Котел дквр 4 13 технические характеристики паспорт. Котел дквр: безусловный лидер на рынке
Паровым котлом называется комплекс агрегатов, предназначенных для получения пара. Этот комплекс состоит из ряда теплообменных устройств, связанных между собой и служащих для передачи тепла от продуктов сгорания топлива через поверхности нагрева к воде. Исходным носителем энергии, наличие которого необходимо для образования пара из воды, служит топливо. Объектом автоматизации является паровой котел ДКВР–4/13 ГМ (двухбарабанный котел водотрубный реконструированный паропроизводительностью 4 т/ч, рабочим давлением пара 13 кгс/см², газомазутный). Он разработан ЦКТИ им. И.И.Ползунова и изготовлен на Бийском котельном заводе. Паровой котел ДКВР–4/13 ГМ (рис. 1) предназначен для получения насыщенного пара давлением 1,3 МПа с температурой 194 °С. Котел с естественной циркуляцией. В качестве топлива используется природный газ. Котел имеет П-образную компоновку и представляет собой две вертикальные призматические шахты, соединенные вверху горизонтальным газоходом.
В топочной камере котла по всему периметру и вдоль всей высоты стен располагаются трубные плоские системы – топочные экраны. Они выполнены из свариваемых между собой труб, образующих сплошную (газонепроницаемую) оболочку. Газоплотная экранная система покрыта оболочкой из теплоизоляционного материала, которая уменьшает потери теплоты от наружного охлаждения стен агрегата, обеспечивает нормальные санитарно-гигиенические условия в помещении и исключает возможность ожогов персонала.
Топка котла имеет четыре экрана: два боковых, фронтовой и задний. Топочная камера в целях предупреждения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потерь с уходящими дымовыми газами, разделена перегородкой на две части: топку и камеру догорания. Котел имеет верхний и нижний барабаны внутренним диаметром 1000 мм на давление 1,4 МПа, изготовленные из стали 16ГС с толщиной стенки 13 мм, расположенные в продольной оси котла. Верхний барабан длиннее нижнего и в него введены все трубы экранов, нижние части этих труб присоединены к коллекторам сваркой. Верхние и нижние части труб кипятильного пучка собраны в верхнем и нижнем барабанах котла и развальцованы. Меньшая по размерам длина нижнего барабана позволяет иметь свободное пространство в топке для размещения любого топочного устройства. Нижний барабан является шлакоотстойником и оборудован перфориро-ванной трубой для периодической продувки и штуцером для спуска воды.
Внутри кипятильного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы. 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 котла при пониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции. Экранные трубы котла ДКВР-4/13 ГМ изготовлены из стали 51х2,5 мм.
1 – горелочное устройство, 2 – экранные трубы, 3 – верхний барабан, 4 – манометр, 5 – предохранительные клапаны, 6 – трубы питательной воды, 7 – сепаратор пара, 8 – камера догорания, 9 – кипятильные трубы, 10 – обдувочное устройство, 11 – нижний барабан, 12 – продувочный трубопровод.
Для осмотра барабанов и очистки труб на днищах котла имеются лазы размером 325х400 мм. Для удаления отложений шлама в котле имеются торцевые лючки на нижних камерах экранов. Для периодической продувки камер имеются штуцеры диаметром 32х3 мм. Котел комплектуется питательным экономайзером, газомазутной грелкой, дымососом, дутьевым вентилятором, деаэратором питательной воды. Технические характеристики данного оборудования приведены в пункте 1.2.
Таблица 1. Техническая характеристика котла ДКВР-4/13 ГМ
|
Наименование параметра |
Значение |
||
|
Паропроизводительность |
|||
|
Избыточное рабочее давление пара |
МПа (кгс/см 2) |
||
|
Температура насыщенного пара |
|||
|
Температура газов на выходе из топки |
|||
|
Температура газов за котлом |
|||
|
Температура газов перед экономайзером |
|||
|
Температура газов за экономайзером |
|||
|
Температура питательной воды до экономайзера |
|||
|
Температура питательной воды после экономайзера |
|||
|
Расход топлива Q р=35400 кДж/кг (8500 ккал/кг) |
|||
|
Разрежение в топке котла |
мм рт. ст. |
||
|
Объем котла: Паровой; Водяной |
|||
|
Объем воды по водоуказательному стеклу |
|||
|
Время испарения этого объема |
|||
|
Энерговыделение топочного объема |
|||
|
Расчетный КПД |
|||
|
Внутренний диаметр барабана Толщина стенок |
|||
|
Площадь поверхности нагрева котла: Радиационная; Конвективная; |
|||
|
Объем топки с камерой догорания |
|||
|
Диаметр экранных и кипятильных труб |
|||
|
Продольный шаг труб кипятильного пучка |
|||
|
Поперечный шаг труб кипят. пучка |
Технические характеристики котлов ДКВр
|
Наименование показателей |
Котел ДКВР 2,5-13 ГМ |
Котел ДКВР 4-13 ГМ |
Котел ДКВР 6,5-13 ГМ |
Котел ДКВР 10-13 ГМ |
Котел ДКВР 20-13 ГМ |
|
Паропроизводительность, т/ч |
|||||
|
Давление пара, МПа |
|||||
|
Температура пара, °С |
до 194 |
до 194 |
до 194 |
до 194 |
до 194 |
| Расход топлива | |||||
|
Газ |
280 |
446 |
721 |
1 105 |
2 060 |
|
КПД, % |
|||||
|
Экономайзер чугунный |
ЭБ2-94И |
ЭБ2-142И |
ЭБ2-236И |
ЭБ1-330И |
ЭБ1-646И |
|
Вентилятор |
ВДН 8-1500 |
ВДН 10-100 |
ВДН 8-1500 |
ВДН 11,2-1000 |
ВДН 12,5-1000 |
|
Дымосос |
ВДН 9-1000 |
ДН 9-1000 |
ВДН 10-1000 |
ДН 12,5-1000 |
ДН 13-1500 |
| Габаритные размеры котла, мм | |||||
|
Длина |
4 180 |
5 518 |
5 780 |
8 850 |
11 500 |
|
Масса котла ДКВР, кг |
6 886 |
9 200 |
11 447 |
15 396 |
44 634 |
Котлы ДКВР имеют экранированную топочную камеру и развитый кипятильный пучок из гнутых труб. Для устранения затягивания пламени в пучок и уменьшения потерь с уносом и химическим недожогом топочная камера котлов ДКВр-2,5 ; ДКВр-4 и ДКВр-6,5 делится шамотной перегородкой на две части: собственно топку и камеру догорания. На котлах ДКВр-10 камера догорания отделяется от топки трубами заднего экрана. Между первым и вторым рядами труб котельного пучка всех котлов ДКВР также устанавливается шамотная перегородка, отделяющая пучок от камеры догорания.
Внутри котельного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы и обеспечивает горизонтальный разворот газов в пучках при поперечном омывании труб.
Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла ДКВР - асимметричные. При наличии пароперегревателя часть кипятильных труб не устанавливается; пароперегреватели размещаются в первом газоходе после второго-третьего рядов кипятильных труб.
Котлы ДКВР имеют два барабана - верхний (длинный) и нижний (короткий) - и трубную систему.
Для осмотра барабанов и установки в них устройств, а также для чистки труб шарошками на днищах имеются овальные лазы размером 325Ѕ400 мм.
Барабаны внутренним диаметром 1000 мм на давления 1,4 и 2,4 МПа (14 и 24 кгс/см2) изготовляются из стали 16ГС или 09Г2С и имеют толщину стенки соответственно 13 и 20 мм. Экраны и кипятильные пучки котлов ДКВР выполняются из стальных бесшовных труб.
Для удаления отложений шлама в котлах имеются торцевые лючки на нижних камерах экранов, для периодической продувки камер имеются штуцеры диаметром 32х3 мм.
Пароперегреватели котлов ДКВр, расположенные в первом по ходу газов газоходе, унифицированы по профилю для котлов одинаковых давлений и отличаются для котлов разной производительности лишь числом параллельных змеевиков.
Пароперегреватели - одноходовые по пару - обеспечивают получение перегретого пара без применения пароохладителей. Камера перегретого пара крепится к верхнему барабану; одна опора этой камеры делается неподвижной, а другая - подвижной.
Котлы ДКВР имеют следующую циркуляционную схему: питательная вода поступает в верхний барабан по двум питательным линиям, откуда по слабообогреваемым трубам конвективного пучка поступает в нижний барабан. Питание экранов производится необогреваемыми трубами из верхнего и нижнего барабанов. Фронтовой экран котла ДКВр-10 питается водой из опускных труб верхнего барабана, задний экран - из опускных труб нижнего барабана. Пароводяная смесь из экранов и подъемных труб пучка поступает в верхний барабан.
Все котлы ДКВР снабжены внутрибарабанными паросепарационными устройствами для получения пара.
Котлы ДКВр-2,5, ДКВр-4 и ДКВр-6,5, поставка которых может осуществляться одним транспортабельным блоком и в разобранном виде, имеют опорную раму сварной конструкции, выполненную из стального проката. Котел ДКВр-10 опорной рамы не имеет. Неподвижной, жестко закрепленной точкой котла ДКВР является передняя опора нижнего барабана. Остальные опоры нижнего барабана и камер боковых экранов выполнены скользящими. Камеры фронтового и заднего экранов крепятся кронштейнами к обдувочному каркасу. Камеры боковых экранов крепятся к опорной раме.
Котел ДКВР снабжен контрольно-измерительными приборами и необходимой арматурой. На котлах (ДКВр) устанавливается следующая арматура: предохранительные клапаны, манометры и трехходовые краны к ним; рамки указателей уровня со стеклами и запорными устройствами указателей уровня; запорные вентили и обратные клапаны питания котлов; запорные вентили продувки барабанов, камер экранов, регулятора питания и пароперегревателя; запорные вентили отбора насыщенного пара (для котлов без пароперегревателей); запорные вентили для отбора перегретого пара (для котлов с пароперегревателями); запорные вентили на линии обдувки и прогрева нижнего барабана при растопке котлов (для котлов ДКВр-10); вентили для спуска воды из нижнего барабана; запорные вентили на линии ввода химикатов; вентили для отбора проб пара. Для котлов ДКВр-10 поставляются также запорный и игольчатый вентили для непрерывной продувки верхнего барабана.
Для обслуживания газоходов на котлах ДКВР устанавливается чугунная гарнитура.
Многочисленные испытания и длительный опыт эксплуатации большого числа котлов ДКВр подтвердили их надежную работу на пониженном по сравнению с номинальным давлении. Минимальное допустимое давление (абсолютное) для котлов ДКВр-2,5; ДКВр-4; ДКВр-6,5 ; ДКВр-10 равно 0,7 МПа (7 кгс/см2). При более низком давлении значительно возрастает влажность вырабатываемого котлами пара, а при сжигании сернистых топлив (Sпр > 0,2%) наблюдается низкотемпературная коррозия.
С уменьшением рабочего давления КПД котлоагрегата не уменьшается, что подтверждено сравнительными тепловыми расчетами котлов на номинальном и пониженном давлениях. Элементы котлов рассчитаны на рабочее давление 1,4 МПа (14 кгс/см2), безопасность их работы обеспечивается установленными на котле предохранительными клапанами.
С понижением давления в котлах ДКВР до 0,7 МПа комплектация котлов экономайзерами не изменяется, так как в этом случае недогрев воды в питательных экономайзерах до температуры насыщения пара в котле составляет более 20оС, что удовлетворяет требованиям правил Госгортехнадзора.
Для комплектации котлов ДКВр-2,5; ДКВр-4; ДКВр-6,5 и ДКВр-10 при сжигании газа и мазута применяются двухзонные вихревые газомазутные горелки типа ГМГ-м (по 2 горелки на котле).
Котлы ДКВр, работающие на мазуте, комплектуются чугунными экономайзерами,
при использовании только природного газа для комплектации котлов могут
использоваться стальные экономайзеры.
Паровой котел ДКВР 4-13, устройство которого рассмотрено ниже, представляет собой вертикальную водотрубную конструкцию с топочным экраном и кипятильным узлом. Сама система оборудована по типу конструктивной схемы, приведенной на главном фото. Особенностью указанной конфигурации является боковое размещение конвективного блока приспособления относительно топочного отсека. В комплект прибора входит сам агрегат, рабочие площадки и лестницы, горелки, экономайзер, вентилятор, устройство для отвода дыма, водоуказательные датчики, арматура.
УстройствоРассматриваемая паровая установка состоит из двух основных - нижнего и верхнего барабанов, а также топочного отсека экранного типа. Топка разделяется кирпичной перегородкой на две камеры (рабочую часть и остаточный элемент). Такая конструкция позволяет увеличить КПД парового котла ДКВР 4-13 за счет понижения химического недожога. Газы из топочной камеры в рабочий отсек поступают на входе и выходе асимметричным образом.
В модификациях с паровыми перегревателями последние элементы устанавливаются в первой газоходной части с левой стороны котла. Боковины верхнего барабана получают охлаждение от потока пароводяного состава, подаваемого из труб фронтального отсека конвективного узла и боковых экранов.
Дополнительные деталиУстройство котла ДКВР 4-13 включает в себя предохранительные клапаны, основной паровой вентиль, задвижку, краны для проб смеси и отбора ее на собственные обдувочные нужды. Указанные элементы располагаются на верхней основной поверхности барабана.
Питательный патрубок размещен в водном пространстве удлиненного резервуара, а в паровом отсеке находятся сепарационные механизмы. В нижнем основном блоке расположен штуцер для слива воды, перфорированная трубка для продувки системы. Наблюдение за уровнем жидкости ведется через пару указателей. На фронтальном днище верхнего барабана предусмотрены два штуцера, служащих для отбора импульсов количества воды.
Опускные и пароотводящие трубы ДКВР 4-13 подсоединяются к коллекторам и барабанным штуцерам при помощи сварки. Чтобы исключить попадание в них шлама при питании экранов, концы элементов выведены в верхний отсек барабана.
Камеру системы догорания от пучка отделяет шамотная перегородка, которая опирается на чугунную опору, смонтированную на нижнем барабане. Стенка между первым и вторым газоходом собирается при помощи болтов из отдельных плит. Предварительно необходимо промазать стыки специальной замазкой или проложить асбестовый шнур с пропиткой из жидкого стекла. В перегородке предусмотрено отверстие для прокладки патрубка обдувочного механизма стационарного типа. Окно для отвода газов находится на задней стенке. Котел ДКВР 4-13 в тяжелой обмуровке оснащается легким обвязочным каркасом. На приборах с расчетным давлением 1,3 МПа параметр температуры перегретого пара не корректируется.
Рабочие площадкиЭти элементы размещены в местах, используемых для обслуживания гарнитуры и арматуры агрегата. Среди них:
- Боковая площадка для проверки водоуказательных устройств.
- Аналогичная поверхность для обслуживания запорной арматуры и предохранительных клапанов барабана.
- Площадка на задней части служит для доступа в верхний барабан котла ДКВР 4-13 при ремонте.
На боковины ведут лестницы, а на задний постамент - вертикальный трап.
Агрегат ДКВР 4-13 оснащен пароохладителем, расположенным в нижнем барабане. Он имеет дренажный кран на соединительных проводках пара. Регулировка количества поступающей смеси осуществляется перемычкой. Между обратным и прямым элементом размещен специальный вентиль.
Доступ в топочный отсек обеспечивает лаз. Для шуровки горючего поблизости боковин, в зависимости от конфигурации прибора, предусмотрены шуровочные люки. Пара таких элементов смонтирована на боковых стенах в нижней части камеры догорания. На боковинах котлов также имеются окна для очистки конвективных трубопроводов при помощи обдувки.
Контрольные и регулировочные приборыКонтроль состояния нижней части изоляции верхнего барабана в топочной камере осуществляется через лючок в точке разряжения трубок бокового экрана, снизу газохода по левую сторону агрегата.
В нижней части с этого же конца котла ДКВР 4-13, характеристики которого рассмотрим ниже, установлены лазы, служащие в качестве окон для регулярного удаления золы, осмотра рабочего узла и возвратных эжекторов уноса. Через похожие лючки ведется наблюдение за состоянием изоляции верхнего барабанного элемента.
Перевод конструкции в водогрейный режим дает возможность увеличить производительность установок, снизить затраты на собственные нужды, связанные с использованием теплообменников, питательных насосов, устройств обдувки непрерывного типа. Кроме того, сокращаются расходы на подготовку воды, экономится топливо.
Как показывают технические характеристики ДКВР 4-13, среднеэксплуатационный КПД водогрейных агрегатов повышается на 2,5 процента.
Рассматриваемые установки оснащаются вентиляторами и дымососами вида ВДН и ДН. Также в комплектацию входят блочные водоподготовительные приспособления, фильтрующие элементы для смягчения и осветления воды (ФОФ и ФиПА). Кроме того, конструкция оборудуется термическими деаэраторами, теплообменными установками, помпами, комплектами автоматики.
Поставляется ДКВР 4-13 россыпью, блочными частями либо в полностью собранном состоянии. Арматура и некоторые отдельные узлы предъявляются отдельно. Это связано с невозможностью их транспортировки в полном сборе.
Технические характеристики котла ДКВР 4-13Ниже перечислены основные параметры установки:
Конструкционные особенности Согласно характеристикам котла ДКВР 4-13, в нем применена одноступенчатая испарительная система. Трубы боковых экранов методом вальцовки закреплены одной стороной в верхнем барабане, а другими концами приварены к нижним камерам.
Продольно размещенные барабаны агрегируют между собой через гнутые кипятильные элементы, образующие развитый конвективный пучок. Топочный отсек разделяется шамотной перегородкой, расположен перед узлом конвекции. Первый ряд труб представляет собой задний экран отсека догорания. Если имеются пароперегреватели, которые устанавливаются в первом газоходе после 2-3-го ряда кипятильных патрубков, некоторые элементы конвективного пучка не монтируются.
Рабочая жидкость поступает одновременно в трубы боковых экранов, повышая надежность функционирования агрегата и снижая уровень воды, а также шламовые отложения в верхнем барабане.
Сепарационное приспособление котлов ДКВР состоит из короба с дырчатым листом. Оно служит в качестве устройства поддержания солесодержания рабочей жидкости в пределах 3000 мг/л, если к пару не предъявляются повышенные требования.
У котла ДКВР затворы лазов барабанов находятся на задних днищах. Средний уровень жидкости распределяется на оси элемента. Чтобы наблюдать за этим показателем, служит пара указательных приспособлений на верхнем барабане.
Пароперегревательные элементы, находящиеся в первом по ходу газов отводе, унифицированы по профилю для установок с одинаковым параметром давления и отличаются с аналогами количеством параллельных змеевиков. Сжигание горючего обеспечивается специальными горелками газомазутного типа (ГМ).
Наличие в конструкции выносных циклонов требует соблюдения определенных мер по обустройству узла, связанных с повышением надежности эксплуатации оборудования:
- Каждое циклонное устройство должно оснащаться отдельной точкой питания от одного из барабанов.
- Для обеспечения постоянного контроля над нормами рабочей жидкости на первой и второй стадии испарения на каждом котле необходимо монтировать по два холодильника. Их предназначение - отбор проб питательной воды. При этом они могут обслуживать несколько котлов.
- Во внутренней части циклона вверху устанавливают дырчатый лист, а снизу - ребро для предупреждения образования воронки
- Рассматриваемая установка имеет опорную раму и обвязочный каркас сварного типа, поэтому тяжелая обмуровка выполняется при проведении монтажных работ.
Ниже приведены основные выдержки по эксплуатации рассматриваемого котла.
Включение оборудования:
Эксплуатация:
Аварийное отключение:
Стационарные паровые котлы ДКВР (двухбарабанные котлы водотрубные, реконструированные) предназначены для производства насыщенного или перегретого пара. Котлы выпускаются паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5; 10 и 20 т/ч в основном на рабочее давление 1,27 МПа (13 кгс/см2) для производства насыщенного пара и с пароперегревателем (кроме котлов паропроизводительностью 2,5 т/ч) для производства перегретого пара с температурой 250°С. Кроме того, котлы паропроизводительностью 6,5; 10 и 20 т/ч изготовляются на давление 2,25 МПа (23 кгс/см2) для производства перегретого пара до 370°С, а котлы паропроизводительностью 10 т/ч — также на давление 3,82 МПа (39 кгс/см2) для производства пара, перегретого до 440°С.
Типоразмеры выпускаемых в настоящее время котлов ДКВР
и их основные параметры приведены в таблице.
Типоразмеры котлов ДКВР
| Производительность, т/ч | Избыточное давление пара, кгс/см3 | |||
| 13 | 23 | |||
| насыщенный пар | перегретый пар (250°С) | насыщенный пар | перегретый пар (370 °С) | |
| 2,5 | ДКВР -2,5-13 | - | - | - |
| 4 | ДКВР -4-13 | ДКВР -4-13-250 | - | - |
| 6,5 | ДКВР -6,5-13 | ДКВР -6,5-13-250 | ДКВР -6,5-23 | ДКВР -6,5-23-370 |
| 10 | ДКВР -10-13 | ДКВР -10-13-250 | ДКВР -10-23 | ДКВР -10-23-370 |
| 20 | ДКВР -20-13 | ДКВР -20-13-250 | ДКВР -20-23 | ДКВР -20-23-370 |
Примечания:
1. Котлы типов ДКВР -10-13 с пароперегревателем и без него в низкой компоновке не являются серийными. Компоновка котлов и поставка их должны согласовываться с заводом.
2. Расчетная температура питательной воды принимается равной 100°С.
| Топочное устройство | Рекомендуемый вид топлива | Топочное устройство | Рекомендуемый вид топлива |
| ПМЗ-РПК | Бурый и каменный уголь (кроме антрацитов) | ЦКТИ системы Померанцева | Дробленые отходы древесины и дре-весная кора с WB |