Дквр 10 13 водогрейный режим. Подготовка котла ДКВр к работе. Расчет выбросов в атмосферу окислов серы

Пиковый, теплофикационный, газомазутный, водогрейный котел: теплопроизводительность 50 Гкал/ч; температура воды на входе в котел: в основном режиме – 70 °С, в пиковом – 105 °С; температура воды на выходе из котла в основном и пиковом режимах – 150 °С; давление воды на входе – 25 кгс/см 2 , а минимальное – 8 кгс/см 2 ; расход воды в основном режиме – 625 т/ч, а в пиковом – 1250 т/ч; расход топлива: мазута – 6340 кг/ч, природного газа – 6720 м 3 /ч; расход воздуха – 84 000 м 3 /ч; гидравлическое сопротивление котла 2 кгс/см 2 ; температура уходящих топочных газов 180…190 °С; количество горелок – 12; избыточное давление перед горелками: газа – 0,2 кгс/см 2 , мазута – 20 кгс/см 2 ; площадь поверхности нагрева: радиационной – 138 м 2 , конвективной – 1110 м 2 ; диаметр и толщина стенок экранов – 60 × 3 мм, а конвективного пакета – 28 × 3 мм; габаритные размеры: длина – 9,2 м, ширина – 8,7 м, высота – 12,54 м; масса – 83,5 т.

Котел имеет башенную компоновку, стальной каркас, который опирается на фундамент. На каркас при помощи специальных подвесок – ригелей крепится трубная часть котла и обмуровка. В верхней части каркаса, на отметке примерно 15 м, с помощью перехода установлена дымовая труба диаметром 2,5 м, высотой до 40 м.

Трубная часть котла состоит из радиационной и конвективной поверхностей нагрева, расположенных одна над другой до отметки примерно 13 м. Топка имеет вид прямоугольной шахты с основанием 5 × 5 м и сформирована экранными трубами, которые образуют соответственно: левый боковой экран; правый боковой экран (аналогично левому); передний (фронтовой) экран; задний экран топки.

Трубы боковых экранов и вварены в нижний и верхний боковые коллекторы. В верхних боковых коллекторах установлены заглушки для обеспечения двухходового движения воды по экрану. Трубы боковых экранов имеют амбразуры для установки горелок, с каждой стороны по шесть штук, в два яруса (четыре вверху, две внизу). Каждая горелка ГМГ оборудована индивидуальным дутьевым вентилятором, а горелки нижнего яруса – растопочные. Трубы боковых экранов в нижней части изогнуты и экранируют под (низ) топки.

Вертикальные трубы фронтового экрана расположены в топке и вварены в нижний и промежуточный коллекторы. Трубы заднего экрана топки расположены симметрично фронтовому экрану. Конвективная поверхность нагрева расположена над топкой, по ходу движения газов, и сформирована четырьмя пакетами секций в два яруса с расстоянием 600 мм, между которыми установлены люки-лазы. Выше переднего экрана, между промежуточным коллектором и верхним коллектором, установлены (приварены) вертикальные стояки, а в эти стояки вварены два пакета горизонтально расположенных U-образных труб диаметром 28 × 3 мм. Аналогичную конструкцию, два конвективных пакета секций, имеет задний экран топки.

Котел имеет легкую натрубную обмуровку толщиной δ = 110 мм: первый слой – шамотобетон по металлической сетке, второй – минеральная вата, а третий – газонепроницаемая обмазка или штукатурка. Снаружи помещения котельной обмуровка котла покрывается влагонепроницаемым материалом. Котел имеет обмывочные устройства для удаления сажи с конвективной поверхности нагрева.

Далее рассмотрим основные черты газовоздушного тракта котла. Котел имеет башенную компоновку. 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. Затем топочные газы проходят конвективную поверхность нагрева, где теплота передается воде, циркулирующей по пакетам секций, проходят дымовую трубу, откуда, и с температурой 180…190°С, топочные дымовые газы удаляются в атмосферу.

Контуры принудительной циркуляции воды. Возможна работа в двух режимах: основной – по четырех ходовой схеме и пиковый – по двухходовой схеме движения воды. Четырех ходовая схема (теплофикационный режим): 1-й ход – обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в нижний коллектор переднего (фронтового) экрана, откуда поднимается по трубам до промежуточного коллектора, и далее, пройдя стояки и конвективные U-образные пакеты секций, поступает в верхний коллектор переднего экрана.

2-й ход – из крайних точек верхнего коллектора 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.

3-й ход – из нижних коллекторов левого и правого боковых экранов, вода поднимается по дальней части труб в верхние коллекторы боковых экранов и распределяется по коллекторам после заглушек. 4-й ход – из верхних коллекторов боковых экранов, двумя потоками по перепускным трубам, вода переходит в верхние коллекторы заднего экрана, проходит промежуточный коллектор , и далее, пройдя стояки и конвективные U-образные пакеты секций, опускается в нижний коллектор заднего экрана, откуда нагретая до 150 °С вода идет в теплосеть.

Двухходовая схема движения воды (пиковый режим): 1-й ход – обратная сетевая вода с температурой 105 °С сетевым насосом, двумя параллельными потоками подается в нижние коллекторы переднего и заднего экранов, откуда по трубам экранов поднимается в промежуточные коллекторы, а затем проходит по стоякам и конвективным U-образным пакетам секций, после чего попадает в верхние коллекторы переднего и заднего экранов.

2-й ход – из двух верхних коллекторов переднего и заднего экранов параллельными потоками по перепускным трубам вода переходит в верхние коллекторы левого и правого боковых экранов, по экранным трубам опускается в нижние коллекторы левого и правого боковых экранов, откуда нагретая до 150 °С вода идет в теплосеть.

1. коллектор бокового экрана

2. опускная труба бокового экрана(необогреваемые)

3. коллектор фронтового экрана

4. продувка переодическая

5. фронтовой экран

6. опускные и подъемные трубы фронтового экрана

7. указатели уровня воды

8. главный котловой манометр

9. подвод питательной воды

10. предохранительный клапан(пружинный клапан или грузовой)

11. главный парозапорный вентиль(задвижка (ГПЗ))

12. паропровод подачи пара на собственные нужды

13. верхний барабан

14. трубы конвективного пучка (опускные и подьемные))конвективные трубы) опускными трубами будут, последние трубы конвективного пучка по ходу дымовых газов (tра дымовых газов меньш)е, подьемные- первые.

15. нижний барабан

16. перепускные трубы(3 шт)

17. трубы заднего экрана(задний экран)

18. коллектор заднего экрана

19. боковой экран (экранные трубы)

20. горелка

24. воздушник

25. непрерывная продувка

26. камера догорания

28. шамотная перегородка

29. шамотная перегородка

30. чугунная перегородка.

31. к экономайзеру

32. и 33 –1 и 2 газоход

1 - верхний барабан 17 - воздушник
2 - опускные и подъемные трубы конвективного пучка 18 - ввод химреагентов
3 - нижний барабан поднят на 2.5м 19 - ввод питательной воды (рабочий и резервный)
4 - перепускные трубы (3 шт) 20 - главный парозапорный вентиль (или задвижка);
5 - коллектор заднего экрана 21 - предохранительный клапан (пружинный или рычажно-грузовой)
6 - трубы заднего экрана (подъемные) 22 - паропровод подачи пара на собственные нужды
7 - опускные трубы (необогреваемые)(боковые) 23 - общий паропровод собственных нужд котла;
8 - перепускная труба бокового экрана 24 - обдувочный аппарат;
9 - боковой коллектор 25 - обмуровка;(изоляция)
10 - экранные трубы 26 – торкрет;
11 - опускные трубы фронтового экрана 27 - легкоплавкие пробки (сплав 90% свинец, 10% олово; t n л >300 С);
12 - фронтовой коллектор 28 - непрерывная продувка
13 - подъёмные трубы фронтового экрана 29 - периодическая продувка
14 - лаз 30 - трубопровод для спуска воды из котла
15 - указатель уровня воды 31 - паропровод для прогрева нижнего барабана.
16-маномегр (измеряет избыточное давление пара???)

торкрет- изоляция верхнего барабана со стороны топки выполнено из фасонного (шамотного) кирпича.

1. Паровой.

2. ДКВр 10-13 - двухбарабанный котел вертикально-водотрубный реконструированный, паропроизводительность - 10 т/ч, избыточное давление пара - 13 кгс/см2.



3. Типа Е - естественная циркуляция воды в котле. За счёт разности плотностей воды в опускных трубах, пароводяной смеси - в подъёмныx трубах котла.

4. Основные элементы: топка, 2 барабана, 4 коллектора, система труб. Топка камерного типа, экранирована; барабаны: верхний;L=6325мм, d=l000мм, =1Змм; и нижний-L=3000мм, d= 1000мм, =1Змм;Коллекторы: фронтовой, задний, 2 боковых - левый, правый; трубная система: конвективный пучок (трубы между верхним и нижним барабанами, трубы в барабаны вальцованы), опускные, подъёмные трубы (между верхним барабаном и коллекторами), пререпускные (между нижним барабаном и боковыми, задним коллекторами).

5. Топочных экранов - 4:фронтовой, задний, 2боковых - левый, правый.Образуются экраны экранными трубами (они же подъёмные трубы в контурах циркуляции воды), соединяющими верхний барабан и коллекторы (вальцовка, сварка).

6. Одна ступень испарения. Непрерывная продувка ведётся нижнего барабана (на старых котла выпуска до 1985 года была с верхнего барабана). Периодическая - со всех нижних точек котла (4 коллектора -+нижний барабан, всего 5 точек продувки).

7. 5 контуров циркуляции воды в котле: конвективный пучок, фронтовой контур (экран), задний, 2 боковых - левый, правый.

8. Движение дымовых газов горизонтальное с поворотами. Повороты создаются установкой 3-х перегородок- 2-х кирпичных: шамотной стенки и шамотной(кирпичная) перегородки и одной металлической: чугунной перегородки.

9. Обдувка конвективного пучка, аппарат расположен на задней стенке котла с ручным или электроприводом.



10.Обмуровка обычно кирпичная, тяжелая, отдельно стоящая.

11 .КПД котла: на газе - 92%; на мазуте – 80-88%

Подробно:

КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОТЛОВ ТИПА ДКВР-10-13

Соединение труб методом вальцовки

1)до 2) после

Угол 11-12 0 h=9-15 мм

Вальцовка обеспечивает герметичность соединения трубы с барабаном котла не нарушая структуры и стенку барабана.

ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ КОНТУРЫ ДКВР-10-13

Котел имеет одноступенчатую схему испарения, 5 циркуляционных контуров: конвективный пучок, два боковых экрана, задний и фронтовой экраны.

1. Конвективный пучок:

верхний барабан ~> опускные трубы конв. пучка -» нижний барабан -> подъемные трубы конв. пучка -> верхний барабан.

2. Задний экран:

нижний барабан -> перепускные трубы -> коллектор заднего экрана -> подъемные трубы заднего экрана -> верхний барабан.

3. Два боковых экрана:
боковой экран:

нижний барабан -> перепускная труба и опускная труба из верхнего барабана -> коллектор бокового экрана -> подъемные трубы бокового эк­рана -> верхний барабан

Фронтовой экран

верхний барабан -> опускные трубы фронтового экрана -> коллектор фронтового экрана -> подъемные трубы фронтового экрана -> верхний ба­рабан.

ДВИЖЕНИЕ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ДКВР-10-13

Выход дымовых газов из топки справа вверху, из котла - в верхнем левом углу.

Обмуровка тяжелая:

Слой шамотного кирпича

Слой красного кирпича - толщина 2,5 кирпича.

Для обеспечения равномерного обогрева экранных труб при розжиге котла вначале включается левая горелка, затем правая.

При выключении - левая горелка выключается последней.

1) топочная камера

2) верхний барабан;

3) манометр;

4) предохранительный клапан;

5) питательные трубопроводы;

6) сепарационное устройство;

7) легкоплавкая пробка;

8) камера догорания;

9) перегородка;

10) кипятильный пучок труб;

11) трубопровод непрерывной продувки;

12) обдувочное устройство;

13) нижний барабан;

14) трубопровод периодической продувки;

15) кирпичная стенка;

16) коллектор.

КОНСТРУКЦИЯ КОТЛОВ ДКВР-2,5 ДКВР-4, ДКВР-6,5

Оба барабана диаметром 1000 мм. Боковые топочные экраны и кон­вективный пучок из труб 51x2,5 мм. В барабаны трубы ввальцованы, к коллекторам приварены.

Верхний: барабан соединен с коллекторами экранных труб двумя от­пускными трубами Д = 127мм, которые размещены в передней Стенке об­муровки котла. Одновременно эти трубы служат опорой верхнего бараба­на.

Нижний барабан соединен с коллекторами экранных труб перепуск­ными трубами Д = 76мм.

Трубы боковых экранов имеют шаг 80 мм.

1. верхний барабан (1000 мм)

2. нижний барабан (Д = 1000мм)

3. коллекторы боковых экранов (два) Д = 219мм.

4.опускные (слабообогреваемые) трубы конвективного пучка(51х2,5мм)

5. подъемные трубы конвективного пучка(51x2,5 мм).

6. обдувочный аппарат

7. экранные трубы Д = 51x2,5 мм

8. обмуровка

9. опускные трубы Д= 127 мм.

10. паропровод

11. перепускная труба (для улучшения питания коллекторов водой).

12. шамотная перегородка с окном в правом верхнем углу для про­
хода дымовых газов.

ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ КОНТУРЫ

Один конвективный и два боковых экрана контура

I. Конвективный контур:

Верхний барабан -> слабообогреваемые трубы конвективного пучка -> нижний барабан -> подъемные трубы конвективного пучка -> верхний барабан

II. верхний барабан -> отпускные трубы -> коллектор бокового
экрана -> экранные трубы -> верхний барабан.

III. циркуляция во втором боковом экране аналогично.

Для устранения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения химнедожога топочная камера разделена на две топочные части шамотной перегородкой; топку и камеру догорания. В конвективном газоходе две перегородки: шамотная и чугунная.

Двухбарабанные котлы водотрубные реконструированные Бийского котельного завода рассчитаны на избыточное давление 1,3 МПа (13кгс/см2) и номинальную производительность 10 т/ч. Котёл ДКВР 10/13 имеет два барабана: верхний длинный(6325мм) и нижний короткий (3000мм). Оба барабана диаметром 1000мм и толщиной стенки 13мм. Барабаны соединены между собой конвективными трубами Ш51Ч2,5. Первые трубы по ходу газов подъемные, вторые опускные. Топка экранирована с четырёх сторон двумя боковыми экранами, задним и фронтальным.

Котлы имеют 5 контуров циркуляции воды:

1) контур циркуляции фронтового топочного экрана,

2) контур циркуляции заднего топочного экрана,

3) контур циркуляции левого топочного экрана,

4) контур циркуляции правого топочного экрана,

5) контур циркуляции конвективного пучка.

Трубная система котла ДКВр-10/13:

1,19- верхний и нижний барабаны; 2 - выход пара; 3 - предохранительный клапан;

4 - подвод питательной воды; 5 - манометр; 6 - водоуказательная колонка; 7 - непрерывная

продувка; 8 - опускные трубы фронтового экрана; 9 - опускные трубы боковых экранов;

10-фронтовойэкран; 11, 14-камеры боковых экранов; 12-дренаж (периодическая продувка);

13 -- камера фронтового экрана; 15, 17 - боковой и задний экраны;16 - камера заднего экрана;

18 - опускные трубы заднего экрана; 20 - продувка нижнего барабана; 21- конвективный пучок труб

Барабаны имеют люки для обслуживания. Верхний барабан имеет 2 люка, нижний - один люк с наружной стороны барабана.

В верхнем барабане смонтированы:

а) в водяном объёме

2 питательные трубы,

Труба для ввода фосфатов (химических реагентов),

Труба непрерывной продувки.

б) в паровом пространстве установлены сепарационные устройства:

Дырчатый металлический лист,

Пластинчатые жалюзийные сепараторы.

К верхнему барабану с левой фронтовой его стороны смонтированы 2 трубы Ш 57мм, на которых установлены:

2 водоуказательных прибора,

Котловой манометр,

Сигнализатор предельных уровней.

На верхней образующей верхнего барабана смонтирована следующая арматура:

Воздушник с вентилем,

2 ввода питательной воды,

Вентиль на трубопроводе ввода фосфатов,

Главный парозапорный вентиль,

2 предохранительных клапана,

Вентиль на паропроводе собственных нужд.

На нижней образующей верхнего барабана над топкой имеется две легкоплавкие предохранительные пробки.

В нижнем барабане установлены:

Перфорированная труба для периодической продувки с 2 вентилями,

Паропровод (устройство для подвода пара от других котлов в период его растопки или нахождения в горячем резерве котла).

На этом паропроводе имеются: вентиль, обратный клапан и установлен манометр.

Штуцер и дренажный спускной трубопровод с вентилем.

Все нижние коллектора имеют продувочные трубопроводы с 2 вентилями для выполнения периодической продувки.

Котлы ДКВР могут работать на топливе различных видов. Для работы на том или ином топливе котлы комплектуются соответствующими топочными устройствами.

Три котла оборудованы горелками типа ГМГм завода «Ильмарине», состоящими из паромеханической форсунки, к которой мазут подается по внутренней трубе-стволу, пар по трубе, в которой помещен ствол. Первичный воздух поступает по каналу, в котором размещена паромеханическая форсунка, вторичный по коробу, в котором размещена труба для подачи газа. Все трубы образуют вокруг ствола четыре кольцевых пространства. Первичный и вторичный воздух закручиваются завихрителями.

Один котел оборудован горелкой фирмы РЕТRОКRАFТ с системой управления горелкой ЕТАМАТIК с операционным терминалом Е300. Данная система автоматически поддерживает заданное давление пара в барабане котла путем добавления или уменьшения топлива в топочную камеру. Система управления воздействует на дутьевой вентилятор, регулятор давления газа, дымосос. Программа пуска автоматической горелки включает следующие основные этапы: предпусковую вентиляцию топки (время вентиляции определяется предварительным расчетом и задается программе); проверку герметичности запорных газовых клапанов перед горелкой; включение электрозапальника; плавную подачу газа и воздуха в горелку и контроль за их воспламенением. Если на любом из этих этапов возникают сбои, то пуск горелки блокируется, а причина остановки запоминается. Программа розжига может быть запущена повторно, после устранения причины, вызвавшей прерывание пуска горелки.

Котлы ДКВР являются унифицированными. Они представляют собой двухбарабанные вертикальноводотрубные котлы с естественной циркуляцией. При естественной циркуляции в результате разности плотностей воды и пароводяной смеси в различных участках циркуляционного контура создается движущий напор, который расходуется на создание скорости и преодоление всех сопротивлений в контуре.

Все котлы типа ДКВР работают на химически очищенной деаэрированной воде.

Технические данные котла ДКВР - 10 - 13 и вспомогательного оборудования приведены в нижеследующих таблицах

Наименование

Размерность

Значение

1. Номинальная паропроизводительность

2. Давление пара в барабане

3. Площадь поверхности нагрева котла

радиационная

конвективная

4. Объем котла

5. Объем воды по водоуказательному стеклу

6. Время испарения этого объема

7. Объем топочной камеры

8. Потери тепла с уходящими газами

9. Потери тепла от наружного охлаждения

Наименование величин

Размерность

Значение

1. Тип горелки

Номинальная производительность

Давление газа на номинале

Сопротивление горелки по воздуху

Коэффициент избытка воздуха на номинале

2. Тип экономайзера

Расчетное давление воды

Площадь поверхности нагрева

3. Тип вентилятора

Производительность

Полный напор

мм вод. ст.

Число оборотов

Кпд максимальный

Мощность электродвигателя

4. Тип дымососа

Производительность

Полный напор

мм вод. ст.

Число оборотов

Кпд максимальный

Мощность электродвигателя

5. Тип питательного насоса

Количество

Производительность

Мощность электродвигателя

Стационарные паровые котлы ДКВР (двухбарабанные котлы водотрубные, реконструированные) предназначены для производства насыщенного или перегретого пара. Котлы выпускаются паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5; 10 и 20 т/ч в основном на рабочее давление 1,27 МПа (13 кгс/см2) для производства насыщенного пара и с пароперегревателем (кроме котлов паропроизводительностью 2,5 т/ч) для производства перегретого пара с температурой 250°С. Кроме того, котлы паропроизводительностью 6,5; 10 и 20 т/ч изготовляются на давление 2,25 МПа (23 кгс/см2) для производства перегретого пара до 370°С, а котлы паропроизводительностью 10 т/ч — также на давление 3,82 МПа (39 кгс/см2) для производства пара, перегретого до 440°С.

Типоразмеры выпускаемых в настоящее время котлов ДКВР и их основные параметры приведены в таблице.

Типоразмеры котлов ДКВР

Производительность, т/ч Избыточное давление пара, кгс/см3
13 23
насыщенный пар перегретый пар (250°С) насыщенный пар перегретый пар (370 °С)
2,5 ДКВР -2,5-13 - - -
4 ДКВР -4-13 ДКВР -4-13-250 - -
6,5 ДКВР -6,5-13 ДКВР -6,5-13-250 ДКВР -6,5-23 ДКВР -6,5-23-370
10 ДКВР -10-13 ДКВР -10-13-250 ДКВР -10-23 ДКВР -10-23-370
20 ДКВР -20-13 ДКВР -20-13-250 ДКВР -20-23 ДКВР -20-23-370

Примечания:
1. Котлы типов ДКВР -10-13 с пароперегревателем и без него в низкой компоновке не являются серийными. Компоновка котлов и поставка их должны согласовываться с заводом.
2. Расчетная температура питательной воды принимается равной 100°С.
Топочное устройство Рекомендуемый вид топлива Топочное устройство Рекомендуемый вид топлива
ПМЗ-РПК Бурый и каменный уголь (кроме антрацитов) ЦКТИ системы Померанцева Дробленые отходы древесины и дре-весная кора с WB<55%
ПМЗ-ЛЦР
ПМЗ-ЧЦР
ЧЦР Антрацит марок АС и AM АКТИ системы Шершнева Фрезерный торф с WP<55%

Паровые котлы ДКВР могут быть использованы как водогрейные . Для этого над котлом устанавливают стандартный пароводяной подогреватель (бойлер), который включается в его циркуляцию, при этом в днище нижнего барабана вваривают дополнительный штуцер для отвода конденсата из бойлера.

Для котлов ДКВР -2,5; ДКВР -4 и ДКВР -6,5 применяют также внутрибарабанные бойлеры с прямыми латунными трубками диаметром 16X1 мм, устанавливаемые в паровом пространстве верхнего барабана.

При этом и другом способах котел работает как паровой по замкнутой схеме и температура стенок поверхностей нагрева получается выше температуры точки росы, что предохраняет их от газовой коррозии.

При переводе котлов ДКВР на водогрейный режим хвостовые поверхности нагрева необходимо выполнять в виде теплофикационного экономайзера или воздухоподогревателя.

Для обеспечения необходимого напора ось выносного теплообменника должна располагаться выше оси верхнего барабана котла не менее чем на 1,5 м.

При работе котлов ДКВР в водогрейном режиме их теплопроизводительность (мощность) соответствует величинам, приведенным в таблице.

Тепло-производительность (мощность) котлов ДКВР при работе в водогрейном режиме

Тип котла При работе на твердом топливе При работе на газе и мазуте
мощность, кВт теплопроизвонительность, Гкал/ч мощность, кВт теплопроизводительность, Гкал/ч
ДКВР -2,5-13 1745 1,5 2 440 2,1
ДКВР -4-13 2910 2,5 4 070 3,5
ДКВР -6,5-13 4650 4 6510 5,6
ДКВР -10-13 7560 6,5 10 580 9,1

Эти теплопроизводительности «соответствуют номинальной паропроизводительности котла на твердом топливе и повышенной на 40%—на газе и мазуте.

Все котлы на давление 13 кгс/см2 унифицированы по мощности и выполняются по единой конструктивной схеме: с продольным расположением верхнего и нижнего барабанов, полностью экранированной топочной камерой и многотипными. У котлов этой серии верхний барабан выполнен более длинным, чем нижний. Внутренний диаметр барабанов на давление 13— 23 кгс/см2 равен 1000 мм. Барабаны котла соединены между собой пучком стальных труб диаметром 51X2,5 мм, образующих развитую конвективную поверхность нагрева. Трубы расположены в коридорном порядке с шагом в продольном направлении, равным 100 мм, и поперечном — 110 мм, и своими концами развальцованы в барабанах. Конвективный пучок разделен поперечной перегородкой на две части, образуя два горизонтальных газохода.

Котел имеет экранированную топку из труб диаметром 51х2,5 мм, расположенную под передней частью верхнего барабана. Трубы боковых экранов ввальцованы одним концом в верхний барабан, а другим приварены к нижним коллекторам.

Топочная камера котла состоит из двух частей: собственно топки и камеры догорания, которая образуется путем выкладывания шамотной стенки на заднем топочном пороге. Камера догорания служит для удлинения пути дымовых газов, благодаря чему устраняется возможность затягивания пламени в конвективный пучок и улучшаются условия для догорания уноса.

Пароперегреватель выполняется - из стальных цельнотянутых труб (сталь 10) диаметром 32X3 мм.

Для очистки наружных поверхностей нагрева применяется стационарный обдувочный прибор, обдувочные трубы которого выполнены из стали Х25Т. Обдувают поверхности насыщенным или перегретым паром.

Котлы , работающие на твердом топливе, оборудуют устройством для возврата уноса в топку .

Температура газов за котлами паропроизводительностью 2,5—10 т/ч в среднем равна: при работе на твердом топливе 310—345°С, на газе 300—325°С и на мазуте 350—400°С.

Верхний предел температур следует принимать для котлов с пароперегревателем. Для мазута и газа температуры приведены при работе котлов с увеличенной паропроизводительностью на 50%. При установке экономайзера температура уходящих газов снижается до 140—180°С.

Перед сжиганием в котлах сернистого мазута к нему необходимо добавлять жидкую присадку ВНИЦНП-106. При этом котлы должны работать при давлении не ниже 0,49—0,59 МПа (5—6 кгс/см2).

На котлах ДКВР устанавливается регулятор питания для автоматического регулирования уровня воды в верхнем барабане в пределах ±60 мм от среднего уровня, а также звуковая сигнализация.

Для сжигания газа или мазута в комплекте с котлами ДКВР поставляются газомазутные горелки типа ГМГ. Горелки устанавливаются на фронтовой стенке топочной камеры котла и предназначены для сжигания газа с теплотой сгорания QHг=3500—8000 ккал/м3 (при нормальных условиях) и мазута марок 40 и 100.

Проектируемой теплогенерирующей установкой является котельный агрегат ДКВр 10 - 13.

Котел ДКВр 10-13 (Первое число после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч. Второе число - давление пара в барабане котла, кгс/смІ ати) - двухбарабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией, реконструированный, бескаркасной конструкции.

Котел предназначен для произведственно - отопительных и районных котельных. При сжигании газообразного топлива компонуется камерной топкой.

Котел имеет верхний длинный и нижний короткий барабаны, расположенные вдоль оси котла, экранированную топочную камеру и развитый кипятильный пучок из гнутых труб. На котлах ДКВР-10 камера догорания отделяется от топки трубами заднего экрана. Между первым и вторым рядами труб котельного пучка всех котлов также устанавливается шамотная перегородка, отделяющая пучок от камеры догорания. Внутри котельного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы и обеспечивает горизонтальный разворот газов в пучках при поперечном омывании труб. Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла - асимметричные. При наличии пароперегревателя часть кипятильных труб не устанавливается; пароперегреватели размещаются в первом газоходе после второго-треть- его рядов кипятильных труб. Для осмотра барабанов и установки в них устройств, а также для чистки труб на днищах имеются овальные лазы размером 325 Ч 400 мм.

Барабаны внутренним диаметром 1000 мм на давление 1,4 МПа изготавливаются из стали 16ГС или 09Г2С и имеют толщину стенки 13 мм. Экраны и кипятильные пучки котлов выполняются из стальных бесшовных труб. Для удаления отложений шлама в котлах имеются торцевые лючки на нижних камерах экранов, для периодической продувки камер имеются штуцеры диаметром 32?Ч 3 мм.

Пароперегреватели котлов типа ДКВР, расположенные в первом по ходу газов газоходе, унифицированы по профилю для котлов одинаковых давлений и отличаются для котлов разной производительности лишь числом параллельных змеевиков. Пароперегреватели - одноходовые по пару, обеспечивают получение перегретого пара без применения пароохладителей. Камера перегретого пара крепится к верхнему барабану, одна опора этой камеры делается неподвижной, а другая - подвижной.

Питательная вода поступает в верхний барабан по двум питательным линиям, откуда по последним рядам труб конвективного пучка поступает в нижний барабан. Питание экранов производится необогреваемыми трубами из верхнего и нижнего барабанов. Фронтовой экран котла ДКВр-10 питается водой из опускных труб верхнего барабана, задний экран - опускных труб нижнего барабана. Пароводяная смесь из экранов и подъемных труб пучка поступает в верхний барабан. Все котлы снабжены внутрибарабанными паросепарационными устройствами для получения пара.

Котлы ДКВр-10 опорной рамы не имеют. Неподвижной, жестко закрепленной точкой котла является передняя опора нижнего барабана. Остальные опоры нижнего барабана и камер боковых экранов выполнены скользящими. Камеры фронтового и заднего экранов крепятся кронштейнами к обдувочному каркасу. Камеры боковых экранов крепятся к опорной раме.

В верхней части котельного агрегата установлен взрывной клапан. При нерасчетном режиме работы котельного агрегата - взрыве, резко возрастает объем дымовых газов. Дымовые газы свободно проходят через крупноячеистую сетку, затем разрушают асбестовую плиту и выходят по направляющей трубе наружу. (Схема взрывного клапана представлена на рис.1)

Рис. 1. Схема взрывного клапана 1 - отверстие в обмуровке для установки взрывного клапана; 2 - обмуровка; 3 - крупноячеистая сетка; 4 - асбестовая плита (может выдерживать высокую температуру); 5 - крепление; 6 - направление, по которому в случае взрыва движутся дымовые газы; 7 - направляющая труба.

На верхнем барабане запроектирована вся необходимая запорно - регулирующая, предохранительная (Схема предохранительного клапана представлена на рис.2), контрольно - пропускная арматура, а также манометр, измеряющий давление в барабане котлоагрегата. На передней части котла установлены водоуказательные приборы.

Рис. 2. Предохранительный клапан 1 - клапан; 2 - стенки барабана котла; 3 - защитный корпус; 4 - рычажное устройство; 5 - грузы, регулирующие давление срабатывания клапана; 6 - траектория движения воды или пара.

По боковым сторонам за пределы вынесены трубы, соединенные с верхними и нижними коллекторами и обоими барабанами. Эти трубы - выносные циклоны. Выносные циклоны необходимы для разделения пароводяной смеси соответственно на пар и воду. От выносных циклонов в верхней части котла к верхнему барабану выходят две трубы, по которым движется пар. С задней стороны в обмуровке имеется отверстие, через которое из конвективной части котла выходят дымовые газы. К этому отверстию возможно присоединение поверхностей нагрева - воздухоподогревателя или экономайзера. По заданию необходимо рассчитать и запроектировать поверхность нагрева - экономайзер, который соединен с котлом с помощью специального короба.

На наружной поверхности обмуровки имеются отверстия, в которые вмонтированы трубы периодической продувки. В нижний барабан дополнительно подведены трубы для прогрева котла паром при растопке.

Перед кипятильным пучком котлов расположена топочная камера, которая для уменьшения потерь тепла с уносом и химическим недожогом делится кирпичной шамотной перегородкой на две части: собственно топку и камеру догорания. Дымовые газы совершают в котле горизонтально - поперечное с несколькими поворотами движение. Это обеспечивается установкой между кипятильными трубами чугунных перегородок, которые делят их на первый и второй газоходы. Выход газов из камеры догорания и из котла, как правило, асимметричен. Газоходы разделены между собой чугунной перегородкой по всей высоте газохода котла с окном (от фронта котла) справа. Передняя часть нижнего барабана крепится неподвижно, а остальные части котла имеют скользящие опоры, а также реперы, которые контролируют удлинения элементов при температурном расширении.

Топка сформирована экранными трубами, которые образуют соответственно: передний или фронтовой экран; левый боковой экран; правый боковой экран (аналогично левому); задний экран топки.

Движение топочных газов осуществляется следующим образом:

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), где эта теплота за счет теплопроводности металлической стенки и конвективного теплообмена от внутренней поверхности труб передается воде, циркулирующей по экранам. Затем топочные газы с температурой 900…1100 °С выходят из топки и через окно справа в кирпичной перегородке переходят в камеру догорания, огибают кирпичную перегородку с левой стороны и входят в первый газоход, где передают теплоту конвективному пучку труб. С температурой около 600 °С топочные дымовые газы, огибая чугунную перегородку с правой стороны, входят во второй газоход кипятильного пучка труб и с температурой около 200…250 °С, с левой стороны, выходят из котла и направляются в водяной экономайзер.

За котельным агрегатом устанавливается поверхность нагрева - экономайзер. Экономайзер является одной из составных частей котлоагрегата. Так как температура воды в котельном агрегате везде одинакова и растет с увеличением давления, то без установки водяного экономайзера глубокое охлаждение уходящих газов невозможно.

Циркуляционная воды происходит следующим образом: питательная вода по питательным трубопроводам поступает в верхний барабан, где смешивается с котловой водой. Из верхнего барабана по последним рядам труб конвективного пучкавода опускается в нижний барабан, откуда по подпиточным трубам направляется в циклоны. Из циклонов по опускным трубам вода подается к нижним камерам боковых экранов, пароводяная смесь поднимается в верхние камеры этих экранов, откуда поступает по трубам в выносные циклоны, в которых разделяется на пар и воду. Вода по трубам опускается в нижние камеры экранов, отсепарированный пар по перепускным трубам отводится в верхний барабан. Циклоны соединены между собой перепускной трубой.

Экраны первой ступени испарения питаются из нижнего барабана. В нижние камеры боковых экранов вода поступает по соединительным трубам, в нижнюю камеру заднего экрана по другим трубам. Фронтовой экран питается из верхнего барабана - вода поступает в нижнюю камеру по опускным трубам.

Пароводяная смесь отводится в верхний барабан из верхних камер боковых экранов первой ступени испарения по пароотводящим трубам, из верхней камеры заднего экрана трубами, из верхней камеры фронтового экрана трубами. Фронтовой экран имеет рециркуляционные трубы.

В верхней части парового объема верхнего барабана установлены жалюзийные сепарационные устройства с дырчатыми (перфорированными) листами.

Статьи по теме: