Котельные агрегаты типа Е (КЕ) - 2

В качестве хвостовой поверхности нагрева приняты трубчатые воздухоподогреватели, серийно выпускаемые Бийским котельным заводом, позволяющие нагревать дутьевой воздух до температуры 200 - 210° С. Для уменьшения уноса не-сгоревших частиц древесины за воздухоподогревателем рекомендуется установка золоуловителя улиточного типа.

Многотопливные котлы поставляются потребителям тремя транспортабельными блоками (блок котла, предтопок скоростного горения и воздухоподогреватель) в собранном виде, с обвязочным каркасом, без обмуровки.

Эти котлы могут работать только на одних древесных отходах. Решение о работе котлов только на древесных отходах принимается проектной организацией применительно к конкретному объекту. В случае решения проектной организации о необходимости работы котлов только на древесных отходах, горелочные устройства 11 допускается не устанавливать, а амбразура 10 закладывается огнеупорным кирпичом.

Основные типы водогрейных котлов, применяемых в лесной и деревообрабатывающей промышленности

По роду металла, из которого изготовляются водогрейные котлы, они подразделяются на чугунные и стальные и характеризуются теплопроизводительностью, температурой и давлением горячей воды. Производительность водогрейных котлов выражают в мегаваттах (МВт). Водогрейные котлы широко применяются в леспромхозах в качестве основного источника тепла.

Чугунные секционные котлы. Широкое распространение в леспромхозах относительно небольших центральных систем водяного отопления вызвало необходимость применения специальных чугунных секционных водогрейных котлов, соответствующих по мощности системам отопления. Небольшой габарит этих котлов, малая стоимость, а также возможность достаточно точно подбирать требуемую поверхность нагрева способствовали их быстрому внедрению.

Чугунные водогрейные котлы изготовляются в большом количестве на теплопроизводительность, не превышающую 1,163 - 1,745 МВт, для нагревания воды до температуры 115° С. Эти котлы монтируются по единому принципу (рис. 33): собираются из отдельных чугунных полых секций 4 различной формы, что позволяет, изменяя число секций, подбирать необходимую поверхность нагрева котла. Два собранных комплекта секций сверху и снизу сочленяются между собой специальными вкладышами - ниппелями 12 и 14, вставляемыми в ниппельные гнезда, и стягиваются потом стяжными болтами 5, а по концам замыкаются двумя лобовыми секциями 9.

Основные типы водогрейных котлов, применяемых в лесной и деревообрабатывающей промышленности - 1


Рис. 33. Чугунный секционный водогрейный котел

Ниппели устанавливаются на графитной пасте с подмоткой (в зазоре между секциями) асбестового шнура, пропитанного суриком, замешанным на натуральной олифе. Зазор между секциями чугунных котлов допускается делать не более 2 мм.

При установке на месте эти секции образуют своего рода шатер, под которым размещается колосниковая решетка 1 (при сжигании твердого топлива) или газовые горелки. Для приспособления котлов к сжиганию дров увеличивают высоту топки, изменяя положение по высоте колосниковой решетки. Для сжигания влажных дробленых древесных отходов необходимо устанавливать дополнительно внешний предтопок.

Вода в котел поступает через нижний патрубок 13 и расходится по обоим комплектам секций. Пройдя параллельными потоками по верхним полостям секций, а также по лобовым секциям, она выходит через верхний патрубок 11. Топливо в топку забрасывают через загрузочную дверку 8, а воздух поступает под колосниковую решетку через дверку зольника 7, через нее же удаляются очаговые остатки из зольника. Дымовые газы из топки поднимаются вверх под потолок шатра, затем между секциями по параллельным каналам, образованным приливами 3 к секциям, опускаются и по газоходам 2 отводятся в дымовую трубу. Тяга регулируется шиберами 15, управление которыми выведено на фронт котла при помощи троса 10 с противовесом, проходящего через блоки 6. Теплопроизводительность чугунных секционных котлов определяется величиной поверхности нагрева, которую выражают в квадратных литрах (м2) или в условных квадратных метрах.

Чугунные секционные котлы могут быть использованы и в качестве паровых, но при избыточном давлении не выше 0,17 МПа. Для этого над котлами устанавливается паросборник, представляющий собой металлический барабан, внутри которого расположено водораспределительное устройство для подвода питательной воды. Паровой котел снабжается гидравлическим предохранительным устройством или специальным предохранительным клапаном.

В настоящее время проведена унификация чугунных водогрейных котлов в зависимости от расстояний между центрами ниппельных головок секций собранных котлов. Они изготовляются в трех исполнениях (табл. 29).

Стальные водогрейные котлы. В системах отопления с водяным теплоносителем генераторами тепла являются паровые подогреватели или водогрейные котлы, которые по сравнению с паровыми подогревателями дают более глубокий температурный перепад между нагревающим и нагреваемыми телами. При водогрейных котлах можно охлаждать уходящие газы до экономически наивыгоднейшей температуры без опасения вызвать закипание воды.

Основные типы водогрейных котлов, применяемых в лесной и деревообрабатывающей промышленности - 2

Устанавливая водогрейные котлы вместо паровых можно значительно упростить оборудование отопительной котельной.

29. Чугунные водогрейные котлы

Наименование показателей

Поверхность нагрева, м2

5,6; 8,4; 11,2; 14,0

15,4; 24,2

29,6; 42,0; 54,4

Номинальная теплопроизводительность, МВт

0,09 - 0,23

0,23 - 0,7

0,58 и выше

Расстояние между центрами ниппельных головок, мм

890

1100

1330



Часто требуется тепло не только в виде горячей воды для отопления и вентиляции, но и в виде пара, идущего на цели производства. Тогда при желании воспользоваться для отопления и вентиляции водогрейными котлами приходится устанавливать в котельной два рода взаимно не заменяющих друг друга котлов и использовать два теплоносителя. Это часто вызывает необходимость иметь увеличенный резерв, а также осложняет обслуживание. Поэтому при проектировании укрупненных котельных, назначение которых - обслуживание отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и производственных нужд, внимательно анализируют, что в данном конкретном случае будет выгоднее: остановиться ли на двух теплоносителях или перейти к одному (пару или воде).

В настоящее время выпускаются промышленностью различные по конструкции стальные водогрейные котлы различной теплопроизводительности: 4,65; 7,56; 11,63; 23,26; 34,89; 58,15; 116,3; 209,3 МВт. Это разнообразие и многотипность вызвана хозяйственной необходимостью и различными тепловыми нагрузками.

Стальные водогрейные котлы большой производительности устанавливают в крупных квартальных или районных котельных, которые могут обеспечивать теплоснабжение жилых районов с населением от нескольких тысяч до нескольких десятков и даже сотен тысяч человек. Водогрейные котлы теплопроизводительностью 34,89 МВт и выше устанавливают и на ТЭЦ взамен пиковых подогревателей сетевой воды в случае необходимости ее дополнительного подогрева.

Котлы теплопроизводительностью до 23,26 МВт включительно служат для подогрева воды от 70 до 150° С, а 34,89 МВт и выше - от 70 до 200° С и предназначены для работы в котельной, а от ПО до 200° С - для работы в пиковом режиме на ТЭЦ. Для котлов теплопроизводительностью до 23,26 МВт включительно максимальное давление воды на входе принято 1,6 МПа, теплопроизводительностью от 34,89 МВт и выше - 2,5 Мпа.

Основные типы водогрейных котлов, применяемых в лесной и деревообрабатывающей промышленности - 3

Все выпускаемые стальные водогрейные котлы для работы на жидком, газообразном и твердом топливе условно можно разделить на две серии: KB и ПТВМ. Последние предназначены для работы только на жидком и газообразном топливе.

Котлам серии KB в зависимости от вида и способа сжигаемого топлива присвоены типы КВ-ТС (слоевые), КВ-ТСВ (слоевые с воздухоподогревателем), КВ-ТК (камерные на твердое топливо), КВ-ГМ (газомазутные). Теплопроизводительность унифицированных водогрейных котлов серий КВ-ТС, КВ-ТК и КВ-ГМ следующая:

Котел серии

КВ-ТС

КВ-ТК

КВ-ГМ

Номинальная теплопроизводительность, МВт

4,65; 7,56; 11,63; 23,26; 34,89

34,89; 58,15

4,65; 7,56; 11,63;23,26; 34,89; 58,15;116,3

В качестве примера компоновки указанных типов котлов рассмотрим водогрейные котлы типа КВ-ТС теплопроизводительностью 4,65 и 7,56 МВт.

На рис. 34 представлен слоевой котел типа КВ-ТС. Котлы этого типа теплопроизводительностью 4,65 и 7,56 МВт различаются лишь глубиной топочной камеры и конвективной шахты. В котлах применены топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепными решетками типа ТЛЗ. Для слоевых котлов теплопроизводительностью 4,65 МВт установлена решетка типа 1,8713, для котлов теплопроизводительностью 7,56 МВт - решетка типа 1,8714. В котлах использовано устройство возврата уноса угольной мелочи и острое дутье. Угольная мелочь собирается в расположенном под конвективной шахтой зольном бункере, откуда удаляется системой возврата и сбрасывается в топку. Воздух на эжектор устройства возврата уноса подается вентилятором 19ЦС63. От этого же вентилятора подается воздух на острое дутье.

Трубная система этих котлов скомпонована в едином транспортабельном блоке. Трубная часть топочной камеры слоевых котлов состоит из заднего экрана (трубы диаметром 60 мм с толщиной стенки 3 мм установлены с шагом равным 85 мм) и экранной системы, образующей собственно топочную камеру, которая компонуется из 50 % прямых труб со сгибом на одном конце и 50% Г-образных труб. Фронтовой экран у слоевых котлов отсутствует.

Конвективная поверхность нагрева рассматриваемого котла состоит из двух пакетов. Каждый пакет набирается из U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 мм с толщиной стенки 3 мм. Ширмы пакетов расположены параллельно фронту котла и расставлены таким образом, что их трубы образуют шахматный пучок с шагами S1 = 64 мм и S2 = 40 мм. Боковые стенки конвективной шахты закрыты трубами диаметром 83 мм с толщиной стенки 3,5 мм, расположенными с шагом S = 128 мм, и являются одновременно стояками конвективных ширм.

Основные типы водогрейных котлов, применяемых в лесной и деревообрабатывающей промышленности - 4

Потолок конвективной шахты экранирован трубами диаметром 83 мм с толщиной стенки 3,5 мм, установленными с переменными шагами.

Все трубы экранов независимо от типа котла вварены непосредственно в камеры диаметром 159 мм с толщиной стенки 7 мм.

Все типы этих котлов выполняются в облегченной обмуровке, которая крепится непосредственно к трубам.

Рис. 34. Водогрейный котел типа КВ-ТС теплопроизводительностью 4 и 6,5 Гкал/ч

Рис. 34. Водогрейный котел типа КВ-ТС теплопроизводительностью 4 и 6,5 Гкал/ч:

1 - радиационные поверхности нагрева; 2 - забрасыватель твердого топлива; 3 - цепная колосниковая решетка; 4 - конвективные поверхности нагрева

Общая толщина обмуровки приблизительно 110 мм. Подвесной свод и часть фронтовой системы слоевых котлов набираются из шамотных фасонных кирпичей. Обмуровка задней стенки выполняется трехслойной: из огнеупорного шамотного кирпича, диатомового кирпича и слоя изоляционного материала. Общая толщина обмуровки приблизительно 300 мм. Водогрейные котлы рассчитаны для работы с уравновешенной тягой.

Водогрейные котлы ПТВМ-ЗОМ и ПТВМ-50 имеют теплопроизводительность соответственно 40,7 - 46,5 и 58,15 МВт, котлы ПТВМ-100 и ПТВМ-180 соответственно 116,3 и 209,3 МВт. Котлы поставляются крупными блоками, собираемыми заводом-изготовителем.

Основные типы водогрейных котлов, применяемых в лесной и деревообрабатывающей промышленности - 5

Выпускаются также малые водогрейные котлы, например модели МЗК-4Г (для работы на газе) теплопроизводительностью 0,22 МВт и МЗК-4Ж (для работы на жидком топливе) теплопроизводительностью 0,19 МВт. На рис. 35 представлен водогрейный котлоагрегат МЗК-4Г, предназначенный для выработки горячей воды температурой 75 - 90°С, используемой предприятиями коммунально-бытового обслуживания для технологических, хозяйственных и отопительных нужд.

Рис. 35. Водогрейный котел типа МЗК-4Г, производительность 0,22 МВт

Рис. 35. Водогрейный котел типа МЗК-4Г, производительность 0,22 МВт