2015-06-04
2384
-исходная вода (природная или водопроводная), получаемая от источников водоснабжения (река, артезианская скважина, водоём, городской водопровод), как правило подвергается обработке для получения добавочной и подпиточной воды соответствующего качества;
- добавочная вода – специально приготовляемая в установках химводоочистки вода, предназначенная для восполнения потерь теплоносителя в тепловой схеме котельной и потерь конденсата у промышленных потребителей;
- питательная вода – вода, подаваемая питательными насосами из деаэратора в паровые котлы, представляющая из себя смесь конденсата от теплообменников, возвратного конденсата от внешних потребителей с добавочной водой;
- котловая вода – вода, находящаяся в паровом котле;
- подпиточная вода – специально подготовленная вода в системе химводоочистки, направляемая на подпитку тепловой сети для компенсации потерь в ней теплоносителя, а при открытой системе теплоснабжения и на восполнение расхода воды на горячее водоснабжение;
- продувочная вода – вода, удаляемая из котла с непрерывной продувкой;
- конденсат – вода, полученная в результате конденсации пара в пароводяных теплообменниках и у промышленных потребителей пара;
- пар – теплоноситель, получающийся из воды путём её испарения;
- влажный пар – пар, содержащий мелкодисперсные капельки и имеющий степень сухости менее единицы;
- сухой насыщенный пар – пар, не содержащий влаги и имеющий степень сухости равную единице;
- перегретый пар – пар имеющий температуру выше температуры кипения при данном давлении;
- редуцированный пар – пар после редукционно-охладительной установки (РОУ)
2. ПАРОВые КОТЛы типа Е (ДЕ)
2.1. Описание конструкции котлов
Паровой, двухбарабанный, вертикально-водотрубный котёл с естественной циркуляцией типа Е (ДЕ), предназначен для выработки насыщенного пара с температурой 194 °с и перегретого с температурой - 
, с рабочим давлением пара 1,37 МПа имеет несколько типоразмеров, отличающихся между собой номинальной производительностью 4;6,5;10;16;25 т/ч. котлы обеспечивают тепловой энергией потребности технологических нужд, отопления, вентиляции, горячего водоснабжения.
Внешний вид котла серии Е (ДЕ) приведён на рисунке 1
Рисунок 1. Внешний вид котла типа Е (ДЕ) производительностью 16 и 25 т/ч
Котлоагрегат представляет из себя один из блоков котельного оборудования, который смонтирован в заводских условиях на металлоконструкциях. На фронтовой поверхности топки котла размещени горелочное устройство. Слева от топки расположены друг над другом верхний и нижний барабаны, которые соединены между собой парообразующими поверхностями нагрева, расположенными под обшивкой котла. Между барабанами расположен люк, через который при необходимости обеспечивается доступ к конвективному пучку. Над люком расположен газоход, который служит для отвода продуктов сгорания из конвективного пучка.
Блок котла дополнительно компануется блочно монтируемыми заводом тягодутьевой установкой, экономайзером, деаэрационно питательной установкой,установкой сетевой воды, ХВО и т.д. На месте монтажа поставляемые блоки обвязываются трубопроводами.
В таблице 1 приведены основные габаритные характеристики котлов этого типа и вспомогательного оборудования, которым они компануются.
Котлы специализированы на сжигание газа и мазута, что позволяет более полно реализовать преимущества высококалорийных топлив.
На рисунке 2 приведены разрезы парового котла ДЕ-10-14ГМ [4].
| Рис. 1. Паровой котел ДЕ-10-14 ГМ 1- верхний барабан; 2 – трубопровод для фосфатирования; 3 – трубопровод для подвода питательной воды; 4 – солевой отсон барабана; 5 – труба для продувки; 6 – горелка; 7 – газоплотная перегородка; 8 – правый экран; 9 – топочная камера; 10 – нижний барабан; 11 – конвективный пучек; 12 – устройство для обдувки. |
Таблица 1
Основные характеристики котлов типа Е (ДЕ) и вспомогательного оборудования
| Наименование котла | Топливо | Паропроизводительность, т/ч | Рабо-чее давление (пара), МПа | Габариты: длина(глубина, ши-рина и вы-сота, мм | Масса, кг | КПД, % | Экономайзер стальной (чугунный | Вентилятор | Дымосос | Водоподготовительное оборудование |
| ДЕ-4-14ГМО | газ/мазут | 1.3 | 3530х2920х4028 | 92,13 | ЭЧ-2-94И БВЭС-I-2 | ВДН-8-1000 | ДН-9-1000 | по проекту | ||
| ДЕ-6,5-14ГМО | газ/мазут | 6,5 | 1.3 | 4280х2920х4028 | 92,23 | ЭЧ-2-142И БВЭС-II-2 | ВДН-9-1000 | ДН-11,2-1000 | по проекту | |
| ДЕ-10-14ГМО | газ/мазут | 1.3 | 5710х3030х4028 | 93,24 | ЭЧ-2-236И БВЭС-III-2 | ВДН-10-1000 | ДН-10-1500 | по проекту | ||
| ДЕ-16-14ГМО | газ/мазут | 1.3 | 7180х3030х4032 | 93,1 | ЭЧ-1-330И БВЭС-IV-1 | ВДН-9-1500 | ДН-11,2-1500 | по проекту | ||
| ДЕ-25-14ГМО | газ/мазут | 1.3 | 9390х3090х4032 | ЭЧ-1-808И БВЭС-V-1 | ВДН-11,2-1500 | ДН-12,5-1500 | по проекту |
Технические характеристики котлов типа Е(ДЕ) с давлением пара 1,4 МПа (14 кгс/см2) приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| Наименование | Марки кола | |||||||||||||||||
| Е-4-14ГМ | Е-6,5-14ГМ | Е-10-14ГМ | Е-16-14ГМ | Е-25-14ГМ | ||||||||||||||
| Газ | Мазут | Газ | Мазут | Газ | Мазут | Газ | Мазут | Газ | Мазут | |||||||||
| Производительность, т/ч | 6,5 | |||||||||||||||||
| Температура питательной воды, 0С | ||||||||||||||||||
| Температура пара, 0С: насыщенного перегретого | ||||||||||||||||||
| Поверхность нагрева, м2: радиационная конвективная | 22,2 56,2 | 28,1 81,8 | 39,9 131,6 | 52,6 181,8 | 230,1 | |||||||||||||
| Горелочные устройст-ва с двумя форсун-ками | ГМГ-1,5 м | ГМГ-2 м | ГМГ 4 м | ГМГП-10 | ГМГП-10 | |||||||||||||
Характерной особенностью котлов этой серии является расположение топочной камеры сбоку от конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Такое расположение топки предотвращает обогрев верхнего барабана и значительно уменьшает площадь ограждающих поверхностей.
Котлы этой серии всех типоразмеров имеют единый поперечный профиль с одинаковой шириной топочной камеры по осям боковых экранов труб равной – 1790 мм.
Глубина топочной камеры изменяется в зависимости от номинальной паровой производительности котла. Средняя высота топки – 2500 мм.
Длины цилиндрической части верхнего и нижнего барабанов одинаковы в отличии от котлов типа ДКВР и КЕ. В днищах барабанов имеются лазовые затворы для внутреннего осмотра и очистки их внутренних поверхностей. Диаметр верхнего и нижнего барабанов составляет 1000 мм [5].
Топка котла полностью экранирована и отделена от конвективного пучка газоплотной перегородкой, образованной из труб диаметром Ф 51х2,5 мм, установленных вплотную с шагом 55 мм и сваренных между собой. В задней части перегородки ниже верхнего барабана имеется окно для прохода топочных газов в конвективный пучок. В газовом окне расположен однорядный фестон.
Основными составными частями этих котлов являются: верхний и нижний барабаны, два конвективных пучка, фронтальный, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру.
Трубы перегородки между топкой и конвективным пучком, правого бокового экрана, образующего под и потолок топочной камеры вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны котла.
Трубы заднего экрана присоединены к верхнему и нижнему коллекторам диаметром Ф 159х6 мм.
Фронтовой экран котлов производительностью 4;6,5 и 10 т/ч подсоединяется к верхнему и нижнему коллекторам диаметром Ф 159х65 мм. Фронтальный экран аналогичен заднему экрану и отличается от него лишь отсутствием части труб в местах расположения амбразуры горелок, лаза и совмещенного с ним взрывного клапана.
На котлах большей производительности 16 и 25 т/ч фронтальный экран образован четырьмя трубами, подсоединенными непосредственно к нижнему и верхнему барабанам.
Плотное экранирование боковых стен топки, пода и потолка с относительным шагом труб s/d =1,03 позволяет на котлах этого типа применить лёгкую изоляцию в 2-3 слоя изоляционных плит толщиной 100 мм, которые укладываются на слой шамотобетона толщиной 15-20 мм.
На фронтальной стене топки котлов производительностью 4;6,5 и 10 т/ч установлено по одной газомазутной горелке типов ГМ-2,5; - 4,5; -7 тепловой мощностью соответственно:2,9 МВт (2,5 Гкал/ч); 5,22 МВт (4,5 Гкал/ч); 8,12 МВт (7 Гкал/ч). На котле ДЕ-16 установлена горелка типа ГМ-10 с цилиндрической амбразурой тепловой мощностью 11,6 МВт (10 Гкал/ч), а на котле ДЕ-25 – камера двухступенчатого сжигания с горелкой ГМ-16 тепловой мощностью 18,56 МВт (16 Гкал/ч).
Конвективный пучок котлов выполнен из коридорно-расположенных вертикальных труб диаметром Ф51х2,5 мм, развальцованных в верхнем и нижнем барабанах котла. Продольный шаг труб вдоль барабана 90 мм, поперечный – 110 мм.
Пароперегреватель котлов производительностью 4; 6,5; 10 т/час выполнен в виде змеевика (рисунок 2) из труб диаметром 32х3 мм. Пароперегреватель в котлах большей производительности (16 и 25 т/час) выполнен из двух рядов вертикальных труб диаметром Ф 51/2,5 мм.
В водяном пространстве верхнего барабана находится питательная труба и труба для ввода фосфатов, в паровом объёме – сепарационные устройства.
В нижнем барабане размещают перфорированные трубы для продувки, устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды. На котлах производительностью 4 – 10 т/час через эту трубу осуществляется переодическая и непрерывная продувки. На котлах большей производительности (16 и 25 т/час) через эту трубу осуществляется только периодическая продувка, а непрерывная производится из солёного отсека верхнего барабана котлов [Делягин].
Рис. 2 Змеевиковый пароперегреватель котлов типа ДЕ:
1 - входной коллектор;
2 - змеевиковая поверхность нагрева;
3 - выходной коллектор;
В верхнем барабане котлов расположены сепарационные устройства. В первой ступени испарения в качестве сепарационных устройств используются щитки и козырьки, направляющую из экранных труб пароводяную смесь на уровень воды. Сепарационные устройства второй ступени испарения выполнены из продольных щитов, направляющих движение пароводяной смеси на торец барабана и затем вдоль него к поперечной перегородке, разделяющей отсеки.
Чистый и соленый отсеки сообщены между собой по пару и через подпиточную трубу по воде.
Для выравнивания скоростей пара внутри барабана по его длине выше сепарационных устройств в барабане котла располагается дырчатый пароприёмный потолок.
Перед пароприёмным потолком устанавливается горизонтальный жалюзийный сепаратор кроме котла производительностью 4 т/час.
На всех котлах осуществляется внутри котловая обработка воды. По трубопроводу 2 (рисунок 1) в верхний барабан вводится водный раствор тринатрийфосфата, который вступает в реакцию с растворёнными в котловой воде солями и переводит их в нерастворенное состояние с образованием шлама. Шлам по опускным трубам опускается в нижний барабан и выводится из котла периодической продувкой.
Питательная вода после водяного экономайзера вводится в верхний барабан через трубу 3 (рисунок 1.).
Опускными трубами в контурах циркуляции являются последние по ходу газов наименее обогреваемые ряды труб конвективного пучка.
Для снижения температуры уходящих газов и повышения коэффициента полезного действия котлы оснащаются индивидуальными чугунными водяными экономайзерами. Экономайзеры устанавливается в котельной рядом с паровыми котлами и присоединяются к ним с помощью газоходов.
Чугунные экономайзеры собираются из отдельных типовых элементов - ребристых труб длиной 1500, 2000, 2500 или 3000 мм, которые соединяются между собой фасонными изделиями, называемыми калачами. В зависимости от количества труб экономайзеры монтируются на месте и обкладываются кирпичной кладкой или поставляются в виде отдельных блоков, которые собираются на заводе.
При монтаже на месте собирают горизонтальную группу из не более, чем восьми труб в ряду и собирают колонку из четырёх рядов труб по высоте. Количество рядов по высоте ограничиваются возможностями обдувочных аппаратов, встраиваемых в блоки экономайзера.
Скорость воды в трубах экономайзера составляет от 0,3 – 1,5 м/сек. Вода движется снизу вверх, чтобы воздух, выделяющийся их воды при её нагревании, лучше удалялся. Продукты сгорания обычно направляют по схеме противотока по отношению к направлению движения воды.
Котлы серии ДЕ имеют высокую степень заводской готовности, что повышает эффективность их монтажа.
