Котельные установки

ПАРОВЫЕ КОТЛОАГРЕГАТЫ

■Котлы с жаровыми и дымогарными трубами выпуска­ются заводами и в настоящее время, так как они нетребовательны к ка­честву воды, обладают большой аккумулирующей способностью и отно­сительно просты в эксплуатации.

Наиболее простым котлом, рассчитанным на производительность 0,11 кг/с (0,4 т/ч), является агрегат типа Е-0,4/9 Г, модель МЗК-8Г (рис. 6-15,а) [Л. 23]. Котел предназначен для сжигания в топке при­родного газа и выработки насыщенного пара с давлением 0,9 МПа (9 кгс/см2). Котел состоит из коаксиальных цилиндров 1, соединенных приваренными штампованными кольцами 2. Наружный цилиндр имеет под верхним и над нижним кольцом штампованные трубные доски 3, в которые завальцованы 92 прямые кипятильные трубы диаметром 38 X 260

Х2,5 мм с плавниками или приварными полосами (рис. 6-15,6), служа­щими для создания газоплотной стенки.

Внутренний цилиндр образует топочную камеру, на потолке кото­рой установлена газовая горелка низкого давления 4. Потолок и под камеры закрыты огнеупорным бетоном, а часть стен цилиндра—огне­упорной обмуровкой. Продукты сгорания выходят из топки через отвер­стие В и обогревают снаружи кипятильные трубы и стенку внешнего ииливдра, омываемую водой. Пройдя всю или половину длины окруж­ности, дымовые газы через газоход Г удаляются в дымовую трубу. Воз­дух нагнетается вентилятором с напором 1,3 кПа (130 кгс/м3) под ме­таллическую обшивку, проходит систему каналов и через регистр посту­пает в горелку.

Таким образом, котел работает с давлением в топочной камере (наддувом) в 0,4—0,5 кПа (40—50 кгс/м2) и без дымососа. Тепловое напряжение объема топки составляет около 1 МВт/м8 или 850Х Х103 ккал/(м3-ч), температура уходящих газов около 250°С, к. п. д. кот­ла 86,0%.

Вся арматура котла установлена на верхнем кольце; в обоих коль­цах выполнены лючки для очистки и вальцовки труб.

Питательная вода для удаления солей жесткости проходит докот - ловую обработку в установленном рядом с котлом фильтре, а затем плунжерным насосом подается в котел. Продувка выполняется из объе­ма нижнего кольца.

Все оборудование смонтировано в общий блок на стальной раме, к которой приварены опоры или стойки.

Котел имеет автоматическое регулирование горения, питания и мо­жет быть пущен и остановлен автоматически. Котел и установка раз­работаны МО ЦКТИ.

На рис. 6-16 показаны два типа котлоагрегатов такой же произ­водительности и на те же параметры. Котел с принудительной цирку­ляцией (рис. 6-16,с) состоит из четырех коаксиальных змеевиков, вы - нолненных из труб диаметром 22X2,5 мм. Полость внутреннего змееви-

Ка представляет собой топочную камеру, работающую с наддувом, а средние и наружный змеевики образуют конвективную поверхность нагрева. Газы из топочной камеры поступают в нижнюю часть газохо­да, омывают змеевики и через отверстие в верхней крышке выходят в дымовую трубу. Рядом с змеевиками установлен вертикальный сепа­ратор, из которого пар поступает к потребителю, а отделившаяся кот­ловая вода (с солями) направляется в'теплообменник для подогрева питательной воды. Питательная вода подается в тот же сепаратор мем­бранным насосом, одна полость которого подает питательную воду, а вторая прокачивает воду и пароводяную смесь через змеевики.

Топливом для котла служит природный газ. Воздух, нагнетаемый вентилятором в металлический кожух, подогревается, омывая наруж­ный змеевик, и затем поступает в горелку.

Котел имеет к. п. д. около 85%, температура уходящих газов со­ставляет примерно 350°С. Котел оборудован автоматикой горения и бе­зопасности (защитами от повреждений).

Прямоточный котел, показанный на рис. 6-16,6, сходен по устройст­ву с предыдущей конструкцией, но дополнительно оборудован автома­тизированной установкой химической водоподготовки и вместо мембран­ного имеет поршневой насос.

В обоих котлах все вспомогательное оборудование смонтировано в специальном шкафу. Котел же и прочее оборудование опираются на общую раму и при монтаже требуют присоединения к источникам воды и электроэнергии.

Наиболее характерным представителем вертикальных котлов явля­ется котел ММЗ на производительность 0,278 кг/с (1 т/ч) и давление 0,9 МПа (9 кгс/см2) (рис. 6-17).

Котел состоит из цилиндрической топочной камеры 1, оборудован­ной ручной колосниковой решеткой 16, пучка кипятильных труб 12 и направляющих плит — кирпичных 5, чугунных 6. За обечайкой топочная камера переходит в установленную на котле стальную дымовую трубу 10, в которой имеется поворотная заслонка И для регулирования тяги. Топочная камера размещена внутри цилиндрического корпуса 2 с рас­стоянием между стенками около 40 мм. В нижней части камера и кор­пус ниже уровня колосниковой решетки соединены штампованным кольцом.

Корпус 2 выше топочной камеры примерно на 1 м, за счет чего образовано паровое пространство и увеличен водяной объем котла.

В корпусе котла имеются люки 3 для вальцовки кипятильных труб 12, лючки 14 для очистки их и корпуса от накипи и шлама. Загрузка топлива на решетку ведется вручную через специальную дверцу 4. Пучок труб 12 можно обдуть паром этого же котла с помощью трубы 7, вво­димой через отверстие 8. Котел ставится на кирпичное основание, обра­зующее зольник, поддувало 9, в которое вентилятор нагнетает воздух. Топку для сжигания ряда топлив выполняют вынесенной вниз. Тяга обычно естественная.

Вертикальные котлы (см. рис. 5-1,а) выпускались заводами в боль­шом количестве и разных модификаций: с кипятильными трубами боль­шого (до 300 мм) диаметра; с несколькими пучками кипятильных труб малого диаметра, оси которых пересекались под углами (например, кот­лы Шухова, Шухова — Сарафа); с пучками кипятильных и дымогарных труб (котлы ТМЗ, ВГД); с дымогарными трубами (котлы ВК, котлы для кранов и др.).

Общей для них является обязательность сжигания качественного топлива. Достоинствами таких котлов являются малая занимаемая пло­щадь, невысокая требовательность к качеству питательной воды и отно­сительная простота обслуживания. Это привело к широкому распро­странению вертикальных котлов в промышленных и отопительных установках, особенно временного типа. Однако такие котлы при непра­вильном обслуживании весьма опасны из-за крупных разрушений, про­исходящих при их взрывах.

Вторым типом котла с большим водяным объемом' на единицу по­верхности нагрева являются горизонтальные цилиндрические котлы с одной или двумя жаровыми трубами. Котлы могут работать как в па­ровом, так и в водогрейном режиме, их производство осуществляется и до настоящего времени.

Примеры конструктивного выполнения таких котлов даны на рис. 6-18, где на рис. 6-18,о показан котел с одной гладкой жаровой тру­бой 1, смещенной для усиления циркуляции в объеме с центра внешнего цилиндра корпуса 2. Котел имеет поверхность нагрева около 40 м2 при длине.—6 м. При обогреве продуктами сгорания не только жаровой трубы, но и наружного корпуса в несколько ходов (рис. 6-18,6) котел может работать на разных топливах. Топочное устройство выполняют внутренним и располагают в начальном участка жаровой трубы или внешним, для чего требуется выносная топочная камера.

На рис. 6-18,6 показан паровой котел с двумя жаровыми трубами в обмуровке; питательная вода подается сверху через патрубок в кор- пусе.

Отбор пара, прошедшего специальный сепаратор 2, осуществляется из трубы 8. Арматура котла включает в себя водоуказательные прибо­ры 3, манометр 4, питательный клапан 5, спускной клапан 6, рычажные грузовые предохранительные клапаны 7 и иногда специальные устрой­ства для удаления шлама.

Как видно из рис. 6-18,6, дымовые газы, выйдя из жаровых труб, проходят обратно к фронту, а затем поворачивают к борову, располо­женному под полом котельной.

Котел опирается на чугунные или сварные стулья (см. рис. 5-63). Каркас необходим только для обвязки кладки, лежащей на фундаменте. Размеры этих котлов при небольшой, около 0,55 кг/с (2 т/ч) произво-

А — паровой или водогрейный с одной гладкой жаровой трубой; б — котел паровой с двумя Жа­ровыми трубами в обмуровке.

Дительности и давлении 0,9 МПа (9 кгс/см5) иесьма значительны — диа­метр корпуса более 2 м, а длина 10 м.

Значительный объем воды на каждый 1 м2 поверхности нагрева, примерно 200 л, делает такие котлы инерционными, т. е. обладающими высокой аккумулирующей способностью. Котлы могут работать на воде

Низкого качества. Расход металла на каждый 1 м2 поверхности нагрева доходит до 200 кг.

К группе горизонтальных паровых котлов с жаровой трубой, но с дымогарными трубами за ней относится котел типа Д-1500, выпускае­мый для передвижных и мелких электростанций или производственных котельных (рис. 6-19). При необходимости из котла можно вынуть в сто­рону фронта жаровую трубу 1 вместе с пучком дымогарных труб 2. Топочное устройство выполняют внутренним в частично обмурованной жаровой трубе либо внешним — выложенным из кирпича. При необхо­димости получения перегретого пара за дымогарными трубами присое-

Диняют огневую коробку 3 с размещенным в ней змеевиковым паропе­регревателем 4 горизонтального типа для возможности полного удале­ния воды при останове котла. Отбор пара осуществляется через сухопарник 5, на входе в который установлены сепарирующие устрой­ства. Кроме штуцера, для отвода пара на сухопарнике устанавливают предохранительные клапаны. В верхней части жаровой трубы над ко­лосниковой решеткой или над объемом топки установлена легкоплав­кая пробка. При снижении уровня воды ниже допустимого положения пробка расплавляется и очаг горения в топке гасится пароводяной смесью.

Арматура подобных котлов устанавливается на фронтовой части для возможности постоянного контроля. В огневой коробке, которую называют дымовой камерой, имеются отверстия для обдувки перегрева­теля паром, для коллекторов и трубопроводов насыщенного и перегрето­го пара, для выхода дымовых газов через регулирующую тягу заслон­ку в дымовую трубу. Дымовая труба опирается на эту же коробку. Дымовая камера выполняется стальной с двойными стенками, простран­ство между которыми заполнено тепловой изоляцией.

Котел с дымовой камерой опирается на специальные лапы 6, при­варенные к наружному корпусу. Корпус покрывается слоем тепловой изоляции и листовой сталью.

Все котлы с жаровыми и дымогарными трубами, вертикальные и горизонтальные, полностью изготовляются и испытываются на заводе - изготовителе и в собранном виде доставляются к месту установки.

Водотрубные котлы выпускаются с различным расположени­ем труб, с естественной и принудительной циркуляцией.

Котлы с естественной циркуляцией получили наибольшее распро­странение. Примерами такой конструкции являются двухбарабанный котел с топкой для мазута типа ПКН-2 (рис. 6-20,а) и ко­тел (рис. 6-20,6) с топкой для сжигания твердого топлива на ручной колосниковой решетке. Оба котла типа Е-1/9 предназначаются для получения насыщенного пара 0,278 кг/с (1 т/ч) при давлении 0,9 МПа (9 кгс/см2).

Топочная камера этих котлов полностью экранирована; поверх­ность нагрева экранов и труб, освещаемых из топки, составляет около

5 м2, или 20% от суммарной поверхности. Продукты сгорания из то­почной камеры проходят конвективный коридорный пучок кипятильных труб, омываемых поперечно, и выходят из него в газоход к дымовой трубе.

Тепловое напряжение объема топки при сжигании мазута, распи­ливаемого паровой или ротационной форсункой завода «Ильмарине», со* ставляет при номинальной нагрузке 0,6 МВт/м3 или 500-103 ккал/(м3-ч); температура уходящих газов 300—350°С и к. п. д. котла 76,5—70%.

Котлы выполнены сварными, экраны не имеют водоподводящих и отводящих труб, так как их коллекторы и трубы присоединены непо­средственно к барабанам.

Обмуровка котла облегченная щитовая, только под и часть стен камерной топки выполнены из шамотного кирпича и огнеупорного бе­тона.

Положительной особенностью этих котлов является его поставка заводом-изготовителем вместе с оборудованием для водоподготовки и топливоприготовления, а также с дымовой трубой и другими устройст­вами одним крупным транспортабельным блоком.

Основным типом паровых котлов производительностью от 0,7 до 5,56 кг/с (от 2,5 до 20 т/ч) на давление 1,3 и 2,3 МПа (13 и 23 кгс/см2) является котел ДКВР, разработанный ЦКТИ совместно с Бийским за­водом [Л. 23]. Котел состоит из двух барабанов (верхнего и нижнего), между которыми размещен коридорный пучок вертикальных гнутых труб с диаметром 51X2,5 мм. Трубы завальцованы или заварены ц. стенки барабанов, толщина которых зависит от внутреннего давления. Барабаны расположены вдоль оси котла, и при £)к=0,7; 1,1; 1,9 и 2,78 кг/с (2,5; 4,0; 6,5 и 10,0 т/Ч) верхний барабан выполнен длиннее нижнего; в верхний барабан включены верхние концы экранных труб, барабан обогревается излучением из топки.

В котлах производительностью 5,56 кг/с (20 т/ч) и части конструк­ций производительностью на 2,78 кг/с (10 т/ч) оба барабана имеют почти одинаковую длину; экраны же имеют не только нижние, но и верхние коллекторы. Из топочной камеры продукты сгорания топлива поступают в камеру догорания, входят затем в пучок, разделенный на три газохода, и омывают его трубы поперечным потоком. Деление пуч­ка труб на газоходы осуществлено перегородками, первая из которых выполнена из шамотного кирпича, а вторая — из чугуна.

В котлах йк=2,78 и 5,56 кг/с (10 и 20 т/ч) дымовые газы омыва* ют пучок кипятильных труб в один ход. Для установки пароперегрева­теля уменьшают число труб в кипятильном пучке (обычно первого газо­хода). Перегреватель изготовляют из труб диаметром 32X3 мм. Вход пара в перегреватель — прямо из барабана, выход — в коллектор, рас­положенный над потолочным перекрытием пучка. Оси труб перегрева­теля расположены почти вертикально.

Котлы поставляются блоками или с полностью собранными поверх­ностями нагрева (см. рис. 5-68). Собранные котлы с обмуровкой и обшивкой называют транспортабельными.

Температура газов за котлами 0,7—2,78 кг/с (2,5—10 т/ч) в преде­лах 280—340°С в зависимости от сжигаемого топлива. К котлам запро­ектированы чугунные водяные экономайзеры ВТИ, греющие питатель­ную воду до 138—165°С и охлаждающие дымовые газы до 150—180°С, что позволяет получить к. п. д. 75—91%.

Котел ДКВР-20 (показанный на рис. 6-21) имеет температуру га­зов, выходящих из котла, в пределах 370—415°С. За котлом может быть установлен чугунный или стальной водяной экономайзер либо трубча­тый стальной воздухоподогреватель. Это позволяет снизить - температуру газов до 150—180°С, нагреть воду до 146—174°С или воздух до 170°С и получить к. п. д. 76,5—90,6%.

Общий вид котла ДКВР-20 с решеткой ЧЦР показан на рис. 6-22. Котел выдает перегретый пар, для чего установлен пароперегреватель, размещение которого видно из рис. 6-22,а. Трубы боковых экранов включены в верхние коллекторы, и экранирован потолок топочной камеры. В боковые экраны вода поступает из нижнего барабана, а в фронтовой из верхнего барабана. Котел устанавливается на поста-

Менте. Обмуровка котла облегченная с металлической обшивкой и с ограниченным применением шамотного кирпича. Из рис. 6-22 видно размещение устройства для возврата уноса несгоревших частиц твердо­го топлива из газоходов в топочную камеру.

Котел ДКВР-20 поставляется заводом-изготовителем тремя круп­ными блоками, из которых два состоят из экранов, а третий — из бара­банов и пучка труб.

Схемы компоновок котлов ДКВР с различными топочными устрой­ствами и их габаритные размеры и наличие ступенчатого испарения во­ды приведены на рис. 6-23 и в табл. 6-1.

К двухбарабанным вертикально-водотрубным котлам относятся агрегаты типов СУ-15-39; СУ-20-39 и ГМ-10-39, выпускавшиеся Белго­родским котлостроительным заводом. В обозначении типа этих котлов принято: СУ — слоевой угольный и ГМ — газомазутный, далее паропро - изводительность (т/ч) и давление пара на выходе из котла (кГс/см2). Перечисленные котлоагрегаты имеют барабаны, расположенные вдоль или поперек оси котла; развитый пучок кипятильных труб, включенных в барабаны; топочную камеру со сплошным экранированием стен; рас­положенный за фестоном пароперегреватель и хвостовые поверхности нагрева — стальной водяной экономайзер и трубчатый воздухоподогре­ватель. Однако эти котлы сняты с производства и заменены более со­вершенными.

Наибольшее распространение получили котельные агрегаты с ком­поновкой поверхностей нагрева по П-образной схеме с одним бараба­ном средней мощности, начиная с паропроизводительности 5,6кг/с (20 т/ч) и выше. К таким агрегатам относятся ТС-20-у; ТП-20-у; ТЗ-25/15ГМ; ТС-35-у; ТП-35-у; БГ и БМ-35; Б-50-40; К-50-14 и другие на давление пара за агрегатом 4,0;.2,4 и 1,4 МПа (40, 25, 14 кгс/см2) и на производительность от 5,6 и до 14 кг/с (от 20 до 50 т/ч).

Ко1^л ДКВР-20- 13-250 (с чугунной цепной решеткой для слоевого сжигания каменных углей и антра­цита). Продольный разрез.

Конструктивными особенностями таких котлоагрегатов являются наличие топочной камеры со сплошным экранированием, отсутствие пучка кипятильных труб с заменой его фестоном из труб заднего экра­на, наличие стального водяного экономайзера и воздухоподогревателя.

При такой компоновке поверхностей нагрева котельные агрегаты легче выполнить пригодными для работы на твердых топливах с разной приведенной влажностью и зольностью. Примером П-образной компо-

Новки котельного агрегата с топкой для сжигания в слое антрацитов марок А'СШ и АРШ являются агрегаты типов ТС-20-у, ТС-35-у, ТП-20 и ТП-35-у Белгородского котельного завода. Продольный разрез котло - агрегата ТС-35-у производительностью 9,8 кг/с (35 т/ч) и на давление 4,0 МПа (40 кгс/см2) и температуру 440°С показан на рис. 6-24.

Котлоагрегат имеет длинный задний свод, низко расположенный над слоем, и короткий высоко поднятый и закрытый огнеупором перед­ний свод для верхнего зажигания топлива. Далее выполнен пережим для перемешивания продуктов сгорания с воздухом и только за этими участками имеется объем со сплошным экранированием стен для 18—53 273

Ш

Ш

Т777Г

Ш

Г'!

Рис. 6-23. Схемы компоновок котлов типа ДКВР с различными топочными устройства­ми и габаритные размеры (в объеме заводской поставки).

/ — ДКВР-2,5; ДКВР-4 и ДКВР-6,5 с топкой ПМЗ-РПК; // — ДКВР-2,5; ДКВР-4; ДКВР-6,5 и ДКВР-10 с топкой для сжигания газа и мазута; /// — ДКВР-2,5; ДКВР-4; ДКВР-6,5 и ДКВР-10 с топкой Померанцева; IV — ДКВР-10 с топкой ПМЗ-ЧЦР, ПМЗ-ЛЦР; V —ДКВР-2,5* ДКВР-4; ДКВР-6,5 и ДКВР-10 с топкой Шершнева; V/ —ДКВР-10 с решеткой ЧЦР; VII — ДКВР-20 с ре­шеткой ЧЦР и ступенчатым испарением; VIII — ДКВР-2,5; ДКВР-4; ДКВР-6,5 с облегченной обму­ровкой и обшивкой с топкой для сжигания газа и мазута; IX ДКВР-10 в облегченной обмуровке с топкой для сжигания газа и мазута с двухступенчатым испарением; X — ДКВР-10-39 с топкой Померанцева; XI — ДКВР-10-39 с топкой ПМЗ-РПК; XII — ДКВР-20 с решеткой ПМЗ-ЧЦР и ПМЗ-ЛЦР; XIII — ДКВР-20 и ДКВР-Ю с топкой для сжигания газа и мазута; компоновки X, XI, XII и XIII с двухступенчатым испарением.

Охлаждения дымовых газов. Затем по ходу газов расположены фестон, выполненный из труб заднего экрана, и вертикальный пароперегрева­тель с поверхностным пароохладителем в рассечку. Трубы экранов имеют диаметр 60X3 мм, пароперегревателя — 38x3 мм, стального во­дяного экономайзера — 32X3 мм, воздухоподогревателя — 40X1,5 мм. 274

В барабане (диаметр 1500 мм) расположены устройства для сепарации пара, ввода реактивов, непрерывной продувки, распределения пита­тельной воды и ступенчатого испарения котловой воды.

Обмуровка накаркасная тяжелая, каркас несущий.

Изменения в конструкции вертикально-водотрубного котлоагрегата экранного типа с П-образной компоновкой для сжигания природного газа и мазута можно видеть из сопоставления рис. 6-25, на котором изображен котлоагрегат типа Б-25/15ГМ, производительностью 7 кг/с (25 т/ч) на параметры пара 1,5 МПа (15 кгс/см2) и 350°С, и рис. 6-28, на котором изображен котлоагрегат с топкой для твердого топлива.

Холодная воронка заменена подом 1 из огнеупорной кладки, постав­лены три горелки 2, из которых две нижние являются основными,

±тзг

^12720

Ъ12200

І Трубы I 038x3

Трубы 023*3

5700

В свету 4-070

Шшр;

^з&прзт':__

'Трубы 060x3

І ІII I I

Трубы

Ф4ох7,5

Шшттт>

2485

4970 ___________________ 2280

Рис. 6-25. Котлоагрегат БГ-25/15ГМ с топкой для природного газа и мазута.

А верхняя служит для регулирования температуры перегретого пара, хотя на стороне входа пара в перегреватель имеется поверхностный пат роохладитель 3.

Размеры труб экранов перегревателя и воздухоподогревателя оставлены теми же, что и в рассмотренных котлоагрегатах, а водяной экономайзер для большей компактности выполнен из труб 28X3 мм. Для защиты от коррозии при работе на мазуте воздух подогревается паром в калорифере до 55°С. Воздух поступает в верхний куб воздухо­подогревателя. В котлоагрегате имеются три последовательно включен­

Ие

Ные ступени испарения: две в барабане и третья в выносных цикло­нах 4.

Обмуровка агрегата выполнена облегченного типа накаркасной. Для удаления наружных отложений с конвективных поверхностей на­грева применена система очистки дробью. Котлоагрегат поставляется частично крупными блоками.

Дальнейшая работа завода над 'конструкцией котлоагрегате для сжигания. природного газа и мазута привела « созданию котлоагрегата Е-25-14ГМ (рис. 6-26), рассчитанного на производительность 7 кг/'с (25 т/ч) на давление 1,4 МГІа (14 кгс/см2) и на перегрев пара до 250°С.

В котлоагрегате два барабана с опускными обогреваемыми труба­ми и развитый чугунный водяной экономайзер 7.

По такому же типу запроектирован и котлоагрегат ГМ-50-14/250 производительностью 14 кг/с (50 т/ч). Котел имеет два барабана, со­единенных пучком вертикальных кипятильных труб, топочную камеру,

Стены, под и (потолок, .которые. полностью закрыты экранами из труб 60X3 мм; горизонтальный конвективный перегреватель, за - которым находится стальной трубчатый воздухоподогреватель и вынесенный в отдельный газоход чугунный ребристый водяной экономайзер систе­мы ВТИ.

Продольный разрез котлоагрегата показан на рис. 6-27. На боко­вых стенах топочной камеры установлены четыре газомазутные горел­ки. Продукты сгорания топлива перед входом в лучок шахматно рас­положенных труб проходят фестон. Пучок кипятильных труб с тем же, что у экранов, диаметром 60x3 мм имеет 16 обогреваемых опуск­ных труб диаметром 219X6 мм и 14 необогреваемых опускных труб 133X4 мм.

Обогреваемые опускные трубы размещены по нижней образующей верхнего барабана, необогреваемые— на его концах. Все экраны, кроме фронтового, выделенного во вторую ступень испарения, питаются водой из нижнего барабана; фронтовой экран — из выносных циклонов. Па­роперегреватель выполнен из труб диаметром 32X3 мм, включенных во входную и выходную камеры; трубы расположены горизонтально в шахматном порядке; регулятор температуры перегрева пара отсут­ствует.' За перегревателем установлен стальной одноходовой воздухо­подогреватель из труб 40X1,5 мм. Далее продукты сгорания выходят в вынесенный подъемный газоход и чугунный водяной экономайзер, который очищать дробью нельзя.

Обмуровка топочной камеры — кирпичная с обвязочным каркасом, поворотного и опускного газоходов, выполнена из огнеупорного бето­на (накаркаоная), а газоход водяного экономайзера имеет металличе­ские стенки и тепловую изоляцию. Для очистки поверхностей нагрева экранов, пучка кипятильных труб и чугунного водяного экономайзера применяется обдувка паром.

Котельный агрегат поставляется заводом-изготовителем блоками и узлами (за исключением обмуровки и обвязочного каркаса топочной камеры). Наличие ступенчатого испарения позволяет подавать в котло­агрегат воду с достаточно высоким солесодерж анием 250 мг/кг.

Для крупных котельных, снабжающих потребителя насыщенным или слабоперегретым паром, изготовляются серии котлоагрегатов про­изводительностью 14 кг/с (50 т/ч) на параметры 1,4 МПа (14 кгс/см2) и 250°С, рассчитанных на сжигание в камерных топках каменных углей (типа К-50-14), 'бурых углей (типа Б-50-14/250) и фрезерного торфа (типа Т-50-14/250). Котлоагрегаты запроектированы с П-образ - ной компоновкой поверхностей нагрева и сплошным экранированием топок. На Месте 'большого конвективного пароперегревателя в агрега­тах с топкой для сжигания твердого топлива установлена поверхность нагрева из кипятильных труб, имеющая свой барабан и систему во­доподводящих и отводящих Труб, т. е. отделенный от экранов контур циркуляции.

Котельный агрегат типа Б-50-14/250 с топкой для сжигания бурых углей см. на рис. 6-28. Для сжигания каменных углей (К) и фрезерного торфа (Т) агрегаты имеют тот же профиль и размеры; изменены лишь горелки, их расположение и поверхности нагрева водяного экономай­зера. Топочная камера объемом 207 м3 экранирована трубами диамет­ром 60X3 мм, включенными в верхние и нижние коллекторы и обра­зующими десять отдельных контуров циркуляции. Верхние камеры соединены отводящими трубами с основным барабаном агрегата (ди­аметром 1500 мм). К нижним камерам от барабана подсоединены во- допод'водящие трубы. Дымовые газы, пройдя фестон 1, образованный из труб заднего экрана, омывают трубы перегревателя 2 (диаметром 32X3 мм) и входят ів пучок кипятильных труб 3 (диаметром 60X3мм), образующих секции, включенные в дополнительный барабан (диамет­ром 800 мм.)

К наклонным кипятильным трубам вода из этого барабана 4 .по­ступает по трубам через специальные вставки. Образовавшийся пар в малом барабане отделяется от воды, промывается и отводится в па­ровое пространство основного 'барабана. Продукты сгорания проходят затем стальной водяной экономайзер 5, трубчатый воздухоподогрева­тель 6, чугунный 'водяной экономайзер ВТИ 7 и снова стальной труб­
чатый воздухоподогреватель 6. Последний куб воздухоподогревателя* куда входит холодный »воздух, 'выполнен невысоким для возможности его замены.

Конвективные (поверхности нагрева перегревателя, дополнительного пучка кипятильных т. руб постоянны и составляют 50 и 182 м2, но для

Водяного экономайзера для различных топлив изменяются от 602 до 678 м2, воздухоподогревателя от 2473 до 2582 м2, что позволяет сохра­нить размеры конвективных газоходов шахты и топочной камеры по­стоянными. Основные элементы котлоагрегата поставляются заводом - изготовителем крупными блоками.

При работе котлоагрегата на каменном угле четыре горелки уста­навливают на боковых стенах топки; при работе на бурых углях и фрезерном торфе две амбразуры или горелки ставятся на фронтовой стене; для розжига предусмотрены мазутные форсунки.

Обмуровка агрегата облегченного типа, накаркасная толщиной от 215 до 315 мм.

При производстве насыщенного пара на всех рассмотренных котло­агрегатах с /)=14 кг /с (50 т/ч) и давлением 1,4 МПа (14 кгс/см2) пароперегреватель не устанавливается, а монтируется несколько зме­евиков, в которых пар лишь подсушивается и выходит с температурой 197—20о°С. Кроме котельных агрегатов производительностью 14 кг/с {50 т/ч), для промышленных котельных установок иногда используют­ся агрегаты производительностью 21 и 27,8 кг/с (75 и 100 т/ч) на параметры 4,0 МПд (40 кгс/см*) и 440°С. По компоновке поверхностей нагрева они схожи с агрегатами, показанными на рис. 6-24 и 6-28. Их описание и характеристики можно найти в [Л. 13, 22 и 24]. Место применения — небольшие ТЭЦ.

Выше отмечалось, что ликвидация присосов холодного воздуха в котельный агрегат (газоплотный, котлоагрегат) позволяет уменьшить потери теплоты с уходящими газами [ом. ф-лу (2-85)]. Испытания одного и того же агрегата, проведенные ЦКТИ, под разре­жением и с наддувом показали, что за счет ликвидации присосов мож­но повысить ж. п. д. брутто на 0,5—1,5%. Замена дымососа и вентиля­тора одним агрегатом—вентилятором упрощает котельную установку. Однако применение наддува связано с усложнением конструкции агре­гата. Кроме того, усложняется эксплуатация из-за невозможности осмотра топки и поверхностей нагрева и замены первичных приборов во время работы, а также из-за повышения загазованности помещения при нарушениях плотности ограждений топки, газоходов и золоулавли­вающих устройств. По этим причинам часто на котлоагрегатах для сжигания твердого топлива применяются только газоплотные огражде­ния котлоагрегата без создания в нем наддува — избыточного против атмосферного давления.

Газовая плотность (герметичность) достигается за счет применения труб с плавниками или проставками (см. рис. 3-26,6 и рис. 6-15,6). Из таких труб выполняются экраны топочной камеры, стены газоходов и перегородки. В топочной камере котлоагрегатов, работающих с надду­вом, создается давление порядка 3—4 кПа (300—400 кге/м2) и за счет этого напора преодолевается сопротивление конвективных поверхно­стей нагрева, золоулавливающих устройств, соединяющих газоходов, т. е. всего тракта, включая дымовую трубу.

В первую очередь наддув применяют для котлоагрегатов, предна­значенный для сжигания газа и імазута. Такие агрегаты с топками для жидкого и газообразного топлива производительностью от 1,1 до 7 кг/с (от 4 до 25 т/ч) на параметры 1,4; 2,4 и 4,0 МПа (14, 24 и 40 игс/см2) для получения насыщенного или перегретого пара созданы Бийским котельным заводом совместно с ЦКТИ.

Более крупные котлоагрегаты, рассчитанные на эти же топлива и параметры пара с производительностью 12,5; 14 и 21 кг/с (35, 50 и

75 т/ч) и предназначенные для получения перегретого пара с темпе­ратурой до 440°С, разработаны Белгородским «отельным заводом сов­местно с ЦКТИ. Белгородский котельный завод и ЦКТИ разработали котлы с наддувом, предназначенные и для работы на каменных и бурых углях производительностью 12,5; 14 и 21 кг/с (35, 50 и 75 т/ч) на дав­ление 4 МПа (40 кгс/см2) и температуру перегретого пара 440°С и пи­тательной воды 145°С.

Продольный и горизонтальный разрезы этого котлоагрегата иден­тичны для всех производительностей (рис. 6-29). Котлоагрегат имеет сухое удаление шлака 1, фронтовое расположение горелок 2 и заднюю стену топочной камеры, совмещенную со стеной конвективной шахты, а также отбор газов для сушки топлива. Выше горелок размещены ширмы 3, охлаждаемые котловой водой. Ширмы позволяют снизить температуру газов в конце топочной камеры. Пароперегреватель 4 и водяной экономайзер 5 из коридорного пучка труб расположены в кон­вективной шахте и подвешены на трубах, включенных в контур цирку­ляции заднего экрана. Далее расположен воздухоподогреватель 6 из стальных труб.

Весь котельный агрегат, кроме воздухоподогревателя, подвешен на каркасе и расширяется вниз. Тепловое напряжение объема топки 210 кВт/м3 или 180-103 ккал/(м3*ч). Температура газов в конце топки —1000°С, за водяным экономайзером около ~300°С и уходящих газов зависит от влажности сжигаемого топлива, изменяющейся в пределах

От 0,24 до 7,5 кг«%/МДж (от 1 до 32 кг* % /ккал). Коэффициент полезного действия брутто котлоагрегатов составляет 89—92% в зави­симости от влажности топлива. Габариты котлоагрегата постоянны по высоте и глубине, соответственно 23 и 10,5 м, и переменны по ширине '—<7; 8,5 и И м. Барабан котла (внутренний диаметр —'1200 м;м) обо­рудован сепарационными устройствами в виде встроенных циклонов. Вторая ступень испарения оборудована выносными циклонами.

Котел допускает солесодержание питательной воды до 350 мг/кг. Экранные трубы выбраны диаметром 50X5 мм, перегревателя — 32x3 мм, водяного экономайзера — 28X3 мм, воздухоподогревателя — 40X1,5 мм и подвесные — 38X5 мм.

Вместо обмуровки применена изоляция из минераловатных плит толщиной около 120 мм, закрепленная на штырях, приваренных к про­ставкам между экранными трубами. Регулирование температуры пере­гретого пара выполнено с помощью впрыска собственного конденсата.