Котел дквр: безусловный лидер на рынке. Паровые котлы серии дквр
Паровым котлом называется комплекс агрегатов, предназначенных для получения пара. Этот комплекс состоит из ряда теплообменных устройств, связанных между собой и служащих для передачи тепла от продуктов сгорания топлива через поверхности нагрева к воде. Исходным носителем энергии, наличие которого необходимо для образования пара из воды, служит топливо. Объектом автоматизации является паровой котел ДКВР–4/13 ГМ (двухбарабанный котел водотрубный реконструированный паропроизводительностью 4 т/ч, рабочим давлением пара 13 кгс/см², газомазутный). Он разработан ЦКТИ им. И.И.Ползунова и изготовлен на Бийском котельном заводе. Паровой котел ДКВР–4/13 ГМ (рис. 1) предназначен для получения насыщенного пара давлением 1,3 МПа с температурой 194 °С. Котел с естественной циркуляцией. В качестве топлива используется природный газ. Котел имеет П-образную компоновку и представляет собой две вертикальные призматические шахты, соединенные вверху горизонтальным газоходом.
В топочной камере котла по всему периметру и вдоль всей высоты стен располагаются трубные плоские системы – топочные экраны. Они выполнены из свариваемых между собой труб, образующих сплошную (газонепроницаемую) оболочку. Газоплотная экранная система покрыта оболочкой из теплоизоляционного материала, которая уменьшает потери теплоты от наружного охлаждения стен агрегата, обеспечивает нормальные санитарно-гигиенические условия в помещении и исключает возможность ожогов персонала.
Топка котла имеет четыре экрана: два боковых, фронтовой и задний. Топочная камера в целях предупреждения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потерь с уходящими дымовыми газами, разделена перегородкой на две части: топку и камеру догорания. Котел имеет верхний и нижний барабаны внутренним диаметром 1000 мм на давление 1,4 МПа, изготовленные из стали 16ГС с толщиной стенки 13 мм, расположенные в продольной оси котла. Верхний барабан длиннее нижнего и в него введены все трубы экранов, нижние части этих труб присоединены к коллекторам сваркой. Верхние и нижние части труб кипятильного пучка собраны в верхнем и нижнем барабанах котла и развальцованы. Меньшая по размерам длина нижнего барабана позволяет иметь свободное пространство в топке для размещения любого топочного устройства. Нижний барабан является шлакоотстойником и оборудован перфориро-ванной трубой для периодической продувки и штуцером для спуска воды.
Внутри кипятильного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы. Для создания циркуляционного контура в экранах, передний конец каждого экранного коллектора соединен опускной необогреваемой трубой с верхним барабаном, а задний конец – перепускной трубой с нижним барабаном. Вода поступает в боковые экраны одновременно из верхнего барабана по передним опускным трубам, а из нижнего барабана - по перепускным. Такая схема питания боковых экранов повышает надежность работы котла при пониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции. Экранные трубы котла ДКВР-4/13 ГМ изготовлены из стали 51х2,5 мм.
1 – горелочное устройство, 2 – экранные трубы, 3 – верхний барабан, 4 – манометр, 5 – предохранительные клапаны, 6 – трубы питательной воды, 7 – сепаратор пара, 8 – камера догорания, 9 – кипятильные трубы, 10 – обдувочное устройство, 11 – нижний барабан, 12 – продувочный трубопровод.
Для осмотра барабанов и очистки труб на днищах котла имеются лазы размером 325х400 мм. Для удаления отложений шлама в котле имеются торцевые лючки на нижних камерах экранов. Для периодической продувки камер имеются штуцеры диаметром 32х3 мм. Котел комплектуется питательным экономайзером, газомазутной грелкой, дымососом, дутьевым вентилятором, деаэратором питательной воды. Технические характеристики данного оборудования приведены в пункте 1.2.
Таблица 1. Техническая характеристика котла ДКВР-4/13 ГМ
|
Наименование параметра |
Значение |
||
|
Паропроизводительность |
|||
|
Избыточное рабочее давление пара |
МПа (кгс/см 2) |
||
|
Температура насыщенного пара |
|||
|
Температура газов на выходе из топки |
|||
|
Температура газов за котлом |
|||
|
Температура газов перед экономайзером |
|||
|
Температура газов за экономайзером |
|||
|
Температура питательной воды до экономайзера |
|||
|
Температура питательной воды после экономайзера |
|||
|
Расход топлива Q р=35400 кДж/кг (8500 ккал/кг) |
|||
|
Разрежение в топке котла |
мм рт. ст. |
||
|
Объем котла: Паровой; Водяной |
|||
|
Объем воды по водоуказательному стеклу |
|||
|
Время испарения этого объема |
|||
|
Энерговыделение топочного объема |
|||
|
Расчетный КПД |
|||
|
Внутренний диаметр барабана Толщина стенок |
|||
|
Площадь поверхности нагрева котла: Радиационная; Конвективная; |
|||
|
Объем топки с камерой догорания |
|||
|
Диаметр экранных и кипятильных труб |
|||
|
Продольный шаг труб кипятильного пучка |
|||
|
Поперечный шаг труб кипят. пучка |
ДКВр-4-13 ГМ (ДКВр-4-13-250 ГМ) - паровой вертикально-водотрубный котёл с экранированной топочной камерой и кипятильным пучком, выполненных по конструктивной схеме "D", характерной особенностью которой является боковое расположение конвективной части котла относительно топочной камеры.
Технические характеристики котла ДКВр-4-13 ГМ| Наименование показателя | Значение |
| Тип котла | Паровой |
| Вид расчетного топлива | Газ, жидкое топливо |
| Паропроиз-ть, т/ч | 4 |
| Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа (кгс/см 2) | 1,3 (13,0) |
| Температура пара на выходе, °С | насыщенный, 194 |
| Температура питательной воды, °С | 100 |
| Расчетный КПД, % | 88 |
| Расчетный КПД (2), % | 85 |
| Расход расчетного топлива, кг/ч | 297 |
| Расход расчетного топлива (2), кг/ч | 281 |
| Габариты транспортабельного блока, LxBxH, мм | 5518х2100х3985 |
| Габариты компоновки, LxBxH, мм | 7203х4590х5018 |
| Масса транспортабельного блока котла, кг | 9200 |
Котлы ДКВр - двухбарабанные, вертикально-водотрубные с экранированной топочной камерой и развитым конвективным пучком из гнутых труб. Топочная камера котлов производительностью до 10 т/ч включительно разделена кирпичной стенкой на собственно топку и камеру догорания, которая позволяет повысить КПД котла за счет снижения химического недожога. Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла - асимметричные.
Установкой одной шамотной перегородки, отделяющей камеру догорания от пучка и одной чугунной перегородки, образующей два газохода, в пучках создается горизонтальный разворот газов при поперечном омывании труб. В котлах с пароперегревателем трубы размещаются в первом газоходе с левой стороны котла.
Барабаны котлов на давление 13 кгс/см 2 изготавливаются из стали 16ГС ГОСТ 5520-69 и имеют внутренний диаметр 1000 мм при толщине 13 мм. Для осмотра барабанов и расположенных в них устройств, а также для чистки труб на задних днищах имеются лазы; у котлов ДКВр-6,5 и 10 с длинным барабаном имеется еще лаз на переднем днище верхнего барабана. В данных котлах при шаге экранных труб 80 мм стенки верхнего барабана хорошо охлаждаются потоками пароводяной смеси, выходящими из труб боковых экранов и крайних труб конвективного пучка, что было подтверждено специальными исследованиями температуры стенки барабана при различном снижении уровня воды, а также многолетней практикой эксплуатации нескольких тысяч котлов. На верхней образующей верхнего барабана приварены патрубки для установки предохранительных клапанов, главного парового вентиля или задвижки, вентилей для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды (обдувку).
В водяном пространстве верхнего барабана находится питательная труба, в паровом объеме - сепарационные устройства. В нижнем барабане размещаются перфорированная труба для продувки, устройство для прогрева барабана при растопке (для котлов производительностью от 6,5 т/ч и выше) и штуцер для спуска воды. Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане устанавливаются два указателя уровня. На переднем днище верхнего барабана установлено два штуцера D=32х3 мм для отбора импульсов уровня воды на автоматику. Экраны и конвективные пучки выполняются из стальных бесшовных труб D=51x2,5 мм. Боковые экраны у всех котлов имеют шаг 80 мм; шаг задних и фронтовых экранов равен 80-130 мм.
Опускные и пароотводящие трубы привариваются и к коллекторам и к барабанам (или к штуцерам на барабанах). При питании экранов из нижнего барабана для предотвращения попадания в них шлама концы опускных труб выведены в верхнюю часть барабана. Шамотная перегородка, отделяющая камеру догорания от пучка, опирается на чугунную опору, укладываемую но нижний барабан. Чугунная перегородка между первым и вторым газоходами собирается на болтах из отдельных плит с предварительным промазыванием стыков специальной замазкой или с прокладкой асбестового шнура, пропитанного жидким стеклом. Монтаж этой перегородки должен производиться очень тщательно, так как при наличии зазоров может быть перетечка газов из одного газохода в другой помимо пучка труб, что приведет к повышению температуры уходящих газов. В перегородке имеется отверстие для прохода трубы стационарного обдувочного прибора.
Очистка экранов и пучков может производится через лючки на боковых стенках ручными переносными обдувочными приборами при давлении пара не выше 7-10 кгс/см 2 .
Площадки расположены в местах, необходимых для обслуживания арматуры и гарнитуры котла.
Основные площадки котлов:
- боковая площадка для обслуживания водоуказательных приборов;
- боковая площадка для обслуживания предохранительных клапанов и запорной арматуры на барабане котла;
- площадка на задней стенке котла для обслуживания доступа в верхний барабан при ремонте котла.
Паровой котел ДКВР 4-13, устройство которого рассмотрено ниже, представляет собой вертикальную водотрубную конструкцию с топочным экраном и кипятильным узлом. Сама система оборудована по типу конструктивной схемы, приведенной на главном фото. Особенностью указанной конфигурации является боковое размещение конвективного блока приспособления относительно топочного отсека. В комплект прибора входит сам агрегат, рабочие площадки и лестницы, горелки, экономайзер, вентилятор, устройство для отвода дыма, водоуказательные датчики, арматура.
УстройствоРассматриваемая паровая установка состоит из двух основных - нижнего и верхнего барабанов, а также топочного отсека экранного типа. Топка разделяется кирпичной перегородкой на две камеры (рабочую часть и остаточный элемент). Такая конструкция позволяет увеличить КПД парового котла ДКВР 4-13 за счет понижения химического недожога. Газы из топочной камеры в рабочий отсек поступают на входе и выходе асимметричным образом.
В модификациях с паровыми перегревателями последние элементы устанавливаются в первой газоходной части с левой стороны котла. Боковины верхнего барабана получают охлаждение от потока пароводяного состава, подаваемого из труб фронтального отсека конвективного узла и боковых экранов.
Дополнительные деталиУстройство котла ДКВР 4-13 включает в себя предохранительные клапаны, основной паровой вентиль, задвижку, краны для проб смеси и отбора ее на собственные обдувочные нужды. Указанные элементы располагаются на верхней основной поверхности барабана.
Питательный патрубок размещен в водном пространстве удлиненного резервуара, а в паровом отсеке находятся сепарационные механизмы. В нижнем основном блоке расположен штуцер для слива воды, перфорированная трубка для продувки системы. Наблюдение за уровнем жидкости ведется через пару указателей. На фронтальном днище верхнего барабана предусмотрены два штуцера, служащих для отбора импульсов количества воды.
Опускные и пароотводящие трубы ДКВР 4-13 подсоединяются к коллекторам и барабанным штуцерам при помощи сварки. Чтобы исключить попадание в них шлама при питании экранов, концы элементов выведены в верхний отсек барабана.
Камеру системы догорания от пучка отделяет шамотная перегородка, которая опирается на чугунную опору, смонтированную на нижнем барабане. Стенка между первым и вторым газоходом собирается при помощи болтов из отдельных плит. Предварительно необходимо промазать стыки специальной замазкой или проложить асбестовый шнур с пропиткой из жидкого стекла. В перегородке предусмотрено отверстие для прокладки патрубка обдувочного механизма стационарного типа. Окно для отвода газов находится на задней стенке. Котел ДКВР 4-13 в тяжелой обмуровке оснащается легким обвязочным каркасом. На приборах с расчетным давлением 1,3 МПа параметр температуры перегретого пара не корректируется.
Рабочие площадкиЭти элементы размещены в местах, используемых для обслуживания гарнитуры и арматуры агрегата. Среди них:
- Боковая площадка для проверки водоуказательных устройств.
- Аналогичная поверхность для обслуживания запорной арматуры и предохранительных клапанов барабана.
- Площадка на задней части служит для доступа в верхний барабан котла ДКВР 4-13 при ремонте.
На боковины ведут лестницы, а на задний постамент - вертикальный трап.
Агрегат ДКВР 4-13 оснащен пароохладителем, расположенным в нижнем барабане. Он имеет дренажный кран на соединительных проводках пара. Регулировка количества поступающей смеси осуществляется перемычкой. Между обратным и прямым элементом размещен специальный вентиль.
Доступ в топочный отсек обеспечивает лаз. Для шуровки горючего поблизости боковин, в зависимости от конфигурации прибора, предусмотрены шуровочные люки. Пара таких элементов смонтирована на боковых стенах в нижней части камеры догорания. На боковинах котлов также имеются окна для очистки конвективных трубопроводов при помощи обдувки.
Контрольные и регулировочные приборыКонтроль состояния нижней части изоляции верхнего барабана в топочной камере осуществляется через лючок в точке разряжения трубок бокового экрана, снизу газохода по левую сторону агрегата.
В нижней части с этого же конца котла ДКВР 4-13, характеристики которого рассмотрим ниже, установлены лазы, служащие в качестве окон для регулярного удаления золы, осмотра рабочего узла и возвратных эжекторов уноса. Через похожие лючки ведется наблюдение за состоянием изоляции верхнего барабанного элемента.
Перевод конструкции в водогрейный режим дает возможность увеличить производительность установок, снизить затраты на собственные нужды, связанные с использованием теплообменников, питательных насосов, устройств обдувки непрерывного типа. Кроме того, сокращаются расходы на подготовку воды, экономится топливо.
Как показывают технические характеристики ДКВР 4-13, среднеэксплуатационный КПД водогрейных агрегатов повышается на 2,5 процента.
Рассматриваемые установки оснащаются вентиляторами и дымососами вида ВДН и ДН. Также в комплектацию входят блочные водоподготовительные приспособления, фильтрующие элементы для смягчения и осветления воды (ФОФ и ФиПА). Кроме того, конструкция оборудуется термическими деаэраторами, теплообменными установками, помпами, комплектами автоматики.
Поставляется ДКВР 4-13 россыпью, блочными частями либо в полностью собранном состоянии. Арматура и некоторые отдельные узлы предъявляются отдельно. Это связано с невозможностью их транспортировки в полном сборе.
Технические характеристики котла ДКВР 4-13Ниже перечислены основные параметры установки:
Конструкционные особенности Согласно характеристикам котла ДКВР 4-13, в нем применена одноступенчатая испарительная система. Трубы боковых экранов методом вальцовки закреплены одной стороной в верхнем барабане, а другими концами приварены к нижним камерам.
Продольно размещенные барабаны агрегируют между собой через гнутые кипятильные элементы, образующие развитый конвективный пучок. Топочный отсек разделяется шамотной перегородкой, расположен перед узлом конвекции. Первый ряд труб представляет собой задний экран отсека догорания. Если имеются пароперегреватели, которые устанавливаются в первом газоходе после 2-3-го ряда кипятильных патрубков, некоторые элементы конвективного пучка не монтируются.
Рабочая жидкость поступает одновременно в трубы боковых экранов, повышая надежность функционирования агрегата и снижая уровень воды, а также шламовые отложения в верхнем барабане.
Сепарационное приспособление котлов ДКВР состоит из короба с дырчатым листом. Оно служит в качестве устройства поддержания солесодержания рабочей жидкости в пределах 3000 мг/л, если к пару не предъявляются повышенные требования.
У котла ДКВР затворы лазов барабанов находятся на задних днищах. Средний уровень жидкости распределяется на оси элемента. Чтобы наблюдать за этим показателем, служит пара указательных приспособлений на верхнем барабане.
Пароперегревательные элементы, находящиеся в первом по ходу газов отводе, унифицированы по профилю для установок с одинаковым параметром давления и отличаются с аналогами количеством параллельных змеевиков. Сжигание горючего обеспечивается специальными горелками газомазутного типа (ГМ).
Наличие в конструкции выносных циклонов требует соблюдения определенных мер по обустройству узла, связанных с повышением надежности эксплуатации оборудования:
- Каждое циклонное устройство должно оснащаться отдельной точкой питания от одного из барабанов.
- Для обеспечения постоянного контроля над нормами рабочей жидкости на первой и второй стадии испарения на каждом котле необходимо монтировать по два холодильника. Их предназначение - отбор проб питательной воды. При этом они могут обслуживать несколько котлов.
- Во внутренней части циклона вверху устанавливают дырчатый лист, а снизу - ребро для предупреждения образования воронки
- Рассматриваемая установка имеет опорную раму и обвязочный каркас сварного типа, поэтому тяжелая обмуровка выполняется при проведении монтажных работ.
Ниже приведены основные выдержки по эксплуатации рассматриваемого котла.
Включение оборудования:
Эксплуатация:
Аварийное отключение:
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
Популярное
Новое на сайте
|
