Вспомогательные водотрубные котлы

Таблица 9.1

Показатель	КВВА 7,5/28	КВВА 6/15	КВВ	КВВА 2,5/5	КВС 30/11-А	КВА 1/5	КАВ 6,3/7	КАВ 4/7
Паропроизводительность, т/ч	7,5		2,3	2,5			6,3
Давление пара, МПа	2,8	1,5	1,5	0,5	0,5	0,5	0,7	0,7
Температура питательной воды, °C
Расход топлива, т/ч	0,6	0,46	0,2	0,2	0,29	0,08	0,49	0,31
Площадь испарительной поверхности нагрева, м^2	—
КПД, %
Удельный паросъём, кг/(м^2·ч)	—
Масса котла с водой, т	1,6	1,8	2,4	0,8	1,3	0,8	1,9	1,4

Рис. 9.10 Принципиальные схемы водотрубных котлов отечественной постройки:

а) КВС 30/11-А: 1. Пароводяной коллектор.

2. Подъёмные трубы второго контура циркуляции.

3. Опускные трубы второго контура. 4. Водяной коллектор второго контура. 5. Водяной коллектор первого контура. 6. Трубы экрана. 7. Опускные трубы первого контура.

б) КВВА 2,5/5: 1. Пароводяной коллектор. 2. Опускные трубы. 3. Подъёмные трубы.

4. Форсунки. 5. Водяной коллектор. 6. Конвективный пучок труб. 7. Змеевики подсушки пара, идущего к форсункам.

в) КАВ: 1. Пароводяной коллектор. 2. Опускные трубы. 3, 5. Подъёмные трубы.

4. Водяной коллектор.

г) КВ 35: 1. Пароводяной коллектор. 2. Опускные трубы. 3, 6. Подъёмные трубы.

4. Водяной коллектор. 5. Подогреватель для поддержания котла в готовности.

7. Воздухоподогреватель.

Вспомогательный котёл КВ35 является прототипом всех котлов типа КВ. Паропроизводительность котла 35 т/ч, давление насыщенного пара 2,65 МПа, КПД 85%.

Модернизированный котёл КВ35-1 (рис. 9.11, а) отличается от КВ35 наличием двухсекционного змеевикового пароперегревателя. Это повысило КПД до 91%. Для поддержания котла в горячем резерве в водяном коллекторе размещён водоподогреватель, в котором используется греющий пар из главного котла.

Двухсекционный воздухоподогреватель в котле КВ1 (рис. 9.11, б) обеспечивает подогрев воздуха до 120°C. Благодаря увеличению поверхности нагрева воздухоподогревателя и снижению коэффициента избытка воздуха до 1,1 КПД повышен до 95%. Малый избыток воздуха обусловлен возможностью использовать уходящие газы в системе инертных газов для создания взрывобезопасной среды в танках.

Модернизированный котёл КВ1-1 (рис. 9.11, в) отличается от КВ1 наличием вертикального двухколлекторного пароперегревателя. Экономайзер и водоподогреватель в водяном коллекторе отсутствуют. КПД котла на 2% ниже, а паропроизводительность на 5 т/ч меньше, чем у КВ1.

Конструктивной особенностью котла КВ2 (рис. 9.11, г) является применение двухколлекторного петлевого пароперегревателя, поверхность которого выполнена из одного ряда петель. Паропроизводительность 25 т/ч, давление пара 1,75 МПа, КПД 84%.

Рис. 9.11 Схемы вспомогательных котлов типа КВ:

а) КВ35-1; б) КВ1; в) КВ1-1; г) КВ2.

1. Воздухоподогреватель. 2. Пароперегреватель. 3. Водоподогреватель. 4. Экономайзер.

Водотрубный котёл КВВА 12/15 (рис. 9.12) – однопроточный с естественной циркуляцией. Испарительная поверхность состоит из конвективного пучка 8 и экрана 5. Котёл имеет пароводяной 2 и водяной 7 коллекторы. Опускные трубы 6 расположены за экраном. Питательным насосом вода подаётся к патрубку 4. В пароводяном коллекторе 2 установлены дырчатые листы 1 и 3. Котёл оборудован паромеханическими форсунками: малой – с подачей топлива 200 кг/ч, двумя большими – с подачей топлива по 300 кг/ч. Максимальная паропроизводительность котла 12 т/ч при давлении 1,5 МПа.

Рис. 9.12 Водотрубный котёл КВВА 12/15

Котёл КАВ 6,3/7 (рис. 9.13) – двухколлекторный с естественной циркуляцией. Воздух подаётся к топочному устройству 8 с паромеханической форсункой через кожух котла, где подогревается. На пароводяном коллекторе 1 установлены: предохранительные клапаны (главный 2 и импульсный 3), стопорный клапан 4, питательный 5, верхней продувки, водоуказательный прибор 6, импульсный генератор 7, регулятор питания и другая арматура. На наружной обшивке расположены топливный 14 и регулирующий 13 блоки, другие элементы системы автоматики и приборы контроля. К фундаменту котёл крепят посредством четырёх опор 11 и стульев 12. Контроль процесса горения осуществляется через смотровое отверстие с крышкой 9.

Пароводяной 1 и водяной 10 коллекторы – сварные с овальными лазами 25 (рис. 9.14, а) для осмотра и ремонта. Циркуляционный контур представляет собой трубы конвективного пучка 29 и экрана 24 (размером 29,5×2,5 мм), а также ряд опускных труб 23 (44,5×3 мм), развальцованных в коллекторах.

Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду наружными 27 и внутренними 28 стенками котла образован кожух, через который движется воздух (нагреваясь при этом) перед поступлением в топку. Посредством распорных скоб 18, связей 15 и перегородок 17 достигается необходимая жёсткость в стенках кожуха. Для доступа к трубам в стенках корпуса предусмотрены окна, закрываемые крышками 26 с помощью задраек 30.

Для наблюдения за горением предусмотрены лючки 16, закрываемые крышками. Кирпичная кладка передней 20 и задней стенок в районе топки и частично в районе трубного пучка выполнена из огнеупорных шамотных кирпичей (рис. 9.14, б). Кирпичи крепят к внутренним стенкам болтами 33, головки которых устанавливают в отверстиях кирпича и замазывают раствором мертеля. Кирпичи в районе трубных пучков крепят на стальных элементах 32 с помощью раствора шамотного мертеля 31. Для кладки фурмы 19 используют фасонные огнеупорные кирпичи.

Опоры 21 крепят к переходным стульям 22 болтами с гайками. Для предотвращения повреждений котла в результате воздействия температурных деформаций одну из опор закрепляют неподвижно, а остальные – подвижно (что обеспечивается овальными отверстиями для болтов).

Паропроизводительность котлов типа КАВ 4 – 16 т/ч при давлении 0,7 – 1,6 МПа.

Рис. 9.13 Общий вид котла КАВ 6,3/7

Рис. 9.14 Котёл КАВ 6,3/7

Котёл КВ1 (рис. 9.15) предназначен для обеспечения паром (Рп до 2,7 МПа, Dк до 35 т/ч) грузовых и зачистных турбонасосов, а также подогрева нефти.

Рис. 9.15 Котёл КВ1

Котёл КВ1 состоит из пароводяного и водяного коллекторов, соединённых парообразующими трубами конвективного пучка 4 (29×3), а также опускными трубами 7 (57×3,5), закрытыми от прямого излучения из топки трубами экрана 6 (29×3). Котёл снабжён экономайзером 3, воздухоподогревателем 2, сажеобдувочными устройствами 1 и водоподогревателем 5 питательной воды, установленном в водяном коллекторе. Подогрев питательной воды перед подачей её в экономайзер предусмотрен с целью исключения низкотемпературной коррозии экономайзерных труб.

Экономайзер 3 представляет собой две секции, каждая из которых состоит из 22 двухходовых змеевиков 10, замыкающихся на входной 15, два промежуточных 13 и выходной 14 коллекторы. Змеевики 9 прикреплены к кронштейнам 11 и диафрагмам 12. Задние кронштейны опираются на опорные балки и могут перемещаться при тепловых расширениях змеевиков.

Воздухоподогреватель выполнен пятиходовым по ходу газов, для чего в газоходе имеются верхняя 17 и нижняя 16 камеры. Трубы воздухоподогревателя прикреплены к трубным доскам 8 посредством сварки. Котёл обслуживают топочные устройства с паромеханическими форсунками.

Вертикальный однопроточный котёл типаВагнер (рис. 9.16) вырабатывает пар в количестве 2,5 т/ч давлением 0,39 МПа. Котёл оборудован топочным устройством с ротационной форсункой и системой автоматического управления и защиты.

Рис. 9.16 Котёл Вагнер:

1. Пароводяной коллектор

2. Воздухоподогреватель

3. Экономайзер

4. Конвективный пучок труб

5. Водяной коллектор

6. Трубы экрана

7. Опускные трубы

8. Топочное устройство

Для возможности работы на воде сравнительно невысокого качества, особенно в случаях, когда она может быть загрязнена нефтепродуктами (на танкерах с дизельными установками), иногда используют двухконтурные котлы. Паропроизводительность котла на танкере типа «Луганск» 16 т/ч, давление в первом контуре 5,1 МПа, во втором – 1,6 МПа, расход топлива 1 т/ч.

Схема двухконтурного котла показана на рис. 9.17. Первый контур представляет собой обычный двухколлекторный водотрубный котёл с естественной циркуляцией. Топочное устройство с механической центробежной или ротационной форсункой 8. В первом контуре циркулирует одна и та же дистиллированная вода, поэтому нет опасений, что в трубах образуется накипь. Пополнять водой первый контур практически не требуется, т.к. утечки ничтожно малы и нет необходимости в его продувках.

Насыщенный пар, выработанный первым кон- туром, по трубам 3 поступает в петлевой испари- тель 5, размещённый в паровом коллекторе 4, и отдаёт свою теплоту воде второго контура. Затем этот пар, превратившись в конденсат, стекает по трубам 7 в водяной коллектор 10. От насоса 9 в паровой коллектор 4 поступает питательная вода. Испаряясь, она превращается во вторичный пар и направляется к потребителям. Котёл может быть оборудован пароперегревателем 1 и воздухо-подогревателем 2. Давление в паровом коллек- торе 6 примерно в 2 – 3 раза выше, чем в кол- лекторе 4, а разность температур первичного (греющего) и вторичного (рабочего) пара состав- ляет примерно 50°C. Испаряющаяся во втором контуре вода образует отложения, которые удаля- ют продувкой. По мере загрязнения наружных поверхностей испаритель вынимают и очищают.

Рис. 9.17 Схема двухконтурного котла

Особенность двухконтурного котла заключа- ется в том, что при сильных загрязнениях и упуске воды из второго контура аварии не произойдёт. КПД котлов находится в пределах 80 – 84%. Однако по сравнению с обычными водотрубными (одноконтурными) котлами эти котлы имеют более высокую стоимость, бóльшие размеры и бóльшую массу.

Дата добавления: 2015-06-27