Паспорт котельной с двумя котлами квг 4.65. Водогрейные котлы, их устройство и работа

В.Л. Звягинцев, директор, КУ СОР «Фонд содействия развитию энергосберегающих технологий», г. Сумы, Украина

Котлы типа КВГ и ТВГ в настоящее время находятся в эксплуатации в десятках котельных коммунальной сферы Украины. Например, в г. Сумы такие котлы обеспечивают более 75% тепловой нагрузки системы теплоснабжения.

Одной из конструктивных особенностей котлов данных типов является применение подовых горелок для сжигания природного газа. К недостаткам подовых горелок можно отнести необходимость обеспечения завышенного расхода воздуха (α>2,5), а также зависимость расхода воздуха от разрежения в топке. Значительная длина факела, вызываемая малой скоростью перемешивания газа с воздухом, требует соответствующей высоты топки. При недостаточной высоте топки факел касается поверхностей нагрева или затягивается в газоходы. Такие горелки склонны к переходу в режим работы с повышенным химическим недожогом, что происходит при отсутствии постоянного контроля за чистотой горелочных устройств и параметрами их работы (необходимо регулирование оператором по режимной карте).

Обычно контроль стационарным газоанализатором на выходе из котла ведется очень редко, поэтому достаточно мощные котлы КВГ и ТВГ (4,65-11,6 МВт) работают большую часть времени с КПД на 3-7% ниже определенного режимной картой. Процесс регулирования - ручной, а значит, при этом, добавляется еще и человеческий фактор.

Следует заметить, что режимная карта котла действительна три года, в то время как поверка показывающих контрольно-измерительных приборов осуществляется каждый год, и если приборы после поверки устанавливаются не на свое место, то погрешность режима горения (т.е. отклонение от оптимальных параметров) увеличивается, а следовательно, снижается КПД котла.

Для решения вышеуказанных проблем и повышения эффективности работы котельной Национального аграрного университета (г. Сумы) в 2007 г. была выполнена модернизация оборудования котла КВГ-6,5 (табл. 1). Конструкция котла не изменилась, дымосос остался тот же, но горелка и автоматика котла были заменены на современные (рис. 1, 2). Для обеспечения плавного регулирования работы электропривода дымососа был применен частотный преобразователь.

Таблица 1. Характеристики котла КВГ-6,5.

На модернизированном котле установлен процессор, выполняющий функции автоматики защиты и регулирования. Он снабжен программами проверки параметров защиты котла (с выводом информации на дисплей), последовательного розжига горелок, управления процессами горения согласно введенной в память режимной карте каждой горелки (на 8-16 ступенях) и программой управления работой частотного преобразователя электропривода дымососа. В результате стало возможно обеспечить работу котла от момента нажатия кнопки «пуск» до остановки нажатием кнопки «стоп» в полностью автоматическом режиме.

Выбор конструкции горелок для узкой топки модернизируемого котла оказался не простой задачей. Применение микродиффузионных горелок с круглым или квадратным раструбом для такой топки оказалось невозможным, поэтому было разработано специальное горелочное устройство на основе горелки типа МДГГ-250 с вытянутым по высоте и сжатым по ширине топки раструбом, позволяющим получить факел, не касающийся экранов котла и напоминающий по форме факел подовой горелки. На котле были установлены три горелки новой конструкции. Для снижения теплового напряжения на заднем экране топки перед ним установили стенку из огнеупорного кирпича (толщиной 1/2 кирпича).

При проведении пуско-наладочных работ каждая горелка котла настраивалась на оптимальный режим работы отдельно от двух соседних горелок, также работающих на данной ступени. Для такой наладки потребовалось в задней кирпичной стенке обмуровки котла пробить три отверстия диаметром 20 мм для пропуска зонда газоанализатора в отводной газоход котла. Через эти отверстия можно было также контролировать визуально газоплотность опорных стаканов подовых горелок в конце топки. После завершения наладки в отверстия были установлены пробки из шнурового асбеста.

Применение новых горелок позволило уменьшить коэффициент избытка воздуха α=1,08-1,14, что привело к росту теплового напряжения в топке. Возникла опасность существенного увеличения температуры обмуровки топки котла, но, как показали испытания, температура поверхности тепловой изоляции котла КВГ-6,5 осталась прежней. Температура уходящих газов составила 87-143 О С в зависимости от режима работы. В то же время возникла другая проблема - в нижней части котла задняя кирпичная стенка обмуровки начала отсыревать. В результате пришлось повысить температуру уходящих дымовых газов, чтобы конденсат не разрушал (даже на небольшой площади) кирпичную обмуровку и не накапливался в U-образном газоходе от котла до дымососа. Таким образом потребовалось снизить достигнутое в результате модернизации значение КПД брутто котла с 95 до 93%.

По результатам эксплуатации модернизированного котла определена годовая экономия природного газа, которая составила 10% (3% - за счет повышения КПД брутто котла; 4% - за счет установки автоматики регулирования, устранившей человеческий фактор при регулировании соотношения «газ-воздух»; 3% - за счет устранения возникающего в подовых горелках химнедожога топлива). Экономия электроэнергии еще более ощутимая - на дросселировании

заслонок дымососа и вентилятора ранее терялось 70% электроэнергии в отопительный период и 90% - в летний.

Оценить экономическую эффективность модернизации котлов типа КВГ и ТВГ на примере различных котельных можно на основании расчетных данных, представленных в табл. 2.

При реализации всех проектов, указанных в таблице, сокращение выбросов СО 2 за счет уменьшения расхода природного газа и потребления электроэнергии составит 10 тыс. т/год.

В заключение отметим недостатки конструкции котлоагрегатов типа КВГ и ТВГ которые также в перспективе возможно устранить.

1. Для повышения КПД «брутто» котла до 95% необходимо решить техническую задачу по гидроизоляции отводящего газохода изнутри и установке датчика контроля уровня конденсата на дне U-образного газохода и отвода этого конденсата в канализацию выпара котельной.

2. В конструкции котлоагрегата нет системы воздухоподогрева. Для решения этого вопроса предлагается организовать забор воздуха за пределами здания котельной и подачу его в воздухоподогреватель, устанавливаемый на всасе дымососа. Далее воздух можно направить в три существующих канала под топками котла для дальнейшего подогрева и охлаждения пода. Движение воздуха в предлагаемой системе воздухоподогрева обеспечат вентиляторы горелок за счет силы разрежения на всасывающем патрубке.

), факт остаётся фактом - из 17 единиц, построенных для отечественного ВМФ, в настоящий момент боеспособны только три (18% ), причём боеспособны ограниченно. Об этом говорит тот факт, что их предпочитают не выпускать за пределы "домашних" морей - Баренцева, Японского, Балтийского. В то же самое время, аналогичный "показатель выживаемости" газотурбинных ровесников "Сарычей" - БПК пр. 1155, составляет 62% (8 из13) - в 3,5 раза выше. И это при том, что "Фрегаты" почти не бывают дома, неустанно демонстрируя Андреевский флаг по всему земному шару.

Эсминец пр. 956 "Настойчивый" в Гдыне, 14.07.2008 (фото Tomasz с shipspotting.com, 3010 пикс.). Причинами чёрного дыма - явления досадного, но поправимого, могут быть : недостаток воздуха в топке, неправильная работа топочных устройств (форсунок), низкие температура и давление подаваемого топлива, неисправность системы автоматического регулирования.

Бытуют две распространённых точки зрения на причины неприятностей кораблей 956-го проекта: "виновата ГЭУ" и "виноват личный состав". Попробуем разобраться, какая из них ближе к действительности.

Вариант 1: виновата ГЭУ

Мнение об ущербности ГЭУ, наверное, лучше всего обосновал один из участников Морского форума Авиабазы : "напряжение топочного объёма котлов конструкторы увеличили, а там мучайтесь как хотите. На пр. 56 напряжение было в 2,5 раза ниже, и трубки летели гораздо меньше, хотя сталь трубок была проще и дешевле" (процитировано в вольном изложении, ссылка 2 ). Для справки: тепловое напряжение топочного объёма характеризует степень совершенства парового котла и представляет собой количество тепла (в Ккал), выделяющегося в одном кубическом метре топочного объёма в единицу времени (в час) при сжигании подаваемого в топку топлива [ 1 -14].

С эсминцами пр. 56 сравнивают "Сарычей" и Кузин с Никольским : "Решение [применить КТУ] было обоснованным, но реализовано оно было без учёта многих особенностей эксплуатации КТУ с ещё более напряжёнными котлами, чем на пр. 56 ... Установка требовала квалифицированного ухода при эксплуатации и дефицитных расходных материалов, которых на флотах не всегда было в достатке. В результате при нарушении правил эксплуатации... начались аварии и стало складываться явное предубеждение к установкам такого типа. В своё время, внедрив высокие параметры пара на пр. 56, была "закрыта" подача воздуха в котлы, теперь... [был сделан] следующий шаг по повышению напряжённости котлов..." [ 2 -150].

Если не дочитать монографию КиН до конца (по крайней мере, до стр. 415-421), может сложиться впечатление, что в течение без малого 20 лет, прошедших между вступлением в строй последнего ЭМ пр. 57-бис (развития пр. 56) и головного ЭМ пр. 956, боевые корабли с котлотурбинными установками в СССР вообще не строились, а ГЭУ "Сарыча" стала едва ли не технической авантюрой. Чтобы убедиться в обратном, придётся заглянуть в историю, начав издалека.

На первых послевоенных советских эсминцах пр. 30-бис стояли котлы с низкими параметрами пара (28 атм, 370 ° C ) и вентиляторным дутьём воздуха в котельное отделение (они были аналогичны тем, что применялись на довоенных пр. 7 и 7У). Высокие параметры пара (64 атм, 470 ° C ) были впервые применены в котлах 2-го поколения на ЭМ пр. 41 (прототипе пр. 56 и 57). Достигались они, в числе прочего, за счёт закрытого дутья непосредственно в топку котла (того самого "закрытия" подачи воздуха, о котором говорилось выше).

В высоконапорных котлах 3-го поколения, впервые установленных на РКР пр. 58, помимо высоких параметров пара были применены турбонаддувочные агрегаты (ТНА), которые позволили увеличить теплонапряжение топочного объёма по одним данным - в два [ 3 ], по другим - в три [ 2 -419] раза. И параметры пара, и теплонапряжение повышались главным образом ради увеличения агрегатной мощности ГТЗА (в конечном итоге - для поддержания заданной скорости хода при растущем водоизмещении) при сохранении приемлемых массогабаритных характеристик и экономичности (за счёт снижения удельной массы котлов и удельного расхода топлива).

Краткая история послевоенного отечественного котлостроения представлена в таблице :

Как видно из таблицы, в КТУ эсминцев пр. 956 нет ничего принципиально нового - это всего лишь усовершенствованный вариант силовой установки, созданной 18 годами ранее. От своей предшественницы - КТУ БПК пр. 1134А и ТАВКР пр. 1143, она отличается форсированием до 50000 л.с. (возможность которого определилась ещё при создании ГЭУ РКР пр. 58 [ 3 ]) и более экономичным ТНА. Конструкция котла КВН 98/64 аналогична конструкции КВН 95/64 [ 2 -419] - самого первого высоконапорного котла обр. 1962 г., а КВГ-3 отличается от КВН 98/64 лишь количеством трубок, их диаметром (30 мм вместо 25 мм), толщиной их стенок и слегка изменённой конструкцией экономайзера (ссылка 3 ).

Никакого " возврата к высоконапорным агрегатам, к которому отечественный ВМФ оказался технически и организационно неподготовленным" (о чём, противореча сами себе, пишут Кузин и Никольский [ 2 -418]), на самом деле не было - была ярко выраженная преемственность. К моменту передачи флоту "Современного" (25.12.1980) в состав ВМФ входили и активно эксплуатировались 23 корабля с высоконапорными котлами КВН 95/64 и 98/64 : 4 РКР пр. 58 (списаны в 1990-2002 г.г.), 2 ПКР пр. 1123 (1991-1996), 4 РКР пр. 1134 (1989-1994), 10 БПК пр. 1134А (1991-1993), последний из которых вступил в строй всего на три года раньше головного "Сарыча" и, наконец, 3 ТАВКР пр. 1143 (1993).

Ко дню распада СССР (26.12.1991) в составе ВМФ (с учётом списания) было уже 33 корабля 1-го ранга с высоконапорными котлами - почти столько же, сколько с газовыми турбинами (35 ). Учитывая многолетний опыт массовой эксплуатации котлов КВН 98/64, отработанную технологию их ремонта, действующую производственную базу и доступный ЗИП, можно утверждать, что по крайней мере в 1980-1990 г.г. эсминцы пр. 956 не испытывали серьёзных проблем с ГЭУ, что подтверждается их высокой наплаванностью в этот период времени. По этой причине версия о врождённой ущербности КТУ с высоконапорными котлами представляется несостоятельной.

Вариант 2: виноват личный состав

Данная точка зрения на причины бед пр. 956 является самой распространённой. Вот лишь некоторые высказывания : 1) "Все наши проблемы... - это неумение эксплуатировать технику... Лень экипажа может доконать любую установку... По своему опыту знаю, до какого состояния некоторые экипажи доводят корабли и технику отсутствием предусмотренных ППО и ППР... А [китайские] кораблики ходят и не ломаются, потому что существует такое понятие "культура обслуживания"; 2) "для идеальной эксплуатации [КТУ пр. 956] нужна идеальная водоподготовка и идеальные матросы... это то, что китайский ВМФ смог обеспечить, в отличии от нас"; 3) "на... ЭМ "Безбоязненный" котлы губили сами моряки, причин этому масса... "Сарычи" ходили бы и ходили, если бы матчасть эксплуатировали специалисты и по регламенту".

Ругают в основном матросов (за невнимательность, непонимание автоматики и т. д.), хотя плохая подготовка котельных машинистов автоматически подразумевает вину командиров КГ и БЧ-5, которые вряд ли станут заниматься самобичеванием (лично я таких откровений не слышал). Ругают наших матросов и хвалят китайских, хотя о том, что на самом деле творится в ВМС НОАК никто не знает - судят исключительно по фотографиям, сделанным неизвестно где и когда (о дальних походах китайских 956-х, кроме переходов с Балтики к местам базирования, также ничего не известно). Наконец, есть очень большие сомнения в том, что падение уровня подготовки личного состава при переходе от ВМФ СССР к ВМФ РФ было столь катастрофическим, что привело к почти полному исчезновению целого подкласса боевых кораблей.

Вместо того, чтобы возлагать всю вину на котельных машинистов - чернорабочих флота, следовало бы ответить на вопрос : почему при одинаково низком уровне подготовки флотских специалистов корабли с газотурбинными силовыми установками понесли гораздо меньшие потери на переходе к рыночной экономике? Тезис о простоте эксплуатации ГТУ по причине "высокой автоматизации процессов управления и малой трудоёмкости технического обслуживания" [ 5 ] здесь не подходит - системные непрофессионализм и халатность личного состава не могли быть узконаправленными, они должны были в равной степени сказаться и на КТУ, и на ГТУ. По мнению автора, ответ надо искать в другом .

Высоконапорный водотрубный паровой котёл КВГ-3: общий вид и принципиальная схема (илл. с официального сайта СКБК - Специального конструкторского бюро котлостроения). Обозначения: 1 - опускные трубы, 2 - топочное устройство, 3 - турбонаддувочный агрегат, 4 - газоочистное устройство, 5 - экономайзер, 6 - пароперегреватель, 7 - парообразущие трубы.

Вариант 3: виноват дефицит ЗИПа

Любой корабль, даже с самыми надёжными и неприхотливыми механизмами, не может эксплуатироваться бесконечно долго без аварий и поломок - ему необходимо регулярное сервисное обслуживание (СО) и запасные части (буква "З" в аббревиатуре ЗИП) для замены исчерпавших ресурс и вышедших из строя агрегатов, узлов и деталей. Агрегатный ресурс КТУ очень велик - 100 000 час. (11 лет непрерывной работы), что в разы больше по сравнению с ГТУ и среднеоборотными ДЭУ (30 000 - 40 000 час. = 3,5-4,5 года) [ 6 ], однако ресурс водогрейных трубок котлов составляет всего 8 000 час. ( ссылка 3 ). Замена трубок считается заурядной типовой операцией - когда они есть . В постперестроечные годы котельные трубки стали настоящей ахиллесовой пятой корабельных КТУ, о чём (в числе прочих) говорят два следующих факта.

1. На госиспытаниях ТАВКР "Адмирал Кузнецов" в 1992-1994 г.г. паропроизводительность котлов КВГ-4 (в основном, той же конструкции, что и КВГ-3) не превышала 1/3 от номинальной, а скорость хода - 18 уз (полная проектная - 29 уз), причиной чего являлось низкое давление пара (45 вместо 66 атм) - то и дело "летели трубки". Трубки прогорали из-за того, что их поставляли ржавыми, а потом и вовсе перестали поставлять. Узнав о том, что на Урале есть необходимый ЗИП, начальник ГШ ВМФ адмирал В. Селиванов послал туда самолёт , после чего самолётом же трубки отправили в Николаев на гибку. В результате предпринятых экстраординарных мер на авианосце удалось привести в порядок сначала первый эшелон котлов, а зимой 1994-1995 г.г. - и второй эшелон, сделав корабль более-менее боеспособным (ссылка 4 ).

2. С момента вступления в строй (26.03.1988 [ 7 ]) эсминец "Окрылённый" нёс службу всего 6 лет - к 09.03.1994, когда он был выведен в резерв 2-й категории, на корабле было заглушено максимальное количество лопнувших трубок в котлах (при числе заглушенных трубок, превышающем значения, указанные в нормативных документах, должна производиться полная замена трубок пучка - ссылка 5 , ссылка 6 ). Запасные трубки на эсминце были, однако по распоряжению командования их передали на ТАВКР "Баку", что и предопределило судьбу "Окрылённого" (исключён из состава ВМФ в 1998 г.) (ссылка 7 ).

Таким образом, в условиях острого дефицита запчастей и в отсутствие надлежащего сервисного обслуживания выдающийся 100-тысячный ресурс КТУ сводился к 8000 часов (1 году непрерывной работы) водогрейных трубок - её самого слабого звена. После заглушения нормативного количества трубок и вывода корабля в резерв, он автоматически становился "донором" для тех, кто ещё оставался на ходу (включая ТАВКР) и быстро терял последние шансы вернуться в строй. Здесь же кроется и причина лучшей "выживаемости" газотурбинных БПК пр. 1155 - при минимум 2,5-кратном преимуществе в агрегатном ресурсе КТУ эсминцев пр. 956 имела фактический ресурс (по трубкам) в 5 раз ниже . Как это ни прискорбно сознавать, но один из самых мощных и красивых проектов боевых кораблей второй половины XX века погубил низкотехнологичный металлопрокат .

Источники (через дефис может быть указан номер страницы).

1. А. Гусаров "Особенности устройства и эксплуатации паровых котлов корабельных КТЭУ", ДВГТИ, Владивосток, 2006 ().
2. В. Кузин, В. Никольский "Военно-морской флот СССР 1945-1991", Историческое морское общество, СПб, 1996.
3. В. Кузин "Ракетные крейсера проекта 58", военно-технический альманах "Tайфун", выпуск №1, стр. 2-9, СПб, 1996.
4. Интернет-справочник RussianShips . ).
7. А. Павлов "Эсминцы первого ранга", Якутск, 2000.

КВ-Г-0,4-0,8-95Н

1. Назначение

Водогрейные котлы предназначены для получения горячей воды давлением 0,6 МПа и температурой 95°С, используемой в системах отопления и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий.

2. Устройство и работа изделия и его составных частей.

2.1. Котел состоит из стального цилиндрического корпуса, внутри которого расположен циркуляционный контур, снаружи корпуса закреплен газоотводящий короб, снизу к корпусу крепится охлаждаемая циклонная топка. Верхнее отверстие корпуса закрыто охлаждаемой крышкой. С наружи корпус котла обшит листом, между которым и стенкой корпуса проложен теплоизолирующий материал.

2.2. Циркуляционный контур котла включает в себя циркуляционные контура топки и корпуса.

2.3. Циркуляционный контур топки образован делением цилиндров топки на две камеры (верхнюю и нижнюю) с помощью перегородки. Подвод воды осуществляется через патрубок, вваренный в нижнюю камеру. Вода из нижней камеры перетекает в верхнюю через отверстие в перегородке.С помощью перепускного трубопровода вода поступает в контур корпуса.

2.4. Циркуляционный контур корпуса состоит из двух сварных кольцевых гидрокамер прямоугольного сечения, соединенных вертикальными трубами O51x3. Трубы приварены к кольцевым гидрокамерам по двум концентрическим окружностям. Во внутренней окружности -33 трубы, в наружной -43 трубы, c целью равномерного распределения воды по трубам в котле выполнена многоходовая схема движения воды. Для этого в верхней и нижней гидрокамерах установлено по шесть радиальных перегородок, делящих гидрокамеры на шесть секций каждую, при этом перегородки в одной из гидрокамер установлены в шахматном порядке относительно перегородок другой гидрокамеры. Таким образом, создано одиннадцать ходов для движения воды в циркуляционном контуре котла. Вода поступает в семь труб (три трубы внутренней окружности и четыре трубы наружной окружности труб) первой секции нижней гидрокамеры, поднимается по этим трубам в первую секцию верхней гидрокамеры, опускается по семи трубам во вторую секцию нижней гидрокамеры, опять поднимается по семи трубам во вторую секцию верхней гидрокамеры и т. п. поднимается по шести трубам в шестую секцию верхней гидрокамеры котла, откуда по трубопроводу "прямой" воды поступает в теплосеть. Вода в гидрокамерах движется против часовой стрелки. Сверху на крышке установлены два штуцера для подвода и отвода охлаждающей воды. Вода для охлаждения крышки используется в основном циркуляционном контуре. Трубы в котле между собой соединены стальными перегородками, плавниками 12. Плавники привариваются к каждым двум соседним по ряду трубам. При этом все плавники привариваются сплошным швом. Между одиннадцатью трубами внутреннего ряда плавники не устанавливаются для возможности выхода продуктов сгорания из топки котла в первый газоход Первый газоход образован внутренним и наружным рядами труб. Второй газоход образован наружным рядом труб и обечайкой котла. Продукты сгорания, выходя из топки, последовательно проходят через первый и второй газоходы и через дымоотводящий патрубок направляются в трубу для выброса в атмосферу.

2.5. Котлы могут быть оборудованы любыми зарубежными и отечественными газовыми горелками соответствующей производительности (имеющие соответствующие технические характеристики и сертификат соответствия Госстандарта РФ, разрешение Ростехнадзора).

2.6. Диаметр трубопроводов подвода/отвода воды - Ду 80.

При необходимости по согласованию с заказчиком котлы могут быть укомплектованы автоматизированными горелками, насосами и др. оборудованием

Технические характеристики	КВ-Г-0,4-95Н	КВ-Г-0,8-95Н
Вид топлива
Рабочее давление воды, МПа
Температурный режим, ° C
Гидравлическое сопротивление, МПа
Диапазон регулирования теплопроизводительности по отношению к номинальной, %
Масса котла, кг
Расход воды, т/ч
Расход топлива (газ), м 3 /ч
Средняя наработка на отказ, ч, не менее
КПД котла, %, не менее, газ
Удельный выброс оксидов азота, мг/м?
Удельный выброс оксида углерода, мг/м?
Температура наружной (изолированной) поверхности нагрева котла, ° C

КВ-Г-4,65-7,56-95Н(115H)

1.Назначение.

1.1. Водогрейные котлы предназначены для получения горячей воды давлением 0,6 (6) МПа (кгс/см 2) и номинальной температурой 95 ° С либо 115 ° С, используемой в системах отопления жилых, общественных и производственных зданий. В качестве основного топлива используется природный газ, резервное - дизельное топливо.

2. Состав и работа котла.

2.1. Котлы выполнены в газоплотном исполнении, имеют горизонтальную компоновку, состоят из топочной камеры и конвективного газохода.

Топочная камера, имеющая горизонтальную компоновку, экранирована трубами O60х3 с шагом 90мм, входящими в коллекторы O159х4,5 мм. Конвективная поверхность нагрева состоит из U-образных ширм из труб O28х3 с шагом S1=64мм и S2=40 мм. Боковые стены конвективного газохода закрыты трубами O83х3,5 мм и являются одновременно стояками конвективных ширм.

2.2. Котлы могут быть оборудованы любыми зарубежными и отечественными газовыми горелками соответствующей производительности, имеющими соответствующие технические характеристики и сертификат соответствия Госстандарта РФ (см. табл.)

2.3. Несущий каркас у котлов отсутствует. Котлы имеют опоры, приваренные к нижним коллекторам.

2.4. Котлы изолируются теплоизоляционным материалом и поставляются в обшивке из металлического листа.

3. Качество сетевой подпиточной воды.

3.1.Качество сетевой подпиточной воды должно соответствовать РД 24.031.120-91.

* Котел поставляется одним транспортабельным блоком.

4. Технические характеристики

Технические характеристики	КВ-Г-4,65-95Н	КВ-Г-7,56-95Н	КВ-Г-4,65-95Н (режим 70-115)	КВ-Г-7,56-95Н (режим 70-115)
Номинальная теплопроизводительность, МВт
Вид топлива
Рабочее давление воды, МПа
Температурный режим, ° C
Расчетное гидравлическое сопротивление, МПа
Расход воды, т/ч на
Расход топлива (расчетный), м?/ч
Расход воздуха, м?/с (м?/ч)
Средний срок службы до списания, лет,
КПД котла, %не менее, газ
Температура уходящих газов, ° C
Расчетное аэродинамическое сопротивление, Па
Лучевоспринимающая поверхность нагрева, м 2
Конвективная поверхность нагрева, м 2

5. Комплектность поставки котлов серии КВ-Г

Котлы комплектуются (по желанию заказчика):

• Автоматикой, вентиляторами - в соответствии с вышеприведённой таблицей;

• Запорной арматурой.

Водогрейные водотрубные котлы типа КВГ теплопроизводительностью 7,56 МВт работают на газовом топливе.

Котлы рассчитаны на подогрев воды от 70 до 150 C. Газовые котлы КВГ представляют собой стальную трубную систему, скомпонованную в одном транспортабельном блоке.

Рассматриваемые газовые котлы имеют горизонтальную компоновку, единый поперечный профиль и различаются лишь глубиной топочной камеры и конвективной шахты.

Радиационные поверхности нагрева газовых котлов КВГ-7,56 образуются левым и правым боковыми экранами, двумя двухсветными экранами и потолочным экраном.

Для заданного направления движения воды по топочным экранам верхние коллекторы имеют глухую перегородку. Экраны соединены между собой в верхней части аппарата перепускными трубами D 102×6 мм.

Конвективная часть нагрева состоит из двух секций – правой и левой, вваренных одними концами в верхние, а другими – в нижние коллекторы, т.е. представляют собой нижние и боковые части поверхности нагрева.

В боковые поверхности нагрева вварены четыре пакета, набранных из П-образных ширм, выполненных из труб D 28×3 мм. Для направления движения воды в змеевиках ширм в боковых трубах установлены глухие перегородки.

Ширмы пакетов расположены таким образом, что их трубы образуют шахматный пучок. Для разделения конвективной шахты и топки крайние ширмы, обращенные в сторону топки, выполнены в виде газоплотной сварной панели с мембранами.

Газовые водогрейные котлы КВГ-7,56 используют три подовые горелки, которые размещены между секциями вертикальных топочных экранов. Горелка имеет два ряда отверстий диаметром 1,5 мм, расположенных в шахматном порядке.

Работают газовые агрегаты данного типа по принципу противотока. Обратная вода из тепловой сети поступает во входной коллектор конвективной части нагрева.

Из коллектора вода двумя потоками, вправо и влево, проходит по стоякам и змеевикам и попадает в выходные коллекторы (правый и левый).

ВВода из этих коллекторов по перепускным трубам попадает в крайние задние коллекторы потолочного экрана, из которых по одиннадцати крайним трубам проходит по потолку, переходя во фронтовой экран и по нему в передний коллектор.

В коллекторе потоки смешиваются и по одиннадцати средним трубам вода попадает в задний (средний) коллектор потолочного экрана. Из этого коллектора вода двумя перепускными трубами подается в заднюю часть верхнего коллектора левого топочного экрана.

Затем по задним трубам вода опускается вниз и попадает в нижний коллектор. По нему вода проходит вперед и по передним трубам поднимается в переднюю часть верхнего коллектора.

Вода, двигаясь последовательно по всем экранам, нагревается и из задней части верхнего коллектора правого экрана поступает в выходной коллектор котла. Из коллектора вода поступает в тепловую сеть.

Рис.1. Схема водотрубного тракта котла КВГ-7,56

Технические характеристики КВГ-7,56-150

Теплопроизводительность, МВт - 7,56

Температура воды, С:

На входе - 70
- на выходе - 150

Расход воды, м3/ч - 80,2

Давление воды, МПа

На входе - 1,6
- на выходе - 1,0

Расчетное топливо - газ

Расход топлива, нм3/ч - 822,6

Давление газа в горелках, МПа:

Минимальное - 0,00085
- максимальное - 0,015

Присоединительное давление газа - среднее

КПД, % - 91

Масса, трубной системы/общая масса поставки, т - 6,1/7,44

Габаритные размеры котла КВГ-7,56 в обмуровке, мм:

Длина - 5520
- ширина - 4190
- высота - 4110

Габаритные размеры трубной системы, мм

Длина - 4380
- ширина - 2910
- высота - 3090

Уровень шума в зоне обслуживания, ДБл - 80

Температура уходящих газов, °С - 140

Удельные выбросы, мг/м³ СО - 130

Разрежение в топке, Па - 20

Гидравлическое сопротивление, МПа - 0,245

Аэродинамическое сопротивление, мм. вод. ст. - 75

Рис.2. Водогрейные котлы КВГ

Водогрейные котлы КВГ-7,56-150 комплектуются горелками подовыми (3 шт), клапанами взрывными (2 шт), арматурой (задвижки, клапаны, краны), и приборами контроля (манометры, термометры) в пределах котла, воздуховодами, лестницей и др.

Трубная система котлоагрегата поставляется в собранном виде с последующей обмуровкой на месте монтажа.

Тягодутьевые устройства, применяемые на водогрейных котлах КВГ-7,56 (в комплект заводской поставки не входят):

Дымосос ДН-11,2 П = 16 606 м3/ч Н = 91 кгс/м² приведенным к 200 °С.

Электродвигатель 4А200М6, N = 22 КВт, n = 1 000 об/мин.

Вентилятор ВДН-9 П = 11 155 м³/ч Н = 43 кгс/м2 приведенным к 30 °С.

Электродвигатель 4А160S6, N = 11 КВт, n = 1 000 об/мин.

Устройство систем отопления и горячего водоснабжения является мероприятием, актуальным не только для частных жилых домостроений, но для промышленных предприятий с большими площадями. Такие объекты требуют наличия значительных объёмов горячей воды для отопления и прочих бытовых и технологических нужд. С такой проблемой обычные газовые котлы, даже при условии установки их каскадом, справиться не в состоянии. Решить данную задачу помогут котлы водогрейные газовые промышленные. Их мощность может достигать огромных значений – до 20 МВт.

Конструктивные особенности промышленных водогрейных установок

Отопительные агрегаты специального назначения отличаются от бытовых моделей не только своим внешним видом и габаритными размерами, но и внутренним устройством.

Корпус промышленных котлов изготавливают из высококачественной легированной стали, способной противостоять значительному давлению, которое образуется внутри устройства.

Промышленные отопительные установки по типу расположенного внутри теплообменника делят на две группы:

• К первому типу относятся агрегаты с жаротрубным или газотрубным теплообменником, состоящим из целого комплекса труб. Внутри этих труб происходит сжигание газа, которое приводит к повышению температуры наружных стенок. Раскалённые трубы, расположенные горизонтально в толще воды, отдают ей своё тепло. Это оборудование способно за несколько часов нагреть значительные объёмы воды для отопительной системы.
• Во втором типе промышленных установок теплоноситель движется по внутренней части труб теплообменника, расположенных вокруг газовой горелки. Трубы, расположенные практически вплотную, являются стенками камеры сгорания.

Внимание! Трубы могут не собираться в полную окружность, а располагаться полукругом над горелкой. Такое устройство улучшает аэродинамические показатели внутри агрегата и позволяет эффективно использовать тепло уходящих через дымоходную трубу продуктов сгорания.

Теплообменники обоих типов изготавливаются из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности.

Промышленные газовые котлы изготавливают, в основном, в горизонтальном исполнении. Для максимального сохранения тепла внутри котла поверхность камеры сгорания изолируется от наружных стенок теплоизоляционными материалами. Термоизоляционный слой не только сохраняет тепло, но и предохраняет наружные стенки от перегрева и предохраняет персонал от ожогов при непосредственном контакте с отопительным оборудованием.

Внимание! Современные котельные с отопительными агрегатами на газу имеют КПД не менее 95% , работают в практически автоматическом режиме, не требуя постоянного контроля со стороны персонала.

Основные правила монтажа и эксплуатации промышленных газовых котлов

Правила эксплуатации отопительного оборудования предусматривают их периодическое обслуживание и чистку. Для простого осуществления этих мероприятий горелку располагают на дверце, которая может открываться как вправо, так и влево. Наличие специальных запорных устройств позволяет быстро и герметично закрывать камеру сгорания.

Внимание! Для организации котельной промпредприятия может использоваться либо отдельно стоящее сооружение, либо подвальное помещение.

Особое внимание необходимо уделить дымоходной системе газового отопительного оборудования, которая должна отвечать следующим требованиям:

• Дымоход должен качественного отводить продукты сгорания и обеспечивать эффективную работу котла.
• Для его изготовления необходимо использовать кислотостойкий металл с теплоизоляционным слоем.
• Важную роль играет правильный монтаж дымохода, который может располагаться внутри помещения котельной. Наружная часть дымохода должна устанавливаться в металлической опорной конструкции. Если дымоход предназначен для работы с котлом малой мощности, то может крепиться к наружной стене сооружения. Для отопительных установок значительной мощности устанавливают мачтовые дымоходы на хорошо проветриваемом участке, находящемся на некотором расстоянии от снабжаемого горячей водой объекта.

Практически все системы для отвода продуктов сгорания, независимо от их типа, изготавливаются по модульной технологии от самого котла до конца дымоходной трубы.

Внимание! Если планируется строительство мачтовых дымоходов высотой более 40 м, то необходимо предусмотреть разгрузочные сегменты. Эти элементы разгружают общую конструкцию и повышают надёжность её эксплуатации.

Модели отопительного газового оборудования для использования на предприятиях

Чем больше обслуживаемые площади, тем тщательнее необходимо выбирать котёл водогрейный газовый промышленный. Среди агрегатов, представленных на современном рынке отопительного оборудования, можно выделить следующие модели:

• Котлы Wolf GKS Eurotwin имеют высокий КПД – около 95%. В конструкцию установки входят две цилиндрические камеры, расположенные друг над другом. Значительные размеры камеры сгорания обеспечивают практически полное сжигание топлива и быструю теплопередачу. Допустимая максимальная разница температуры теплоносителя в прямой и обратной линии составляет 50 0 С. Установка оснащена теплоизоляционным слоем толщиной 100 мм, который обеспечивает сведение теплопотерь излучением к минимальному значению. Диапазон мощности модельного ряда – 0,45-1,25 МВт
• Котлы Wolf GKS Euromax имеют поверхности нагрева, расположенные друг над другом, что обеспечивает защиту устройства от образования конденсата. Установки данной модели изготавливают в двух вариантах значения мощности – 1,6 МВт и 2,0 МВт.

Внимание! Одним из наиболее важных достоинств промышленного газового отопительного оборудования является постоянство подачи топлива. Это избавляет от проблем складирования, транспортировки по территории предприятия и организации загрузки топлива в установку.