характеристики котла КВ-ГМ-30-150

Топочное устройство котла КВ-ГМ-30-150

Котел снабжен газомазутной ротационной горелкой РГМГ-30. К достоинствам ротационных форсунок можно отнести бесшумность в работе, широкий диапазон регулирования, а также экономичность их эксплуатации, так как расход энергии на распыливание значительно ниже, чем при механическом, паровом или воздушном распыливании.

Основными узлам горелочного устройства являются: ротационная форсунка, газовая часть периферийного типа, воздухонаправляющее устройство вторичного воздуха и воздуховод первичного воздуха.

Ротор форсунки представляет собой полый вал, на котором закреплены гайки-питатели и распыливающий стакан.

Ротор приводится в движение от асинхронного электродвигателя с помощью клиноременной передачи. В передней части форсунок установлен завихритель первичного воздуха аксиального типа с профильными лопатками, установленными под углом 30°. Первичный воздух от вентилятора первичного воздуха подается к завихрителю через специальные окна в корпусе форсунки.

Воздухонаправляющее устройство вторичного воздуха состоит из воздушного короба, завихрителя аксиального типа с профильными лопатками, установленными под углом 40° и переднего кольца, образующего устье горелки. Газовая часть горелки периферийного типа состоит из газораспределяющей кольцевой камеры с однорядной системой газовыдающих отверстий одного диаметра и двух газоподводящих труб.

Таблица 1.3.1 Технические характеристики горелки РГМГ-30

Принцип работы

Движение дымовых газов. Дымовые газы, образуясь в топке котла, движутся в заднюю часть, где на поворотном экране завихряются и снизу через фестон заднего экрана топки входят в конвективную шахту, там поднимаются вверх, а затем по специальному газоходу опускаются к дымососу, идут в боров, в дымовую трубу и атмосферу. Тяга принудительная.

Циркуляция воды принудительная. Обратная сетевая вода подается в котел и там последовательно проходит все поверхности нагрева, нагревается и снова идет в систему теплоснабжения. При работе на мазуте котлы по воде включаются по прямоточной схеме, вода подводится в поверхности нагрева топки, а отводится из конвективных поверхностей нагрева. При работе только на газообразном топливе включение котлов по воде выполняется по противоточной схеме, вода подводится в конвективные поверхности нагрева, а отводится из поверхностей нагрева топки.

Режимы работы:

Температурный – 150-70 0 С;

Теплофикационный – основной;

Гидравлический – в зависимости от протяженности и сложности системы теплоснабжения.

Достоинства

Высокоэкономичные – КПД при работе на газе до 92%.

Конвейерная сборка.

Недостатки

1. Опасность появления низкотемпературной сернистой коррозии при работе котлов на мазуте.

Водогрейный отопительный котел ПТВМ-30 (КВГМ-30-150М) - пиковый теплофикационный водогрейный газомазутный котел тепловой мощностью 35 МВт (30 Гкал/ч), имеющий П-образную компоновку, состоит из топочной камеры 5, конвективной шахты 2 и соединяющей их поворотной камеры 6.

1-дробеочистительное устройство; 2-конвективная шахта; 3-конвективная поверхность нагрева; 4-газомазутная горелка; 5-топочная камера;

6-поворотная камера.

Все стены топочной камеры котла , а также задняя стена и потолок конвективной шахты экранированы трубами 060 х 3 мм с шагом S = 64 мм. Боковые стены конвективной шахты котла закрыты трубами Ø84 х 4 мм с шагом S = 128 мм. Конвективная поверхность 3 нагрева отопительного котла, выполненная из труб Ø28 х 3 мм, состоит из двух пакетов. Змеевики конвективной части котла собраны в ленты по шесть-семь штук, которые присоединены к вертикальным стойкам.

Котел оборудован шестью газомазутными горелками 4, установленными по три встречно на каждой боковой стенке топочной камеры котла. Диапазон регулирования нагрузки отопительных котлов - 30... 100% номинальной производительности. Регулирование производительности осуществляется путем изменения числа работающих горелок. Для очистки внешних поверхностей нагрева отопительного котла от загрязнений предусмотрено дробеочистительное устройство 1. Дробь поднимается в верхний бункер пневмотранспортом от специальной воздуходувки котла. Тяга в котле обеспечивается дымососом, а подача воздуха - двумя вентиляторами.
Трубная система котла опирается на рамку каркаса. Облегченная обмуровка котла общей толщиной 110 мм крепится непосредственно к экранным трубам. При работе на газе КПД отопительного котла 91 %, а при работе на мазуте - 88 %. Схема циркуляции водогрейного котла ПТВМ-30 приведена на схеме.

Водогрейные котлы ПТВМ-50

Водогрейные котлы ПТВМ-50 имеют башенную компоновку и выполнены в виде прямоугольной шахты, в нижней части которой находится полностью экранированная камерная топка 3. Экранная поверхность отопительного котла изготовлена из труб Ø60 х 3 мм и состоит из двух боковых, фронтального и заднего экранов. Сверху над топкой размещается конвективная поверхность нагрева 2, выполненная в виде змеевиковых пакетов из труб Ø28 х 3 мм. Трубы змеевиков приварены к вертикальным коллекторам.

Котлы водогрейные газомазутные КВ-ГМ-10-150, КВ-ГМ-20-150, КВ-ГМ-30-150 предназначены для нагрева воды систем теплоснабжения до 150 °С, выполнены в горизонтальной компоновке и имеют топочную камеру с горизонтальным потоком топочных газов и конвективную шахту, по которым то­почные газы идут снизу вверх. Котлы поставляются двумя транспортабельными блоками, имеют одина­ковую конструкцию и отличаются лишь глубиной топочной камеры и конвективной шахты. Ширина между осями труб боковых экранов составляет 2580 мм. В табл. 6.1 и П2 приведены технические харак­теристики, а на рис. П18 - профиль котлов КВ-ГМ-10 (-20, -30).

Топочная камера (топочный блок) полностью экранирована трубами диаметром 60 х 3 мм с шагом 64 мм, которые образуют:

Левый и правый боковые экраны топки - вертикальные трубы, приваренные к нижним и верхним коллекторам;

Передний (фронтовой) экран - изогнутые трубы, которые экранируют фронт и под (низ) топки; трубы приварены к переднему (фронтовому) и дальнему (подовому) коллекторам; передний (фронто­вой) коллектор расположен ближе к поду, а над ним установлена горелка;

Промежуточный (поворотный) экран - вертикально-изогнутые трубы, установленные в два ряда, которые приварены к верхнему и нижнему коллекторам и выполнены в виде газоплотного экрана; по­воротный экран не доходит до потолка топки, оставляя окно для прохода топочных газов из топки в ка­меру догорания.

Конвективный блок (шахта) имеет:

Фестонный экран - вертикально-изогнутые трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллек­торам, причем в верхней части трубы выполнены в виде газоплотного цельносварного экрана, а в ниж­ней части стены трубы разведены в четырехрядный фестон; фестонный экран является одновременно задним экраном топки;

Заднюю стенку - вертикальные трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам;

Левую и правую боковые стенки шахты - вертикальные стояки (трубы диметром 83 х 3,5 мм, ус­тановленные с шагом 128 мм), приваренные к верхним и нижним коллекторам, а в эти стояки вварены три пакета горизонтально расположенных U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 х 3 мм.

На фронтовой стенке топки устанавливается одна газомазутная горелка РГМГ. Между промежуточ­ным (поворотным) экраном топки и фестонным экраном расположена камера догорания. В соответст­вующих местах верхних и нижних коллекторов экранов топки и стенок конвективной шахты установ­лены заглушки (перегородки) для обеспечения многоходового движения воды по трубам - вверх, вниз и так далее. Для поддержания скоростей движения в пределах 0,9.1,9 м/с каждый тип котла имеет раз­личное число ходов воды.

Трубы задней стенки шахты имеют диаметр 60 х 3 мм и установлены с шагом 64 мм, а трубы фес­тонного экрана - диаметр 60 х 3 мм и установлены с шагом s1 = 256 мм и s2 = 180 мм. Все коллекторы и перепускные трубы имеют диаметр 219 х 10 мм. Все верхние коллекторы топки и конвективной шахты имеют воздушники для выпуска воздуха (при заполнении котла водой), а нижние - спускные вентили.

Газовоздушный тракт. Топливо и воздух подаются в горелку, а в топке образуется факел горения. Теплота от топочных газов в топке передается всем экранным трубам (радиационным поверхностям на­грева), а от труб теплота передается воде, циркулирующей по экранам. Из топки, огибая сверху проме­жуточный (поворотный) газоплотный экран, топочные газы входят в камеру догорания, затем внизу проходят четырехрядный фестон, попадают в конвективную шахту, где теплота передается воде, цирку­лирующей по пакетам секций (ширм) и, пройдя шахту снизу вверх, топочные газы дымососом удаляют­ся в дымовую трубу и в атмосферу.

Для удаления загрязнений и отложений с наружной поверхности труб конвективной шахты котлы оборудуются дробеочисткой, использующей чугунную дробь, которая подается в конвективную шахту.

Движение воды в котле КВ-ГМ-10-150 показано на рис. 6.2.

Обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в дальнюю (от фронта) часть нижнего коллектора левого бокового топочного экрана и распределяется по нему до заглушки.

После ряда подъемно-опускных движений по левому боковому экрану вода из нижнего коллектора по перепускной трубе переходит в фронтовой верхний коллектор переднего (фронтового) экрана.

8.3. Устройство и работа котла КВ-ГМ-10-150

Котлы водогрейные газомазутные КВ-ГМ-10-150, КВ-ГМ-20-150, КВ-ГМ-30-150 предназначены для нагрева воды систем теплоснабжения до 150 °С, выполнены в горизонтальной компоновке и имеют топочную камеру с горизонтальным потоком топочных газов и конвективную шахту, по которым топочные газы идут снизу вверх. Котлы поставляются двумя транспортабельными блоками, имеют одинаковую конструкцию и отличаются лишь глубиной топочной камеры и конвективной шахты. Ширина между осями труб боковых экранов составляет 2580 мм. В табл. 8.1 приведены технические характеристики, а на рис. 8.2 – профиль котлов КВ-ГМ-10 (-20, -30).

Рис. 8.2. Продольный разрез водогрейных котлов КВ-ГМ-10 (-20, -30)

Таблица 8.1

Топочная камера (топочный блок) полностью экранирована трубами диаметром 60 × 3 мм с шагом 64 мм, которые образуют:

Левый и правый боковые экраны топки – вертикальные трубы, приваренные к нижним и верхним коллекторам;

Передний (фронтовой) экран – изогнутые трубы, которые экранируют фронт и под (низ) топки; трубы приварены к переднему (фронтовому) и дальнему (подовому) коллекторам; передний (фронтовой) коллектор расположен ближе к поду, а над ним установлена горелка;

Промежуточный (поворотный) экран – вертикально-изогнутые трубы, установленные в два ряда, которые приварены к верхнему и нижнему коллекторам и выполнены в виде газоплотного экрана; поворотный экран не доходит до потолка топки, оставляя окно для прохода топочных газов из топки в камеру догорания.

Конвективный блок (шахта) имеет:

Фестонный экран – вертикально-изогнутые трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам, причем в верхней части трубы выполнены в виде газоплотного цельносварного экрана, а в нижней части стены трубы разведены в четырехрядный фестон; фестонный экран является одновременно задним экраном топки;

Заднюю стенку – вертикальные трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам;

Левую и правую боковые стенки шахты – вертикальные стояки (трубы диметром 83 × 3,5 мм, установленные с шагом 128 мм), приваренные к верхним и нижним коллекторам, а в эти стояки вварены три пакета горизонтально расположенных U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 × 3 мм.

На фронтовой стенке топки устанавливается одна газомазутная горелка РГМГ. Между промежуточным (поворотным) экраном топки и фестонным экраном расположена камера догорания. В соответствующих местах верхних и нижних коллекторов экранов топки и стенок конвективной шахты установлены заглушки (перегородки) для обеспечения многоходового движения воды по трубам – вверх, вниз и так далее. Для поддержания скоростей движения в пределах 0,9…1,9 м/с каждый тип котла имеет раз- личное число ходов воды.

Трубы задней стенки шахты имеют диаметр 60 × 3 мм и установлены с шагом 64 мм, а трубы фестонного экрана – диаметр 60 × 3 мм и установлены с шагом s 1 = 256 мм и s 2 = 180 мм. Все коллекторы и перепускные трубы котла имеют диаметр 219 × 10 мм. Все верхние коллекторы топки и конвективной шахты имеют воздушники для выпуска воздуха (при заполнении котла водой), а нижние – спускные вентили.

Газовоздушный тракт. Топливо и воздух подаются в горелку, а в топке образуется факел горения.

Теплота от топочных газов в топке передается всем экранным трубам (радиационным поверхностям нагрева), а от труб теплота передается воде, циркулирующей по экранам. Из топки, огибая сверху промежуточный (поворотный) газоплотный экран, топочные газы входят в камеру догорания, затем внизу проходят четырехрядный фестон, попадают в конвективную шахту, где теплота передается воде, циркулирующей по пакетам секций (ширм) и, пройдя шахту снизу вверх, топочные газы дымососом удаляются в дымовую трубу и в атмосферу.

Для удаления загрязнений и отложений с наружной поверхности труб конвективной шахты котлы оборудуются дробеочисткой, использующей чугунную дробь, которая подается в конвективную шахту.

Движение воды в котле КВ-ГМ-10-150 показано на рис. 8.3.

Обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в дальнюю (от фронта) часть нижнего коллектора левого бокового топочного экрана и распределяется по нему до заглушки.

После ряда подъемно-опускных движений по левому боковому экрану вода из нижнего коллектора по перепускной трубе переходит в фронтовой верхний коллектор переднего (фронтового) экрана.

Рис. 8.3. Схема циркуляции воды в котле КВ-ГМ-10-150 (КВ-ГМ-11,6-150):

По левой стороне фронтового и подового экрана вода поступает в нижний, дальний коллектор, откуда после ряда подъемно-опускных движений по правой стороне экрана вновь возвращается в фронтовой верхний коллектор. По перепускной трубе вода поступает в нижний коллектор правого бокового топочного экрана и после ряда подъемно-опускных движений по нему, из нижнего коллектора, по перепускной трубе, переходит в нижний коллектор поворотного (промежуточного) экрана. После ряда подъемно-опускных движений по промежуточному экрану вода из нижнего коллектора, по перепускной трубе переходит в нижний коллектор фестонного экрана, проходит его, поднимаясь и опускаясь, и из верхнего коллектора фестонного экрана поступает в верхний коллектор правой боковой стены конвективной шахты.

По стоякам и U-образным пакетам секций вода проходит сверху вниз правую боковую стенку шахты и из нижнего коллектора переходит в нижний коллектор задней стены конвективной шахты. После ряда подъемно-опускных движений из верхнего коллектора заднего экрана вода переходит в верхний коллектор левой боковой стены конвективной шахты и, проходя по стоякам и U-образным ширмам сверху вниз, вода из нижнего коллектора с температурой 150°С идет в теплосеть.

Движение воды в водогрейном газомазутном котле КВ-ГМ-20-150 показано на рис. 8.4.

Рис. 8.4. Схема циркуляции воды в котле КВ-ГМ-20-150 (КВ-ГМ-23,3-150):

– нижние коллекторы; – верхние коллекторы

Рис. 8.5. Схема циркуляции воды в котле КВ-ГМ-30-150 (КВ-ГМ-35-150):

– нижние коллекторы; – верхние коллекторы

Движение воды в водогрейном газомазутном котле КВ-ГМ-30-150 показано на рис. 8.5.

Обмуровка всех котлов облегченная, закрепляемая на трубах. Кирпичная кладка имеется лишь под трубами подового экрана и на фронтовой стене, в которой выкладывается амбразура для горелки.

8.4. Устройство и работа котла КВ-ГМ-50-150

Котел водогрейный газомазутный КВ-ГМ-50-150, теплопроизводительностью 50 Гкал/ч (58 МВт), предназначен для нагрева воды систем теплоснабжения до 150 °С и может быть использован как в отопительном основном режиме – 70…150, так и в пиковом – 100…150 °С. Теплогенератор имеет П-образную компоновку, включающую топочный и конвективный блоки. Котел КВ-ГМ-100-150 имеет аналогичную конструкцию и отличаются лишь глубиной топочной и конвективной шахты, а ширина обоих котлов по осям колонн – 5700 мм.

Котлы рассчитаны на рабочее давление воды 2,5 МПа (25 кгс/см 2).

В табл. 8.30, 8.33 приведены технические характеристики и комплектация котлов КВ-ГМ-50, КВ-ГМ-100, а на рис. 8.6 представлен профиль котла КВ-ГМ-100.

Топочная камера экранирована трубами диаметром 60 × 3 мм с шагом 64 мм, которые соответственно образуют:

Передний (фронтовой) экран – вертикальные трубы, приваренные к верхнему, нижнему, а также двум (верхнему и нижнему) промежуточным коллекторам; промежуточные коллекторы по краям соединены между собой перепускными трубами, а между коллекторами установлены горелки;

Левый боковой экран – вертикально-изогнутые трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам, которые экранируют левую боковую стенку и потолок топки до середины, причем верхний коллектор длиннее нижнего на 1/3 и эта удлиненная часть коллектора находится в конвективной шахте, являясь одновременно верхним коллектором бокового экрана конвективной поверхности нагрева;

Правый боковой экран – выполнен аналогично левому;

Промежуточный экран – вертикальные (укороченные) трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам, которые выполнены в виде газоплотного экрана, разделяющего топку от конвективной шахты; причем промежуточный экран не доходит до потолка топки, оставляя окно для прохода топочных газов из топки в конвективную шахту.

В соответствующих местах верхнего и нижнего коллекторов боковых топочных экранов установлены заглушки для обеспечения многоходового движения воды по экранным трубам – вниз и вверх.

Конвективный блок (конвективная шахта) имеет:

Правую боковую стенку шахты – вертикальные стояки-трубы диметром 83 × 3,5 мм, установленные с шагом 128 мм, приваренные к верхним и промежуточным коллекторам, а в эти стояки вварены три пакета горизонтально расположенных U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 × 3 мм; кроме того, все стояки сдвинуты относительно друг друга поперек продольной оси экрана на 64 мм, что обеспечивает размещение U-образных пакетов ширм в виде гребенок – в шахматном порядке с ша- гом s 1 = 64 и s 2 = 40 мм;

Правый потолочный экран конвективной шахты – изогнутые трубы, которые экранируют правую стенку и потолок до середины конвективной шахты, и приварены соответственно к промежуточному и верхнему коллекторам конвективной шахты;

Левую боковую стенку и левый потолочный экран конвективной шахты – выполнены аналогично правой стенки;

Заднюю стенку – вертикальные трубы диаметром 60 × 3 мм, установленные с шагом 64 мм, которые приварены к верхнему и нижнему коллекторам задней стенки шахты.

Все экранные трубы топки и стояки конвективной шахты приварены непосредственно к коллекторам-камерам диаметром 273 × 11 мм. Все верхние коллекторы топки и конвективной шахты имеют воздушники для выпуска воздуха, а нижние – спускные вентили.

Котлы не имеют каркаса. Обмуровка котла облегченная, натрубная, толщиной 110 мм, состоит из трех слоев: шамотобетона, совелитовых плит, минераловатных матрацев и магнезиальной обмазки.

Взрывные предохранительные клапаны установлены на потолке топочной камеры. Нижние коллекторы фронтового, промежуточного и заднего экранов, а также боковых стен конвективной шахты опираются на портал. Опора, расположенная в середине нижнего коллектора промежуточного экрана, является неподвижной, а остальные опоры – скользящие. На фронтовой стенке котлов КВ-ГМ-50 установлены две газомазутные горелки с ротационными форсунками, на котлах КВ-ГМ-100 – три такие же горелки, причем третья горелка размещается во втором ряду сверху – на верхнем ярусе.

Газовоздушный тракт. Топливо и воздух подаются в горелки, а в топке образуется факел горения.

Теплота от топочных газов в топке, за счет радиационного и конвективного теплообмена, передается всем экранным трубам (радиационным поверхностям нагрева), и от труб теплота передается воде, циркулирующей по экранам. Из топки, огибая сверху промежуточный газоплотный экран, топочные газы входят в конвективную шахту, где теплота передается воде, циркулирующей по пакетам секций (ширм), и, пройдя шахту сверху вниз, топочные газы дымососом удаляются в дымовую трубу, а затем в атмосферу.

Для удаления загрязнений, летучей сажи и отложений с наружной поверхности труб конвективной шахты котлы оборудуются очистительной установкой, использующей чугунную дробь, которая подается в конвективную шахту сверху – дробеочистка.

Принудительная циркуляция воды в котле возможна в основном (70…150 °С) и пиковом (100…150 °С) режимах работы, которые представлены на рис. 6.5.

Контуры принудительной циркуляции воды. Основной режим движения воды представлен на рис. 8.4, а .

Рис. 8.6. Схема движения воды в котле КВ-ГМ-50-150:

а – основной режим; б – пиковый режим;

1 , 2 , 3 – фронтовой, боковые и промежуточный экраны топки; 4 – потолочный экран конвективной шахты; 5 – боковые стенки, стояки и пакеты U-образных ширм конвективной шахты; 6 – задняя стенка шахты;

– верхние; – промежуточные; – нижние коллекторы

Обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в нижний коллектор фронтового (переднего) экрана, затем поднимается по трубам до нижнего промежуточного коллектора, по перепускным трубам переходит в верхний промежуточный коллектор, откуда по экранным трубам вода поступает в верхний коллектор фронтового экрана. Двумя потоками по перепускным трубам вода переходит в верхние коллекторы левого и правого боковых экранов, распределяется по коллекторам до заглушек, откуда по ближней (относительно фронта котла) части экранных труб опускается в нижние коллекторы боковых экранов и проходит по ним до заглушек.

После многоходового движения воды по экранным трубам боковых экранов, из верхних коллекторов боковых экранов, двумя потоками по перепускным трубам, вода переходит в верхние коллекторы промежуточного экрана, проходит через экран сверху вниз. Из нижнего коллектора промежуточного экрана, двумя потоками по перепускным трубам, вода переходит в нижние коллекторы боковых стен конвективной шахты. Далее пройдя стояки и три конвективных U -образных пакета секций (ширм) снизу вверх, вода поступает вначале в промежуточный коллектор, а затем по экранным изогнутым трубам переходит в верхние коллекторы конвективной шахты.

Из верхних коллекторов конвективной шахты, двумя потоками по перепускным трубам, вода переходит в верхние коллекторы задней стенки шахты, проходит по трубам сверху вниз до нижнего коллектора задней стенки, откуда нагретая до 150 °С вода идет в теплосеть.

Пиковый режим (рис. 8.4, б ). Обратная сетевая вода с температурой 100…105 °С сетевым насосом подается в котел двумя потоками: один в нижний коллектор фронтового топочного экрана, а другой в нижний коллектор задней стенки конвективной шахты. Первый поток проходит фронтовой экран (через промежуточные коллекторы) и из верхнего коллектора по перепускным трубам переходит в верхние коллекторы боковых экранов топки. Выполняя многоходовое движение воды по экранным трубам, вода из верхних коллекторов боковых экранов переходит в промежуточный экран, опускается по трубам вниз и из нижнего коллектора идет в теплосеть с температурой 150 °С.

Второй поток воды поднимается по трубам задней стенки конвективной шахты и из верхнего коллектора двумя потоками переходит в верхние коллекторы боковых экранов конвективной шахты. Опускаясь, вода проходит боковые экраны конвективной шахты, промежуточные коллекторы, а затем по стоякам вода проходит три пакета конвективных U-образных пакета секций (ширм), и из нижних коллекторов боковых стен шахты вода идет в теплосеть с температурой 150 °С.

Лекция 7

9. Хвостовые поверхности нагрева

9.1. Коррозия поверхностей нагрева

Внутри труб происходит нагрев воды, парообразование, в связи с этим возможна коррозия от газов, растворенных в воде, а также отложение накипи на стенках труб. С наружной стороны поверхностей нагрева проходит процесс горения топлива, а также износ, загрязнение летучей золой и сажей. Очистку внешних поверхностей нагрева производят паром или сжатым воздухом с помощью обдувочных устройств.

Обдувочный аппарат представляет собой трубопровод с отверстиями или соплами, который подводится в газоходы котла, вращается вокруг оси, а пар или сжатый воздух, выходя с высокой скоростью, очищает внешние поверхности. Обдувку поверхностей нагрева котлов и экономайзеров необходимо начинать с обдувочного устройства, расположенного ближе к топке, и дальнейшую обдувку проводить по ходу газов и при полностью открытых лопатках направляющего аппарата дымососа, строго следя за тягой. Давление пара в обдувочном аппарате должно быть не менее 0,75 МПа (7,5 кг/см 2), а время обдувки не более 2 мин.

Высокотемпературная коррозия образуется при сжигании топлива, когда в продуктах сгорания имеются продукты (окислы) ванадия, отрицательно действующие на металл экранных труб и пароперегревателя. Для снижения этой коррозии необходимо сжигать топливо (обычно мазут) с меньшим коэффициентом избытка воздуха. Эту коррозию называют ванадиевой и ей подвержены экранные трубы топки.

Низкотемпературная коррозия образуется в результате конденсации капелек влаги (водяных паров) из продуктов сгорания (дымовых газов), т.е. образуется эффект точки «росы». Обычно эта температура зависит от вида сжигаемого топлива, состава продуктов сгорания и составляет + 65 °С при работе котлов на природном газе или малосернистом мазуте и + 90...110 °С – при работе на сернистом или высокосернистом мазуте. В продуктах сгорания имеются сернистые соединения, которые соединяются с каплями влаги и образуют сернокислые кислоты, отрицательно действующие на металлическую стенку. Поэтому для исключения низкотемпературной коррозии (т.е. конденсации водяных паров из топочных газов на внешней поверхности труб) необходимо, чтобы температура стенки была на 5…10 °С выше температуры точки «росы». Этому виду коррозии подвержены водогрейные котлы, воздухоподогреватели, водяные экономайзеры и др.

котельные установки , парогенераторы Котельные установки и парогенераторы котельных установок, их...

Котлы типа ПТВМ. Водогрейные котлы средней и большей теплопроизводительпости типа ПТВМ предна­значены для работы на газообразном и жидком топливе. Котлы типа ПТВМ выпускались Дорогобужским котель­ным заводом (ДКЗ) и другими котлостроительными за­водами и имеют П-образную и башенную компоновки.

Водогрейные газомазутные котлы КВ-ГМ-30-150 (ПТВМ-ЗОМ), предназначенные для установки в отопи­тельных котельных в качестве основного источника во­доснабжения для подогрева воды с 70 до 150 °С, выпол­нены по П-образной схеме, и выпуск их продолжается на Дорогобужском котельном заводе (рис. 1.8).

Котлы - прямоточные с П-образной сомкнутой компоновкой поверхностей нагрева. Конвективные поверхности нагрева располо­жены в конвективном газоходе с боковыми стенками, экранирован­ными трубами 0 28x3 мм с шагом 128 мм, которые являются кол­лекторами для П-образных ширм, выполненных из труб 0 28x3 мм. Ширмы установлены таким образом, что трубы образуют конвек­тивный шахматный пучок с шагом 64 и 40 мм. Задняя стенка кон­вективного газохода экранирована трубами 0 60x3 мм с шагом 64 мм.

Топка котлов полностью экранирована трубами 0 60x3 мм и оборудована шестью газомазутными горелками, установленными встречно на боковых стенках.

Диапазон регулирования нагрузки котлов 30-100 % номиналь­ной теплопроизводительности. Изменение теплопроизводительностц

Котлов осуществляется изменением числа работающих горелок. Расход воды через котел поддерживается постоянным, при измене1 нии тепловой нагрузки изменяется разность температур воды на входе и выходе из котла.

При работе на мазуте котлы по воде включаются по прямоточ­ной схеме (подвод воды осуществляется в поверхности нагрева топочной камеры, а отвод -из конвективных поверхностей нагрева);, при работе только на газообразном топливе включение котлов по воде выполнено по противоточной схеме (подвод воды - в конвек­тивные поверхности нагрева, а отвод воды - из поверхностей на­грева топочной камеры). На рис. 1.9 приведена циркуляционная схема движения воды в котле КВ-ГМ-30-150М (ПТВМ-ЗОМ).

Трубная система котлов опирается на каркасную раму. Обму­ровка котлов выполнена облегченной с креплением непосредственно к экранирующим трубам. Общая толщина обмуровки составляет 110 мм.

Котлы, работающие на мазуте, оборудованы устройствами дро - бевой очистки труб конвективных поверхностей нагрева и рассчи­таны для работы с уравновешенной тягой. Котлы выпущены трех модификаций: ПТВМ-ЗОМ-2 (топливо-природный газ); ПТВМ-30М-4 (топливо - природный газ и мазут); ПТВМ-ЗОМС (топливо - при­родный газ и мазут).

В настоящее время котлы сняты с .

Техническая характеристика водогрейных котлов ти­па ПТВМ приведена в табл. 1.7.

Котел ПТВМ-50 имеет башенную компоновку и вы­полнен в виде прямоугольной шахты, в нижней части ко­торой находится полностью экранированная топочная ка­мера (рис. 1.10).

Экранная поверхность площадью 116 м2 выполнена из труб 0 60x3 мм с шагом 64 мм и состоит из двух боковых, фронтового и заднего экранов. Сверху (под топочной камерой) размещается конвективная поверхность нагрева котла площадью 1119 м2. Эта поверхность образована трубами 0 28x3 мм и выполнена в виде

Змеевиковых пакетов. Топка котла оборудована 12 газомазутными горелками и 12 индивидуальными дутьевыми вентиляторами.

А - основной режим; б- пиковый режим; 1 - коллекторы подводящие и от­водящие; 2 - соединительные трубы; 3 - фронтовой экран; 4 - конвективный пучок; S и 6 - левый и правый боковые экраны; 7-задний экран; в -кол­лекторы контуров

Вода в котле циркулирует с помощью насоса, расход воды за­висит от режима работы котла: при работе в зимний период приме­няется четырехходовая схема циркуляции воды (рис. 1.11, а), а в летний период - двухходовая (рис. 1.11,6).

При четырехходовой схеме циркуляции вода из теплосети под­водится в один нижний коллектор и последовательно проходит че­рез все элементы поверхности нагрева котла, после чего также через нижний коллектор отводится в тепловую сеть.

При двухходовой схеме вода поступает одновременно в два нижних коллектора и, перемещаясь по поверхности нагрева (как показано стрелками), нагревается и затем направляется в тепловую сеть.

Двухходовая схема циркуляции позволяет пропускать через ко­тел почти в два раза больше воды.

Это объясняется тем, что при этом режиме работы котла нагре­вается большее количество воды (чем в зимний период), вода по­ступает в котел с более высокой температурой, равной 110 °С (вме­сто 70 °С).

Котлы ПТВМ-50 применяются в районных отопительных котель­ных.

Водогрейные котлы ПТВ-50-1 и ПТВМ-100 имеют компоновку с прямоугольной топочной камерой. Все четыре стенки топочной камеры экранированы трубами 0 60x3 мм с шагом 64 мм. Змееви­ки конвективных пусков выполнены из труб 0 28X3 мм и распола­гаются в верхней части топочной камеры. Трубы змеевиков приваре­ны к вертикальным коллекторам.

Котел ПТВМ-50-1 оборудован 12 горелками, расположенными на боковых стенках, и 12 дутьевыми вентиляторами с индивидуаль­ными электроприводами, котел ПТВМ-100-16 горелками и 16 вентиляторами.

Котлы типа КВ-ГМ. Новая серия унифицированных водогрейных котлов для работы на жидком, газообраз­ном и твердом топливе (типа КВ-ГМ - котел водогрей­ный газомазутный и типа КВ-ТС - котел водогрейный со слоевым сжиганием твердого топлива) разработана НПО ЦКТИ совместно с Дорогобужским котельным за­водом. Котлы различаются лишь глубиной топочной ка­меры и конвективной шахты.

Котел КВ-ГМ-180-150 теплопроизводительностью 180 Гкал/ч (рис. 1.12) предназначен для получения го­рячей воды с температурой до 150 °С для использования в системах отопления, вентиляции и горячего водоснаб­жения объектов промышленного и бытового назначения и для установки на ТЭЦ в качестве пиково-резервного источника теплоснабжения в районах с сейсмичностью до 9 баллов включительно. Котел используется как в ос­новном режиме, так и в пиковом, т. е. для подогрева се­тевой воды от 70 до 150 °С и от 110 до 150JC. Котел должен работать с постоянным расходом воды (рис. 1.13).

Котел водотрубный, прямоточный с Т-образной сомкнутой ком­поновкой поверхностей нагрева. Вертикальная призматическая топка экранирована трубами 0 60X4 мм с шагом 64 мм.

Конвективные газоходы примыкают к боковым стенкам топки. Разделительные стенки между газоходами и топкой газоплотные. Потолок топки и боковые стенки конвективных газоходов выполне­ны из труб 0 38X4 мм с шагом 42 мм.

Топка котла оборудована шестью вихревыми газомазутными горелками с паромеханическими форсунками, расположенными встречно треугольником с вершиной вверху на боковых стенках.

Для уменьшения образования окислов азота применена рецир­куляция дымовых газов из конвективного газохода в воздушный тракт перед горелками.

Допускает работу с изменением нагрузки в пределах 30-100 % номинальной теплопроизводительности.

Пакеты конвективных поверхностей нагрева размещены в двух опускных вертикальных экранированных газоходах. Пакеты наби-

Раются из П-образных ширм, выполненных из труб 0 32X3 мм. Трубы пакетов образуют шахматный пучок с шагом 68 и 42 мм. Боковые стены конвективного газохода закрыты трубами 0 96X5 мм с шагом 136 мм, которые являются одновременно коллекторами для ширм конвективных пакетов.

При работе на мазуте котел должен включаться по прямоточ­ной схеме (подвод воды осуществляется в поверхности нагрева топочной камеры, а отвод - из конвективных поверхностей нагрева), при работе только на газообразном топливе включение котла по воде выполняется по противоточной схеме (подвод воды - в поверх­ности нагрева конвективных газоходов, а отвод воды - из поверх­ности нагрева топочной камеры).

Изоляция котла облегченная, натрубная, толщиной 110 мм и может выполняться методом напыления. Газонлотность стен котла обеспечивается обшивкой металлическим листом толщиной 3 мм. Нагрузки котла передаются через подвески на верхнюю раму несу­щего каркаса. Котел рассчитан на работу с уравновешенной тягой. Для удаления наружных отложений с труб пакетов конвективных

Поверхностей нагрева при работе на мазуте котел оборудован уста­новками дробевой очистки.

Техническая характеристика водогрейных котлов ти­па КВ-ГМ приведена в табл. 1.8.