ТЕПЛОГЕНЕРАТОРЫ КОТЕЛЬНЫХ

УСТРОЙСТВО И РАБОТА КОТЛА КВ-ГМ-50-150

Котел водогрейный газомазутный КВ-ГМ-50-150, теплопроизводительностью 50 Гкал/ч (58 МВт), предназначен для нагрева воды систем теплоснабжения до 150 °С и может быть использован как в ото­пительном основном режиме - 70.150, так и в пиковом - 100.150 °С. Теплогенератор имеет П- образную компоновку, включающую топочный и конвективный блоки. Котел КВ-ГМ-100-150 имеет аналогичную конструкцию и отличаются лишь глубиной топочной и конвективной шахты, а ширина обоих котлов по осям колонн - 5700 мм.

Котлы рассчитаны на рабочее давление воды 2,5 МПа (25 кгс/см2).

В табл. П3 и табл. 8.30, 8.33 [12] приведены технические характеристики и комплектация котлов КВ-ГМ-50, КВ-ГМ-100, а на рис. П19 представлен профиль котла КВ-ГМ-100.

Топочная камера экранирована трубами диаметром 60 х 3 мм с шагом 64 мм, которые соответст­венно образуют:

• передний (фронтовой) экран - вертикальные трубы, приваренные к верхнему, нижнему, а также двум (верхнему и нижнему) промежуточным коллекторам; промежуточные коллекторы по краям со­единены между собой перепускными трубами, а между коллекторами установлены горелки;

• левый боковой экран - вертикально-изогнутые трубы, приваренные к верхнему и нижнему кол­лекторам, которые экранируют левую боковую стенку и потолок топки до середины, причем верхний коллектор длиннее нижнего на 1/3 и эта удлиненная часть коллектора находится в конвективной шахте, являясь одновременно верхним коллектором бокового экрана конвективной поверхности нагрева;

• правый боковой экран - выполнен аналогично левому;

• промежуточный экран - вертикальные (укороченные) трубы, приваренные к верхнему и нижне­му коллекторам, которые выполнены в виде газоплотного экрана, разделяющего топку от конвективной шахты; причем промежуточный экран не доходит до потолка топки, оставляя окно для прохода топоч­ных газов из топки в конвективную шахту.

В соответствующих местах верхнего и нижнего коллекторов боковых топочных экранов установле­ны заглушки для обеспечения многоходового движения воды по экранным трубам - вниз и вверх.

Конвективный блок (конвективная шахта) имеет:

• правую боковую стенку шахты - вертикальные стояки-трубы диметром 83 х 3,5 мм, установлен­ные с шагом 128 мм, приваренные к верхним и промежуточным коллекторам, а в эти стояки вварены три пакета горизонтально расположенных U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 х 3 мм; кроме того, все стояки сдвинуты относительно друг друга поперек продольной оси экрана на 64 мм, что обеспечивает размещение U-образных пакетов ширм в виде гребенок - в шахматном порядке с ша­гом s1 = 64 и s2 = 40 мм;

• правый потолочный экран конвективной шахты - изогнутые трубы, которые экранируют правую стенку и потолок до середины конвективной шахты, и приварены соответственно к промежуточному и верхнему коллекторам конвективной шахты;

• левую боковую стенку и левый потолочный экран конвективной шахты - выполнены аналогично правой стенки;

• заднюю стенку - вертикальные трубы диаметром 60 х 3 мм, установленные с шагом 64 мм, кото­рые приварены к верхнему и нижнему коллекторам задней стенки шахты.

Все экранные трубы топки и стояки конвективной шахты приварены непосредственно к коллекто­рам-камерам диаметром 273 х 11 мм. Все верхние коллекторы топки и конвективной шахты имеют воз­душники для выпуска воздуха, а нижние - спускные вентили.

Котлы не имеют каркаса. Обмуровка котла облегченная, натрубная, толщиной 110 мм, состоит из трех слоев: шамотобетона, совелитовых плит, минераловатных матрацев и магнезиальной обмазки. Взрывные предохранительные клапаны установлены на потолке топочной камеры. Нижние коллекторы фронтового, промежуточного и заднего экранов, а также боковых стен конвективной шахты опираются на портал. Опора, расположенная в середине нижнего коллектора промежуточного экрана, является не­подвижной, а остальные опоры - скользящие. На фронтовой стенке котлов КВ-ГМ-50 установлены две газомазутные горелки с ротационными форсунками, на котлах КВ-ГМ-100 - три такие же горелки, при­чем третья горелка размещается во втором ряду сверху - на верхнем ярусе.

Газовоздушный тракт. Топливо и воздух подаются в горелки, 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), и от труб теплота передается воде, цир­кулирующей по экранам. Из топки, огибая сверху промежуточный газоплотный экран, топочные газы входят в конвективную шахту, где теплота передается воде, циркулирующей по пакетам секций (ширм), и, пройдя шахту сверху вниз, топочные газы дымососом удаляются в дымовую трубу, а затем в атмо­сферу.

Для удаления загрязнений, летучей сажи и отложений с наружной поверхности труб конвективной шахты котлы оборудуются очистительной установкой, использующей чугунную дробь, которая подает­ся в конвективную шахту сверху - дробеочистка.

Принудительная циркуляция воды в котле возможна в основном (70.150 °С) и пиковом (100.150 °С) режимах работы, которые представлены на рис. 6.5.

Контуры принудительной циркуляции воды. Основной режим движения воды представлен на рис. 6.3, а.

А)

Б

Б)

Рис. 6.5. Схема движения воды в котле КВ-ГМ-50-150:

А - основной режим; б - пиковый режим;

1, 2, 3 - фронтовой, боковые и промежуточный экраны топки;

4 - потолочный экран конвективной шахты;

5 - боковые стенки, стояки и пакеты U-образных ширм конвективной шахты;

Б - задняя стенка шахты; ' ] - верхние;

Rrrrrrrn - промежуточные;

- нижние коллекто­ры

Обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в нижний коллектор фрон­тового (переднего) экрана, затем поднимается по трубам до нижнего промежуточного коллектора, по перепускным трубам переходит в верхний промежуточный коллектор, откуда по экранным трубам вода поступает в верхний коллектор фронтового экрана. Двумя потоками по перепускным трубам вода пере­ходит в верхние коллекторы левого и правого боковых экранов, распределяется по коллекторам до за­глушек, откуда по ближней (относительно фронта котла) части экранных труб опускается в нижние кол­лекторы боковых экранов и проходит по ним до заглушек.

После многоходового движения воды по экранным трубам боковых экранов, из верхних коллекто­ров боковых экранов, двумя потоками по перепускным трубам, вода переходит в верхние коллекторы промежуточного экрана, проходит через экран сверху вниз. Из нижнего коллектора промежуточного экрана, двумя потоками по перепускным трубам, вода переходит в нижние коллекторы боковых стен конвективной шахты. Далее пройдя стояки и три конвективных ^/-образных пакета секций (ширм) сни­зу вверх, вода поступает вначале в промежуточный коллектор, а затем по экранным изогнутым трубам переходит в верхние коллекторы конвективной шахты.

Из верхних коллекторов конвективной шахты, двумя потоками по перепускным трубам, вода пере­ходит в верхние коллекторы задней стенки шахты, проходит по трубам сверху вниз до нижнего коллек­тора задней стенки, откуда нагретая до 150 °С вода идет в теплосеть.

Пиковый режим (рис. 6.3, б). Обратная сетевая вода с температурой 100.105 °С сетевым насосом подается в котел двумя потоками: один в нижний коллектор фронтового топочного экрана, а другой в нижний коллектор задней стенки конвективной шахты. Первый поток проходит фронтовой экран (через промежуточные коллекторы) и из верхнего коллектора по перепускным трубам переходит в верхние коллекторы боковых экранов топки. Выполняя многоходовое движение воды по экранным трубам, вода из верхних коллекторов боковых экранов переходит в промежуточный экран, опускается по трубам вниз и из нижнего коллектора идет в теплосеть с температурой 150 °С.

Второй поток воды поднимается по трубам задней стенки конвективной шахты и из верхнего кол­лектора двумя потоками переходит в верхние коллекторы боковых экранов конвективной шахты. Опус­каясь, вода проходит боковые экраны конвективной шахты, промежуточные коллекторы, а затем по стоякам вода проходит три пакета конвективных U-образных пакета секций (ширм), и из нижних кол­лекторов боковых стен шахты вода идет в теплосеть с температурой 150 °С.