Паровые котлы серии ДКВр

Используемые для выработки насыщенного и перегретого пара с температурой 250, 370 и 440 "С вертикально-водотрубные котлы серии ДКВр имеют несколько типоразмеров с рабочим давлением пара 1,4; 2,4; 3,9 МПа и номинальной паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5; 10; 20; 35 т/ч. Котлы серии ДКВр являются унифици­рованными и представляют собой двухбарабанные вертикально-водотрубные котлы с естественной циркуляцией. В зависимости от длины верхнего барабана котлы серии ДКВр могут иметь два типоразмера — с длинным барабаном и укороченным. У котлов раннего выпуска паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5 и 10 т/ч верхний барабан значительно длиннее нижнего. У котлов послед­ней модификации паропроизводительностью 10 т/ч и больше верх­ний барабан значительно укорочен. Для работы на том или ином

Рис. 3.3. Вертикально-водотрубный паровой котел Е-1-9Р: 1, 10 — верхний и нижний барабаны; 2 — главный паровой вентиль; 3 — боковой экран; 4 — потолочный экран; 5 — фронтальный экран; 6 ~ коллектор фронталь­ного экрана; 7 — окно для загрузки топлива; 8 — бункер для сбора золы; 9 — колосниковая решетка; 11 — котельный пучок труб; 12 — дымовая труба; ПГ —продукты горения

Рис. 3.4. Паровой котел ДКВр-6,5-13:

1 — топочная камера; 2, 13 — верхний и нижний барабаны; 3 — манометр; 4 — предохранительный клапан; 5 — питательные трубопроводы; 6 — сепарационное устройство; 7 — легкоплавкая пробка; 8 — камера догорания; 9 — перегородка; 10 — пучок кипятильных труб; 11 — трубопровод непрерывной продувки; 12 — обдувочное устройство; 14 — трубопровод периодической продувки; 15 — кир­пичная стенка; 16 — коллектор

топливе котлы серии ДКВр комплектуются соответствующими топочными устройствами. Котлы ДКВр-2,5-13; -4-13 и -6,5-13 имеют одинаковое конструктивное оформление. В конструкции парового котла ДКВр-6,5-13, работающего на газообразном топ­ливе, имеются два барабана, изготовленные из стали 16ГС, верх­ний 2 (рис. 3.4) и нижний 13, одинакового внутреннего диаметра 1 000 мм. Нижний барабан укорочен на размер топки. Котел име­ет экранированную топочную камеру 1 и развитый пучок 10 ки­пятильных труб. Топочные экраны и пучок кипятильных труб выполнены из труб диаметром 51x2,5 мм. Топка разделена кир­пичной стенкой 15 на собственно топочную камеру 1 и камеру догорания 8у предназначенную для устранения опасности затяги­вания пламени в пучок 10 кипятильных труб, а также снижения потерь от химической неполноты горения.

Ход движения ПГ топлива в котле серии ДКВр схематично изображен на рис. 3.5, а. Продукты горения из топочной камеры выходят через окно, расположенное в правом углу ее стенки, и поступают в камеру догорания. С помощью двух перегородок 9 (см. рис. 3.4) — шамотной (первая по ходу ПГ) и чугунной — внутри котла образуются два газохода, по которым движутся ПГ, поперечно омывающие трубы конвективного пучка. После этого ПГ выходят через специальное окно, расположенное с левой сто­роны в задней стенке котельного агрегата.

Верхний барабан в передней части соединен с двумя коллекто­рами 16 экранными трубами, т. е. трубами, образующими два бо­ковых топочных экрана. Одним концом экранные трубы ввальцо-ваны в верхний барабан, а другим приварены к коллекторам диа­метром 108*4 мм. В задней части верхний барабан соединен с нижним барабаном пучком кипятильных труб, которые образуют развитую конвективную поверхность нагрева. Расположение труб коридорное с одинаковым шагом ПО мм в продольном и попе­речном направлениях. Коллекторы соединены с нижним бараба­ном с помощью перепускных труб.

Питательная вода подается в котел по двум перфорированным (с боковыми отверстиями) трубам (питательные трубопроводы 5) под уровень воды в верхний барабан. По опускным трубам вода из барабана поступает в коллекторы 16, а по боковым экранным тру­бам пароводяная смесь поднимается в верхний барабан, образуя таким образом два контура естественной циркуляции. Третий кон­тур циркуляции образуют верхний и нижний барабаны котла и пучок кипятильных труб. Опускными трубами этого контура являются трубы наименее обогреваемых последних по ходу ПГ рядов кипя­тильных труб пучка. Вода по опускным трубам поступает из верх­него барабана в нижний, а пароводяная смесь по остальным тру бам котельного пучка, имеющим повышенную тепловую нагрузку, поднимается в верхний барабан.

В верхнем барабане котла проис­ходит разделение пароводяной смеси на пар и воду.

Для снижения солесодержания и влажности пара в верхнем барабане установлено сепарационное устройство 6 в виде жалюзи и дырчатого листа, улавливающее капли уносимой с паром котло­вой воды. При необходимости производства перегретого пара па­роперегреватель устанавливают после второго или третьего ряда кипятильных труб пучка, заменяя часть его труб. Для давления пара 1,4 МПа и его перегрева 225...250 °С пароперегреватель выпол­няют из труб в виде одной вертикальной петли, а для давления 2,4 МПа — из труб диаметром 32 х з мм в виде нескольких петель.

В нижней части верхнего барабана имеются трубопровод 11 непрерывной продувки котла, необходимой для снижения соле­содержания котловой воды и поддержания его на заданном уров­не, а также две контрольные легкоплавкие пробки 7, сигнализи­рующие об упуске воды.

Нижний барабан является шламоотстойником, кроме того, че­рез перфорированную трубу в нижнем барабане проводится пе­риодическая продувка котла (см. трубопровод 14 периодической продувки) и, наконец, в нижнем барабане имеются линия для слива воды и устройство для подогрева паром в период растопки котла.

На верхнем барабане установлены две водоуказательные колон­ки, манометр 3, предохранительные клапаны 4, имеются патрубок для отбора пара на собственные нужды и парозапорный вентиль. Для защиты обмуровки и газоходов от разрушения в случае воз­можных взрывов в котле в верхних частях топки и кипятильного пучка предусмотрены взрывные предохранительные клапаны.

Для очистки наружных поверхностей труб от загрязнений ко­тел оборудуют обдувочным устройством 12 — вращающейся тру­бой с соплами. Обдувка ведется паром. Котел не имеет несущего каркаса. Трубно-барабанная система котла размещается на опор­ной раме, с помощью которой котел крепится к фундаменту.

Паровые котлы паропроизводительностью 10; 20; 30 т/ч имеют рабочее давление 1,4; 2,4 и 3,9 МПа и выполняются как с паропе­регревателем, так и без него. Обмуровка котлов серии ДКВр вы­полняется из шамотного и обыкновенного кирпичей или облег­ченной из термоизоляционных плит.

Паровые котлы серии ДКВр для работы на твердом топливе комплектуются соответствующими топочными устройствами: топ­ками для сжигания каменных и бурых углей, а также антрацитов; топками системы А. А. Шершнева для сжигания фрезерного тор­фа; топками скоростного горения ЦКТИ системы В. Е. Померан­цева. Паровые котлы ДКВр-2,5-13; -4-13 и -6,5-13 имеют одина­ковое конструктивное оформление. Паровой котел ДКВр-10-13

Рис. 3.6. Паровой котел ДКВр-10-13 с топкой ЧЦР:

/ — топочная камера; 2, 5 — верхний и нижний барабаны; 3 — камера догора­ния; 4— пучок кипятильных труб; 6— наклонный свод; 7— шлакосниматель; 8 — шлаковая шахта; 9 — коллектор; 10 — секции для подачи воздуха; // — колосниковая решетка прямого хода; 12 — регулятор высоты слоя топлива; 13 —

топливный бункер

3.5. Паровые котлы серии ДЕ

Марка вертикально-водотрубных котлов серии ДЕ указывает на Д-образный агрегат с естественной циркуляцией, который пред­назначен для выработки насыщенного и перегретого пара с тем­пературой 225 "С. Паровые котлы этой серии имеют несколько типоразмеров, обеспечивающих рабочее давление пара 1,4 МПа и номинальную паропроизводительность 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч.

Котлы специализированы на сжигании газа и мазута, что дает возможность более полно реализовать преимущества этих высо­котеплотворных топлив. Характерной конструктивной особенно­стью котлов серии ДЕ является расположение топочной камеры 9 (рис. 3.7) сбоку от конвективного пучка 77 труб, что предотвра­щает обогрев верхнего барабана 7 и значительно уменьшает пло­щадь ограждающих поверхностей. Котлы этой серии всех ти­поразмеров имеют единый поперечный профиль, При ширине топочной камеры 1 790 мм и средней высоте — 2 500 мм котлы различаются лишь длиной и схемой движения ПГ в конвектив­ном газоходе.

Топочная камера 9 котла полностью экранирована и отделена от конвективного пучка 11 труб газоплотной перегородкой 7, вы­полненной, как и все тешговоспринимающие поверхности котла, из труб диаметром 51 х 2,5 мм. В задней части перегородки имеет­ся окно (фестон) для прохода ПГ в конвективный пучок, который образован коридорно-расположенными вертикальными трубами. Трубы правого экрана 8, покрывающего также пол и потолок топоч­ной камеры, а также левого бокового экрана (перегородка 7 и фестон) и конвективного пучка 11 ввальцованы непосредствен­но в верхний 7 и нижний 10 барабаны. Трубы заднего экрана крепятся методом сварки к нижнему и верхнему коллекторам диаметром 159 х 6 мм.

Фронтальный экран паровых котлов ДЕ-4; -6,5; -10 аналоги­чен заднему экрану и отличается лишь отсутствием части труб в средней части (для размещения амбразуры горелки 6 и лаза, со­вмещенного со взрывным клапаном). У паровых котлов ДЕ-16 и ДЕ-25 фронтальный экран образован четырьмя трубами, замкну­тыми непосредственно на верхний и нижний барабаны. Под то­почной камеры закрыт слоем огнеупорного кирпича. На фрон­тальной стене паровых котлов серии ДЕ установлено по одной газомазутной горелке: на котлах ДЕ-4; -6,5 и -10 — вихревые го­релки ГМ-2,5; ГМ-4,5; ГМ-7 тепловой мощностью соответствен­но 2,5; 4,5 и 7 Гкал/ч¹; на котле ДЕ-16 используется горелка ГМ-10 с цилиндрической амбразурой и тепловой мощностью 10 Гкал/ч; на котле ДЕ-25 — камера двухступенчатого сжигания с горелкой ГМ-16 тепловой мощностью 16 Гкал/ч.

Движение ПГ в паровых котлах серии ДЕ схематично показано на рис. 3.5, б, в. Дымовые газы, т.е. продукты горения топлива, из топочной камеры поступают через окно в перегородке в конвектив­ный пучок труб. Котлы паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч имеют в конвективных пучках труб продольную перегородку (см. рис. 3.5, б), что обеспечивает разворот ПГ в пучке и их выход через заднюю стенку котла. Котлы паропроизводительностью 16 и 25 т/ч такой перегородки не имеют (см. рис. 3.5, в). Переброс ПГ с фронтальной части котлов к расположенному сзади эконо­майзеру осуществляется газовым коробом, размещенным над то­почной камерой.

Контуры боковых экранов и конвективного пучка труб всех котлов (а также фронтального экрана котлов паропроизводитель­ностью 16 и 25 т/ч) замкнуты на барабаны непосредственно, а контуры заднего экрана всех котлов и фронтального экрана кот­лов паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч — через промежу­точные коллекторы, причем нижний расположен горизонтально, а верхний — наклонно.

Котлы паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч не имеют сту­пенчатого испарения, а котлы паропроизводительностью 16 и 25 т/ч снабжены ступенчатой системой испарения с внутрибарабанным солевым отсеком 4 (см. рис. 3.7).

Во вторую ступень испарения выделены первые по ходу ПГ ряды труб конвективного пучка. Опускная система контура солево­го отсека состоит из необогреваемых труб диаметром 159 ^х 4,5 мм (две трубы у котла паропроизводительностью 16 т/ч и три трубы у котла паропроизводительностью 25 т/ч). Опускная система пер­вой ступени испарения состоит из последних по ходу газов труб конвективного пучка.

В качестве сепарационных устройств первой ступени испаре­ния используют установленные в верхнем барабане щитки и ко­зырьки, направляющие пароводяную смесь из экранных труб на уровень воды. Для выравнивания скоростей пара по всей длине барабан котла снабжают дырчатым пароприемным потолком. На всех котлах, кроме котла паропроизводительностью 4 т/ч, перед пароприемным потолком устанавливается горизонтальный жалю-зийный сепаратор. Питательная вода поступает в водяное про­странство барабана по трубопроводу 3.

Для осуществления внутрикотловой обработки воды по трубо­проводу 2 в верхний барабан вводится водный раствор тринат-рийфосфата, который вступая в химическую реакцию с раство­ренными в котловой воде солями, переводит их в нерастворимое состояние. Образующийся шлам по опускным трубам поступает в нижний барабан.

¹ Коэффициент перевода в систему СИ: 1 Гкал/ч =1,17 МВ

Рис. 3.7. Паровой котел серии ДЕ:

1, 10 — верхний и нижний барабаны; 2 — трубопровод для фосфатирования; 3 — трубопровод для подвода питательной воды; 4 — солевой отсек барабана; 5 — трубопровод для продувки; 6 — горелка; 7 — газоплотная перегородка; 8 — пра­вый экран; 9 — топочная камера; 11 — конвективный пучок труб; 12 — обдувоч-

ное устройство

В нижнем барабане расположены перфорированные трубы (тру­бопровод 5 для продувки), через которые для котлов паропроиз-водительностью 4... 10 т/ч осуществляется вся продувка котла. На котлах паропроизводительностью 16...25 т/ч через эти трубы осу­ществляется только периодическая продувка котла, тогда как не­прерывная продувка осуществляется из солевого отсека верхнего барабана.

Для контроля за работой котла в верхнем барабане размещены котловой манометр и две водоуказательные колонки. Кроме того, на верхнем барабане установлены два предохранительных клапа­на, главный парозапорный вентиль, трубопроводы отбора пара на собственные нужды. Котлы оснащены обдувочными устройства­ми 12 для очистки поверхностей нагрева от загрязнений. Обму­ровка боковых стен котла выполнена натрубной и состоит из ша-моТобетона по сетке и изоляционных плит. Для уменьшения под­сосов воздуха в газовый тракт котла натрубная обмуровка снару­жи покрыта металлической обшивкой, приваренной к обвязочно­му каркасу. Хвостовыми поверхностями нагрева паровых котлов серии ДЕ являются отдельно стоящие стандартные чугунные эко­номайзеры. Коэффициент полезного действия данных котлов за­висит от производительности и колеблется в пределах 90,3...92,8 % при работе на газовом топливе и 88,7...91,4% при работе на мазуте.