Характеристики топкового обладнання

Основними характеристиками топкового обладнання є: теплові потужності топки та пальника, ККД топки, теплова напруга дзеркала горіння (перерізу топки) і об'єму.

Під тепловою потужністю топки Ф_т:т, МВт, розуміють кількість теплоти, що виділяється в одиницю часу у топці при спалюванні палива:

Ф_т.т.=ВQ_н^р, (4.1)

де В — витрата палива у топці, кг/с; Q_н^р — нижча теплота згоряння палива, МДж/кг.

Теплова потужність пальника Ф_т:п, МВт, дорівнює:

Ф_т:п = (4.2)

де п— кількість пальників, встановлених у топці.

ККД топки:

η_т = 100 — q₃ — q₄ — q₅— q₆. (4.3)

3. ПАРОВІ ТА ВОДОГРІЙНІ КОТЛИ.

3.1. ПАРОВІ КОТЛИ.

Парові котли, що застосовують у сільськогосподарському виробництві, поділяють на котли із надлишковим тиском пари до 70 кПа (до 0,7 аті) та котли із надлишковим тиском пари понад 70 кПа (понад 0,7 аті).

Котли низького тиску, що утворюють першу групу, використовують у сільському господарстві на тваринницьких фермах і комплексах, птахофермах для одержання пари і гарячої води з метою теплової обробки кормів, пастеризації молока, миття молочного посуду, санітарної обробки приміщень та на інші потреби гарячого водопостачання.

До їх числа відносять котли марок КТ-Ф-300, КТ-500, КТ-1000, КВ-300у, КЖ-Ф-500, КВ-ЗООЛ, Д-900, КУ-Ф-600, КГ-300, Д-721Г-Ф, КГ-1500.

Паровий котел КУ-Ф-600, розроблений на базі котла КЖ-1500, є котлом-утилізатором, що використовує теплоту газів, які викидаються газокомпресорними станціями магістральних газопроводів. Він застосовується на підприємствах з виробництва зневоднених кормів із трав та соломи і на відміну від інших названих вище котлів розвиває тиск пари до 150 КПа.

Технічна характеристика котлів вказаних марок наведена у таблиці 3.1.

3.1. Технічна характеристика парових котлів продуктивністю до 1,5т/год.

Марка котла	Паропродукти-вність, кг/год	Тиск пари, кПа	Температура пари, кПа	Витрата палива, кг/год	ККД,%
КТ-Ф-300		До 70			Не менше 76
КТ-500		До 70	Не менше 120		Не менше 76
КТ-1000		До 70	Не менше 120		Не менше 76
КВ-300у		До 70	--	26,3
КЖ-Ф-500		До 70	Не менше 120		Не менше 85
Д-900		До 70	Не менше 120	63,5	Не менше 91
КУ-Ф-600		До 150		--
КГ-300		До 70		--	Не менше 87
Д-721Г-Ф		До 70	Не менше 120	62,5
КГ-1500		До 70	Не менше 120		90...94

Термін експлуатації котлів малої продуктивності, наведених у табл. 4.1, які мають власну топку, становить 5 років, котла-утилізатора — 7 років. Технологічна схема котла Д-900 зображена на рис. 4.6.

Рисунок 4.6. Технологічна схема котла Д-900.

1 – вентилятор; 2 – форсунка; 3 – жарова труба; 4 – перший газохід; 5 – другий газохід; 6 – передня димова камера; 7 – барабан; 8 – сухопарник; 9 – димова камера другого газоходу; 10 – блок пароперегріву (перегрівник); 11 – блок водонагріву (економайзер); 12 – димохід; 13 – димова камера першого газоходу; 14 – підривний клапан; 15 – паливний насос.

Котел — горизонтальний, триходовий по газу, жаротрубодимогарного типу. Всередині барабана 7 розміщені жарова труба 3, газоходи першого 4 і другого 5 ступеня, димові камери 6, 9, 13. До складу котла входять пальник, що має дуттьовий вентилятор 1 і форсунку 2, економайзер (блок підігріву води) 11, перегрівник (блок перегріву) 10, сухопарник 8, системи подачі палива і води, магнітний протинакипний пристрій, запірну арматуру (клапани, вентилі тощо), запобіжні клапани, рівнемір, манометри.

Котел має систему автоматичного регулювання і безпеки його роботи, вторинні прилади системи автоматичного регулювання розміщені в окремо розміщеній від котельного агрегату електрошафі.

Парові котли Д-563, Д-564 є пересувними. В іншому вони мало відрізняються від парогенератора Д-721.

Парогенератор Д-563 має власний хід, що приводиться у рух чотиритактним карбюраторним двигуном потужністю 2,9 кВт або електродвигуном потужністю 3 кВт. Котел Д-564 монтують на полозках і транспортують трактором або автомобілем.

Останнім часом розпочато серійне виробництво котлів марок КВ-300у, КВ-330л, КГ-300, Д-721Г-Ф, КТ-Ф-300.

Котел КВ-300у, що випускається серійно з 1986 р., має продуктивність 300 кг/год, тиск пари 0,05 МПа, температура пари 120 °С, ККД котла—83%. Котел працює на важких фракціях рідкого палива.

Котел КВ-300л, на відміну від котла КВ-300у, працює на легких сортах рідкого палива. Основні технічні характеристики його такі: паропродуктивність—370 кг/год, ККД—до 90%. Значення параметрів пари такі самі, як і у котла КВ-300у.

Котел КГ-300 працює на газовому паливі. Паропродуктивність його 3000 кг/год, тиск пари — 0,06 МПа, температура пари 120 °С, ККД—до 87 %.

Котел Д-721Г-Ф працює на природному газі. Основні техніко-економічні показники такі: паропродуктивність —750 кг/год, тиск пари—0,07 МПа, температура — 120 °С, ККД - до 87 %.

Котел КТ-Ф-300 працює на твердому паливі. Паропродуктивність котла 300 кг/год, тиск і температура пари відповідно 0,05 МПа і 120 °С, ККД—до 76 %.

Котли серії Е вертикальні, водотрубні двобарабанні із природною циркуляцією, розраховані для роботи на твердому, рідкому та газоподібному паливі (їм відповідно присвоюються індекси І, ІМ, ІГ). Продуктивність котлів 1 т/год. Вироблювана пара тиском 0,78 МПа використовується підприємствами сільського господарства для виробничих та опалювальних потреб.

Екранні труби зв'язані із верхнім та нижнім барабанами двома вертикальними колекторами і двома нижніми колекторами.

Топка котла, що працює на твердому паливі, обладнана колосниковою решіткою. Топки, призначені для спалювання мазуту, комплектують пальниковим пристроєм АР-90.Для спалювання газу є змішувальний пальник із вентилятором

Автоматизовані котлоагрегати МЗК-7 (Е-1, 0-9)* і МЗК-8 (Е-0,4-9) являють собою вертикальні водотрубні котли з природною циркуляцією. Вони призначені для вироблення насиченої пари при тиску до 0,7 МПа. Пара використовується для виробничих та побутових потреб.

* Перша цифра вказує на паропродуктивність (т/год), друга—на абсолютний тиск пари (кгс/см²); букви — на вид палива.

Котли випускаються двох типорозмірів по паропродуктивності: на 1000 кг/год (МЗК-7) та 400 кг/год (МЗК-8).

Вони працюють на природному газі—МЗК-7Г (Е-1, 0-9Г), МЗК-8Г (Е-0.4-9Г); на рідкому паливі (дизельному, пічному паливі та соляровому маслі)—МЗК-7Ж (Е-1.0-9Ж), МЗК-8Ж (П-0.4-9Ж).

Вода у котел подається насосом типу ПН, що приводиться у дію електродвигуном АОЛ-2-12-4.

Котел обладнаний дуттьовим вентилятором типу ВД-2,7, що працює від електродвигуна АОЛ-2-12-2.

Котельні агрегати МЗК-7 та МЗК-8 повністю автоматизовані.

Основні технічні дані котлів серії Е наведені у таблиці 3.2.

3.2. Технічна характеристика котлів типу Е.

Марка котла	Паропродуктивність, т/год	Теплова потужність, кВт	Загальна площа поверхні нагріву, м^3	Вид палива	Витрата палива, кг/год (для газу (м^3/год)	ККД, %	Маса, кг
Е-1/9-1	1,0		30,0	Вугілля	134,5	72,8
Е-1/9-1М	1,0		30,0	Мазут	82,6	80,5
Е-1/9-1Г	1,0		30,0	Газ	90,1	86,0
Е-1/9-1Г (МЗК-7Г)	1,0		17,1	Газ		86,0
Е-0,4-9Г (МЗК-8Г)	0,4		7,4	Газ		86,0
Е-1,0-9Ж (МЗК-7Ж)	1,0		17,1	Дизельне		84,0
Е-0,4-9Ж (МЗК-8Ж)	0,4		7,4	Дизельне		84,0

Котли типу ДКВР (стаціонарні двобарабанні водотрубні реконструйовані) випускаються продуктивністю 2,5; 4;6,5; 10 і 20 т/год на надлишковому тиску 1,27 МПа. Котли (крім тих, що мають продуктивність 2,5 т/год) призначені для вироблення як насиченої, так і перегрітої пари температурою 250 °С. Крім того, випускаються котли продуктивністю 6,5; 10; 20 т/год на тиск 2,25 МПа і температуру пари 440 °С.

Всі котли на надлишковий тиск 1,27 МПа виконують за єдиною конструктивною схемою. Схема котла ДКВР-4-13 наведена на рис. 4.7. Котел складається з верхнього 5 і нижнього 8 барабанів, розміщених паралельно і з'єднаних пучками труб, що складають конвективну поверхню нагріву. Поперечною перегородкою конвективний пучок верхнього барабана поділено на дві частини. Від передньої частини верхнього барабана виходять екранні труби топки.

Рисунок 4.7. Паровий котел ДКВР-4-13 з топкою ПМЗ-РПК.

1 – колосникова решітка з поворотними колосниками РПК; 2 – пневмозакидач ПМЗ; 3 – вугільний ящик; 4 – топковий екран; 5 – верхній барабан; 6 – труби конвективного пучка; 7 – обдувний пристрій; 8 – нижній барабан; 9 – інжектор; 10 – шлаковий бункер; 11 – повітропровід.

Топкова камера складається із власне топки і камери догоряння. Призначення останньої — усунути можливість досягнення полум'ям конвективного пучка, а також поліпшити догоряння палива. Котли випускають із топками для спалювання газоподібного, рідкого і твердого (у шарі) палива. Наприклад, на рис. 4.6 топка, що обладнана пневмозакидачем, призначена для спалювання твердого палива. Температура відхідних газів 300...400 °С, а при установці економайзера 140...180 °С.

Утворювана в екранних трубах пароводяна суміш надходить у водяний простір верхнього барабана. По трубах з першого газоходу пароводяна суміш із нижнього барабана піднімається у верхній, а по трубах другого газоходу, навпаки, опускається з верхнього у нижній барабан. Тим самим забезпечується природна циркуляція води у котлі.

Пара, утворювана у верхньому барабані (барабан має паровий простір) надходить споживачеві. При наявності перегрівника пара надходить у пароперегрівник, а потім — до споживача.

Парові котли ДКВР відрізняються досить високою економічністю, невеликою масою, простотою конструкції і транспортабельністю. Основні технічні характеристики ДКВР наведені у таблиці 3.3.

3.3.Технічна характеристика котлів ДКВР.

Марка котла	Теплопродуктивність, т/год	Теплова потужність, МВт	Поверхня нагріву екранів, м^3	Поверхня нагріву конвективних поверхонь, м^3	Поверхня нагріву економайзера, м^3	ККД, %, при роботі на	Маса, кг
вугіллі	мазуті	газі
ДКВР 2,5-13	2,5	1,75	16,7		70,8		88,5	90,0
ДКВР 4-13	4,0	2,91	21,0		106,0		89,8	90,8
ДКВР 6,5-13	6,5	4,88	27,0		165,0		89,8	91,8
ДКВР 10-13		7,56	37,0		248,0		88,5	91,8
ДКВР 20-13		15,0	59,7		168,0		90,0	90,6	--

Останнім часом на зміну котлам ДКВР розроблені котли ДЕ продуктивністю 4; 6,5; 10; 16 і 25 т/год;для роботи на газі та мазуті і котли КЕ продуктивністю 2,5; 4; 6,5; 10;25 т/год із шаровими топковими пристроями для роботи на твердому паливі.

Котли КЕ-2,5 обладнують напівмеханічннми топками (з ручними поворотними колосниками) та пневмомеханічними закидувачами палива. У котлах КЕ великої паропродуктивності встановлені пневмомеханічні закидувачі і стрічкові ланцюгові решітки.

Для потреб сільського господарства промисловість випускає вертикальні водотрубні парові котли ПКН-1с і ПКН-2с, що працюють на рідкому паливі. Котел ПКН-1с призначений для одержання пари тиском 0,9 МПа. Робочий тиск котла 0,784 МПа, паропродуктивність 1 т/год.

Котли двобарабанні з екранами. Останні з’єднані із двома верхніми і двома нижніми колекторами. Котли оснащені блоками для докотлової обробки води.

3.2. ВОДОГРІЙНІ КОТЛИ

Чавунні секційні котли призначені для теплопостачання опалювально-виробничих приміщень споживачів. Вони працюють із тиском у системі до 0,51 МПа і температурою нагрівної води до 95 °С. Допускається робота водогрійних котлів з температурою гарячої води до 115 °С Циркуляція води у котлах природна. Водогрійні чавунні котли поділяють на три групи: КЧ-1, КЧ-2 і КЧ-3. До першої групи (КЧ-1) відносять котли з тепловою потужністю однієї секції 11,6 кВт (загальна теплова потужність котла дорівнює 81.5...232 кВт) Площа умовної поверхні нагріву (УПН*) цих котлів коливається в межах 7,1...20 м². Їх використовують в основному для опалення окремих квартир та малоповерхових споруд.

Теплова потужність котлів КЧ-2 коливається у межах 328...1300 кВт (однієї секції - 23,2 кВт), площа умовної поверхні нагріву 29...112м². До котлів КЧ-2 відносяться котли типу “Універсал”.

Для котлів КЧ-3 характерні такі дані: теплова потужність – 652...1815 кВт (однієї секції – 34,8 кВт); площа умовної поверхні нагріву 56...166 м². До цієї групи відносять котли типу «Энергия», «Тула», «Минск» та ін. При встановленні парозбірників котли груп КЧ-2 та КЧ-,3 можуть бути використані для одержання насиченої пари із надлишковим тиском 0,068 МПа.

Чавунний спеціальний водогрійний котел «Универсал-6» (рис. 4.8) залежно від кількості секцій випускають семи типорозмірів за потужністю у водогрійному та паровому виконанні. Він пристосований для спалювання різних видів палива. При цьому змінюють висоту топки шляхом регулювання положення колосникової решітки по висоті. У сільській місцевості для опалення використовують малометражні водогрійні котли ВНИИСТО-Мч та інші (табл. 3.4). Топки цих котлів пристосовані для спалювання твердого палива.

3.4. Технічна характеристика чавунних водогрійних котлів.

Марка котла	Площа поверхні нагріву дійсна, м^2	Кількість секцій, шт.	Теплова потужність котла, МВт	Маса, кг
ВНИИСТО-Мч	1,18...3,74	4...11	0,012...0,049	214...479
“Универсал”	12,4...36,8	12...32	0,130...0,360	1393...3012
“Универсал-2”	26,7		0,267
“Универсал-3”	18,2...40,6	14...30	0,192...0,424	1628...3108
“Универсал-4”	21,4...55,4	14...34	0,215...0,558	1707...3597
“Универсал-5”	15,2...42,1	14...38	0,229...0,520	1545...3595
“Универсал-6”	8,4...15,8	9...17	0,151...0,286	972...1580
“Энергия-3”	36,8...73,6	18...34	0,419...0,537	3062...4203
“Энергия-6”	27,9...52,7	20...36	0,436...0,735	2860...4758

Стальні водогрійні котли мають велику надійність роботи у разі перегріву. Недоліком є піддатливість до корозії.

Секційний котел «НИИСТУ-5» призначений для вироблення гарячої води температурою 155 °С. Він може бути переобладнаний у паровий котел із надлишковим тиском 0,068МПа. Паливом служить антрацит, високоякісне кам’яне вугілля або газ.

Котел марки НР-18 працює на газі, антрациті, бурому вугіллі. Його виготовляють у трьох модифікаціях—з площею поверхні нагріву 27, 40 і 53 м². Максимальне значення температури гарячої води — 115 °С.

Для централізованого теплопостачання великих господарств використовують водогрійні котли типу ТВГ, що працюють на природному газі.

Останнім часом промисловість випускає котли нової уніфікованої серії трьох модифікацій: КВ-ГМ (КВ — котел водогрійний, ГМ— газомазутний); КВ-ТС (КВ — котел водогрійний, Т — тверде паливо, С — шаровий спосіб спалювання); КВ-ТК (КВ—котел водогрійний, Т—тверде паливо, К—камерний спосіб спалювання), їх поділяють на чотири групи. До першої відносять котли невеликої теплопродуктивності (теплової потужності 4,6 та 7,5 МВт).

Вони пристосовані для роботи на твердому, рідкому та газоподібному паливі. Друга група включає котли потужністю 11,6; 23,3 і 35 МВт. До третьої групи входять котли теплової потужності 58,116 і 209 МВт. Працюють вони на рідкому та газоподібному паливі. Котли, що за своїми тепловими характеристиками відносяться до третьої групи, але призначені для роботи на твердому паливі, становлять четверту групу котлів.

Рисунок 4.8. Чавунний секційний водогрійний котел “Універсал-6”

1 – ніпель на виході гарячої води; 2 – середня секція; 3 - крайня секція; 4 – обмурування; 5 – ніпель на вході зворотної води; 6 – газохід.

Технічні характеристики сталевих водогрійних котлів наведені у табл. 3.5.

3.5.Технічна характеристика сталевих водогрійних котлів.

Марка котла	Поверхня нагріву, м^2	Теплова потужність, МВт	ККД, %	Габаритні розміри, мм
довжина	ширина	висота
НИИСТУ-5	46,5	0,733	72...85
ТВГ-4	--	5,0
ТВГ-8	--	9,55
КВ-ГМ-4	127,3	4,64	86...90
КВ-ГМ-6,5	199,3	7,54	87...91
КВ-ГМ-10	282,3	11,63	89...90
КВ-ГМ-20	323,4	23,25	87...90
КВ-ГМ-30	--	34,9	90...91

Дата добавления: 2014-12-25