Паровой котел 16 14 гм. Тепловой расчет котла ДЕ16–14ГМ

Паровые котлы серии ДЕ.

Рис. 7.19. Паровой котел серии ДЕ :
1 - верхний барабан; 2 - труба для фосфатирования; 3 - трубопровод для подвода питательной воды; 4 - солевой отсек барабана; 5 - труба для продувки; 6 - горелка; 7 - газоплотная перегородка; 8 - правый экран; 9 - топочная камера; 10 - нижний барабан; 11 - конвективный пучок; 12 - обдувочное устройство

Вертикально-водотрубный котел серии ДЕ (Д-образный с естественной (Е) циркуляцией) предназначен для выработки насыщенного и перегретого пара с температурой 225 °С, имеет несколько типоразмеров с рабочим давлением пара 1,4 МПа и номинальной паропроизводительностью 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч. Котлы специализированы на сжигание газа и мазута, что дает возможность более полно реализовать преимущества этих топлив с высокой теплотой сгорания.
Характерной конструктивной особенностью котлов серии ДЕ является расположение топочной камеры 9 (рис. 7.19) сбоку от конвективного пучка 11, что предотвращает обогрев верхнего барабана 1 и значительно уменьшает площадь ограждающих поверхностей. Котлы всех типоразмеров имеют единый поперечный профиль (ширина топочной камеры - 1 790 мм, средняя высота топки - 2 500 мм) и различаются лишь длиной и схемой движения газов в конвективном газоходе.
Топка котла полностью экранирована и отделена от конвективного пучка газоплотной перегородкой 7, выполненной, как и все тепловоспринимающие поверхности котла, из труб 051 х 2,5 мм. В задней части перегородки имеется окно (фестон) для прохода газов в конвективный пучок, который образован коридорно-рас- положенными вертикальными трубами. Трубы правого экрана?, покрывающего также пол и потолок топочной камеры, а также левого бокового экрана (перегородка 7 и фестон) и конвективного пучка ввальцованы непосредственно в верхний 1 и нижний 10 барабаны.
Трубы заднего экрана крепятся посредством сварки к нижнему и верхнему коллекторам 0159^6 мм. Фронтальный экран паровых котлов ДЕ-4; -6,5; -10 аналогичен заднему и отличается лишь отсутствием части труб в середине (для размещения амбразуры горелки 6 и лаза, совмещенного со взрывным клапаном).
У котлов ДЕ-16 и ДЕ-25 фронтальный экран образован четырьмя трубами, замкнутыми непосредственно на верхний и нижний барабаны. Под топки закрыт слоем огнеупорного кирпича. На фронтальной стене котлов серии ДЕ установлено по одной газомазутной горелке: на котлах ДЕ-4; -6,5 и -10 - вихревые горелки соответственно ГМ-2,5; -4,5; -7 тепловой мощностью соответственно 2,9; 5 и 8 МВт (2,5; 4,5 и 7 Гкал/ч); на котле ДЕ-16 - горелка ГМ- 10 с цилиндрической амбразурой тепловой мощностью 11,6 МВт (10 Гкал/ч); на котле ДЕ-25 - камера двухступенчатого сжигания с горелкой ГМ-16 тепловой мощностью 18,6 МВт (16 Гкал/ч).
Схема движения газов в котлах ДЕ приведена на рис. 7.18, б, в. Дымовые газы проходят топку, поступают через окно в перегородке в конвективный пучок. Котлы паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч имеют в конвективных пучках продольные перегородки, что обеспечивает разворот газов в пучке и выход газов через заднюю стену котла (см. рис. 7.18, б). Котлы паропроизводительностью 16 и 25 т/ч таких перегородок не имеют (см. рис. 7.18, в). Переброс дымовых газов с фронтальной зоны котлов к расположенному сзади экономайзеру осуществляется через газовый короб, который размещен над топочной камерой.
Контуры боковых экранов и конвективного пучка всех типоразмеров котлов, а также фронтального экрана котлов паропроизводительностью 16 и 25 т/ч замкнуты на барабаны непосредственно, а контуры заднего экрана всех котлов и фронтального экрана котлов паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч - через промежуточные коллекторы, причем нижний расположен горизонтально, а верхний - наклонно.
Котлы паропроизводительностью 4; 6,5 и 10 т/ч не имеют ступенчатого испарения. В то же время котлы паропроизводительностью 16 и 25 т/ч имеют ступенчатую систему испарения с внутри-барабанным солевым отсеком 4 (см. рис. 7.19). Ступенчатое испарение воды в котельном агрегате позволяет повысить качество пара (уменьшить солесодержание пара при сниженной величине непрерывной продувки).
Во вторую ступень испарения выделены первые по ходу газов ряды труб конвективного пучка. Опускная система контура солевого отсека состоит из необогреваемых труб 0159 х 4,5 мм (две трубы у котла паропроизводительностью 16 т/ч и три трубы у котла паропроизводительностью 25 т/ч). Опускная система первой ступени испарения включает в себя последние по ходу газов трубы конвективного пучка.
В качестве сепарационных устройств первой ступени испарения используют установленные в верхнем барабане щитки и козырьки, направляющие пароводяную смесь из экранных труб на уровень воды. Для выравнивания скорости пара по всей длине барабан котла снабжают дырчатым пароприемным потолком. На всех котлах кроме котла паропроизводительностью 4 т/ч перед пароприемным потолком устанавливается горизонтальный жалюзийный сепаратор. Питательная вода поступает в водяное пространство барабана по трубопроводу 3. Для проведения внутрикотловой обработки воды - фосфатирования - через специальную трубу 2 в верхний барабан подается водный раствор тринатрийфосфата, который вступая в химическую реакцию с растворенными в котловой воде солями, переводит их в нерастворимое состояние. Образующийся шлам по опускным трубам поступает в нижний барабан.
В нижнем барабане расположены перфорированные трубы, через которые для котлов паропроизводительностью 4... 10 т/ч осуществляется вся продувка котла. На котлах паропроизводительностью 16...25 т/ч через эти трубы проводят только периодическую продувку котла, а непрерывную продувку ведут из солевого отсека верхнего барабана.
Для контроля за работой котла в верхнем барабане размещены котловой манометр и два водоуказательных стекла. Кроме того, на верхнем барабане установлены два предохранительных клапана, главный парозапорный вентиль, трубопроводы отбора пара на собственные нужды. Котлы оснащены обдувочными аппаратами 12 для очистки поверхностей нагрева от загрязнений. Обмуровка боковых стен котла выполнена натрубной и состоит из шамотобетона по сетке и изоляционных плит. Для уменьшения подсосов в газовый тракт котла снаружи натрубная обмуровка покрывается металлической листовой обшивкой, которую приваривают к обвязочному каркасу. Хвостовыми поверхностями нагрева котла являются отдельно стоящие стандартные чугунные экономайзеры. В зависимости от производительности КПД котла составляет 90,3...92,8% при работе на газовом топливе и 88,7...91,4% при работе на мазуте.

Котлы серии ДЕ сконструированы Бийскими котельщиками специально для работы на жидком топливе. Геометрия данных котлов считается наиболее простой-D- образная топка с вертикальным конвективным пучком- и все! Исключением являются котлы мощностью 16 тонн пара/в час и выше имеющие экраны, опускные и перепускные трубы. Котлы типа ДЕ являются прародителями котлов ДСЕ.

Котлы ДЕ выпускаются следующих типоразмеров:

ДЕ 4-14 ГМ-О
ДЕ 6,5-14 ГМ-О
ДЕ 10-14 ГМ-О
ДЕ 16-14 ГМ-О
ДЕ 25-14 ГМ-О

Может иметь литеру ГМ- вид топлива- газомазутный
Либо ГМ-О- котел газомазутный в обшивке и изоляции. Котлы паровые ДЕ - это котлы работающие на жидком топливе с боковым расположением барабанов и, как сказано выше, D- образной топкой полностью экранированной. Паропроизводительностью от 4 до 25 тонн пара/в час, давлением 1,4 МПа и температурой перегретого пара 194 `C. Возможна комплектация пароперегревателем. Характеристики котла могут достигать по давлению до 2,4 МПа и температуре до 380 `C. Котлы данной серии имеют возможность перевода в водогрейный режим.
Топочная камера котлов ДЕ размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Основными составными частями котлов являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой и боковой экраны, образующие топочную камеру.
У котлов данной серии диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000 мм. Расстояние между барабанами соответственно 2750 мм (максимально возможное по условиям транспортировки блока по железной дороге). Для доступа внутрь барабанов в переднем и заднем днищах каждого из них имеются лазовые затворы (лазы). Изготовляются барабаны для котлов с рабочим давлением 1,4 и 2,4 МПа из стали 16ГС или 09Г2С и имеют толщину стенки соответственно 14 и 24 мм.
Котлы производительностью 4; 6,5 и 10 т/ч выполнены с одноступенчатой схемой испарения. В котлах производительностью 16 и 25 т/ч применено двухступенчатое испарение. Во вторую ступень испарения вынесена задняя часть экранов топки и часть конвективного пучка, расположенная в зоне с более высокой температурой газов. Контуры второй ступени испарения имеют необогреваемую опускную систему.
Пароперегреватель котлов производительностью 4; 6,5 и 10 т/ч выполнен змеевиком из труб. На котлах производительностью 16 и 25 т/ч пароперегреватель - вертикальный, дренируемый из двух рядов труб.
Расшифровка типоразмера котла. ДЕ 10-14-250 ГМ-О:

10-мощность-10 тонн пара/в час.
14-давление-1,4 МПа.
250-температура перегретого пара-250 `C
ГМ- вид топлива: ГМ- жидкое топливо (газ, мазут и т.д.), О-котел в обшивке и изоляции.

Растопка котлов типа ДЕ

1. Растопку котла производить только при наличии записанного в сменный журнал распоряжения лица, ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котла или заменяющего его лица, определенного приказом по предприятию.

2. Включить дымосос и дутьевой вентилятор при закрытых направляющих аппаратах. Приоткрыть направляющие аппараты, поддерживая в топке разрежение около 50 Па (5 кгс/см 2 ). Провентилировать топку в течение 3-5 мин. До окончания вентиляции запрещается вносить в топку и газоходы открытый огонь.

3. После окончания вентиляции закрыть, направляющий аппарат дутьевого вентилятора, установить давление воздуха в горелке не более 100 Па (10 кгс/см 2 ) при разрежении в топке 30-40 Па (3-4 кгс/см 2).

Возможность включения автоматического регулирования разрежения до розжига определяется специалистами-наладчиками в зависимости от местных условий (быстроходность исполнительного механизма направляющего аппарата дымососа, характер воспламенения и т. д.).

4. При растопке котла на природном газе порядок действия персонала будет определяться инструкцией, составленной в соответствие «Правилам безопасности в газовом хозяйстве» в зависимости от комплектации котла газооборудованием и системой автоматики. Во всех случаях необходимо, чтобы факел газового запальника бил устойчивым, закрывал не менее 3/4 круга (наблюдение ведется через задний лючок), а основная горелка зажигалась при давлении газа в ней не более 500 Па (50 кгс/см 2 ). При погасании или срыве факела запальника до воспламенения факела горелки необходимо перекрыть подачу газа на котел и повторно провентилировать, топку.

После розжига горелки прибавить воздуха, поддерживая разрежение в топке в тех же пределах. Переключить автоматику из режима «розжиг» в основной режим. Визуально, по цвету пламени или по прибору, установить соотношение «топливо-воздух», соответствующее полноте сгорания.

5. При растопке котла на мазуте хорошо прогреть форсунку, пропуская через нее пар, пустить на циркуляцию мазут в пределах котла. Если нет циркуляционного трубопровода, слить через штуцер продувки в бачок холодный мазут из трубопровода от вентиля у врезки в подающую линию до вентиля форсунки.

Уменьшить подачу пара в форсунку, пустить газ на газовый запальник, после загорания запальника приоткрыть вентиль на линии мазута у форсунки.

После воспламенения мазута изменением давления распыливающего пара и воздуха установить оптимальный режим горения.

У горелки ГМП-16 давлением пара отрегулировать угол раскрытия факела, чтобы последний не касался краев амбразуры.

6. При пуске первого котла в котельной, работающей на мазуте, рекомендуется использовать печное топливо в качестве растопочного.

При этом воздух от передвижного компрессора подается в линию парового распыла. В мазутную линию подается печное топливо с давлением 0,2-0,3 МПа (2-3 кгс/см 2 ).

Порядок растопки котла такой же, как на мазуте.

В качестве растопочного топливного хозяйства удобно использовать станцию жидких присадок, еслипоследняя запроектирована и построена в составе сооружений топливного склада.

Схему использования оборудования и трубопроводов станции присадок для этой цели дают специалисты-наладчики.

Если нет газового запальника, потребляющего газ от газобаллонной установки или газопровода, форсунку разжигают от самодельного факела, введенного в топку к устью горелки через отверстиедля

ЗЗУ.

Факел вынимают (гасят запальник) только после устойчивого воспламенения основного факела.

Перед снятием основной форсунки, установленной по оси горелки, для очистки и промывки необходимо:

- вставить в предусмотренное отверстие резервную форсунку;

- присоединить ее к трубопроводам пара и мазута;

- разжечь ее от факела основной горелки.

Резервная форсунка должна находиться, в работе кратковременно, только в период замены основной. Выключенная форсунка немедленно удаляется, это предотвратит закоксование деталей

распиливающей головки.

7. В процессе растопки необходимо:

- при появлении пара через открытый вентиль у охладителя проб, после вытеснения воздуха из верхнего барабана котла, закрыть вентиль паропровода отбора проб на барабане котла. С этого момента необходимо внимательно следить за показаниями манометра и уровнем воды в стеклах указателей уровня воды прямого действия;

- при давлении пара 0,05-0,1 МПа (0,5-1 кгс/см 2) по манометру произвести продувку указателей уровня воды прямого действия. и сифонной трубки манометра.

При продувке указателей уровня воды прямого действия:

а) открыть продувочный кран - продувается стекло паром и водой;

б) закрыть водяной кран - стекло продувается паром;

в) открыть водяной кран, закрыть паровой - продувается водяная труба;

г) открыть паровой кран и закрыть продувочный. Вода в стекле должна быстро подняться и на отметке уровня воды в котле слегка колебаться. Если уровень повышается медленно, необходимо повторно открыть водяной кран.

С начала растопки для равномерного прогрева периодически продувать нижний барабан (см. п.7 раздела «Техническое обслуживание котла»).

Продувка котла и последующая подпитка произведет также замену воды в экономайзере. Необходимо следить за температурой воды, не допуская закипания ее в экономайзере. У котлов с пароперегревателями с начала растопки открыть продувочный вентиль пароперегревателя, который закрывается после подключения котла к паропроводу котельной.

Следить за ростом давления в котле, регулируя его количеством подаваемого топлива и воздуха в соответствии с режимной картой котла.

Если во время остановки производилось вскрытие люков и фланцевых соединений, то при повышении давления в котле до 0,3 МПа (3 кгс/см 2 ) следует подтянуть гайки болтов соответствующих соединений.

Подъем давления в котлах, заполненных водой с температурой 80 -100°С рекомендуется вести по следующему графику:

для котлов на давление (абсолютное) 1,4 МПа (14 кгс/см 2 ):

- через 20 минут после начала растопки – 0,1 МПа (1 кгс/см 2 ):

- через 35 минут после начала растопки – 0,4-0,5МПа

(4-5 кгс/см 2 );

- через 45 минут после начала растолки 1,3 МПа (13 кгс/см 2 );

для котлов на давление (абсолютное) 2,4 МПа (24-кгс/см 2 ) до 45 минут график тот же, а далее:

- через 50 минут после начала растопки – 1,8 МПа (18 кгс/см 2 );

- через 60 минут после начала растопки – 2,3 МПа (23 кгс/см 2 ).

При пуске котлов, заполненных водой с температурой ниже 80°С время подъема давления до 0,1 МПа (1 кгс/см 2) увеличивается на 15-20 минут.

В процессе растопки необходимо следить за перемещением заднего днища нижнего барабана по реперу. Величины расчетных предельных тепловых перемещений блоков котлов (нижних барабанов) даны в таблице 7. Если тепловые перемещения значительно меньше расчетных, проверить, нет ли защемления подвижных опор котла.

Таблица 7

Заводское обозначение котлов	Величина теплового перемещения,мм
ДЕ-4-14ГМ
ДЕ-6,5-14ГМ
ДЕ-10-14ГМ; ДЕ-10-14-225ГМ

Газомазутный вертикально-водотрубный котёл, предназначенный для выработки насыщенного или перегретого до 225 °С пара, используемого на технологические нужды, отполение, вентиляцию и горячее водоснабжение. Отличительной особенностью котла, как и всей серии паровых котлов ДЕ, является расположение топочной камеры сбоку конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах.

Общий вид котла ДЕ-16-14 ГМ-О

Базовая и дополнительная комплектации котла ДЕ-16-14 ГМ-О

Описание и принципы работы парового котла ДЕ-16-14 ГМ-О

Котлы типа ДЕ (Е) состоят из верхнего и нижнего барабанов, трубной системы и комплектующих. В качестве хвостовых поверхностей нагрева применяются стальные или чугунные экономайзеры. Котлы могут комплектоваться как отечественными, так и импортными горелками. Котлы типа ДЕ могут оборудоваться системой очистки поверхностей нагрева.

Для всех типоразмеров котлов внутренний диаметр верхнего и нижнего барабанов составляет 1000 мм. Поперечное сечение топочной камеры также одинаково для всех котлов. Однако, глубина топочной камеры увеличивается с повышением паропроизводительности котлов.

Топочная камера котлов ДЕ размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхнем и нижнем барабанах. Топочный блок образуется конвективным пучком, фронтовым, боковым и задним экранами. Конвективный пучок отделен от топочной камеры газоплотной перегородкой, в задней части которой имеется окно для входа газов в пучок. Для поддержания необходимого уровня скорости газов в конвективных пучках устанавливаются продольные ступенчатые перегородки, изменяется ширина пучка. Дымовые газы, проходя по всему сечению конвективного пучка, выходят через переднюю стенку в газовый короб, который размещён над топочной камерой, и по нему проходят к расположенному сзади котла экономайзеру.

В водяном пространстве верхнего барабана находятся питательная труба и труба для ввода сульфатов, в паровом объёме – сепарационные устройства. В нижнем барабане размещаются устройство для парового прогрева воды в барабане при растопке и патрубки для спуска воды, перфорированные трубы непрерывной продувки.

В котлах типа ДЕ применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует следующим образом: питательная подогретая вода подается в верхний барабан под уровень воды. В нижний барабан вода поступает по экранным трубам. Из нижнего барабана вода поступает в конвективный пучок, под нагревом превращаясь в пароводяную смесь, поднимается в верхний барабан.

На верхнем барабане котла устанавливается следующая арматура: главная паровая задвижка, клапаны для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды. Каждый котел снабжен манометром, двумя пружинными предохранительными клапанами, один из которых является контрольным клапаном. Для удобства обслуживания котлы ДЕ оснащаются лестницами и площадками.

Технические характеристики ДЕ-16-14 ГМ-О

Показатель	Значение
Тип котла	Паровой
Вид расчетного топлива	Газ, Жидкое топливо
Паропроизводительность, т/ч	10
Рабочее (избыточное) давление теплоносителя на выходе, МПа (кгс/см 2)	1,3(13,0)
Температура пара на выходе, °С	насыщ. 194
Температура питательной воды, °С	100
Расчетный КПД (топливо газ), %	93
Расчетный КПД (топливо жидкое), %	90
Расход расчетного топлива (топливо газ) , кг/ч (м3/ч - для газа и жидкого топлива)	1141
Расход расчетного топлива (топливо жидкое) , кг/ч (м3/ч - для газа и жидкого топлива)	1088
Габариты транспортабельного блока, LxBxH, мм	7180х3030х4032
Габариты компоновки, LxBxH, мм	8655х5240х6072
Масса транспортабельного блока котла, кг	19350
Вид поставки	В сборе (транспортабельный блок котла)