ТЕПЛОГЕНЕРАТОРЫ КОТЕЛЬНЫХ

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ТЕПЛОГЕНЕРАТОРА ДКВР-10-13-250 ГМ

Газомазутные (ГМ) котельные агрегаты серии ДКВР предназначены для выработки сухого насы­щенного или слабо перегретого пара на технологические нужды промышленных предприятий, систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Паровой котельный агрегат ДКВР-10-13-250 - двух- барабанный котел, водотрубный, реконструированный. Первая цифра после ДКВР: 2,5; 4; 6,5; 10; 20 - означает паропроизводительность котла в т/ч, вторая цифра: 13 или 23 - показывает избыточное давле­ние пара в ати, а третья цифра (если она есть): 250 или 225 - характеризует температуру перегретого пара в °С.

Основные характеристики котлов серии ДКВР и их комплектация приведены в табл. П1, табл. 8.17 - 8.19 [12].

Принципиальная схема устройства и работы теплогенератора ДКВР-10-13-250 ГМ приведена на рис. 5.2, а ДКВР-20 - на рис. 4 [21].

В

А-А

Рис. 5.2. Принципиальная схема теплогенератора ДКВР-10-13-250 ГМ:

1, 2 - верхний и нижний барабаны; 3, 4 - кипятильные трубы первого и второго газохода; 5 - чугунная перегородка; 6 - фронтовой экран топки; 7 , 8 - опускные трубы и коллектор фронтового экрана; 9 - задний экран;

10 , 11 - коллектор и перепускные трубы заднего топочного экрана; 12 - левый боковой экран топки; 13 , 14 - коллектор и перепускные трубы левого бокового экрана; 15 - опускные трубы бокового топочного экрана;

16 - правый боковой экран топки; 17 - горелки; 18, 20 - шамотные перегородки;

19 - камера догорания; 21 - торкрет; 22 - обмуровка; 23 - питательная линия;

24 - паросепарационные устройства; 25 - паропровод; 26 - пароперегреватель;

27 - водоуказательное стекло; 28 - предохранительный клапан; 29 - термометр; 30 - манометр; 31 - трубопровод периодической продувки

Теплогенератор ДКВР-10-13-250 ГМ состоит из верхнего 1 (длинного) и нижнего 2 (укороченного) барабанов, которые соединены между собой изогнутыми кипятильными трубами в количестве 594 шт., и образуют соответственно первый 3 и второй 4 газоходы конвективной поверхности нагрева. Газоходы разделены между собой чугунной перегородкой 5 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 118-ю экранными трубами, которые образуют соответственно: 6 - передний или фронтовой экран; 12 - левый боковой экран; 16 - правый боковой экран (аналогично левому); 9 - задний экран топки. Все трубы радиационной и конвективной поверхности нагрева имеют наружный диаметр 51 х 2,5 мм, чем достигается лучшая естественная циркуляция в контурах котла.

Все экранные трубы топки своими верхними концами развальцованы в верхнем барабане 1, а ниж­ними концами приварены к четырем нижним коллекторам: фронтовому - 8, левому боковому - 13 (ана­логично и правому) и заднему топочному - 10. Кроме того, фронтовой коллектор 8 соединен с верхним барабаном четырьмя опускными трубами 7, расположенными снаружи обмуровки, а нижний коллектор левого бокового топочного экрана 13 (аналогично, как и правого) соединен с верхним барабаном одной опускной трубой 15, проложенной в обмуровке. Нижний коллектор 10 заднего топочного экрана соеди­нен с нижним барабаном перепускными трубами 11. Поперечный фронтовой коллектор 8 расположен над горелками 17.

Обмуровка 22 - тяжелая, из красного кирпича, а футеровка - из шамотного кирпича. Верхний бара­бан в топке закрыт торкретом 21 во избежание перегрева металла верхнего барабана. Оператор перед приемом смены визуально должен проверить состояние торкрета. Кроме того, в верхнем барабане над топкой установлены две легкоплавкие вставки (смесь олова и свинца), которые плавятся при темпера­туре около 300 °С, что приводит к выпуску воды в топку, прекращению горения топлива и предохране­нию барабана от перегрева.

Камера догорания 19 предназначена для снижения потерь теплоты от химической неполноты сго­рания топлива (химического недожога) и отделена от топки кирпичной перегородкой 18 (с окном спра­ва, для прохода топочных газов), а от первого газохода 4 - кирпичной перегородкой - 20 (с окном сле­ва).

Подача питательной воды производится по линии 23, с установкой на ней обратного клапана и вен­тиля. В верхнем барабане 1 котла установлены паросепарационные устройства 24. Отбор пара произво­дится по паропроводу 25. Для получения перегретого пара используют пароперегреватель 26, который устанавливают обычно за одним или двумя рядами кипятильных труб первого газохода котла.

На верхнем барабане установлена арматура: водоуказательные приборы 27, предохранительные клапаны 28, термометр 29, манометр 30. На всех котлах ДКВР над топкой и газоходом установлены взрывные предохранительные клапаны. Обдувка внешних поверхностей нагрева кипятильного пучка труб в газоходах производится паром, с использованием обдувочных аппаратов.

Работа теплогенератора

1. Газовоздушный тракт или движение топочных газов.

Топливо и воздух подаются в горелки 17, 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 900.1050 °С выходят из топки и через окно справа в кирпич­ной перегородке 18 переходят в камеру догорания 19, огибают кирпичную перегородку 20 с левой сто­роны и входят в первый газоход 3, где передают теплоту конвективному пучку труб. С температурой около 600 °С топочные дымовые газы, огибая чугунную перегородку 5 с правой стороны, входят во второй газоход 4 кипятильного пучка труб и с температурой около 200.250 °С, с левой стороны, выхо­дят из котла и направляются в водяной экономайзер.

2. Основные контуры естественной циркуляции.

Питательная вода после умягчения и деаэрации (из деаэратора и водяного экономайзера) по двум трубопроводам питательной линии 23 подается в водный объем верхнего барабана 1, где смешивается с котловой водой. В котле имеется пять контуров естественной циркуляции.

• 1-й контур (по кипятильным трубам). Котловая вода из верхнего барабана 1 опускается в нижний барабан 2 по кипятильным трубам 4 конвективного пучка, расположенным во втором газоходе - в об­ласти более низких температур топочных газов. Образующаяся пароводяная смесь (ПВС) поднимается в верхний барабан по кипятильным трубам 3, расположенным в первом газоходе - в области более высо­ких температур топочных газов.

• 2-й контур (по фронтовому экрану) - котловая вода из верхнего барабана 1 по четырем опуск­ным трубам 7 подводится к фронтовому коллектору 8, распределяется по нему, а образующаяся ПВС по экранным трубам 6, установленным в топке, поднимается в верхний барабан.

• 3-й контур (по заднему экрану топки) - котловая вода из нижнего барабана 2 по перепускным трубам 11 подводится к нижнему коллектору 10, распределяется по нему, а образующаяся ПВС по эк­ранным трубам 9, расположенным в топке, поднимается в верхний барабан.

• 4-й контур (по левому боковому топочному экрану) - котловая вода из верхнего барабана 1 по опускной трубе 15 (находится внутри обмуровки или снаружи) подводится к нижнему коллектору 13 левого бокового экрана; к коллектору 13 также подводится вода и из нижнего барабана 2, по перепуск­ным трубам 14, после чего вода распределяется по коллектору, а образующаяся ПВС по трубам 12 лево­го бокового экрана, расположенным в топке, поднимается в верхний барабан.

• 5-й контур (по правому боковому экрану топки 16) - осуществляется аналогично левому боко­вому топочному экрану.

Вода и пароводяная смесь (ПВС) из всех контуров циркуляции поднимается в верхний барабан, где в паросепарационных устройствах 24 отделяется пар, а вода смешивается с котловой водой и процесс цир - куляций повторяется. После паросепарационных устройств полученный сухой насыщенный пар идет к потребителю по паропроводу 25 или направляется в пароперегреватель 26 для получения перегретого пара.

Непрерывная продувка производится из верхнего барабана в расширитель (сепаратор) непрерывной продувки и регулируется вентилем. Периодическая продувка производится из пяти точек котла: четы­рех нижних коллекторов и нижнего барабана. В нижнем барабане над продувочной линией установлен паропровод, который используется для нагрева воды паром от соседних котлов во время растопки кот­ла.

Котел снабжен двумя предохранительными клапанами 28 и соответствующей арматурой: термо­метр 29, манометр 30, водоуказательное стекло 27. На задней стенке котла установлен обдувочный ап­парат, а на обмуровке, в верхней части топки и газода - взрывные предохранительные клапаны.

У котлов паропризводительностью 2,5; 4; 6,5 т/ч пара конструкция аналогична ДКВР-10-13 и отли­чается количеством кипятильных и экранных труб, а также отсутствием фронтового и заднего топочных экранов, в связи с этим существуют только три контура естественной циркуляции: по конвективному пучку и по двум боковым топочным экранам. Периодическая продувка соответственно производится из трех точек: двух нижних боковых коллекторов и нижнего барабана.