Решение дифференциальных уравнений Примеры решения типовых задач Курс практики по математике Инженерная графика Машиностроительное черчение История дизайна Архитектура ПК Лабораторные работы Курс лекций по физике теплоэнергетика
Малая теплоэнергетика Котельное оборудование Водогрейные котлоагрегаты Котлы-утилизаторы (КУ) Турбинное оборудование Конденсационная установка Мобильная энергоустановка Случаи аварийных ситуаций в теплоэнергетике

Малая теплоэнергетика

Водогрейные котлоагрегаты

Техническое описание котла КВГМ-100

Водогрейные котлы, выпускаемые Дорогобужским котлостроительным заводом, предназначены для установки на ТЭЦ в целях покрытия пиковых тепловых нагрузок и в качестве основного источника теплоснабжения в районных отопительных котельных.

Технические данные представлены в табл. 1.1.

 Таблица 1.1 Единая энергетическая система (ЕЭС) РФ Российская энергетика сегодня - это порядка 600 тепловых, 100 гидравлических и 9 атомных электростанций. Функционирует несколько электростанций, использующих в качестве первичного источника солнечную, ветровую, гидротермальную, приливную энергию, но доля производимой ими энергии очень мала по сравнению с тепловыми, атомными  и гидравлическими станциями (не превышает 1% от суммарно вырабатываемой энергии в ЕЭС РФ).

Наименование

показателя

Обозначение единиц измерения

Величина

показателя

Теплопроизводительность

Гкал/ч

100

Рабочее давление воды

кгc/cм2

25

Температура воды: на входе

на выходе

°С

70/110

150

Расход воды:

т/ч

1235/24

Teмпeрaтурa уxoдящих газов

°С

180

КПД брутто при работе на

%

91,3

Расход топлива: мазут

газ

кг/ч

11500 13500

Сопротивление газового потока

мм. вод. ст.

120

Условное обозначение котлов выглядит следующим образом: КВГМ‑100, где К – котел; В – водогрейный; ГМ – газомазутный; цифра после буквенного обозначения показывает теплопроизводительность котла, Гкал/ч.

Котел – прямоточный, имеет П-образную компоновку. Топочная камера экранирована трубами Д = (60х3) мм с шагом 64 мм, входящими в камеры Д = (273х11) мм. Состоит из фронтового, двух боковых и промежуточного экранов. Конвективная поверхность нагрева котла состоит из трех пакетов, расположенных в вертикальной, полностью экранированной шахте. Набирается из u-образных ширм трубами Д = (28х3) мм с шагом 64 мм. Боковые стенки конвективной шахты покрыты трубами Д = 8х3 и 3,5 мм с шагом 128 мм и являются одновременно стояками конвективных ширм. Конвективные поверхности дополнительно экранированы боковыми и задними панелями.

Котел после реконструкции оборудован четырьмя газомазутными горелками, установленными по две на боковых экранах топки, 1 и 2 горелки являются растопочными. Производительность горелки по газу 3375 м3/ч, по мазуту 2875 кг/ч. Требуемое давление газа перед горелкой 0,26 кгс/см2, мазута 25–30 кгс/см2. К горелкам как при сжигании газа, так и при сжигании мазута подается только общий воздух.

При работе на мазуте используются механические форсунки. С каждой стороны установлена одна горелка, имеющая правую закрутку воздуха и мазута, и одна горелка, имеющая левую закрутку воздуха и мазута. Котлы, работающие на мазуте, оборудуются дробеочистительной установкой для удаления наружных отложений с труб конвективной поверхности нагрева. Удаление отложений производится при помощи дроби Ø 5–6 мм, которая вводится над конвективной поверхностью нагрева. Подача дроби на верх конвективной шахты осуществляется пневмотранспортом. Фронтовой, промежуточный, задний экран, а также боковые стены конвективной шахты опираются на портал. Нижние камеры указанных экранов имеют опоры. Опора, расположенная посредине нижней камеры промежуточного экрана, является неподвижной.

Котлы выполняются в облегченной обмуровке, которая крепится к экранным трубам и стоякам конвективной шахты. Общая толщина обмуровки приблизительно 110 мм.

Тягодутьевая установка состоит из двух вентиляторов общего воздуха и дымососа.

2.2. Техническое описание котла КВ-ТС-50

Водогрейный прямоточный котёл типа КВ-ТС-50 теплопроизводительностью 50 Гкал/ч, предназначен для получения горячей воды с температурой до 200 °С при давлении не выше 25 кгс/см2, используемой в системах отопления, и для горячего водоснабжения промышленного, бытового назначения, а также для технологических целей.

Котёл работает на твёрдом топливе, которое сжигается в слое. 

Условное обозначение котла КВ-ТС-50 означает следующее: К – котёл; В – водогрейный, ТС – твердотопливный со слоевым сжиганием. Цифры после буквенного обозначения означают теплопроизводительность (Гкал/ч).

Таблица 1.2

Технические данные котла КВ-ТС-50

п/п

Наименование показателя

Обозначение единиц

измерения

Величина показателя

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Теплопроизводительность

Рабочее давление

Температура воды:

на входе

на выходе

Расход воды

Гидравлическое сопротивление

Расход топлива (расчётный)

Температура уходящих газов

Коэффициент полезного действия

Гкал / ч

кгс / см2

°С

м3 /ч

кгс / см2

т/ ч

°С

%

50

10–25

70

150

625

7

8.8

90–170 85,2

Топочная камера котла – горизонтальная призматическая, выполнена из Г-образных экранных блоков. Экраны изготовлены из труб (60х3) мм с шагом 64 мм. Верхние и нижние коллекторы экранов выполнены из труб (273х10) мм. Задний экран топки фестонирован в верхней части.

Под топочной камерой установлена механическая топка ТЧЗ-4.

Топки с пневмомеханическими забрасывателями и решёткой обратного хода относятся к классу механических факельно-слоевых топочных устройств. Размер кусков угля не должен превышать 50 мм, количество мелочи (0–6 мм) не более 60 % .

Характерной особенностью этих топок является комбинированный процесс горения топлива в слое и во взвешенном состоянии. Благодаря пневмомеханическому забросу, крупные частички падают и сгорают на решётке, а мелкие отвеиваются и сгорают в топочном объёме. Подача топлива осуществляется непрерывно малыми порциями на всю поверхность колосникового полотна, и при медленном его движении обеспечивается зажигание по всей длине слоя.

Регулирование тепловой нагрузки топок производится путём изменения скорости движения решётки, количества подаваемого топлива и воздуха. В зависимости от качества топлива может регулироваться толщина слоя, поступающего на решетку.

Рама топок состоит из двух сварных щёк, соединённых поперечными балками, на которые привёрнуты шины и приварены междузонные уплотнения. Устанавливается на залитые в бетонный фундамент башмаки и имеет свободное тепловое расширение: в продольном (от фронта) и поперечном (от привода) направлениях.

В нижней части рамы к поперечным балкам и щекам приварены листы, образующие зонные камеры (зоны), куда подаётся необходимый для горения воздух.

На поперечные балки приварены междузонные уплотнения. Длина уплотнения подобрана так, что на каждом из них всегда находится не менее одного ролика колосникового полотна топки. Этим предотвращается перетекание воздуха из зоны в зону.

В зонных камерах рамы топки установлен механизм удаления провала из зон. Провал ссыпается на нижнюю ветвь колосниковой решётки и через зазоры между колосниками проваливается в зольный бункер.

Колосниковое чешуйчатое полотно топки состоит из стальных пластинчатых цепей с большими и малыми звеньями, соединёнными между собой расклёпанными пальцами; соединительных штанг, на которые надеты чугунные опорные ролики; чугунных держателей, закрепляемых между пластинами цепей при помощи зашплинтованных пальцев; колосников, устанавливаемых цапфами в углубления держателей.

Установленные колосники перекрывают друг друга, образуя подобие чешуи, отсюда и название полотна. Передний вал топки является ведущим и устанавливается в пазах щёк рамы на подшипниках качения. На валах установлены звёздочки. Вал имеет винтовое натяжное устройство для натяжения колосникового полотна. Задний вал со шкивами служит опорой колосниковой решётки в хвостовой части топки. Он установлен в щеках рамы на подшипниках скольжения с самоустанавливающимся вкладышем.

Предтопок устанавливается на уголках в передней части рамы. Каркас предтопка сварен из швеллеров и обшит листами. На переднем листе устанавливаются четыре дверки. Под верхними листами обшивки размещён подвесной свод из шамотных кирпичей, установленных в чугунных подвесках. Для подвода воздуха на пневмозаброс служит воздушный короб, устанавливаемый в верхней части предтопка. Стенки предтопка с внутренней стороны футеруются огнеупорным кирпичом и торкретом. Направляющее устройство служит для поддержания нижней ветви колосникового полотна и состоит из двутавров, установленных на поперечных балках, закреплённых на фундаменте.

Пневматический забрасыватель ЗП состоит из корпуса, ротора, пластинчатого питателя, привода питателя и угольного ящика.

Техническая характеристика ЗП-600

Рабочая ширина, мм 600

Производительность по углю, кг/ч до 5200

Частота вращения ротора, об/мин 470, 660, 910

Число ступеней регулирования

скорости движения питателей 20

Электродвигатель:  тип ЧАХ 8086

 мощность, кВт 1,1

 частота вращения, об/мин 930

Регулирование скорости движения питателя осуществляется при помощи храпового вариатора путём перекрытия части зубьев храпового колеса сектором. Поворот сектора производится рукояткой, выведенной наружу.

Для привода колосникового полотна служит привод топочный ПТ‑3000.

Основные технические данные привода ПТ-3000

Передаточное число: на I скорости 18400

 на II скорости 7530

Электродвигатель:  тип 152/12-8-6-4

 мощность, кВт 1; 2,5; 3; 4

 частота вращения, об/мин 460, 700, 920, 1420

Масса привода, кг 930

Переходный газоход составляет две Г-образные панели и два промежуточных экрана, выполненных из труб (60х3) мм. Промежуточные экраны обеспечивают разомкнутую компоновку котла.

Передняя и задняя стенки конвективного газохода экранированы трубами (60х3) мм с шагом 64 мм.

Боковые стенки экранированы трубами (83х3,5) мм с шагом 128 мм, они служат одновременно коллекторами для змеевиков конвективных пучков.

Каждый конвективный пакет набирается из U-образных змеевиков, петли которых выполнены из труб (28x3) мм.

Все коллекторы конвективной шахты выполнены из труб (273x10) мм.

Воздухоподогреватель расположен в отдельном газоходе и опирается на металлическую раму. Смонтирован по двухпоточной схеме труб (40x1,5) мм с шагом 60 мм и 42 мм. Имеется два хода по воздушному тракту.

Фундамент котла выполнен из железобетона, к фундаменту болтами крепятся башмаки, на которые опирается металлическая рама топки. На раму опирается механическая топка и экранные панели топочной камеры. Конвективная шахта опирается на башмаки, прикреплённые к фундаменту.

Система возврата уноса предназначена для возврата в топку унесённой газами мелкодисперсной фракции топлива. Состоит из уловителя, питателя, инжекторного насоса, вентилятора ЗОЦС-85 и соединительных трубопроводов. Система функционирует следующим образом: пыль, унесённая из топки, улавливается установленными горизонтально (между конвективной шахтой воздухоподогревателя) уловителями, захватывается (через шлюзовой питатель) воздушным потоком и транспортируется в топку. Воздух нагнетается отдельным вентилятором.

Характеристика тягодутьевого устройства ДН-24

Производительность, тыс.м3/ч 210/168

Полное давление газов при t =100 °С, 760 мм рт.ст.

и удельном весе газа на входе в дымосос 1,29 кгс/мм3, кгс/м2 381/244

Мах. КПД, % 82

Потребляемая мощность, кВт  270/138

Угол наклона оси выходного патрубка улитки, град. 150

Число оборотов, об/мин 750/600

Наибольшее допустимое число оборотов, об/мин 750

Наибольшая допустимая температура газов, °С 200

Направление вращения со стороны двигателя правое

Тип электродвигателя ДА30 2-16-44-8/10

Количество солей, выносимых из барабана котла в пароперегреватель, зависит от их содержания в питательной воде, солевом и чистом отсеках барабана, расхода продувочной воды и контролируется по показаниям приборов. О степени заноса в пароперегреватель солей можно косвенно судить по температуре металла обогреваемых труб. Для снижения солесодержания в паре улучшают работу химводоочистки, увеличивают расход воды непрерывной продувки, снижают уровень воды в барабане, включают периодическую продувку.
Основные причины аварийности тепловых сетейи