Главная / Оборудование для бизнеса

Водогрейный котел квгм 50 150.

Наименование
Теплопроизводительность, МВт (Гкал/ч)
Давление воды, МПа: расчетное изб. минимальное на выходе абс.
Температура воды, ºC: на входе: в пиковом режиме в основном режиме, не менее на выходе на мазуте, не менее на выходе на газе, не более
Расход воды, т/ч, не менее: в пиковом режиме в основном режиме
Расход топлива: газа, м 3 /ч мазута, кг/ч
Температура уходящих газов (газ/мазут), ºC
Площадь поверхности нагрева, м 2: радиационная конвективная
Объем топочной камеры, м 3
Габаритные размеры, м:
Масса в объеме поставки, т
КПД котла, %: на мазуте

Конвективная поверхность нагрева котлов состоит из трех пакетов, расположены в вертикальном газоходе. Каждый пакет набирается из П-образных ширм, выполненных из труб Ø 28×3 мм. Ширмы пакетов расположены параллельно фронту котла и установлены таким образом, что из трубы образуют шахматный пучок с шагами S 1 = 64 мм иS 2 = 40 мм. Боковые стены конвективного вертикального газохода закрыты трубами Ø 83×3,5 мм с шагомS = 128 мм, являющимися коллекторами для П-образных ширм конвективных пакетов.

Котлы полностью унифицированы между собой и отличаются только глубиной топочной камеры и конвективного газохода.

При работе на мазуте котлы по воде должны включаться по прямоточной схеме (подвод воды осуществляется в поверхности нагрева топочной камеры, а отвод воды – из конвективных поверхностей нагрева). При работе только на газообразном топливе включение котлов по воде выполняется по противоточной схеме (подвод вода – в конвективные поверхности нагрева, а отвод воды – из поверхностей нагрева топочной камеры).

Продукты горения выходят из топки через проход между задним экраном и потолком топочной камеры и движутся сверху вниз через конвективную шахту.

Техническая характеристика котлов типов КВ-ГМ-50-150, КВ-ГМ-100-150 приведена в табл. 3.14.

Водогрейные котлы типа ПТВМ предназначены для работы на газообразном (основное) и жидком (для кратковременной работы) топливе. Эти котлы имеют башенную компоновку, т.е. конвективные поверхности нагрева располагаются непосредственно над топочной камерой, выполненной в виде прямоугольной шахты. Топочная камера котлов полностью экранирована трубами Ø 60×3 мм, расположенными с относительным шагомS /d = 1,07. Топка котлов типа ПТВМ-180 помимо фронтового, заднего и двух боковых экранов имеет два ряда двухсветных экранов, которыми она разделяется на три сообщающиеся камеры.

Конвективные поверхности нагрева котлов типа ПТВМ различной теплопроизводительности однотипны и отличаются только длиной П-образных змеевиков и числом параллельных змеевиков, составляющих одну секцию. Змеевики выполнены из труб Ø 28×3 мм. Поперечный шаг труб равен S 1 = 64 мм, а продольный –S 2 = 33 мм. Трубы располагаются горизонтально, в шахматном порядке и омываются перпендикулярно к ним направленным газовым потоком.

Принципиальной особенностью котлов башенной компоновки является применение большого числа сравнительно мелких горелок с подводом воздуха от индивидуальных дутьевых вентиляторов. В качестве горелочных устройств на котлах типа ПТВМ используются газомазутные горелки с периферийным подводом газа и механическим распыливанием мазута. Число устанавливаемых горелок в зависимости от теплопроизводительности котла различно, но располагаются они во всех типоразмерах на двух противоположных сторонах поровну. Регулирование тепловой производительности котлов осуществляется изменением числа работающих горелок без изменения режима остальных при постоянном расходе воды и переменном температурном перепаде. Котлы работают на естественной тяге, и каждый котел имеет собственную дымовую трубу, высота которой от уровня земли должна быть не менее 55 м; как правило, трубы располагаются непосредственно над котлами и крепятся к их каркасу.

На рис. 3.21 показан котел ПТВМ-50. Газовые горелки размещаются на боковых стенах, поэтому трубы боковых экранов в местах установки горелок разведены. Фронтовой и задний экраны выполнены одинаково. Конвективные поверхности размещены по высоте в два ряда.

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/см 2).

В табл. 8.30, 8.33 приведены технические характеристики и комплектация котлов КВ-ГМ-50, КВ-ГМ-100, а на рис. 8.6 представлен профиль котла КВ-ГМ-100.

Топочная камера экранирована трубами диаметром 60 × 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 × 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 × 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 ша- гом s 1 = 64 и s 2 = 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 × 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 × 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. 8.4, а .

Рис. 8.6. 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; 6 – задняя стенка шахты;

– верхние; – 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 U -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. 8.4, 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.

Лабораторная работа №3

по дисциплине ЭНТТО

Тема работы: «Изучение работы парового котла».

Цель работы: Приобретение умений:

Анализировать работу котла аварийных ситуаций;

Выполнять схему циркуляции воды в котле.

1. Средства организации лабораторной работы:

1.1. Макеты котлов ДКВР 6,5×13, ДКВР 10×13, ДЕ 6,5×13, Е1/9.

1.2. Плакаты котлов, схемы котлов.

2. Источники информации:

2.1. Эстеркин Р.И. «Промышленные парогенерирующие установки».

Л «Энергия», 1980.

2.2.Эстеркин Р.И. «Эксплуатация, ремонт, наладка испытания теплотехнического оборудования» С.П. «Энергоатомиздат», 1991.

2.3. Волков М.А., Волков В.А. «Эксплуатация газифицированных котельных», М. Стройиздат, 1990.

2.4. Настоящее методическое пособие.

3. Вопросы для допуска студентов к лабораторной работе:

3.1. Назовите основные элементы котла ДКВР (2,5-6,5) ×13.

3.2. В чем отличие котла ДКВР 10×13 от ДКВР 6,5×13.

3.3. Назовите основные элементы парового котла ДКВР 20×13.

3.4. Назовите основные элементы парового котла ДЕ.

3.5. Какие трубы называются опускными, какие подъемными?

3.6. На чем основана циркуляция воды в барабанных котлах.

4. Вступительный инструктаж:

При пуске котла в работу подъем давления необходимо вести медленно. график подъема давления приводится в инструкции. Для котлов ДКВР и ДЕ время растопки котла 3-1,5 часа. Для сокращения времени растопки котлов горизонтальной ориентации необходимо пользоваться устройством для подогрева воды в нижнем барабане.

При пуске и работе котлов необходимо следить за тепловым расширением передних концов коллекторов экранов и барабанов, на которых установлены реперы.

Работа котла состоит в поддержании режима, установленного заводом изготовителем (производительность, давление пара, уровень воды. расход топлива, температура уходящих газов и т.д.). В процессе работы необходимо проверять состояние:

Вспомогательного оборудования (дымососов, вентиляторов, питательных насосов (рабочего и резервного). Резервный насос проверяется кратковременным пуском на холостом ходу.

Запорной арматуры, не допуская парения во фланцевых соединениях и сальниковых уплотнениях; предохранительных клапанов, путем подрыва водоуказательных приборов - продувкой.

Установленных контрольно-измерительных приборов котла, автоматики регулирования и безопасности. Показания приборов должны соответствовать режимной карте.

Газового тракта, постоянно проверяя образование неплотностей, через которые воздух подсасывается в дымоход и топку, что ведет к перерасходу электроэнергии и топлива.

Газогорелочного устройства, по цвету пламени, при нормальной работе цвет пламени голубой, по установленным приборам (давление газа и воздуха, расход газа, разряжение в топке).

В процессе работы для поддержания качества котловой воды производят непрерывную продувку из верхнего барабана для снижения солесодержания. Из коллекторов и нижнего барабана - периодическую продувку для удаления шлама. После периодической продувки труба после арматуры должна быть холодной.

Во время работы котла необходимо поддерживать заданное давление пара. Стрелка манометра не должна заходить за красную черту, соответствующую наивысшему рабочему давлению пара. При переходе стрелки за красную черту должны открываться предохранительные клапаны.

По мере загрязнения труб конвективного пуска в зависимости от характера отложений производят обдувку поверхностей нагрева котла, пароперегревателя и хвостовых поверхностей нагрева паром или воздухом. Перед обдувкой следует прогреть и продуть через дренаж участок паропровода до обдувочного аппарата.

Особое внимание уделяют своевременному выявлению повреждений труб поверхностей нагрева. При появлении свищей происходит интенсивное разрушение соседних труб. Неплотности в трубах можно выявить по шуму вытекающей среды, снижению уровня воды в барабане котла.

Выход из строя труб поверхностей нагрева паровых котлов наблюдается также из-за нарушения циркуляции воды. Для повышения надежности эксплуатации необходимо следить за поддержанием правильного режима горения, обеспечивать равномерное питание котла водой, не допускать резких колебаний давления пара и уровня воды в барабане котла, контролировать плотность продувочной арматуры.

В процессе работы котла могут возникнуть неисправности, результатом которых возможны аварии. Рассмотрим некоторые из них.

УПУСК ВОДЫ

Упуском воды называют снижение уровня воды в работающем котле ниже допустимого. При этом в водоуказательных приборах не видно уровня воды. Упуск воды опасен, так как стенки барабана котла, ранее охлаждавшиеся водой, начинают нагреваться горячими продуктами горения до температуры 700 °С и выше. В результате этого прочность металла уменьшается, что приводит к прогибу стенок, образованию трещин и разрыву. Разрыв особенно вероятен в тех случаях, когда после упуска воды проводится питание котла, так как при попадании воды на раскаленные стенки барабана котла он резко охлаждается с образованием трещин. Эта часть воды, быстро испаряясь, вызывает еще большее повышение давления пара в котле, вследствие чего может произойти взрыв.

Аварии из-за упуска воды происходят в основном вследствие нарушений обслуживающим персоналом производственных и должностных инструкций, низкой трудовой дисциплины рабочих, несоблюдения администрацией предприятия правил техники безопасности. Часто упуск воды происходит в результате технической неисправности водоуказательных приборов, продувочной и питательной арматуры, питательных и сигнальных устройств, а также вследствие вспенивания воды в котле, содержащей большое количество солей или щелочи.

ПЕРЕПИТКА КОТЛА ВОДОЙ

При превышении верхнего допустимого уровня, вода может забрасываться в паропровод. Попадание воды в паропровод приводит к возникновению гидравлических ударов, которые могут привести к разрушению паропровода или его прокладок во фланцевых соединениях.

Обнаружив перепитку воды в котле, продувают водоуказательные приборы для проверки правильности их показаний. Убедившись в перепитке воды, немедленно уменьшают или полностью прекращают питание котла водой и продувают коллекторы котла до тех пор, пока в барабане котла не установится нормальный уровень воды.

Если, несмотря на принятые меры, уровень воды в котле продолжает повышаться (уходит в верхний допустимый уровень водоуказательного прибора), прекращают горение в топке.

НАРУШЕНИЕ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЫ В КОТЛЕ

Эффективная и надежная работа парового котла в значительной степени зависит от нормальной циркуляции воды. При хорошей циркуляции исключается возможность повреждения конвективных и экранных труб из-за чрезмерного перегрева, уменьшается отложение накипи на внутренних поверхностях нагрева и выравнивается температура воды во всем котле. При этом снижаются местные температурные напряжения, являющиеся основной причиной образования трещин.

Основные причины нарушения циркуляции следующие:

Резкое снижение давления пара из-за быстрого увеличения нагрузки на котел;

Отложение накипи и шлама на внутренней поверхности опускных и кипятильных труб;

Опрокидывание циркуляции (попадание пара в опускные трубы из-за снижения уровня воды).

ВСПЕНИВАНИЕ И БРОСКИ ВОДЫ

Вспенивание и броски воды в котле могут привести к заброску воды в паропровод и вызвать аварию. Кроме того, при вспенивании, которое сопровождается быстрым повышением уровня воды в водоуказательной колонке, трудно следить за уровнем воды и можно допустить упуск ее. Иногда это сопровождается снижением температуры пара, ударами в паропроводе, пробиванием прокладок во фланцевом соединениях, приводящим к аварийной остановке котла или аварии.

Причинами вспенивания воды в котле могут быть неудовлетворительное качество питательной воды (наличие взвешенных веществ, масел, повышенная концентрация солей), недостаточная продувка и неправильный внутрикотловой режим (большое содержание фосфата в котловой воде).

При вспенивании воды снижают нагрузку котла, уменьшив питание и подачу топлива в топку, ведут непрерывную продувку котла, открывают дренажи паропровода. Для предотвращения повторного вспенивания проверяют качество котловой воды, устанавливают правильный водный режим, не допуская излишней щелочности котловой воды и попадания в нее масел.

ПОВЫШЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ПАРА

Повышение давления пара может привести к взрыву барабана котла. Причинами повышения давления пара являются: чрезмерная форсировка топки и резкий отказ потребителей от пара. При повышении давления пара необходимо уменьшить подачу топлива, а если эта мера не дает результатов, то аварийная остановка котла.

5. Методика выполнения лабораторной работы:

Получив задание, необходимые средства каждая микрогруппа приступает к выполнению лабораторной работы по следующему алгоритму.

5.1. Проанализировать основные моменты работы парового котла, указать их значимость

Подъем давления при растопке, перемещение барабанов и коллекторов;

Проверка состояния вспомогательного, арматуры, газовоздушного тракта, газовых горелок;

Выполнение технологических операций: регулирование процесса горения, продувку котла, обдувку поверхностей нагрева.

5.2. Рассмотреть аварийные ситуации. Определить причины возникновения, последствия, меры, которые необходимо принять, чтобы не допустить их развитие.

5.3. Рассмотреть схемы циркуляции воды, определить опускные и подъемные трубы экранов и конвективного пучка труб, проследить процесс парообразования.

1. Тема лабораторной работы.

2. Ваша индивидуальная цель.

3. Анализ значения контроля в процессе работы котла:

За перемещением элементов котла при нагреваниях;

Вспомогательным оборудованием;

Арматурой, предохранительными клапанами, водоуказательными приборами;

За КИП, какие приборы установлены и какие параметры контролируются.

4. Составить таблицу «Аварийные ситуации и пути их устранения» (Приложение 1).

5. Описать технологию получения пара по схеме циркуляции воды, согласно заданию. (Приложение 2).

6. Выполнить схему циркуляции, указав опускные и подъемные трубы экранов, конвективного пучка, путь движения пароводяной смеси.

Приложение 1

Аварийные ситуации и пути их устранения

Аварийная ситуация Причины возникновения Последствия, если не устранить ситуацию Способы устранения

7. Требования к умениям и навыкам после выполнения работы:

Студенты должны уметь:

Проводить анализ работы котла и аварийных ситуаций

Выполнять схему циркуляции воды в топочных экранах и конвективном пучке

Разрабатывать технологию получения пара.

8. Контроль умений и навыков, полученных в результате выполнения работы, будет осуществляться:

С учетом активности работы в микрогруппе

Умение анализировать и делать выводы при защите отчета

С учетом качества оформления отчета.

9. Задание на дом:

Студенты не успевшие оформить отчет и получить зачет, дооформить его и получить зачет в течении 3-х дней после проведения лабораторной работы.

Лабораторная работа №2

по дисциплине «ЭНТТО»

Тема: «Изучение работы водогрейного котла».

Цели работы:

1. Изучить работу водогрейного котла.

2. Понять причины, последствия резкого изменения параметров работы.

Источники информации:

1. Волков И.А., Волков В.А. «Эксплуатация газифицированных котельных».

2. Брюханов

3. Баранов П.А. «Предупреждение аварий котлов».

4. Эстеркин Р.И. «Эксплуатация, ремонт, наладка и испытания теплотехнического оборудования».

Вступительный инструктаж:

1. Основной особенностью водогрейных котлов является работа их при постоянном расходе сетевой воды и включении непосредственно в тепловую сеть.

2. Надежность и долговечность работы водогрейных котлов зависит главным образом от условий циркуляции воды и стойкости поверхностей нагрева к коррозии.

3. В циркуляционном контуре водогрейного котла недопустимо закипание воды, так как это приводит к гидравлическим ударам и может вывести котел из строя. Однако опасно не только общее закипание воды в отдельных обогреваемых трубах, но и поверхностное кипение. Под поверхностным кипением понимают образование пузырьков пара на внутренней поверхности труб водогрейного котла при средней температуре воды, меньше температуры кипения. Образование паровых пузырей на стенках трубы возможно только в случае достижения стенкой температур, превышающих температуру насыщения. Следовательно, во избежание поверхностного кипения необходим некоторый недогрев воды до температуры насыщения при давлении, равном давлению на выходе из котла.

4. Во избежание гидравлических ударов при эксплуатации водогрейных котлов недопустимы тепловые перекосы в топке. Отсутствие тепловых перекосов достигается при работе всех установленных горелок с одинаковой тепловой мощностью. Регулирование форсировки топки следует производить одинаковым изменением тепловой мощности всех работающих горелок.

5. Водогрейные котлы в течение большей части отопительного сезона эксплуатируются с низкими нагрузками при низких температурах обогреваемой среды и останавливаются на длительный срок в летнее время. Эти особенности работы котлов способствуют наружной и внутренней коррозии поверхностей нагрева.

6. Наиболее эффективным способом борьбы с коррозией является повышение температуры стенки труб, путем увеличения температуры воды на входе в водогрейный котел. При кратковременной работе на мазуте рекомендуется поддерживать температуру воды на входе в котел не менее 70 ºC, а при сжигании только сернистых мазутов - около 110 ºC. При сжигании природного газа или другого топлив, не содержащих серы, температура воды на входе в котел должна быть выше точки росы, то есть не менее 60 ºC. Поддержание указанных температур на входе в котел достигается смешением выходящей из котла воды с обратной сетевой водой, то есть рециркуляцией горячей воды. Схема включения водогрейного котла и рециркуляционного насоса в сеть показана на рис. 1. Горячая вода из выходного коллектора котла рециркуляционным насосом 2 подается во входной коллектор и, смешиваясь с обратной сетевой водой, подогревает ее. Заданная температура воды в теплосети при этом достигается направлением в нее обратной воды по перемычке 3.

7. Коррозия внутренних поверхностей труб водогрейных котлов происходит под действием кислорода и углекислоты. Деаэрация подпиточной воды вполне предохраняет внутренние поверхности нагрева от коррозии.

8. В целях предотвращения аварий водогрейных котлов, связанных с неправильными действиями персонала и другими причинами, в схемах автоматики предусматриваются сигнализация, автоматическая защита и блокировки. Для водогрейных котлов при сжигании газообразного и жидкого топлива предусмотрены устройства, автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам (форсункам) при:

Повышении или понижении давления газообразного топлива перед горелками;

Понижении давления жидкого топлива перед форсунками, кроме котлов, оборудованных ротационными форсунками;

Понижении давления воздуха перед горелками для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха;

Уменьшении разряжения в топке;

Повышении температуры воды на выходе из котла;

Повышении или понижении давления воды на выходе из котла;

Уменьшении расхода воды через котел;

Погасании факела горелок;

Неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения (только для котельных второй категории).

Во всех перечисленных случаях действия защиты автоматически закрываются отсечный клапан на подводе газа к зажигающим устройствам, отсечный клапан и задвижка на общем газопроводе (или на общем мазутопроводе) к котлу и отключаются все горелки.

При отключении котла автоматической защитой подается звуковой сигнал, включается световое табло, указывающее причину отключения.

Методика выполнения работы:

1. Создайте микрогруппы. Изучите материал вступительного инструктажа.

2. Оформите таблицу «Работа водогрейного котла».

Факторы, влияющие на работу водогрейного котла Как изменяет работу котла данный фактор Принимаемые меры по нормализации работы водогрейного котла

3. Разберите каждый случай прекращения подачи топлива автоматикой по алгоритму:

Причина отключения топлива

Чем она опасна, если не прекратить подачу топлива

Последствие работы котла, если не останавливать его работу.

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны уметь:

1. Выделять главное в тексте учебного материала.

2. Проводить анализ работы котла.

3. Устанавливать причины аварийных ситуаций, прогнозировать их последствия.

Контроль за выполнением работы будет осуществляться:

По активности работы студентов в микрогруппе при выполнении работы

По результатам анализа работы водогрейного котла.

Домашнее задание:

Студенты не успевшие оформить отчет должны это сделать дома.

Практическая работа №5

Тема: Изучение операций по пуску, обслуживанию во время работы и остановки парового котла на газовом топливе.

Цель занятия:

1. Изучить последовательность операций по пуску котла в работу.

2. Умение применять подученные знания в конкретных случаях.

3. Развитие самостоятельности при принятии решений.

1. Список использованной литературы:

1. Эстеркин Р.Н. «Эксплуатация, ремонт, наладка и испытания теплотехнического оборудования» Санкт-Петербург. Энергоатомиздат,

2. Волков М.А., Волков В.А., «Эксплуатация газифицированных котельных». Стройиздат. 1990 г.

3. Типовая инструкция для персонала котельной.

4. Онищенко Н.П. «Эксплуатация котельных установок». Москва. Агропромиздат. 1987 г.

5. Вергазов В.С. «Устройство и эксплуатация котлов». Москва. Стройиздат. 1991 г.

2. Вступительный инструктаж:

Для пуска котла впервые или после ремонта необходимо получить письменное распоряжение.

Перед растопкой котельного агрегата следует произвести тщательный внутренний и внешний осмотр его, системы газопроводов, вспомогательного оборудования, дымососа, вентилятора и питательного насоса, а также КИП и устройств автоматического регулирования.

При осмотре газопроводов в пределах котла необходимо обращать на следующее:

Исправность клапана отсекателя;

Соответствие давления газа и воздуха установленным нормам;

Исправность газовых задвижек и кранов;

Качество набивки сальника арматуры;

Плотность фланцевых соединений.

При наружном осмотре котлоагрегата проверяют:

Исправность топки и газоходов;

Запорных и регулирующих устройств;

Исправность продувочной арматуры;

Состояние питательных линий и паропроводов в пределах котла;

Исправность контрольно измерительных приборов, предохранительных клапанов, топки и газоходов;

Плавность хода заслонок и шиберов, осевых направляющих аппаратов, регулирующих подачу воздуха, газа, отходящих дымовых газов;

Исправность дымососа, вентилятора, питательного насоса;

Сняты ли заглушки у предохранительных клапанов и заглушки, отсоединяющих котлоагрегат от общих трубопроводов (паропровода, газопровода, питательной, спускной и продувочных линий).

При внутреннем осмотре проверяют:

Отсутствие в топке и газоходах людей, инструментов и посторонних предметов;

Состояние газовыпускных отверстий у горелок;

Состояние обмуровки топки;

Состояние экранных и конвективных поверхностей нагрева.

Закрывают люки и лазы и готовят котел к растопке. Для этого следует:

Открыть воздушник на верхнем барабане котла, а при его отсутствии приподнять предохранительный клапан;

Плотно закрыть вентили на продувочных и спускных линиях;

Заполнить котел водой до низшего уровня по водоуказательному стеклу;

После заполнения котла водой в течение 30 минут следить, не падает ли уровень воды в котле;

Открыть продувочный вентиль на пароперегревателе, при наличии пароперегревателя;

Провентилировать топку и дымоходы в течение 10-15 минут;

Установить тягу в верхней части топки 2-3 мм. вод. ст.;

Продуть газопроводы газом.

Процесс растопки и уход за топкой следует производить аналогично практическому занятию №4.

Как только из открытого воздушника пойдет пар его следует закрыть. После этого увеличить тягу, усилить горение в топке.

При давлении пара по манометру 0,5-1 кгс/см2 проверить действие предохранительных клапанов подрывом, продуть водоуказательные стекла, проверить манометр посадкой на нуль, убедиться в отсутствии утечки котловой воды на ощупь через вентили на продувочных и спускных линиях. Если вентили не пропускают, то линии за ними должны быть холодными.

Подняв давление до 3 кгс/см2, еще раз проверяют выше указанные манометры, а также при этом давлении разрешается подтягивать болты у люков барабанов и коллекторов, фланцевых соединений, если в этом есть необходимость.

Перед включением котла в паровую магистраль необходимо:

Проверить исправность предохранительных клапанов, водоуказательных приборов, манометра на верхнем барабане котла;

Плотность продувочной и спускной арматуры, взрывных предохранительных клапанов;

Работу питательных насосов;

Надежность работы автоматики безопасности и регулирования;

Продуть котел поочередно из низших точек;

Произвести прогрев паропровода котла (или всего паропровода, если пускается первый котел). Для этого открыть воздушный вентиль и дренаж.

Котельный агрегат включают в паровую магистраль, когда давление в нем будет равно или меньше на 0,5 кгс/см2 давления пара в магистрали. Если при этом в паропроводе возникнут толчки или гидравлические удары, необходимо немедленно прекратить включение котла, ослабить горение в топке и продолжать прогревать паропровод.

Во время работы персонал обязан внимательно следить за исправностью котлоагрегата и всего оборудования в целом и строго соблюдать установленный режим работы.

Особое внимание обращать на:

Уровень воды;

Давление пара;

Температуру перегрева пара и питательной воды;

Давления газа и воздуха;

Разряжение в топке.

Выполнять:

Проверку манометра посадкой на нуль и продувку водоуказательных стекол;

Подрыв предохранительных клапанов в установленные сроки;

Проверку резервных питательных насосов кратковременным пуском на холостом ходу (задвижка на линии нагнетания должна быть закрытой);

Продувку коллекторов и нижнего барабана;

Обдувку конвективных поверхностей нагрева.

Остановка также как и пуск котла производится по письменному распоряжению начальника котельной.

Перед остановкой необходимо продуть котел, уменьшить производительность горелок. Далее все действия по топке такие же как и в практическом занятии № ____ .

После прекращения горения в топке открывают продувку пароперегревателя, подпитывают котел водой до верхнего уровня по водоуказательному стеклу и отключают котел от паровой магистрали.

Следят за давлением пара. Дымосос и вентилятор после прекращения горения должны быть в работе еще 10-15 минут. 4-6 часов котел остывает при естественной тяге, затем для ускорения расхолаживания можно пустить дымосос. Спускать воду можно при температуре воды 70 ºС, если есть письменное распоряжение.

3. Методика выполнения занятия:

Подготовка котла к растопке

Растопка котла

Включение котла в паровую магистраль

Контроль в процессе работы

Остановка котла.

4. После проведения занятия:

Студент должен знать:

Устройство паровых котлов;

Типовую инструкцию для персонала котельных.

Студент должен уметь:

Подготавливать паровой котел к растопке;

Растопить котел;

Включать паровой котел в магистраль;

Выполнять контроль за установкой в процессе работы;

Остановить котел.

5.Контроль знаний и умений будет оцениваться:

По оформленному отчету

Ответам на вопросы.

1. На что нужно обращать внимание при наружном осмотре котла?

2. Когда можно подтягивать болты лазов и люков в процессе растопки?

3. При каком давлении необходимо проверить работу манометра, водоуказательных стекол и предохранительных клапанов при растопке котла?

4. Порядок пуска дымососов в работу?

5. С какой скоростью следует повышать давление в котле?

6. Как подготовить паропровод в работу?

7. Какие параметры контролируются в процессе работы котла?

8. Обязанности оператора при обдувке поверхностей нагрева.

9. Каковы обязанности оператора при плановой остановке котлоагрегата?

6. Домашнее задание: Л.1, задачи с 91 по 97; с 101 по 103, 106.

8.3. Устройство и работа котла КВ-ГМ-10-150

Котлы водогрейные газомазутные КВ-ГМ-10-150, КВ-ГМ-20-150, КВ-ГМ-30-150 предназначены для нагрева воды систем теплоснабжения до 150 °С, выполнены в горизонтальной компоновке и имеют топочную камеру с горизонтальным потоком топочных газов и конвективную шахту, по которым топочные газы идут снизу вверх. Котлы поставляются двумя транспортабельными блоками, имеют одинаковую конструкцию и отличаются лишь глубиной топочной камеры и конвективной шахты. Ширина между осями труб боковых экранов составляет 2580 мм. В табл. 8.1 приведены технические характеристики, а на рис. 8.2 – профиль котлов КВ-ГМ-10 (-20, -30).

Рис. 8.2. Продольный разрез водогрейных котлов КВ-ГМ-10 (-20, -30)

Таблица 8.1

	Характеристика котла
	Теплопроизводительность, Гкал/ч, МВт
	КПД, %: на газе / на мазуте
	Расход топлива: газ, м 3 /ч / мазут, кг/ч
	Расход воды, т/ч
	Радиационная поверхность,
	Конвективная поверхность,
	Температура уходящих газов: газ/мазут
	Гидравлическое сопротивле- ние, кгс/см 2
	Глубина топки L 1 , мм
	Глубина конвективной шах-
	Длина котла L 3 , мм
	Общая длина котла L 4 , мм

Топочная камера (топочный блок) полностью экранирована трубами диаметром 60 × 3 мм с шагом 64 мм, которые образуют:

Левый и правый боковые экраны топки – вертикальные трубы, приваренные к нижним и верхним коллекторам;

Передний (фронтовой) экран – изогнутые трубы, которые экранируют фронт и под (низ) топки; трубы приварены к переднему (фронтовому) и дальнему (подовому) коллекторам; передний (фронтовой) коллектор расположен ближе к поду, а над ним установлена горелка;

Промежуточный (поворотный) экран – вертикально-изогнутые трубы, установленные в два ряда, которые приварены к верхнему и нижнему коллекторам и выполнены в виде газоплотного экрана; поворотный экран не доходит до потолка топки, оставляя окно для прохода топочных газов из топки в камеру догорания.

Конвективный блок (шахта) имеет:

Фестонный экран – вертикально-изогнутые трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам, причем в верхней части трубы выполнены в виде газоплотного цельносварного экрана, а в нижней части стены трубы разведены в четырехрядный фестон; фестонный экран является одновременно задним экраном топки;

Заднюю стенку – вертикальные трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам;

Левую и правую боковые стенки шахты – вертикальные стояки (трубы диметром 83 × 3,5 мм, установленные с шагом 128 мм), приваренные к верхним и нижним коллекторам, а в эти стояки вварены три пакета горизонтально расположенных U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 × 3 мм.

На фронтовой стенке топки устанавливается одна газомазутная горелка РГМГ. Между промежуточным (поворотным) экраном топки и фестонным экраном расположена камера догорания. В соответствующих местах верхних и нижних коллекторов экранов топки и стенок конвективной шахты установлены заглушки (перегородки) для обеспечения многоходового движения воды по трубам – вверх, вниз и так далее. Для поддержания скоростей движения в пределах 0,9…1,9 м/с каждый тип котла имеет раз- личное число ходов воды.

Трубы задней стенки шахты имеют диаметр 60 × 3 мм и установлены с шагом 64 мм, а трубы фестонного экрана – диаметр 60 × 3 мм и установлены с шагом s 1 = 256 мм и s 2 = 180 мм. Все коллекторы и перепускные трубы котла имеют диаметр 219 × 10 мм. Все верхние коллекторы топки и конвективной шахты имеют воздушники для выпуска воздуха (при заполнении котла водой), а нижние – спускные вентили.

Газовоздушный тракт. Топливо и воздух подаются в горелку, а в топке образуется факел горения.

Теплота от топочных газов в топке передается всем экранным трубам (радиационным поверхностям нагрева), а от труб теплота передается воде, циркулирующей по экранам. Из топки, огибая сверху промежуточный (поворотный) газоплотный экран, топочные газы входят в камеру догорания, затем внизу проходят четырехрядный фестон, попадают в конвективную шахту, где теплота передается воде, циркулирующей по пакетам секций (ширм) и, пройдя шахту снизу вверх, топочные газы дымососом удаляются в дымовую трубу и в атмосферу.

Для удаления загрязнений и отложений с наружной поверхности труб конвективной шахты котлы оборудуются дробеочисткой, использующей чугунную дробь, которая подается в конвективную шахту.

Движение воды в котле КВ-ГМ-10-150 показано на рис. 8.3.

Обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в дальнюю (от фронта) часть нижнего коллектора левого бокового топочного экрана и распределяется по нему до заглушки.

После ряда подъемно-опускных движений по левому боковому экрану вода из нижнего коллектора по перепускной трубе переходит в фронтовой верхний коллектор переднего (фронтового) экрана.

Рис. 8.3. Схема циркуляции воды в котле КВ-ГМ-10-150 (КВ-ГМ-11,6-150):

По левой стороне фронтового и подового экрана вода поступает в нижний, дальний коллектор, откуда после ряда подъемно-опускных движений по правой стороне экрана вновь возвращается в фронтовой верхний коллектор. По перепускной трубе вода поступает в нижний коллектор правого бокового топочного экрана и после ряда подъемно-опускных движений по нему, из нижнего коллектора, по перепускной трубе, переходит в нижний коллектор поворотного (промежуточного) экрана. После ряда подъемно-опускных движений по промежуточному экрану вода из нижнего коллектора, по перепускной трубе переходит в нижний коллектор фестонного экрана, проходит его, поднимаясь и опускаясь, и из верхнего коллектора фестонного экрана поступает в верхний коллектор правой боковой стены конвективной шахты.

По стоякам и U-образным пакетам секций вода проходит сверху вниз правую боковую стенку шахты и из нижнего коллектора переходит в нижний коллектор задней стены конвективной шахты. После ряда подъемно-опускных движений из верхнего коллектора заднего экрана вода переходит в верхний коллектор левой боковой стены конвективной шахты и, проходя по стоякам и U-образным ширмам сверху вниз, вода из нижнего коллектора с температурой 150°С идет в теплосеть.

Движение воды в водогрейном газомазутном котле КВ-ГМ-20-150 показано на рис. 8.4.

Рис. 8.4. Схема циркуляции воды в котле КВ-ГМ-20-150 (КВ-ГМ-23,3-150):

– нижние коллекторы; – верхние коллекторы

Рис. 8.5. Схема циркуляции воды в котле КВ-ГМ-30-150 (КВ-ГМ-35-150):

– нижние коллекторы; – верхние коллекторы

Движение воды в водогрейном газомазутном котле КВ-ГМ-30-150 показано на рис. 8.5.

Обмуровка всех котлов облегченная, закрепляемая на трубах. Кирпичная кладка имеется лишь под трубами подового экрана и на фронтовой стене, в которой выкладывается амбразура для горелки.

8.4. Устройство и работа котла КВ-ГМ-50-150

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

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

Правый боковой экран – выполнен аналогично левому;

Конвективный блок (конвективная шахта) имеет:

Левую боковую стенку и левый потолочный экран конвективной шахты – выполнены аналогично правой стенки;

Газовоздушный тракт. Топливо и воздух подаются в горелки, а в топке образуется факел горения.

Контуры принудительной циркуляции воды. Основной режим движения воды представлен на рис. 8.4, а .

Рис. 8.6. Схема движения воды в котле КВ-ГМ-50-150:

а – основной режим; б – пиковый режим;

– верхние; – промежуточные; – нижние коллекторы

Лекция 7

9. Хвостовые поверхности нагрева

9.1. Коррозия поверхностей нагрева

Внутри труб происходит нагрев воды, парообразование, в связи с этим возможна коррозия от газов, растворенных в воде, а также отложение накипи на стенках труб. С наружной стороны поверхностей нагрева проходит процесс горения топлива, а также износ, загрязнение летучей золой и сажей. Очистку внешних поверхностей нагрева производят паром или сжатым воздухом с помощью обдувочных устройств.

Обдувочный аппарат представляет собой трубопровод с отверстиями или соплами, который подводится в газоходы котла, вращается вокруг оси, а пар или сжатый воздух, выходя с высокой скоростью, очищает внешние поверхности. Обдувку поверхностей нагрева котлов и экономайзеров необходимо начинать с обдувочного устройства, расположенного ближе к топке, и дальнейшую обдувку проводить по ходу газов и при полностью открытых лопатках направляющего аппарата дымососа, строго следя за тягой. Давление пара в обдувочном аппарате должно быть не менее 0,75 МПа (7,5 кг/см 2), а время обдувки не более 2 мин.

Высокотемпературная коррозия образуется при сжигании топлива, когда в продуктах сгорания имеются продукты (окислы) ванадия, отрицательно действующие на металл экранных труб и пароперегревателя. Для снижения этой коррозии необходимо сжигать топливо (обычно мазут) с меньшим коэффициентом избытка воздуха. Эту коррозию называют ванадиевой и ей подвержены экранные трубы топки.

Низкотемпературная коррозия образуется в результате конденсации капелек влаги (водяных паров) из продуктов сгорания (дымовых газов), т.е. образуется эффект точки «росы». Обычно эта температура зависит от вида сжигаемого топлива, состава продуктов сгорания и составляет + 65 °С при работе котлов на природном газе или малосернистом мазуте и + 90...110 °С – при работе на сернистом или высокосернистом мазуте. В продуктах сгорания имеются сернистые соединения, которые соединяются с каплями влаги и образуют сернокислые кислоты, отрицательно действующие на металлическую стенку. Поэтому для исключения низкотемпературной коррозии (т.е. конденсации водяных паров из топочных газов на внешней поверхности труб) необходимо, чтобы температура стенки была на 5…10 °С выше температуры точки «росы». Этому виду коррозии подвержены водогрейные котлы, воздухоподогреватели, водяные экономайзеры и др.

котельные установки , парогенераторы Котельные установки и парогенераторы котельных установок, их...

1 общая характеристика направления подготовки дипломир ованного специалиста по направлению « тепло энергетика»

Перечень образовательных программ

И эксплуатация энергетических установок: котлы, котельные установки , парогенераторы , испарители, турбины, вспомогательное тепломеханическое... 240 СД.02 Котельные установки и парогенераторы : общая характеристика современных котельных установок, их...

Составители учебно-тематического плана программы повышения квалификации

Программа

Модуль 1 «Водоподготовка»; модуль 2 «Котельные установки и парогенераторы» ; модуль 3 «Паротурбинные установки ТЭС и АЭС»; модуль 4 « ... . ун-т, 2007. 65 с. Модуль 2. «Котельные установки и парогенераторы» Лабораторные работы 1. Раздел 2. Темы 2.1, 2.2, ...