Инструкции по эксплуатации котла дквр 10 13. Котлы паровые высокого давления ДКВр – конструкция, принцип работы, выбор, цена

1. Краткое описание котла типа ДКВР.

ДКВР – двухбарабанный паровой котел, вертикально-водотрубный, реконструированный с естественной циркуляцией и уравновешенной тягой, предназначен для выработки насыщенного пара.

Расположение барабанов продольное. Движение газов в котлах горизонтальное с несколькими поворотами или без поворотов, но с изменением сечения по ходу газов.

Котлы относятся к системе котлов горизонтальной ориентации, т.е. увеличение паропроизводительности идет за счет их развития в длину и ширину при сохранении высоты.

Котлы выпускаются Бийским котельным заводом производительностью 2,5; 4; 6,5; 10 и 20 т./ч. С избыточным давлением пара на выходе из котла (для котлов с пароперегревателем – давление пара за перегревателем) 1,3 МПа и некоторые типы котлов с давлением 2,3 и 3,9 МПа. Перегрев пара у котлов с давлением 1,3 МПа до 250˚C, с давлением 2,3 МПа – до 370˚C, с давлением 3,9 МПа – до 440˚C.

Котлы применяются при работе на твердом, жидком и газообразном топливе. Вид используемого топлива диктует особенности компоновочных решений котла.

Газомазутные котлы типа ДКВР имеют камерную топку.

Котлы паропроизводительностью 2.5; 4; 6,5 т/ч выполняются с удлиненным верхним барабаном, 10 т/ч – с удлиненным и коротким верхним барабаном, 20 т/ч – с коротким верхним барабаном.

Газомазутные котлы ДКВР – 2,5; 4; 6,5 т/ч с избыточным давлением 1,3 МПа выпускаются с низкой компоновкой в тяжелой и облегченной обмуровке, котлы ДКВР – 10 т/ч – с высокой компоновкой в тяжелой обмуровке и с низкой компоновкой в тяжелой и облегченной обмуровке, ДКВР–20 т/ч – с высокой компоновкой и облегченной обмуровкой.

Котлы ДКВР – 2,5; 4; 6,5; 10 т/ч с удлиненным барабаном поставляются в полностью собранном виде без обмуровки.

Котлы ДКВР 10 и 20 т/ч с коротким барабаном поставляются 3 блоками: передний топочный блок, задний топочный блок, блок конвективного пучка. Котлы с облегченной обмуровкой могут поставляться вместе с обмуровкой.

Котлы с удлиненным верхним барабаном имеют одну ступень испарения, с коротким верхним барабаном – две ступени испарения.

Схема котла ДКВР с длинным верхним барабаном приведена на рисунке 1, с коротким - на рисунке 2.

Конструктивная схема котлов ДКВР – 2,5; 4; 6,5; 10 т/ч с длинным верхним барабаном одинакова (рис 3).

Котлы ДКВР – 2,5; 4; 6,5; т/ч в топке имеют два боковых экрана – фронтового и заднего экранов у них нет. Котлы паропроизводительностью 10 и 20 т/ч имеют 4 экрана: фронтовой, задний и два боковых. Боковые экраны одинаковые. Фронтовой экран отличается от заднего меньшим количеством труб (часть стены занята горелками) и схема питания. Задний экран установлен перед шамотной перегородкой.

Трубы боковых экранов завальцованы в верхнем барабане. Нижние концы труб баковых экранов приварены к нижним коллекторам (камерам), которые расположены под выступающей частью верхнего барабана возле обмуровки боковых стен. Для создания циркуляционного контура передний конец каждого экранного коллектора соединен опускной не обогреваемой трубой с верхним барабаном, а задний конец – перепускной (соединительный) трубой с нижним барабаном.

Вода поступает в боковые экраны одновременно из верхнего барабана по передним опускным трубам и из нижнего барабана по перепускным трубам. Такая схема питания боковых экранов повышает надежность работы котла при понижении уровня воды в верхнем барабане и повышает кратность циркуляции.

Схема парового котла типа ДКВР с длинным верхним барабаном.

1-продувочный вентиль; 2-предохранительный клапан; 3-водоуказательное стекло;

4-регулятор питания; 5-вентиль ввода химикатов; 6-обратный клапан; 7-вентиль насыщенного пара; 8-верхний барабан; 9-обдувочная линия; 10-вентиль перегретого пара; 11-спускной вентиль; 12-пароперегреватель; 13-вентили для спуска воды из котла; 14-нижний барабан; 15-кипятильные трубы; 16-экранный коллектор; 17-экранная труба; 18-водоопускная труба.

Паровой котел типа ДКВР с коротким верхним барабаном

1-нижний экранный коллектор; 2-потолочные экранные трубы; 3-верхний экранный коллектор; 4-выносной циклон; 5-пароперепускная труба; 6-верхний барабан; 7-кипятильные трубы; 8-нижний барабан.

Конструктивная схема котла ДКВР – 6,5 с газомазутной топкой.

Верхние концы труб заднего и бокового экранов завальцованы в верхний барабан, а нижние – в коллекторы. Фронтовой экран получает воду из верхнего барабана по отдельной не обогреваемой трубе, а задний экран – по перепускной трубе из нижнего барабана.

Циркуляция в кипятильных трубах конвективного пучка происходит за счет бурного испарения воды в передних рядах труб, так как они ближе расположены к топке и омываются более горячими газами, чем задние, в следствии чего в задних трубах, расположенных на выходе из котла, вода идет не вверх, а вниз.

Камера догорания отделяется от конвективного пучка шамотной перегородкой, устанавливаемой между первым и вторым рядами кипятильных труб, в следствие чего первый ряд конвективного пучка является одновременно и задним экраном камеры догорания.

Внутри конвективного пучка устанавливается поперечная чугунная перегородка, разделяющая его на 1 и 2 газоходы, по которым движутся дымовые газы, поперечно омывающие все кипятильные трубы. После этого они выходят из котла через специальное окно, расположенное с левой стороны в задней стенке.

В котлах с перегревом пара пароперегреватель устанавливается в первом газоходе после 2 – 3 ряда кипятильных труб (вместо части кипятильных труб).

Питательная вода подается в верхний барабан и в его водяном пространстве распределяется по перфорированной трубе.

Барабан оборудован устройствами для непрерывной продувки, предохранительными клапанами, водоуказательными приборами и сепарационными устройствами, состоящими из жалюзи и дырчатых листов.

Нижний барабан является шламоотстойником и из него по перфорированной трубе производится периодическая продувка. В нижнем барабане устанавливается труба для прогрева котла паром при растопке.

Газомазутные блочные котлы ДКВР-10 и ДКВР-20 с коротким верхним барабаном (рис.2 и рис.4) имеют особенности по сравнению с вышеописанными котлами.

В этих котлах применяется двух ступенчатая схема испарения. Первая ступень испарения включает конвективный пучок, фронтовой и задний экраны, боковые экраны заднего топочного блока. Баковые экраны переднего топочного блока включены во вторую ступень испарения. Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются выносные циклоны центробежного типа.

Верхние и нижние концы топочных экранов приварены к коллекторам (камерам), что обеспечивает разбивку на блоки, но увеличивает сопротивление циркуляционного контура. Для увеличения скорости циркуляции в контур введены не обогреваемые рециркуляционные трубы.

Трубы боковых экранов котла закрывают потолок топочной камеры. Нижние концы боковых экранных труб приварены к нижним коллекторам, т.е. трубы правого экрана приварены к правому коллектору, а трубы левого экрана – к левому коллектору.

Верхние концы экранных труб соединены с коллекторами иначе. Конец первой трубы правого экрана приварен к правому коллектору, а все остальные трубы приварены к левому коллектору. Таким же образом расположены концы экранных труб левого ряда, благодаря чему на потолке они образуют потолочный экран (рис 5).

Фронтовой и задний экраны закрывают часть фронтовой и задней стенки топки.

На наклонной части заднего экрана установлена шамотная перегородка, разделяющая топочную камеру на собственно топку и камеру догорания.

Блок конвективного пучка котла ДКВР-20 включает верхний и нижний барабаны одинакового размера и пучок кипятильных труб пролетного типа с коридорами по краям, как у котлов производительностью 2,5;4;6,5;10 т/ч. Вторая часть конвективного пучка коридоров не имеет. Обе части имеют коридорное расположение труб с теми же шагами, что и у всех остальных котлов типа ДКВР.

Котел ДКВР-20-13

1-газомазутная горелка; 2-боковые экраны; 3-выносной циклон; 4-короб взрывного предохранительного клапана; 5-задний топочный блок; 6-конвективная поверхность нагрева (конвективный блок); 7-изоляция верхнего барабана; 8-нижний барабан; 9-задний экран.

Для улучшения омывания газами первой части пучка за 6 рядом труб должны быть установлены диафрагмы из шамотного кирпича, перекрывающие боковые коридоры. При отсутствии диафрагм температура за котлом может повыситься до 500˚C.

Питательная вода по питательным трубопроводам 15 поступает в верхний барабан 16, где смешивается с котловой водой. Из верхнего барабана по последним рядам труб конвективного пучка 18 вода опускается в нижний барабан 17, откуда по подпиточным трубам 21 направляется в циклоны 8. Из циклонов по опускным трубам 26 вода подается к нижним коллекторам (камерам) 24 боковых экранов 22 второй ступени испарения, пароводяная смесь поднимается в верхние камеры 10 этих экранов, откуда поступает по трубам 9 в выносные циклоны 8, в которых разделяется на пар и воду. Вода по трубам 31 опускается в нижние камеры 20 экранов, отсепарированный пар по перепускным трубам 12 отводится в верхний барабан. Циклоны (их 2) соединены между собой перепускной трубой 25.

Паровые котлы типа ДКВР.

Рис. 7.17. Паровой котел ДКВР-6,5-13 :
I - топочная камера; 2- верхний барабан; 3 - манометр; 4- предохранительный клапан; 5- питательные трубопроводы; 6- сепарационное устройство; 7 - легкоплавкая пробка; 8 - камера догорания; 9 - перегородка; 10 - кипятильный пучок труб; 11 - трубопровод непрерывной продувки; 12 - обдувочное устройство; 13 - нижний барабан; 14 - трубопровод периодической продувки; 15 - кирпичная стенка; 16 - коллектор

Вертикально-водотрубные котлы типа ДКВР предназначены для выработки насыщенного и перегретого пара с температурой 250, 370 и 440 °С, имеют несколько типоразмеров в зависимости от рабочего давления пара 1,4; 2,4; 3,9 МПа и номинальной паропроизводительности 2,5; 4; 6,5; 10; 20; 35 т/ч.
Котлы типа ДКВР являются унифицированными. Они представляют собой двухбарабанные вертикально-водотрубные котлы с естественной циркуляцией. По длине верхнего барабана котлы ДКВР имеют две модификации - с длинным барабаном и укороченным. У котлов паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5 и 10 т/ч (раннего выпуска) верхний барабан значительно длиннее нижнего. У котлов паропроизводительностью 10 т/ч последней модификации, а также 20 и 35 т/ч верхний барабан значительно укорочен. Комплекция котлов типа ДКВР теми или иными топочными устройствами зависит от вида топлива. Котлы ДКВР-2,5-13, ДКВР- 4-13 и ДКВР-6,5-13 имеют одинаковое конструктивное оформление.
Для примера на рис. 7.17 приведено устройство котла ДКВР- 6,5-13. Два барабана котла - верхний 2 и нижний 13 - изготовлены из стали 16ГС и имеют одинаковый внутренний диаметр 1 ООО мм. Нижний барабан укорочен на размер топки. Котел имеет экранированную топочную камеру 1 и развитый кипятильный пучок труб 10. Топочные экраны и трубы кипятильного пучка выполнены из труб 051 х 2,5 мм. Топочная камера разделена кирпичной стенкой 15 на собственно топку и камеру догорания, устраняющую опасность затягивания пламени в пучок кипятильных труб, а также снижающую потери от химической неполноты сгорания.
Ход движения продуктов горения топлива в котлах разных типов схематично показан на рис. 7.18, а - в. Дымовые газы из топки выходят через окно, расположенное в правом углу стены топки, и поступают в камеру догорания (см. рис. 7.17). С помощью двух перегородок 9, шамотной (первая по ходу газов) и чугунной, внутри котла образуются два газохода, по которым движутся дымовые газы, поперечно омывающие все трубы конвективного пучка. После этого они выходят из котла через специальное окно, расположенное с левой стороны в задней стене котла.
Верхний барабан в передней части соединен с двумя коллекторами 16 трубами, образующими два боковых топочных экрана. Одним концом экранные трубы ввальцованы в верхний барабан, а другим приварены к коллекторам 0108x4 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 110 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) питательным трубопроводам 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 бара¬баны котла и кипятильный пучок. Опускными трубами этого контура являются трубы наименее обогреваемых последних рядов (по ходу газов) кипятильного пучка.


Рис. 7.18. Схема движения газов в котлах ДКВР (а), ДЕ-4, -6,5, -10 (б) и ДЕ-16, -25 (в) :
Г - газ; В - воздух; ПГ - продукты горения

Вода по опускным трубам поступает из верхнего барабана в нижний, а пароводяная смесь по остальным трубам 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 из жалюзи и дырчатого листа, улавливающее капли уносимой с паром котловой воды. При необходимости производства перегретого пара пароперегреватель устанавливают после второго или третьего ряда труб кипятильного пучка, заменяя часть его труб. Для котлов с давлением 1,4 МПа и перегревом 225... 250 °С пароперегреватель выполняют из одной вертикальной петли, а для котлов давлением 2,4 МПа - из нескольких петель труб 032 х 3 мм.
В нижней части верхнего барабана имеются патрубок, через который осуществляется непрерывная продувка котла (см. рис. 7.17, поз. 11) с целью 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; из него по специальному перфорированному трубопроводу 14 проводится периодическая продувка котла. Кроме того, в нижнем барабане имеются линия для слива воды и устройство для подогрева паром в период растопки котла.
На верхнем барабане установлены два водоуказательных стекла, манометр 3, предохранительные клапаны 4, имеется патрубок для отбора пара на собственные нужды, парозапорный вентиль. Для защиты обмуровки и газоходов от разрушения и предотвращения возможных взрывов котла в верхних частях топки и кипятильного пучка расположены взрывные предохранительные клапаны. Для очистки наружных поверхностей труб от загрязнений котел оборудуют обдувочным устройством 12 - вращающейся трубой с соплами. Обдувка выполняется паром.
Рассматриваемый котел не имеет несущего каркаса, трубно-барабанная система его размещается на опорной раме, с помощью которой котел крепится к фундаменту.
Паровые котлы производительностью 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 типа ДКВР выполняется из шамотного и обыкновенного кирпича или облегченной из термоизоляционных плит.
Все котлы типа ДКВР и особенно с повышенным рабочим давлением работают на химически очищенной и деаэрированной воде. При сжигании газа и мазута КПД этих котлов 90 %.

Котлы ДКВР-20-13 паропроизводительностью 20 т/ч и избыточным давлением 1,3 МПа (13 кгс/см 2). Котлы ДКВР-20-13 пролётного типа (по ходу движения дымовых газов).

Основные элементы котлов ДКВР -20-13. Два барабана: верхний и нижний. Внутренний диаметр обоих барабанов 1000 мм с толщиной стенок 13 мм. Барабаны выполнены из стали 16ГС. Топка камерного типа полностью экранирована, кроме нижней (подовой) части.

Поверхности нагрева: система экранных труб и система конвективных труб (конвек-тивный пучок). Трубы поверхностей нагрева крепятся к барабанам развальцовкой.

Гарнитура.

Обмуровка.

Газоходы и др.

Котлы ДКВР-20-13 конструктивно имеют отличия от котлов ДКВР меньшей паропроизводительности, в частности:

1. У котлов ДКВР-20-13 верхний барабан укорочен и не попадает в пределы топки. Оба барабана имеют одинаковую длину по 4500 мм. Уменьшение длины верхнего барабана улучшает надёжность работы котла и исключает затраты на дорогостоящее торкре-тирование верхнего барабана;

2. Для сохранения необходимого водяного объёма, и для получения расчётного количе-ства пара (в связи с уменьшением верхнего барабана), котлы компонуют двумя вынос ными циклонами. В циклонах вырабатывается до 20% пара от всего объёма вырабаты ваемого пара в котле.

Из-за конструктивных особенностей котла примерно на 50 мм выше оси барабана повышается уровень воды в барабане, при сохранении низшего уровня неизменным.

3. Нижний барабан поднят относительно нулевой отметки, это обеспечивает удобство осмотров и технического обслуживания.

4. Котлы ДКВР-20-13 имеют четыре боковых экрана, из них два левых боковых и два правых боковых, а также передний (фронтовой) и задний экраны. Каждый экран имеет по два коллектора. Таким образом, котёл имеет шесть верхних и шесть нижних коллекторов.

5. Боковые экраны подразделяют на два блока: первый блок (или боковые экраны пер-вой ступени испарения) и второй блок (боковые экраны второй ступени испарения). Второй блок расположен перед конвективным пучком. Номера блоков считают от фронта котла.

6. У котлов ДКВР-20-13 трубы боковых экранов выполнены Г-образной формы и мон-тируются следующим образом. Первая труба, например, правого бокового экрана, од- ним концом приваривается к нижнему коллектору правого коллектора, а верхний её конец приваривается к верхнему коллектору левого экрана. Аналогично крепится пе-рвая труба левого бокового экрана. Таким образом крепятся все трубы боковых экра-нов через одну. При помощи перекрёстного присоединения боковых экранных труб в верхние боковые коллекторы образован потолочный экран. Топочная камера полностью экранирована.

7. Конвективный пучок перегородок не имеет.

Котлы ДКВР-20-13 имеют двухступенчатое испарение. К первой ступени испаре-ния относят: фронтовой экран, боковые экраны второго блока, задний экран и кон вективный пучок. Ко второй ступени испарения относят: боковые экраны первого блока и выносные циклоны. Двухступенчатое испарение - эффективный способ уменьшения потерь котловой воды с продувкой. Котёл по воде делится на две части: солевой и чистовой отсеки. Чистовой отсек(собственно верхний барабан) котла составляет примерно 80 % от всего водяного объёма. В солевом отсеке (выносные циклоны) солесодержание котловой воды в 5-6 раз больше чем в чистовом отсеке.

Поэтому непрерывная продувка выполняется из солевого от-сека. Пар получается в чистовом и солевом отсеках. Но до 80% пара получается в чистом отсеке, поэтому вырабатываемый пар в котлах со ступенчатым испарением получается более высокого качества. I. Для обдувки котла установлены два обдувочных аппарата с электроприводом на бо-ковой стенке котла (как правило, с левой стороны). . Очистка внутренних поверхностей нагрева котлов кислотная. Обмуровка облегчённая, натрубная с металлической обшивкой. I. КПД котла: при работе на газе - 90-92%, при работе на мазуте - 85-88% . к Котёл имеет девять точек периодической продувки (из всех нижних коллекторов, нижнего барабана и выносных циклонов).

Спецификация парового котла типа ДКВР -20 - 13.

Конвективный пучок:

1 - верхний барабан;

2 - опускные и подъемные трубы конвективного пучка;

3 - нижний барабан;

Задний экран:

4 - перепускная труба заднего экрана (3 шт);

5 - нижний коллектор заднего экрана;

6 - подъемные трубы заднего экрана;

7 - верхний коллектор заднего экрана;

8 - отводящие трубы заднего экрана; Боковые экраны I ступени испарения (2шт.):

9 - перепускные трубы бокового экрана;

10 - нижний коллектор бокового экрана;

11 - подъемные трубы бокового экрана;

12 - верхний коллектор бокового экрана;

13 - трубы рециркуляции (для обеспечения надёжной циркуляции воды в экранных трубах);

14 - отводящие трубы бокового экрана;

Фронтовой экран:

15 - опускные трубы фронтового экрана;

16 - нижний коллектор фронтового экрана;

17 - подъемные трубы фронтового экрана;

18 - верхний коллектор фронтового экрана;

19 - отводящие трубы;

20 - трубы рециркуляции;

Контуры циркуляции второй ступени испарения:

21 - перепускная труба;

22 - опускные трубы;

23 - подъёмные трубы;

24 - нижний коллектор;

25 - верхний коллектор;

26 - циклон выносной;

27 - отводящие трубы;

28 - пароотводящие трубы

29 - перепускная труба;

30 - трубы рециркуляции;

31 - непрерывная продувка;

32 - периодическая продувка (7 точек);

33 - воздушник с циклона;

34 - ввод питательной воды в верхний барабан;

35 - предохранительные пружинные клапаны;

36 - главная парозапорная задвижка на паропроводе котла;

37 - трубопровод для ввода химреагентов;

38 - паропровод собственных нужд.

Работа контура циркуляции воды первого блока правого топочного экрана (вторая ступень испарения) в паровом котле ДКВР-20-13. Котловая вода из верхнего барабана котла по системе опускных труб, расположенных во второй половине конвективного пучка (по ходу дымовых газов) поступает в нижний барабан. Из нижнего барабана вода по перепускной трубе поступает в правый выносной циклон, в циклоне эта вода смешивается с неиспарившейся водой работающего циклона и из него вода по двум опускным трубам поступает в нижний коллектор правого топочного экрана первого блока - это основной поток воды, поступающий в коллектор. Дополнительно в этот коллектор поступает неиспарившаяся вода из верхнего коллектора данного экрана по четырём опускным трубам.

Из нижнего коллектора вода по системе экранных Г-образных подъёмных труб поступает в верхний коллектор левого экрана первого блока в виде пароводяной смеси, а из коллектора пароводяная смесь поступает в левый выносной циклон по двум трубам. В циклоне происходит дополнительное образование пара из поступившей пароводяной смеси. Образовавшийся в циклоне пар занимает верхнюю часть циклона и далее из циклона направляется в верхний барабан котла (под сепарационные устройства), а не успевшая испариться вода в циклоне занимает его нижнюю часть и поступает в нижний коллектор левого экрана первого блока. Аналогично работает контур циркуляции воды левого экрана первого блока (вторая ступень испарения), но в обратном порядке.

Работа контура циркуляции воды правого топочного экрана второго блока (первой ступени испарения). Нижний коллектор данного экрана питается водой из нижнего барабана по двум перепускным трубам - это основной поток воды. В этот же коллектор поступает неиспарившаяся вода из верхнего коллектора данного экрана по четырём опускным трубам. Из нижнего коллектора вода по системе экранных подъёмных труб перемещается вверх, превращается в пароводяную смесь и поступает в верхний коллектор левого топочного экрана второго блока (первая ступень испарения). Из верхнего коллектора пар по двум паропроводам поступает в верхний барабан котла (под сепарационные устройства), а неиспарившаяся вода из верхнего коллектора по опускным трубам поступает в нижний коллектор левого экрана второго блока.

Аналогично работает контур циркуляции воды левого топочного экрана второго блока (первая ступень испарения), но в обратном порядке.

Работа контура циркуляции воды фронтового экрана. Нижний коллектор фронтового экрана (первая ступень испарения) питается водой из верхнего барабана по двум перепускным трубам. В этот же коллектор поступает неиспарившаяся вода из верхнего коллектора по четырёх опускным трубам. Из нижнего коллектора вода по системе экранных подъёмных труб перемещается вверх, нагревается и в виде пароводяной смеси поступает в верхний коллектор фронтового экрана и далее по двум паропроводам пар поступает в верхний барабан котла, а неиспарившаяся вода направляется по опускным трубам в нижний коллетор.

Работа контура циркуляции воды заднего экрана котла ДКВР-20-13. Вода из верхнего барабана по системе опускных труб конвективного пучка, находящихся в последних рядах конвективного пучка, поступает в нижний бара-бан и далее по перепускным трубам поступает в нижний коллектор заднего экрана. Из коллектора вода по системе экранных труб поступает в верхний коллектор заднего экрана в виде пароводяной смеси. Из верхнего коллектора пароводяная смесь поступает по двум трубопроводам в верхний барабан котла.

Схема движения дымовых газов в котле ДКВР-20-13. Продукты сгорания из топки поступают в камеру догорания, в конце которой может быть установлен пароперегреватель. Поскольку конвективный пучок кот-ла ДКВР-20-13 не имеет перегородок, то дымовые газы проходят через него одним прямым ходом и отдав своё тепло выходят из котла по всей ширине задней стенки котла. Далее по газоходу дымовые газы поступают в экономайзер.

		МАЗУТНАЯ ЗОЛА	СЕРНИСТЫЙ АНГИДРИД	ДВУОКИСЬ АЗОТА	ОКИСЬ УГЛЕРОДА
сентябрь

Расчетные данные: А р = 0.015 % , S р = 1.07 % , Q н = 9708 ккал/кг, W р = 1.41 % , O p = 0.2 % , C p = 83.8 % , N г = 0.31 % .

Тепловые потери: q 2 и q 5 (данные приводятся выше)

Расчеты массовых выбросов СО и БП не производились из - за отсутствия данных q 3 и q 4 (СО), а так же из - за нецелесообразности расчета массовых выбросов БП, ввиду ничтожно малых объемов его выброса и отсутствия необходимых данных для расчета.

Расчеты производятся для:

a). 3 котла ДКВР 10-13;

b). 1 котел ПТВМ - 30, согласно схеме подключения к одной дымовой трубе;

c). В целом по котельной.

Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога.

М тв = 0.01 ´ В ´ (а ун ´ А р + q 4 ´ Q н / 32680) =

a). 0.01 ´ 558.3 ´ 0.015 = 0.08 г/с;

b). 0.01 ´ 625 ´ 0.015 = 0.09375 г/с;

c). 0.01 ´ 29026 ´ 0.015 = 4.35 т/год, где:

А р - зольность топлива на рабочую массу, %;

А ун - доля золовых частиц и недожога, уносимых из котла = 1.00;

Q 4 - потери теплоты с уносом от механической неполноты сгорания топлива, %;

Q н - теплота сгорания топлива на рабочую массу, кДж / кг.

Количество окислов серы, поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на SO 2 , г/с

Мso 2 = 0.02 ´ В ´ S p ´ (1 - h so 2) =

a). 0.02 ´ 558.3 ´ 1.07 ´ (1- 0.02) = 11.7 г/с;

b). 0.02 ´ 625 ´ 1.07 ´ (1 - 0.02) = 13.1 г/с;

c). 0.02 ´ 29026 ´ 1.07 ´ (1 - 0.02) = 608.733 т/год, где:

В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

H so 2 - доля окислов серы, связываемых летучей золой в газоходах парогенераторов, зависит от зольности топлива и содержания окиси кальция в летучей золе = 0.02 .

Количество окислов ванадия для котлов, сжигающих жидкое топливо, в пересчете на пятиокись ванадия (V 2 O 5), г/с.

Мv 2 o 5 = 10 -6 ´ Gv 2 o 5 ´ B ´ (1 - h ос) =

Gv 2 o 5 = 4000 ´ А р = 0.015 ´ 4000 = 60

a). 10 -6 ´ 60 ´ 558.3 ´ (1 - 0.05) = 0.03182 г/с;

b). 10 -6 ´ 60 ´ 625 ´ (1 - 0.05) = 0.03562 г/с;

c). 10 -6 ´ 60 ´ 29026 ´ (1 - 0.05) = 1.65 т/год, где:

В - расход натурального топлива на парогенераторы, г/с;

Gv 2 o 5 - содержание окислов ванадия в жидком топливе в пересчете на V 2 O 5 , г/т;

H ос - коэффициент оседания окислов ванадия на поверхностях парогенераторов = 0.05;

Количество окислов азота поступающих в атмосферу с дымовыми газами в пересчете на NO 2 , г/с

МNO 2 = 0.001 ´ В ´ Q н ´ КNO 2 ´ (1 - m) ´ (1 - 0.01 ´ q 4)

a). 0.001 ´ 558.3 ´ 40.6 ´ 0.08 = 1.8 г/с;

b). 0.001 ´ 625 ´ 40.6 ´ 0.08 = 2.03 г/с;

c). 0.001 ´ 29026 ´ 40.6 ´ 0.08 = 94.276, где:

Q н - теплота сгорания натурального топлива, МДж / кг;

КNO 2 - количество окислов азота, образующихся на 1 ГДж тепла, = 0.08 кг/ГДж;

M - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов азота в результате применения технических решений. В настоящее время для малых котлов = 1

Редукционная установка предназначена для снижения давления пара с 13 атм до 7 атм, для обеспечения паровой нагрузки бойлерной группы. РУ снабжается дистанционным регулятором давления.

Регулятором давления поддерживается давления редуцированного пара с точностью ± 0.2 атм.

Первая ступень снижения давления пара осуществляется в регулирующем клапане с помощью золотника, соединенного с кривошипом, который закреплен на валике выведенном наружу. На наружном конце валика закреплен рычаг, который при помощи штанги связан с КДУ регулятора, производит открытие и закрытие золотника. Вторая ступень снижения давления происходит в смесительной трубе. После смесительной трубы пар через расширяющийся конус попадает в трубопровод редуцированного пара, на котором расположено аварийно - импульсное устройство состоящее из импульсного и предохранительного клапанов, предназначенных для сброса излишков редуцированного пара выше 7 атм.

Аварийно - импульсное устройство действует следующим образом. При повышении давления редуцированного пара в трубопроводе выше 7 атм происходит подъем золотника грузового импульсного клапана и открывается доступ пара из трубопровода через импульсный клапан в надпоршневое пространство аварийного клапана. Т.к. площадь поршня этого клапана больше площади тарелки, то усилие, действующее на поршень сверху, преодолевает усилие от давления пара, действующее на тарелку этого клапана снизу, и клапан открывается. Когда давление пара в трубопроводе понизится, золотник импульсного клапана под действием груза опустится и закроет доступ пара в надпоршневое пространство аварийного клапана. Оставшийся в надпоршневом пространстве пар получит доступ в выхлопную трубу через импульсный клапан. Благодаря выходу пар из надпоршневого пространства поршень сверху окажется разгруженным, и тарелка аварийного клапана под действием пружины и давления пара со стороны трубопровода закроет выход пара из трубопровода в атмосферу.

Техническая характеристика РУ 13/7.

Производительность по редукционному пару - 60 т/ч

Давление первичного пара - 1.3 МПа (13 атм)

Температура - 194 0 С

Расчетное давление - 0.7 МПа (7 атм)

Краткая характеристика и описание работы деаэратора.

Термический деаэратор атмосферного типа работает под давлением 0.2 ¸ 0.4 кгс/см 2 (0.02 ¸ 0.04 МПа), с температурой воды 104 0 С. Емкость бака - 72 м 3 .

Согласно ПТЭ - 14 содержание кислорода в питательной воде после деаэратора не должно превышать 20 мкг/кг, свободная углекислота должна отсутствовать, показатель РН воды должен поддерживаться в пределах 9.1 ¸ 10.1.

Основным назначением деаэратора является полное удаление из воды коррозионно - активных газов, главным образом кислорода и активной углекислоты (свободной), путем подогрева питательной воды до температуры насыщения. Нагрев воды до температуры насыщения происходит за счет подачи в деаэратор пара через барботажное устройство с давлением 0.02 ¸ 0.04 МПа (0.2 ¸ 0.4 кгс/см 2) и конденсата после пиковых бойлеров и ПСВ. Выделившиеся из воды агрессивные газы через охладительный выпар удаляются в атмосферу.

Деаэратор снабжен водоуказательными стеклами, манометром избыточного давления, гидрозатвором.

Критерии и пределы безопасного состояния и режимов работы установки.

Запрещается эксплуатация деаэратора трубопроводов при выявлении дефектов, угрожающих безопасной работе оборудования.

Запрещается во время работы деаэратора проведение его ремонта и работ, связанных с ликвидацией неплотностей элементов, находящихся под давлением.

Подготовка деаэратора к пуску и пуск его производится по распоряжению старшего машиниста. На время подготовки деаэратора и установления номинального режима, питание работающего котла производить с трубопровода прямой сетевой воды. Произвести визуальный осмотр деаэратора (наличие трещин), а так же осмотр дефектов обмуровки, закрытие люков, целостность водомерных стекол, их подключение. Произвести визуальный осмотр гидрозатвора. Заполнить его водой. Подготовить к работе фильтры ХВО. Заполнить деаэратор химически очищенной водой. Следить за повышением уровня воды в деаэраторе, уровень установить 1.8 ¸ 2.0 м.

Подать пар на деаэратор (с ТЩУ открыть регулирующий клапан). При достижении нормативного качества питательной воды перейти на питание котла с деаэратора.

Во время дежурства персонал должен следить за:

Исправностью деаэратора и всего оборудования, строго соблюдая установленный режим работы деаэратора. Поддерживать уровень воды в деаэраторе необходимо порядка 1.5 ¸ 2.2 м. Поддерживать температуру питательной воды порядка 104 0 С;

Показаниями приборов установленных на ЩУ и непосредственно на месте деаэраторной установки;

Поддержанием давления в деаэраторе, которое должно быть в пределах 0.02 ¸ 0.04 МПа;

Исправностью гидрозатвора;

За выходом газов из выпара деаэратора, который при нормальной работе деаэратора должен выходить с небольшой примесью пара.

При неисправном состоянии регулятора уровня воды, перейти на ручное управление (регулирование). Малейшее отклонение параметров режима от нормальных влечет за собой резкое ухудшение качества деаэрированной воды.

Персонал при обслуживании оборудования должен:

Иметь спецодежду из плотной ткани, плотно закрывающую все части тела, без развевающихся частей, рабочую обувь и защитную каску;

Следить за состоянием теплоизоляции горячих поверхностей;

Следить чтобы не загромождались посторонними предметами лестницы, проходы;

Следить за наличием и состоянием противопожарных средств;

Следить за исправностью и достаточностью основного и аварийного освещения.

Бойлер используется в тепловой схеме котельной как пароводяной подогреватель. В бойлер поступает сетевая вода в трубную часть, в межтрубное пространство поступает пар от главного паропровода, который нагревает сетевую воду.

· Пропускная способность по воде - 100 м 3 /ч

· Количество ходов - 4

· Диаметр трубок 19 ´ 1

· Давление греющего пара - 7 кгс/см 2

· Нагрев воды - 40 0 С

· Рабочее давление воды - 12 кгс/см 2

· Поверхность нагрева - 43 м 2

· Количество трубок - 232 шт.

· Материал - Л-68 ГОСТ 494-52

Перед включением в работу установки необходимо произвести тщательный осмотр оборудования, обратив внимание на:

Исправность паропроводов и водоводов, на надежное крепление всех узлов фланцевых соединений и арматуры;

Исправность опор и изоляции трубопроводов;

Наличие всех КИП, их исправность и готовность к работе;

Наличие смазки всех механизмов.

После прогрева подключаемого бойлера произвести тщательный осмотр всех трубопроводов пара и воды, арматуры фланцевых соединений и опор. В случае возникновения гидравлических ударов подключение бойлера прекратить, устранить причины возникновения гидравлических ударов и произвести пуск установки с медленным прогревом трубопроводов.

Во время обслуживания бойлеров необходимо:

Поддерживать заданные параметры, температуры воды, давления воды и пара согласно графика;

Следить за работой насосов (проверять наличие масла в подшипниках;

Следить за поступлением воды на охлаждение подшипников;

Прослушивать работу э/двигателя и насоса;

Следить за температурой подшипников и э/двигателя; температура подшипников не должна превышать 65 0 С);

Следить за состоянием теплоизоляции бойлерной установки и температурой на ней, которая не должна быть выше 45 0 С при температуре окружающего воздуха 25 0 С;

Следить за исправностью КИП и арматуры.

В случае аварийных ситуаций или других нештатных ситуациях необходимо сначала включить резервный бойлер, после чего отключить основной.

Расшифровка марки:

· 200 - площадь теплообмена в м 2 ;

· 7 - давление греющего пара в атм;

· 15 - давление сетевой воды в атм.

· Корпус (трубная часть);

· Давление (избыточное), кгс/см 2 - 7 (15);

· Температура, 0 С - 400 (на входе 70; на выходе 150);

· Рабочая среда - пар (вода);

· Емкость, л - 4300 (1960);

Трубы для ПСВ выполнены из латуни. Исполнение U- образное. Развальцовываются в трубной доске. Водяная камера разделена перегородкой на две части, на входную и выходную. В процессе эксплуатации следует следить за уровнем дренажа. При повышении уровня дренажа снижается зона собственно теплообмена ПСВ, тем самым произойдет недогрев сетевой воды.

· 1-ая цифра - диаметр всасывающего патрубка, в мм, уменьшенная в 25 раз и округленная;

· МС - многоступенчатый;

· Г - для горячей воды;

· 10 - коэффициент удельной быстроходности, уменьшенный в 10 раз и округленный.

Питательные насосы 4 МСГ-10 предназначены для перекачки горячей воды с температурой 80 ¸ 105 0 С с напором не менее 10 м вод. ст. Подпор на всасывание не более 3 кгс/см 2 .

· Подача, м 3 /час - 60;

· Напор на одну ступень, м вод. ст. - 33;

· Скорость вращения, об/мин - 2950;

· к.п.д. - 65%;

· Подпор на всасе, м вод. ст. - 10;

· Рабочая область насоса при подаче, м 3 /час - 40 ¸ 85;

· по напору на ступень, м вод. ст. - 37 ¸ 27;

· Материал основных деталей - чугун.

Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей при этом центробежной силы, жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием подпора.

Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением созданным в первой ступени, оттуда жидкость поступает в третье колесо с увеличенным давлением созданным второй ступенью. Выйдя из последнего рабочего колеса жидкость переводится через направляющий аппарат при выдаче в крышку нагнетателя, откуда поступает в нагнетательный трубопровод. Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секций имеется возможность не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа рабочих колес и направляющих аппаратов. Насос приводится во вращение от э/двигателя через упругую втулочно - пальцевую муфту. Для уравновешивания осевого усилия, возникающего в результате давления воды на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес используется автоматическое разгрузочное устройство. Вышедшая из разгрузочной камеры вода по обводной системе поступает в полость образованную валом и расточкой в крышке всасывания и отводится наружу или возвращается во всасывающий трубопровод. Образовавшееся водяное кольцо предупреждает засасывание воздуха в насос. Кроме того, вода, проходя по валу через сальниковую набивку, охлаждает сальник. Поэтому не рекомендуется слишком затягивать сальник. Охлаждающая вода должна подаваться от постороннего источника с давлением не выше 3 атм.

Технические характеристики вентилятора ВД - 10 (вентилятор дутьевой):

· Подача при максимальном к.п.д. тыс. м 3 /час - 15;

· Полное давление при t 0 = 20 0 С, кг/м 2 - 153;

· Скорость вращения, об/мин - 1000 (э/ двигателя);

· Мощность э/ двигателя. кВт - 55;

· Угол разворота - 0 ¸ 270 0 .

Дутьевой вентилятор предназначен для принудительной подачи воздуха необходимого для горения топлива.

Данные для

· Производительность, тыс. м 3 /час - 18.4

· Напор, кгс/см 2 - 124

· Потребляемая мощность, кВт - 7.6

Данные для

1500 об/мин

· Производительность, тыс. м 3 /час - 27.65

· Напор, кгс/см 2 - 276

· Потребляемая мощность, кВт - 25.4

Описание дымососов и вентиляторов излагается вместе т.к. конструкции их схожи.

Дымососы предназначены для создания искусственной тяги, необходимой для постоянного подвода свежего воздуха в топку и удаления из котла продуктов сгорания. Дымососы устанавливают за котлом.

Вентиляторы и дымососы состоят из:

Рабочего колеса;

Направляющего аппарата;

Двигателя;

Рабочее колесо состоит из основного диска, 16 загнутых назад лопаток и литой ступицы. Корпус сварной из листового металла может быть установлен на раме с различными углами разворота нагнетательного патрубка в зависимости от местных условий (через 15 0). Сварной 8-ми лопастной направляющий аппарат устанавливается на входе газов в улитку и служит для регулирования производительности машины. Управление осевым направляющим аппаратом может осуществляется вручную, а так же от колонки дистанционного или автоматического управления. Машины поставляются в собранном виде с углом разворота напорного патрубка j = 255 0 . Привод осуществляется непосредственно от двигателя, на вал которого насажено рабочее колесо. Ступицы рабочих колес вентиляторов и дымососов снабжены шлицевыми пазами для охлаждения вала двигателя.

Тепловой баланс к/а ПТВМ – 30.

НАИМЕНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ОБОЗНАЧЕНИЕ	ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ	ФОРМУЛА ИЛИ ИСПЫТАНИЯ	ЧИСЛОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ
			G с.в. ´ (t вых - t вх.) ´ 10 -3
Расход сетевой воды через котел			по данным испытаний
Т-ра сетевой воды на входе в котел			по данным испытаний
Т-ра сетевой воды на выходе из котла			по данным испытаний
Давление в барабане котла			по данным испытаний
Температура уходящих газов			по данным испытаний
Т-ра хол. воздуха			по данным испытаний
К-т избытка воздуха в режимном сечении за конвективной частью			a ух = a + D a
Суммарные присосы воздуха в топочную камеру и конвективную часть			по данным ПТЭ
			q 2 = (K ´ a ух + C) ´ (V ух - (a ух/ / a ух +в) ´ t х.в.) К а ´ А т ´ 10 -2
К.П.Д. брутто котла
Расход натурального топлива			Q к ´ 10 5 / h бр ´ Q p
			по данным испытаний
На дутье			по данным испытаний
На перекачку топлива			по данным испытаний
			N т +N д +N мэн
Удельный расход э/энергии:
На тягу, дутье		кВт ч/ Гкал	N т +N д / Q к
На перекачку топлива		кВт ч / тн. т	N мэн / В к
		кВт ч / Гкал
к.п.д. нетто котла			h к - q тепл

Дымовые трубы.

Дымовые трубы предназначены для отвода дымовых газов в атмосферу.

На РК “ Свердловская “ расположены две дымовые трубы между котельными 1-ой и 2-ой очереди.

Трубы предназначены для обслуживания котлов ДКВР 10 - 13 № 1-3 и ПТВМ - 30 № 7 - 1-ая дымовая труба

ДКВР 10-13 № 4-6 и ПТВМ - 30 № 8 - 2-ая дымовая труба.

По своим характеристикам трубы одинаковы.

· Высота от уровня земли, м - 45

· Диаметр устья, м - 1.8

· Количество светофорных площадок - 1

· Материал - красный кирпич марки “100”

· Отметка светофорной площадки, м - 43.9

· Температура точки росы, 0 С - 75

· Количество молниеприемников - 2

· Количество молниеотводов - 1

· Просушка и прогрев трубы производились в процессе эксплуатации, дымовыми газами.

· Зольность, А р - 0.12 ¸ 0.14 г/м 3

В настоящее время минимальная высота дымовой трубы, при которой обеспечивается значение максимальной приземной концентрации вредного вещества С м, равное предельно допустимой концентрации (ПДК) для нескольких труб одинаковой высоты при наличии фоновой загрязненности С ф от других источников, рассчитывается по формуле 1

1). H= , где:

А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы для неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, с 2/3 ´ мг ´ К 1/3 / г;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; значение безразмерного коэффициента F = 1 т.к. скорость упорядоченного оседания газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей практически равна нулю;

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени;

M и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из дымовой трубы;

H - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1;

N - число одинаковых дымовых труб;

V 1 - объем дымовых газов приходящийся на дымовые трубы, м 3 / с;

D Т = Т г - Т в - разность температур выбрасываемых дымовых газов Т г и окружающего атмосферного воздуха Т в, К. Т в - температура окружающего атмосферного воздуха равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца, для г. Иркутска = 27 0 С;

П д к - предельно допустимая концентрация вещества, лимитирующего чистоту воздушного бассейна, мг/м 3 . Так ПДКSO 2 = 0.5 мг/м 3 , а ПДКNO 2 = 0.085 мг/м 3 .

При выбросе сернистого ангидрида и двуокиси серы учитывается их совместное действие на атмосферу. В этом случае выброс приводится к выбросу по сернистому ангидриду по выражению: М = МSO 2 + 5.88 ´ МNO 2

и, таким образом формула 1), для определения высоты дымовой трубы, принимает следующий вид:

Для определения коэффициентов и значений, используемых в формуле 2), необходимо произвести расчет теоретически необходимого для полного сгорания топлива воздуха (V 0), теоретического объема азота (VN 2), объема трехатомных газов (VRO 2), теоретического объема водяных паров (VH 2 O) исходя из того, что к одной дымовой трубе подключены 3 котла ДКВР 10-13 и 1 котел ПТВМ - 30.

· V 0 = 0.0889 (С р + 0.375 ´ S p) + 0.265 ´ H p - 0.0333 ´ O p = 0.0889 ´ (83.8 + 0.375 ´ 1.07) + 0.265 ´ 11.2 - 0.0333 ´ 0.2 = 10.44 м 3 / кг

· VN 2 = 0.79 ´ V 0 + 0.8 ´ (N p / 100) = 0.79 ´ 10.44 + 0.8 ´ (0.31 / 100) = 8.25 м 3 / кг

· VRO 2 = 1.866 ´ ((C p + 0.375 ´ S p) / 100) = 1.866 ´ ((83.8 + 0.375 ´ 1.07) / 100) = 1.571 м 3 / кг

· VH 2 O = 0.111 ´ H p + 0.0124 W p + 0.0161 V 0 = 0.111 ´ 11.2 + 0.0124 ´ 1.41 + 0.0161 ´ 10.44 = 1.43 м 3 / кг

Расчет объема дымовых газов при a > 1 (т.к. у ДКВР 10 -13 a = 1.7, а у ПТВМ - 30 - a = 1.2) определяется по формуле:

· V г = VRO 2 + VN 2 + VH 2 O + (a - 1) ´ V 0 + 0.0161 (a - 1) ´ V 0 .

Для котлов ДКВР 10 - 13:

· V г = 1.571 + 8.25 + 1.43 + (1.7 -1) ´ 10.44 + 0.0161 ´ (1.7 - 1) ´ 10.44 = 18.7 м 3 / кг.

Для котлов ПТВМ - 30:

· V г = 1.571 + 8.25 + 1.43 + (1.2 -1) ´ 10.44 + 0.0161 ´ (1.2 - 1) ´ 10.44 = 13.5 м 3 / кг.

Расчет объема дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу, определяется по формуле:

· V 1 = B ´ (1 - 0.01 ´ q 4) ´ V г ´ (Т г / 273) = В р ´ V г ´ (Т г / 273).

Для котлов ДКВР 10-13:

· V д = 0.5583 ´ 18.7 ´ (467 / 273) = 17.86 м 3 / кг.

Для котлов ПТВМ - 30:

· V п = 0.625 ´ 13.5 ´ (473 / 273) = 14.62 м 3 / кг.

· V 1 = V д + V п = 32.48 м 3 / кг.

По данным, полученным из предыдущей формулы, считается температура газов в устье дымовой трубы:

· Т г = (V д ´ T д + V п ´ Т п) / (V д + V п) = (17.86 ´ 467 + 14.62 ´ 473) / (17.86 + 14.62) = 469.7 К » 197 0 С;

Разность температур выбрасываемых дымовых газов Т г и окружающего атмосферного воздуха Т в, К.

· D Т = Т г - Т в = 197 - 27 = 170.

Т в - температура окружающего атмосферного воздуха равная средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца, для г. Иркутска = 27 0 С;

Средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с;

· w 0 = (4 ´ (В р ´ V г + В р ´ V г) ´ Т г) / p ´ D 2 ´ 273 = (4 ´ (0.5583 ´ 18.7 + 0.625 ´ 13.5) ´ 470) / 3.14 ´ 1.8 2 ´ 273 = 12.8 м/с;

Безразмерные коэффициенты m и n определяются в зависимости от параметров f и n м:

· f = 1000 ´ ((w 2 ´ D) / (H 2 ´ D T)) = 1000 ´ ((12.8 2 ´ 1.8) / (45 2 ´ 170) = 0.8566, где:

W 2 - средняя скорость дымовых газов в устье дымовой трубы, м/с;

D - диаметр устья дымовой трубы, м.

· n м = 0.65 ´ = 0.65 ´ = 3.23 Þ n = 1

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формуле:

· m = = 0.92 .

Коэффициент n в случае если n м ³ 2 , равен 1.

Т.о., подставляя найденные значения в формулу 2), получим следующие результаты:

· H= = 44.6 м

· Паропроизводительность, т/ч - 10

· Рабочее давление, МПа (кгс/см 2) - 1.27 (13)

· Площадь поверхности нагрева, м 2:

Экранов - 49.6;

Пучков - 202;

Общая - 251.6.

· Объем котла, м 3:

Водяной - 8.6;

Паровой - 2.7;

Питательный - 0.6.

· Количество горелок - 2

· Расположение - в один ярус

· Сопротивление газового тракта, кгс / см 2 - 32

· Температура мазута подводимого в котел, 0 С - 125

· Способ распыла мазута - механический

· Внутренний диаметр барабанов, мм - 1000

· Толщина стенок барабанов, мм - 13/20

· Длина цилиндрической части барабана, мм:

Верхнего - 6235

Нижнего - 3000

· Диаметр экранных и кипятильных труб, мм - 51 ´ 2.5

· Шаг труб боковых экранов, мм - 80

· Шаг труб фронтового и заднего экранов, мм - 130

· Продольный шаг труб конвективного пучка, мм - 100

· Поперечный шаг труб конвективного пучка, мм - 110

· Общее число труб конвективного пучка - 616

· Ширина котла в тяжелой обмуровке, мм - 3830

· Длина котла в тяжелой обмуровке, мм - 6860

· Высота до штуцера на верхнем барабане, мм - 6315

· Температура пара, 0 С - 92

· Поверхность нагрева экономайзера, м 2 - 330

· Топливо - мазут сернистый (АНХК) марки: М- 40 ; M-100.

· Характеристика топлива: S p = 1.07 % ; W p = 1.41 % ; A p = 0.015 % ; Q p = 9708 ккал / кг (40.6 МДж / кг).

Первое число после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч.

Второе число - давление пара в барабане котла, кгс/см 2 ;

Котлы ДКВР состоят из следующих основных частей: двух барабанов (верхний и нижний); экранных труб; экранных коллекторов (камер).

Барабаны котлов на давление 13 кгс/см 2 имеют одинаковый внутренний диаметр (1000 мм) при толщине стенок 13 мм.

Для осмотра барабанов и расположенных в них устройств, а также для очистки труб шарошками на задних днищах имеются лазы; у котла ДКВР-10 с длинным барабаном имеется еще лаз на переднем днище верхнего барабана.

Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане установлены два водоуказательных стекла и сигнализатор уровня. У котлов с длинным барабаном водоуказательные стекла присоединены к цилиндрической части барабана, а у котлов с коротким барабаном к переднему днищу. Из переднего днища верхнего барабана отведены импульсные трубки к регулятору питания. В водяном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба, у котлов ДКВР 10-13 с длинным барабаном - труба для непрерывной продувки; в паровом объеме - сепарационные устройства. В нижнем барабане установлены перфорированная труба для периодической продувки, устройство для прогрева барабана при растопке и штуцер для спуска воды.

Боковые экранные коллекторы расположены под выступающей частью верхнего барабана, возле боковых стен обмуровки. Для создания циркуляционного контура в экранах передний конец каждого экранного коллектора соединен опускной необогреваемой трубой с верхним барабаном, а задний конец - перепускной трубой с нижним барабаном.

Вода поступает в боковые экраны одновременно из верхнего барабана по передним опускным трубам, а из нижнего барабана по перепускным. Такая схема питания боковых экранов повышает надежность работы при пониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции.

Экранные трубы паровых котлов ДКВР изготовляют из стали 51 ´ 2.5 мм.

В котлах с длинным верхним барабаном экранные трубы приварены к экранным коллекторам, а в верхний барабан ввальцованы.

Шаг боковых экранов у всех котлов ДКВР 80 мм, шаг задних и фронтовых экранов - 80 ¸ 130 мм.

Пучки кипятильных труб выполнены из стальных бесшовных гнутых труб диаметром 51 ´ 2.5 мм.

Концы кипятильных труб паровых котлов типа ДКВР прикреплены к нижнему и верхнему барабану с помощью вальцовки.

Циркуляция в кипятильных трубах происходит за счет бурного испарения воды в передних рядах труб, т.к. они расположены ближе к топке и омываются более горячими газами, чем задние, вследствие чего в задних трубах, расположенных на выходе газов из котла вода идет не вверх, а вниз.

Топочная камера в целях предупреждения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потери с уносом (Q 4 - от механической неполноты сгорания топлива), разделена перегородкой на две части: топку и камеру сгорания. Перегородки котла выполнены таким образом, что дымовые газы омывают трубы поперечным током, что способствует теплоотдаче в конвективном пучке.

1. Растопка котла производится под руководством старшего машиниста или машиниста, а после выхода из капитального или среднего ремонта - под руководством начальника цеха или инженера.

2. Перед пуском котла из ремонта или длительного резерва (более 3-х суток) должны быть проверены исправность и готовность к включению основного оборудования, КИП и А, средств диспетчерского управления арматурой и механизмами, авторегуляторов, защит и средств оперативной связи. Выявленные при этом неисправности, действующие на останов котла, необходимо устранить. В случае неисправностей, пуск котла производить, естественно, запрещается.

3. Наружный осмотр котла перед растопкой необходимо производить в следующем порядке:

3.1. проверить исправность топки, обмуровки котла, газоходов.

3.2. после осмотра (через лазы газоходов котла) плотно закрыть все лазы, лючки и гляделки.

3.3. проверить путем закрытия и открытия легкость хода и исправность газовых и воздушных шиберов, соответствие надписей, указывающих их положение (открыто, закрыто), исправность дистанционных приводов.

3.4. проверить исправность предохранительных клапанов на барабане и исправность взрывных клапанов на котле и экономайзере. Предохранительные клапана должны быть оборудованы устройствами позволяющим возможность проверки исправности их действия в рабочем состоянии путем принудительного открытия клапана.

3.5. проверить исправность всех задвижек и вентилей котла. Штоки вентилей, задвижек должны быть очищены от накипи и ржавчины, болты сальников должны иметь запас для подтяжки. Убедится в исправности водоуказательных стекол, приборов, в хорошем их освещении. Проверить исправность водоуказательных колонок (КИП и А).

3.6. проверить отсутствие посторонних предметов и мусора на площадках, лестницах оборудования.

3.7. осмотреть готовность к пуску всего вспомогательного оборудования(дымососа, дутьевого вентилятора). Проверить уровень масла в масляных ваннах, на дымососе открыть охлаждение, проверить наличие видимого контура (заземления) э/двигателя.

3.8. проверить освещение котла и КИП и А (основное и аварийное).

3.9. открыть на верхнем барабане котла воздушник. Заполнить котел деаэрированной водой, до отметки нижнего уровня в водоуказательных стеклах. Время заполнения - 2-3 часа. Заполнение неостывшего барабана для проведения растопки разрешается при температуре металла верха опорожненного барабана не выше 160 0 С. Во время заполнения котла водой, необходимо проверить плотность фланцевых соединений и сальников арматуры. При появлении течи необходимо подтянуть их. Если течь не прекращается, прекратить заполнение, спустив нужное количество воды устранить дефекты. После заполнения котла водой проверить плотность питательных, продувочных и спускных вентилей. Понижение уровня воды в барабане котла указывает на неплотность закрытия питательных вентилей. Неисправности устранить.

3.10 Подготовить экономайзер. Открыть вентиль - воздушник. После того как через вентиль воздушник пойдет вода, закрыть его (в случае работающих котлов).

3.12. Собрать схему мазутопровода до форсунок. Убедится внешним осмотром в исправности мазутопровода. Давление мазута должно быть равно 20 кгс/см 2 , температура равна 120 ¸ 135 0 С.

3.13 Подготовить форсунки. Форсунки перед установкой на котле должны испытываться на водяном стенде с целью проверки их производительности, качества распыла и угла раскрытия факела.

3.14. Доложить старшему машинисту о готовности к работе.

1. Получив распоряжение от старшего машиниста, включить дымосос, вентилятор при закрытых шиберах газовоздушного тракта. Провентилировать топку не менее 10 мин. с расходом воздуха не менее 25% от номинального. Перед растопкой котлов из неостывшего состояния при сохранившемся избыточном давлении в пароводяном тракте вентиляция должна начинаться не ранее чем за 15 мин. до розжига горелок.

2. С момента растопки, установить контроль за уровнем воды в барабане котла. Сниженные указатели воды должны быть сверены с водоуказательными приборами в процессе растопки (с учетом поправки).

3. Установить форсунку. Отрегулировать подачу воздуха с помощью шибера на горелочном устройстве так, чтобы не сорвало факел. Ввести в растопочное отверстие факел, подать топливо на пламя растопочного факела.

4. Если мазут не загорается, необходимо немедленно прекратить подачу топлива на форсунки, убрать из топки растопочный факел

5. Снова провентилировать топку перед повторной растопкой в течении 10 мин.

6. Устранить причины незагорания мазута (низкая температура или низкое давление мазута перед форсункой, засорение форсунки, обводненный мазут).

7. Вновь разжечь форсунку согласно п.3

8. Разжигая форсунку не стоять против растопочных люков, чтобы избежать ожогов при возможном выбросе пламени.

9. Отрегулировать горение подачей воздуха. Следить за тем, чтобы факел не отрывался потоком воздуха от форсунки. Давление мазута установить 15 кгс/см 2 (1.5 МПа). Поставить котел на защиту.

10. Растопка котла должна производиться в течении 3-х часов, при этом растопка и прогрев котла до начал подъема давления должны вестись не менее 1.5 часа. Подъем давления в котле необходимо вести по следующему графику:

Через 1.5 часа (90 мин.) после растопки - 1 ата (0.1 МПа)

Через 2.5 часа (150 мин.) после растопки - 4 ¸ 5 ата (0.4 ¸ 0.5 МПа)

Через 3 часа (180 мин.) после растопки 13 ата (1.3 МПа)

11. Произвести продувку нижних коллекторов всех экранов с целью равномерного прогрева всей трубной системы при давлении в барабане котла 0.5 ¸ 1 кгс/см 2 (0.05 ¸ 0.1 МПа). Время продувки котла 1-2 мин. каждой точки. Произвести продувку водоуказательных стекол и убедится в правильности их работы. Продувку водоуказательных стекол производить в следующем порядке:

Открыть дренажный вентиль;

Закрыть нижний (водяной вентиль) ;

Продуть стекло паром в течении 8-10 сек. ;

Открыть верхний (паровой) вентиль;

Закрыть дренажный вентиль.

Во время продувки находится следует сбоку от водоуказательного стекла. Все операции выполнять в очках и брезентовых рукавицах, следить за уровнем воды во втором стекле.

12. Подтяжку болтов фланцевых соединений следует производить при давлении не выше 5 кгс/см 2 (0.5 МПа). Добивку сальников производить при избыточном давлении не более 0.02 Мпа (0.2 кгс/см 2),при температуре теплоносителя не выше 45 0 С. Заменять сальниковую набивку разрешается после полного опорожнения трубопровода. На всех фланцевых соединениях болты затягивать поочередно с диаметрально противоположных сторон

13. Перед включением котла в главный паропровод проверить исправность действия предохранительных клапанов; КИП и А.

1. Останов котла во всех случаях, кроме аварийных, производится по распоряжению старшего машиниста котельного оборудования.

2. При выводе котла в резерв или ремонт должны быть приняты меры для консервации поверхностей нагрева котла в соответствии с действующими указаниями по консервации теплоэнергетического оборудования.

3. При останове котла необходимо:

3.1. перекрыть подачу топлива на форсунки;

3.2. закрыть вентиля на горелочных устройствах;

3.3. вынуть форсунки;

3.4. перейти на ручную подпитку котла;

3.5. через 5 мин. после прекращения горения в топке выключить дутьевой вентилятор, а через 10 мин. - дымосос;

3.6. доложить старшему машинисту об останове котла.

4. Пуск дымососа для расхолаживания разрешается не ранее чем через 10 часов. Расхолаживание котла после его останова производится при закрытых шиберах газовоздушного тракта.

5. Спуск воды из остановленного котла разрешается после снижения давления в нем до атмосферного и при температуре не выше 80 0 С.

6. Надзор дежурного персонала за остановленным котлом должен вестись до полного снижения в нем давления и снятия напряжения с э/двигателей.

1. Об аварийном случае сообщать старшему машинисту в следующих случаях, если:

1.1. Перестало действовать более 50% предохранительных клапанов.

1.2. Давление поднялось выше разрешенного более чем на 10% и продолжает расти несмотря на прекращение подачи топлива, и усиленное питание котла водой, уменьшение тяги и дутья.

1.3. Произошел упуск воды из котла (ниже нижней кромки водоуказательного стекла). Подпитка при этом категорически запрещается.

1.4. Уровень быстро снижается несмотря на усиленное питание котла водой.

1.5. Уровень поднялся выше верхней кромки водоуказательного стекла и продувкой котла не удается снизить его.

1.6. Прекращено действие всех питательных насосов (устройств).

1.7. Прекращено действие всех водоуказательных приборов.

1.8. Разрыва труб пароводяного тракта или обнаружения трещин, вспучин в основных элементах котла, в паропроводах, питательных трубопроводах и пароводяной арматуре.

1.9. Взрыва в топке, взрыва или загорания горючих отходов в газоходах, разогрева докрасна несущих балок каркаса, при обвале обмуровки, а также других повреждениях, угрожающих персоналу или оборудованию.

1.10. Исчезновения напряжения на устройствах дистанционного или автоматического управления, а также на всех КИП.

1.11. Пожара, угрожающего персоналу, оборудованию или цепям дистанционного и автоматического управления отключающей арматуры, входящей в систему защиты котла.

1.12. Погас факел в топке котла.

1.13. Произошел останов дымососа или вентилятора.

1.14. Недопустимого понижения давления мазута (ниже 5 кгс/см 2).

1.15. Разрыва мазутопровода в пределах котла.

1. Котел должен быть остановлен в случаях:

1.1. Обнаружения свищей в трубах поверхностей нагрева, пароводоперепускных, а также водоопускных трубах котла, паропроводах, коллекторах, и различных соединениях.

1.2. Недопустимого превышения температуре металла поверхности нагрева, если снизить температуру изменением режима работы котлоагрегата не удается.

1.3. Выхода из строя всех дистанционных указателей уровня воды в барабане котла.

1.4. Резкого ухудшения качества питательной воды против установленных норм.

НАИМЕНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ОБОЗНАЧЕНИЕ	ЕД. ИЗМЕРЕНИЯ	ФОРМУЛА ИЛИ ИСПЫТАНИЯ	ЧИСЛОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Теплопроизводительность котла брутто			G п ´ (I п - I п.в.) ´ 10 -3
Расход пара			по данным испытаний
Т-ра питательной воды			по данным испытаний
Температура насыщенного пара			по данным испытаний
Давление в барабане котла			по данным испытаний
Температура уходящих газов			по данным испытаний
Т-ра хол. воздуха			по данным испытаний
К-т избытка воздуха (перед дымососом)			a ух = a + D a
Суммарные присосы воздуха в топочную камеру, конвективную часть и экономайзер			по данным ПТЭ
Потери тепла с уходящими газами			q 2 = (K a ух + C) ´ (V ух - (a ух/ / a ух +в) ´ t х.в.) ´ К а ´ А т 10 -2
Потери котла в окружающую среду
К.П.Д. брутто котла
Расход натурального топлива			Q к ´ 10 5 / h бр ´ Q p
Расход э/энергии на собственные нужды котла:
			по данным испытаний
На дутье			по данным испытаний
На питательные э/насосы			по данным испытаний
На перекачку топлива			по данным испытаний
Суммарный удельный расход э/энергии на собственные нужды котла			N т +N д +N пэн +N мэн
Удельный расход э/энергии:
На тягу, дутье		кВт ч/ Гкал	N т +N д / Q к
		кВт ч / т пит. воды	N пэн / G п.в.
На перекачку топлива		кВт ч / тн. т	N мэн / В к
Суммарный удельный расход э/ энергии на собств. нужды котла		кВт ч / Гкал
Расход тепла на с.н. котла выраженный в % от расхода топлива, сожженного в агрегате			(Q c.н. ´ 10 5) / (B к ´ Q н)
к.п.д. нетто котла			h к - q тепл
Удельный расход условного топлива

Одним из основных источников загрязнения воздушного бассейна городов России являются топочные устройства ТЭЦ, технологических котельных и печей, сжигающих газовое, жидкое и твердое топливо. Их газовые выбросы характеризуются большими объемами, сильной запыленностью, невысокими температурами, содержанием сажи, оксидов углерода, азота, серы, ванадия и других. Установка каталитических фильтров в этих случаях технически и экономически нецелесообразна. В этом случае, на наш взгляд необходим другой подход. Он состоит в том, что в топочное устройство непосредственно с топливом вводятся микроскопические количества КАГТ - ультра дисперсных каталитических материалов (УДКМ), прошедших предварительную специальную обработку. УДКМ, благодаря очень малым размерам частиц) менее 0.01 мкм), большой удельной поверхности (50 - 500 м 2 / г) и особому фазовому состоянию, обладают высокими каталитическими и химическими свойствами. Введение в топливо КАГТ позволит иметь в каждой капле распыленного топлива и в каждой точке топочного устройства большое количество каталитически и химически активных частиц УДКМ и даст возможность с самого начала управлять механизмами горения топлива, а так же образования и ликвидации вредных веществ. Применение КАГТ обеспечит более полное сгорание топлива, позволит реализовывать взаимодействие между собой различных вредных соединений с образованием безвредных или значительно менее вредных веществ, что в обычных условиях неосуществимо. Так в присутствии КАГТ возможно взаимодействие между собой оксидов углерода и азота с образованием безвредных углекислого газа и молекулярного азота. Выполнив свою каталитическую роль КАГТ будет связывать окислы серы с образованием значительно менее вредных сульфатов металлов.

Данный подход может быть применен и для ликвидации вредных веществ топочными устройствами ТЭЦ, котельных установок и технологических печей работающих на угле и газе.

В таблице 1. приведены расчетные значения дополнительных тепловых эффектов от сгорания (взаимодействия) вредных веществ в топочных устройствах в присутствии КАГТ в пересчете на теплотворную способность мазутного топлива марки М-100.

Таблица 1.

	ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИИ В ПЕРЕСЧЕТЕ НА МАЗУТ МАРКИ М - 100
1. С + 0.5 О 2 = СО	1 т. С эквивалентна 0.24 т. М-100
2. СО + 0.5 О 2 = СО 2	1 т. СО эквивалентна 0.58 т. М-100
3. С + О 2 = СО 2	1 т. С эквивалентна 0.82 т. М-100
4. СО + 2NО = N 2 О + СО 2
5.СО + N 2 О = N 2 + СО 2
6. 2СО + 2NO = N 2 + 2 CO 2	1 т. СО + 1.1 т NO эквивалентна 0.33 т. М-100
7. SO 2 + О 2 + Ме = МеSO 4 где Ме - Fe, Ni, Cu, Al, Ca и др.

В таблице 2. приведены расчетные значения содержания вредных веществ в промвыбросах котельных установок ряда предприятий г. Томска, а также расчетные значения экономии топлива за счет применения КАГТ.

Таблица 2.

ПРЕДПРИЯТИЯ		ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ, всего т. / на 1 т. мазута, кг						РАСЧЕТНАЯ ЭКОНОМИЯ
	М-100, т/год						ТОПЛИВА, т/ %
Завод ДСП
Сибкабель

Это расчетные данные для условий, когда осуществляется качественное распыление топлива и выдерживается оптимальное соотношение воздух / топливо. При реальных условиях эксплуатации эти выбросы (особенно сажи и окиси углерода) могут быть значительно выше. Следовательно выше будет и экономия топлива.

В настоящее время плановые платежи в местный бюджет за природопользование составляют около одного процента от стоимости 1 тонны топлива. Таким образом, в идеальном случае применение КАГТ даст потребителю экономии. с каждой тонны топлива около 2.5 %.

Следует также иметь ввиду, что плановые платежи за природопользование растут из года в год. Например, в г. Томске эти платежи по сравнению с 1993 г. возросли в 1994 г. в 10 раз, а в 1995 - в 17 раз.

Проведем оценку удорожания одной тонны топлива за счет применения КАГТ. Как видно из таблицы 3, удорожание 1 т. топлива составляет менее 2 % при соотношениях мазут / КАГТ более 20 т. / кг

Таблица 3.

СООТНОШЕНИЕ МАЗУТ / КАГТ,	ЗА 1 кг. КАГТ,	ЗА 1 т. ТОПЛИВА,	УДОРОЖАНИЕ 1 т. ТОПЛИВА,

Введение КАГТ в топливо не потребует от потребителя дополнительных затрат на переделку имеющегося оборудования. КАГТ представляет из себя пастообразную суспензию, которая долго хранится (не менее года) и достаточно быстро и равномерно “ растворяется “ при перемешивании в больших объемах топлива. Как правило, топливо приходит потребителю в цистернах (железнодорожных или автомобильных) и перед перекачкой (сливом) в резервуары подвергается в течении 4 - 10 часов интенсивному прогреву и перемешиванию водяным паром. Ввод КАГТ в цистерны на этой стадии позволит достаточно хорошо смешать его с топливом. Из резервуаров топливо поступает в топочное устройство с помощью топливного насоса. Однако до топочного устройства доходит только часть топлива, большая его часть через “ оборотку “ постоянно возвращается в резервуар и таким образом осуществляется постоянное дополнительное смещение КАГТ с топливом.

1. Годовой расход топлива по котельной за 1996 г. составил: 29026 тонн мазута.

2. При средней минимальной стоимости мазута 500 тыс. руб./т. годовые затраты на топливо:

U т = В год ´ Ц т = 0.5 ´ 29026 = 14513 млн. руб. / год

3. Экономия стоимости мазута составит:

Э м = D В ´ Ц м = 377.3 ´ 0.5 = 188.669 млн. руб.

4. Снижение вредных выбросов за счет уменьшения расход топлива составит:

D М тв = 0.01 ´ D В ´ (1 ´ 0.015) = 0.05 т/год

D МSO 2 = 0.02 ´ 377.3 ´ 1.07 ´ (1 - 0.02) = 8 т/год

D МV 2 O 5 = 10 -6 ´ 4000 ´ 0.015 ´ 377.3 = 0.02 т/год

D МNO 2 = 0.001 ´ 40.6 ´ 377.3 ´ 0.08 = 1.2 т/год

5. Удельная плата за выбросы 1 т вредных веществ:

Ц NO 2 = 14525 руб./т

Ц SO 2 = 11550 руб./т

6. Расчетная годовая плата за выбросы вредных веществ при работе котельной на мазуте по составляющим:

U тв = 0.0066 т/ч ´ 6600 ´ 8.52 ´ 11500 ´ 10 -9 =4.26 млн. руб.

U NO 2 = 0.0143 ´ 6600 ´ 8.52 ´ 14525 =11.6 млн. руб.

U SO 2 = 0.09 ´ 6600 ´ 8.52 ´ 11550 ´ 10 -9 = 58.2 млн. руб.

7. Суммарная плата за выбросы

U вр = U тв + U NO 2 + U SO 2 = 74.06 млн. руб.

8. Суммарные годовые издержки на топливо и плату за выбросы

U сум = 74.06 + 14513=14587.06

Экономия затрат при применении КАГТ

9. Затраты на КАГТ

U к =29026 ´ 0.01 ´ 200000=58.52

10. Экономия мазута за счет более полного его сгорания составит:

D В к = 0.013 ´ В г = 0.013 ´ 29026 = 377.3 т/год

11. Экономия топлива при повышении к.п.д. котельной до 92% за счет снижения температуры уходящих газов при снижении концентрации окислов серы в дымовых газах. Приблизительный к.п.д. котельной 89%

D В кпд =29026-29026 ´ (0.89 / 0.92) =421.26 т/год

12. Экономия затрат на топливо

D U т = (377.3 + 421.26) ´ 0.5 =399.28 млн. руб.

13. Экономия платы за выбросы при снижении выбросов на 60%

D U выбр. = 0.6 ´ U вр = 0.6 ´ 74.06 = 44.436 млн. руб.

14. Суммарная экономия издержек.

D U= D U т + D U выбр. -U к =399.28+44.436-58.52=385.196 млн. руб.

В заключении отметим, что сегодня развитие научно - технического прогресса позволяет людям чувствовать себя более комфортно в городах. К настоящему моменту появилось множество различных, доступных большинству людей удобств, таких как: водопровод, теплоснабжение, централизованная система освещения. Уже практически невозможно представить себе жизнь без этих благ цивилизации, которые стали привычны.

Однако улучшение жилищных условий имеет и обратную сторону - возникновение экологических проблем. Особенно остро проблема стоит в северных районах, в частности у нас, в Сибири. Это связано с большим количеством уже имеющихся предприятий, а так же с возникновением новых и развивающихся. Немалой проблемой так же являются достаточно суровые климатические условия. Проблемы экологии стояли перед человечеством давно, но обращать внимание на них стали только во второй половине ХХ века. Большая загазованность городов, промышленные выбросы и испытания ядерного оружия - все это проблемы человечества в целом.

Наглядным результатом небрежного отношения к природе является Иркутск Рост промышленности, и рост самого города вынуждали увеличивать мощности и количество энергетических предприятий. В настоящее время в городе Иркутске существуют сотни различных котельных, кочегарок и других крупных и мелких предприятий, которые сжигают тот или иной вид топлива.

Сложная экологическая ситуация, заставляет постоянно искать пути решения этой проблемы, результатом которой, зачастую являются испорченное здоровье жителей городов. Обратив внимание на город вечером с какой - либо высокой его точки, можно увидеть как город буквально тонет в дыму, газах. Это смог - бич крупных городов.

Поэтому применение каталитического активатора горения топлива сегодня позволит не только экономить значительную часть средств, расходуемых на топливо и платежи за выбросы, но и безусловно поможет решить экологическую проблему, путем снижения вредных выбросов в дымовых газах.

Человечество стоит на краю глобальной экологической катастрофы. Озоновые дыры, связанные с использованием фреона и других химических материалов, потепление климата, т.н. “парниковый эффект” - все эти проблемы создало современное человеческое общество, оно же и обязано их решить.

Обратим внимание на разработчиков КАГТ, которые внесли большой вклад в решение экологических проблем!

Д.Я. Борщов “ Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности “.

В.С. Вергазов “ Спутник машиниста отопительных котельных “.

В.А. Бочкарев “ Охрана окружающей среды. Методические указания“.

к.т.н. А.В. Васильев, доцент, к.т.н. Г.В. Антропов, доцент, к.т.н. Ю.И. Акимов, доцент, Саратовский Государственный Технический Университет («Энергосбережение в Саратовской области» № 1 (007), 2002 г.)

Журнал "Новости теплоснабжения", № 11, (27), ноябрь, 2002, С. 25 – 28, www.ntsn.ru

В большинстве крупных отопительных котельных, введенных в эксплуатацию в 60-70-х годах, работают паровые котлы типа ДКВр. Все они проработали более 20 лет и выработали свой ресурс. По условиям надежности их работы в котлах снижено рабочее давление до 0,6-0,8 МПа, а реально при эксплуатации на многих котлах поддерживается давление 1-2 атм. Работа паровых котлов на таких низких давлениях отрицательно сказывается на устойчивости циркуляции, из-за снижения температуры насыщения и увеличения доли парообразования в экранных трубах наблюдается интенсивное накипеобразование и увеличивается вероятность пережога труб. Кроме того, при работе котла на давлении от 1 до 3 атм. из-за низкой температуры насыщения необходимо отключать чугунный водяной экономайзер, т.к. там может наблюдаться парообразование, что недопустимо по условиям надежной работы. Все это приводит к тому, что КПД этих паровых котлов не превышает 80-82%, а в не которых случаях, когда трубы сильно загрязнены, КПД котла уменьшается до 70-75%.

Учитывая, что паровая нагрузка в данных котельных отсутствует, одним из более выгодных мероприятий, повышающим экономичность и надежность работы котельных, является перевод таких паровых котлов в водогрейный режим. Данная реконструкция котельных позволяет не только значительно продлить срок службы котлов, но и существенно (на 20-25%) увеличить КПД котельных.

Известны несколько схем перевода паровых котлов в водогрейный режим, в основе которых заложен принцип прямоточного движения воды в котле. Одна из схем перевода в водогрейный режим котлов типа ДКВр разработана и реализована Уралэнергочермет. По этой схеме в верхнем барабане котла и нижних коллекторах боковых экранов устанавливаются глухие перегородки. Сетевая вода поступает в нижние коллектора боковых экранов и по всем экранным трубам поднимается в передний отсек верхнего барабана, откуда по перепускным трубам вода направляется в экономайзер, установленный за котлом. После экономайзера вода направляется в задние отсеки нижних коллекторов боковых экранов и из них в нижний барабан котла, а дальше по всем трубам конвективного пучка поступает в задний отсек верхнего барабана. Из этого отсека вода по отводящей трубе направляется в прямую линию теплосети. К достоинству этой схемы можно отнести поступление обратной сетевой воды в экранные трубы топочной камеры, что снижает вероятность парообразования в зоне высоких температур продуктов сгорания. Недостатком схемы являются низкие скорости движения воды в конвективном пучке (0,05 м/с), что может привести к образованию локальных паровых пробок в трубах пучка и, как следствие, к их пережогу.

В одной из котельных г. Ростова в водогрейный режим был переведен котел ДКВр – 10/13. В этой схеме обратная сетевая вода поступает в экономайзер котла, затем в нижние коллекторы топочных экранов и собирается в передней части верхнего барабана, откуда по не обогреваемому трубопроводу направляется в тыльную часть нижнего барабана котла. Затем вода движется в верхний барабан по трубам конвективного пучка второй ступени. Далее вода по одному ряду труб конвективного пучка направляется во фронтовую часть нижнего барабана, откуда по трубам конвективного пучка первой ступени поднимается в среднюю часть верхнего барабана и оттуда в тепловую сеть.

Общим недостатком приведенных и многих других подобных схем перевода котлов в водогрейный режим является наличие перебросных трубопроводов, необходимых для организации выбранной схемы водяного тракта. Это значительно увеличивает затраты на модернизацию (металл и монтаж) и эксплуатационные затраты, так как значительно увеличивается гидравлическое сопротивление котлов. Главным недостатком вышеприведенных схем являются недопустимо низкие скорости движения воды, особенно в опускных трубах котла, что может привести к образованию паровых пробок в трубах и резко снижает надежность работы котлов.

В данной статье предлагается новая схема перевода паровых котлов в водогрейный режим, на примере перевода котла ДКВр – 6,5/13, которая успешно реализована в котельной завода Резервуарных металлоконструкций (РМК) г. Саратова. По нашему мнению, данная схема увеличивает надежность работы котла в водогрейном режиме, снижает затраты на проведение реконструкции. Схема работы котла в водогрейном режиме приведена на рисунке. В предлагаемой схеме обратная сетевая вода поступает в чугунный экономайзер. При этом часть воды пропускается по байпасному трубопроводу, после чего оба потока смешиваются и направляются в тыльную часть верхнего барабана. Далее вода совершает многократное подъемно-опускное движение в трубах котельного конвективного пучка и экранных трубах. Для организации этого движения в верхнем и нижнем барабанах установлены перегородки. Для удобства монтажа и проведения ремонта перегородки имеются съемные крышки (люки), через которые осуществляется допуск во все отсеки верхнего и нижнего барабанов во время ремонта или осмотра котла.

Проходное сечение для воды в каждом ходе определялось следующим образом. На основе тепловых расчетов были получены средние тепловые потоки поверхностей теплообмена в топке и в конвективном испарительном пучке. За тем согласно по этим тепловым нагрузкам были определены допустимые минимальные значения скоростей воды в опускных и подъемных ходах водяного тракта котла. По этим значениям скоростей были найдены проходные сечения каждого хода и количество рядов труб по оси котла между перегородками внутри верхнего и нижнего барабанов котла. В результате этих расчетов было получено, что в испарительном конвективном пучке котла должно быть три подъемных и три опускных хода движения воды. По мере увеличения температуры газов скорость движения воды увеличивается, как при опускном, так и при подъемном ее движении. В верхнем барабане устанавливаются 4 перегородки, в нижнем – 2 перегородки. При этом скорость воды в разных отсеках колеблется от 0,174 м/с (второй ход воды) до 0,882 м/с (седьмой ход воды согласно рис.). В боковых экранах организуется два хода – один ход с подъемным движением воды, другой – с опускным движением.

Отвод воды из котла производится из передней части верхнего барабана котла по существующему патрубку отвода пара. Предохранительные клапаны водяного тракта устанавливаются также на существующем патрубке предохранительных клапанов верхнего барабана. Подвод воды производится через вновь просверленное в верхнем барабане отверстие Ду 150 мм. Между перегородками верхнего барабана в его корпусе устанавливаются воздушники Ду 30 мм.

Подпитка теплосети с водогрейными котлами должна производиться химочищенной водой. Для предотвращения появления кислородной и углекислотной коррозии поверхностей нагрева температура воды, поступающая в котел, должна быть выше точки росы. Это осуществляется за счет подмешивания прямой сетевой воды в обратную, используют при этом линию рециркуляции.

Водогрейные котлы очень чувствительны к взвешенным частицам в сетевой воде, которые легко отлагаются в гибах экранных труб, вызывая перегрев трубы и ее разрушение. Поэтому необходимым условием надежной эксплуатации водогрейных котлов должна быть тщательная промывка тепловых сетей перед началом отопительного сезона, а также установка шламоотделителя в виде грязевика перед сетевым насосом.

Кроме того, возникла необходимость соблюдения ряда режимных и эксплуатационных требований: периодически следует удалять воздух из отсеков верхнего барабана через соответствующую арматуру, и нельзя допускать снижения расхода прокачиваемой сетевой воды через котел ниже расчетного значения. Для увеличения надежности и простоты эксплуатации в перегородках верхнего барабана необходимо в верхней и нижней части оставить отверстия 30-40 мм, а в нижнем барабане такие отверстия нужны только в нижней части перегородки. Верхние отверстия служат для удаления воздуха из всего верхнего барабана при помощи одного воздушника, а также для удаления пара через предохранительный клапан, установленный в передней части барабана, при аварийных ситуациях, например, при внезапном отключении электроэнергии или остановке сетевых насосов. Нижние отверстия в перегородках служат для организации периодической продувки и удаления шлама из верхнего и нижнего барабанов. Для продувки из верхнего барабана можно использовать отключенные опускные трубопроводы в передней части котла. В нижнем барабане используется штатный трубопровод периодической продувки Ду 32.

Для оценки возможности работы котла в водогрейном режиме и его тепловой эффективности, согласно [З], были проведены поверочные тепловые и гидравлические расчеты на максимальной, минимальной и средней нагрузках работы котла.

Согласно требованиям , были проведены расчеты на прочность всех элементов котла и определены минимально допустимые толщины стенок барабанов, днищ, коллекторов и труб котла на расчетном давлении. По результатам прочностных и тепловых расчетов определено допустимое давление воды в котле.

Анализируя расчетные теплотехнические показатели работы котла на различных режимах и фактические результаты работы котлов, переведенных по этой схеме в котельной РМК, можно сделать следующие выводы:

1. Перевод котла ДКВр-6,5/13 по предлагаемой схеме позволил, при сохранении штатных горелок, дымососа и вентилятора, увеличить тепловую мощность котлов с 4,5 МВт до 6,2 МВт и обеспечить КПД котла при этой максимальной нагрузке 93,5%.

2. Для избежания кислородной коррозии труб конвективных пучков температура воды на входе в котел должна быть не менее 50 °С. Для этого необходимо предусмотреть насос рециркуляции, обеспечивающий подачу части воды из прямой магистрали на вход в котел при снижении температурного графика сети.