Стационарные паровые котлы ДКВР (двухбарабанные котлы водотрубные реконструированные) предназначены для выработки насыщенного пара давлением до 13 атмосфер и перегретого пара давлением до 13 атмосфер температуры до 250 градусов Цельсия. Существуют различные типы котлов. Первое число после наименования котла обозначает его номинальную производительность в тоннах в час, второе – рабочее давление пара в барабане или за паронагревателем в атмосферах, третье – температуру перегретого пара при наличии перегревателя в градусах Цельсия. Расчетный коэффициент полезного действия котлов составляет 90% - 92%. Котел может работать на твердом жидком и газообразном топливе. При работе котла на газе или мазуте возможно повышение паропроизводительности на 40% - 50%.

Устройство котла ДКВР

Котел ДКВР состоит из двух горизонтально расположенных барабанов: верхнего и нижнего. Нижней барабан укорочен настолько, что не попадает в пределы топки. Это повышает надежность работы котла, так как не требуется защита от излучения факела части барабан обращенный в топку. В паровом пространстве верхнего барабана расположены сепарационные устройства. В водяном пространстве верхнего барабана находится питательная труба и труба для непрерывной продувки. В нижнем барабане размещается перфорированная труба для периодической продувки и устройство для прогрева барабана при растопке. Для котлов с производительностью от 6,5 тонн в час и выше верхний и нижний барабаны соединены между собой кипятильными трубами, завальцованными в верхний и нижний барабаны. Задние кипятильные трубы являются опускными, а передние подъемными. Все вместе они образуют конвективную поверхность нагрева котла или конвективный пучок. На боковых стенках топки расположены экранные трубы. Они образуют радиационную поверхность нагрева котла. Верхние концы экранных труб завальцовываются в верхнем барабане, а нижние привариваются к коллекторам. Для создания циркуляционного контура коллекторы соединены с верхним барабаном водоопускнуми трубами и присоединены к нижнему барабану водоперепусными трубами. Котел ДКВР 10-13 конструктивно отличается от котлов меньшей производительности: у него приподнят нижний барабан под который сделан лаз в топку котла. Котел имеет дополнительные фронтовой и задний экраны.

Арматура котла ДКВР

Для автоматического выпуска избытка пара из котла при повышении давления сверх допустимого устанавливаются два предохранительных клапана. На верхнем барабане устанавливается также главный парозапорный вентиль, вентили для отбора проб пара, сифонная трубка с трехходовым краном для установки манометра, вентиль воздушник для проведения гидроиспытаний котла. На нижней образующей верхнего барабана установлены контрольные легкоплавкие пробки. Они предназначены для предупреждения оператора об отсутствии воды в барабане котла и увеличении температуры его стенок. Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане устанавливается два водоуказательных стекла и сигнализатор уровня. На сигнализаторе уровня установлены также дренажные вентили. На штуцере нижнего барабана расположен вентиль для спуска воды. Все коллекторы и барабаны имеют продувочные линии с двумя запорными вентилями. На трубопроводе питательной воды устанавливается вентиль и обратный клапан.

Гарнитура котла ДКВР

С целью предохранения обмуровки и каркаса котла от разрушения при взрыве газовоздушной смеси в топке и газоходах котла устанавливаются предохранительные взрывные клапаны. Для наблюдением за процессом горения, состоянием поверхности нагрева – служат гляделки, небольшие отверстия в обмуровки топки. Для доступа в топочную камеру имеется лаз. На боковых стенках котлов в области конвективного пучка предусмотрены лючки для очистки кипятильных труб переносными обдувочными аппаратами.

Котлы ДКВР комплектуются дымососами, дутьевыми вентиляторами. На фронтальной плите котлов установлены две комбинированные газомазутные горелки. Котлы снабжены стальными или чугунными экономайзерами.

Циркуляция воды в котле ДКВР

Питательная вода поступает в нижнюю часть верхнего барабана из экономайзера по перфорированной трубе. Из верхнего барабана котловая вода по опускным трубам расположенным на фронте котла поступает в коллекторы, а по задним трубам конвективного пучка готовая вода опускается в нижний барабан. Из нижнего барабана вода по перепускным трубам поступает в коллекторы, пароводяная смесь поднимается в верхний барабан по экранным трубам и передним трубам конвективного пучка. Пар отсепарированный в паровом пространстве барабана направляется в паропровод.

Движение газов в котле ДКВР

Топочная камера по глубине разделена на два объемных блока: топка и камера догорания. С правой стороны задней стенки топочной камеры имеется окно через которое продукты сгорания поступают в камеру догорания и далее в конвективный пучок. В конвективном пучке разворот газа осуществляется в горизонтальной плоскости при помощи шамодной и чугунной перегородок. В перегородке имеется отверстие для прохода трубы стационарного обдувочного аппарата. Обдувка котла производится насыщенным паром или воздухом.

Обмуровка котла ДКВР

Обмуровка котла ДКВР бывает тяжелая или облегченная. Котел имеет легкий обвязочный каркас, который крепится на опорной раме. При работе котлов ДКВР 2,5; ДКВР 4,0; ДКВР 6,5 и ДКВР 10,0 с длинным барабаном на газе и мазуте нижняя часть верхнего барабана, расположенная в топочной камере и камере догорания должна быть изолирована.

Поставляются котлы ДКВР блоком или россыпью. В комплект поставки котла ДКВР входят верхний и нижний барабаны с внутрибарабанными устройствами, трубная система экранов и конвективного пучка, горелки, лестницы, площадки.

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 - мазут	280 265	446 422	721 684	1 105 1 45	2 060 1 960
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 - ширина - высота	4 180 2 100 3 983	5 518 2 100 3 985	5 780 3 250 3 990	8 850 5 830 7 100	11 500 5 970 7 660
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.

В В Е Д Е Н И Е

П а р о в ы е к о т л ы ДКВР.(двухбарабанные водотрубные реконструированные)

ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ......................................

Паровой котел ДКВР 10-13. .................

Техническая характеристика ПК ДКВР 10 - 13 .

Редукционная установка 13/7. .......................................................................................

à Техническая характеристика РУ 13/7..........................................................................

à Описание РУ.......................................................................................................................

Деаэратор питательной воды. ......................................................................................

à Краткая характеристика и описание работы деаэратора..................................

à Порядок подготовки и пуск деаэратора...................................................................

à Обслуживание деаэратора...........................................................................................

à Требования по ТБ.............................................................................................................

Бойлерная установка типа БП-43. ..................................................................................

à Техническая характеристика.......................................................................................

à Пуск бойлерной установки...........................................................................................

à Обслуживание бойлерной установки........................................................................

Подогреватель сетевой воды ПСВ - 200 - 7 -15. ............................................................

à Расшифровка марки:......................................................................................................

à Технические характеристики:.....................................................................................

Питательные насосы типа 4 МСГ-10. .............................................................................

à Расшифровка марки.......................................................................................................

à Техническая характеристика и описание.................................................................

à Принцип действия и работа насоса...........................................................................

Вентилятор ВД - 10. Дымосос ДН - 11.2. .......................................................................

à Технические характеристики вентилятора ВД - 10 (вентилятор дутьевой):...

Дымосос 11.2 (ДН - 11.2) ....................................................................................................

à Технические характеристики:......................................................................................

à Описание............................................................................................................................

Дымовые трубы. ................................................................................................................

à Технические характеристики и описание.................................................................

à Характеристика дымовых газов................................................................................

Описание РК “ Свердловская “........................................................................................

à Описание тепловой схемы..........................................................................................

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ДКВР 10-13 И ПТВМ - 30. .............................

Тепловой баланс к/а ДКВР 10-13. ....................................................................................

Тепловой баланс к/а ПТВМ - 30. .......................................................................................

РАСЧЕТ ВАЛОВОГО ВЫБРОСА ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ. ................................

Разбивка помесячно разрешенного выброса загрязняющих веществ в атмосферу стационарными источниками РК “ Свердловская “. ..................................................................

à Разрешенные выбросы загрязняющих веществ, тн по котлам ДКВР 10 - 13...

Расчет выбросов в атмосферу частиц золы и недожога. ...................................

Расчет выбросов в атмосферу окислов серы. .........................................................

Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадия. ..................................................

Расчет выбросов в атмосферу окислов азота. .......................................................

РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ. ..................................................................................

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ К ПРОЕКТУ: “ Разработка и испытание каталитического активатора горения жидкого топлива(мазута) для снижения содержания вредных веществ в промвыбросах котельных установок “. .........................................................................................................................

ОЦЕНКА ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО АКТИВАТОРА ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА (КАГТ):............................................................................

à Имеющийся задел по работе:......................................................................................

Окупаемость и сроки освоения продукции. ..............................................................

ВЫВОДЫ. ................................................................................................................................

ПУСК И ОСТАНОВ КОТЛА ДКВР -10-13. ..................................................................................

Подготовка котла к растопке. .......................................................................................

Растопка котла. ..................................................................................................................

Останов котла. ...................................................................................................................

Аварийный останов котла. .............................................................................................

Останов котла по согласованию с главным инженером. ...................................

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ..........................................................................

РАСЧЕТ ВАЛОВОГО ВЫБРОСА ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ.

Разрешенные выбросы загрязняющих веществ, тн по котлам ДКВР 10 - 13.

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.

Расчет выбросов в атмосферу окислов серы.

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

Мso 2 = 0.02 ´ В ´ S p ´ (1 - hso 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;

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

Расчет выбросов в атмосферу окислов ванадия.

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;

Расчет выбросов в атмосферу окислов азота.

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

РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ.

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;

DТ = 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.

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.

· DТ = 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 ´ DT)) = 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:

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

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

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ К ПРОЕКТУ: “ Разработка и испытание каталитического активатора горения жидкого топлива(мазута) для снижения содержания вредных веществ в промвыбросах котельных установок “.

ОЦЕНКА ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО АКТИВАТОРА ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА (КАГТ):

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 - ультрадисперсных 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.

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.

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.

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 = DВ ´ Ц м = 377.3 ´ 0.5 = 188.669 млн. руб.

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

DМ тв = 0.01 ´ DВ ´ (1 ´ 0.015) = 0.05 т/год

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

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

DМNO 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.

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).

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.

1.4. 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.

1.4. Резкого ухудшения качества питательной воды против установленных норм.

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.

Устройство

Рассматриваемая 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 детали

Устройство 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.

Перегородки и трубы

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 площадки

Эти 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.

Прочее оснащение

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 приборы

Контроль 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.

Комплектация и поставка

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 4-13

Ниже 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.

Эксплуатация

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.

ДКВР 4-13: инструкция по обслуживанию, включению и аварийному отключению

Ниже приведены основные выдержки по эксплуатации рассматриваемого котла.

Включение оборудования:

1. Перед активацией котла необходимо проверить исправность манометра и предохранительного клапана (для этого используют способ принудительного открытия). Также осматривают водоуказательные механизмы, автоматику, регулировочные приборы, результаты записывают в специальный журнал.
2. Выполняют продувку нижних отсеков котла.
3. Основная процедура включения установки должна производиться после достаточного прогрева и продувки паропровода. На этом этапе следует следить за исправностью основных элементов, компенсаторов, подвесок и опор. Если наблюдаются запуск следует прекратить до выявления и устранения причины.
4. Активация котла допускается при рабочем давлении или ниже на 0,5 атмосферы.
5. Время растопки и включения вносится в вахтенный журнал.

Эксплуатация:

1. Наблюдение за нормальной работой агрегата, устранение неисправностей, вызов обслуживающих бригад в случае серьезной поломки.
2. Особое внимание обращают на показатели манометров давления, работу горелок и уровень рабочей жидкости.
3. На газовой установке сначала прибавляют подачу газа, а затем воздуха (если требуется регулировка давления).
4. Все узлы и детали должны проверяться согласно установленным срокам.

Аварийное отключение:

1. Прекращается подача газа и воздуха, открывается продувочное приспособление.
2. Наблюдая за уровнем воды, закрывают основную паровую задвижку.
3. Делают запись о времени и причине остановки котла, сообщают об этом руководству.
4. При пожаре необходимо вызвать соответствующую службу, принять все меры к локализации источника возгорания.

Паровой котёл серии ДКВР, оборудованный мазутными газовыми топками двухбарабанного типа и вертикально-водотрубной конфигурации, используется с целью выработки пара (перегретый, насыщенный). Генерируемый продукт применяется в технологических процессах на промышленных объектах, в вентиляционной и отопительной системе, горячем водоснабжении.

Рис. 1

Преимущества агрегатов серии ДКВР

Образец этой серии котел ДКВР 4 13, обладает ярко выраженными преимуществами, свойственные всем изделиям этого модельного ряда:

• КПД 91% - достигается у котлов ДКВР 6 5 13 благодаря качественной аэродинамической и гидравлической схеме функционирования;
• дешёвое обслуживание и эксплуатация;
• простота и удобство монтажа котлов ДКВР 6 5 13 – сборная конструкция изделия, позволяет его устанавливать, не производя демонтаж стен;
• универсальность - возможность переоборудования, позволяющего использовать разные виды топлива;
• доступно регулирование степени производительности котлов ДКВР 6 5 13 – 40 – 150% (максимально эффективное и экономичное использование);
• наличие водогрейного режима;
• разнообразие комплектаций, позволяющее совмещать котел ДКВР 4 13 с автоматизированными горелками.

Конструктивные особенности изделий серии ДКВР

Схема агрегата, имеющего уровень производительности 10т/ч, абсолютно не зависит от устройства топки и вида топлива. Предусмотрено оснащение котлов ДКВР 6 5 13 парой барабанов, располагающихся вдоль его оси. Кипятильный пучок формируется из изогнутых труб, а топочная камера экранируется. Паровой котел ДКВР 4 13 отличается удобной конструкцией топки, разграниченной перегородкой из шамотного кирпича, благодаря чему образуется камера догорания.

Рис. 2

Внимание! Подобная конструкция топки парового котла ДКВР 20 13, позволяет исключить затягивание в пучок открытого пламени и существенно снижает потери, возникающие из-за химического недожога и уноса.

Иную конструкцию имеет паровой котёл ДКВР 10 13, у которого отделение камеры догорания осуществляется посредством труб, относящихся к заднему экрану. Независимо от модификации изделия, предусмотрено разделение шамотной перегородкой двух рядов труб, относящихся к пучку, благодаря чему он не контактирует с камерой догорания.

Каждый котел оснащается перегородкой из чугуна, находящейся в пучке. Таким образом, они разделяется на два газохода. Благодаря подобной конструктивной схеме, гарантируется разворот газов в горизонтальной плоскости. Трубы будут омываться в поперечной плоскости.

Характерной особенностью котла ДКВР 4 13, считается выход газов по асимметричной траектории, как из камеры догорания, так и из самого котла. Отдельные кипятильные трубы монтировать не обязательно, в том случае, когда пароперегреватель, установлен в газоходе №1.

Обязательно котел оснащается овальными лазами, используемыми в следующих целях:

• профилактический осмотр барабанов парового котла ДКВР 20 13;
• монтаж устройств в барабанах;
• очищение труб, находящихся на днище парового котла ДКВР 20 13.

Размеры лазов составляют 32.5 ×40см.

Оснащается котел ДКВР 4 13 барабанами, имеющими внутренний диаметр до одного метра и рассчитанными на работу при давлении 1.4Мпа. Барабан производится из 2-х видов стали: 09Г2С, 16ГС (толщина до 13мм). Изготовление котельных кипятильных пучков и экранов осуществляется с применением бесшовных труб. Нижние экранные камеры оснащаются торцевыми люками, используемыми с целью продувки и удаления шлама, посредством специальных штуцеров (D=32×2мм).

Преимущества и конструкция пароперегревателей

Характерной особенностью пароперегревателей котлов этой серии, считается унифицированное строение, позволяющее их совмещать с конструкциями, имеющими равное давление, но не способствующее взаимодействию с агрегатами, обладающими разной степенью производительности.

Рис. 3

Благодаря оснащению котлов ДКВР 4 13 одноходовыми пароперегревателями, удаётся генерировать перегретый продукт, не требуется обработки специальными охладителями. Камера, аккумулирующая перегретый пар, фиксируется на верхний барабан, одна из её опор статичная, а вторая динамичная.

Принцип работы агрегата, проще понять, взглянув на схему циркуляции, в соответствии с которой вода доставляется в район барабана, посредством пары линий. Здесь её переправляют в нижний сегмент, используя с этой целью трубы, относящиеся к конвективному пучку.

Особенности схемы агрегатов серии ДКВР

Экраны, в соответствии со схемой питаются посредством необогреваемых труб, имеющихся барабане. Иначе выглядит схема питания парового котла ДКВР 10 13, в котором вода циркулирует по опускным трубам, относящимся к верхнему барабану. Получаемая пароводяная смесь, формируемая в подъёмных трубах и экране, перенаправляется к верхнему барабану.

Рис. 4

Согласно со схемой, каждый из котлов оснащается сепарирующими пар устройствами, помещёнными во внутреннее пространство барабана и позволяющего генерировать продукт. Отдельные модификации агрегатов, имеют вид единого транспортабельного блока и поставляются в разобранном состоянии. Каждый котел ДКВР 4 13 комплектуется сварной опорной рамой, изготавливаемой с применением стального проката.

Стандартный паровой котел ДКВР 10 13 не оснащается опорной рамой, у него есть жёстко зафиксированная точка, в виде передней опоры, относящейся к нижнему барабану. Прочие опорные элементы, в совокупности с камерами, расположенных по бокам экранов, сформированы в виде скользящих деталей. Относящиеся к заднему и фронтальному экрану камеры, фиксируются посредством кронштейнов к каркасу, а боковые закрепляются непосредственно к опорной раме.

Подобная схема котла, обеспечивает эффективную работу и высокий КПД.

Измерительные приборы и арматура

Традиционно котел ДКВР 4 13 оснащается измерительными контрольными приборами и соответствующей арматурой:

• клапаны – предохранительные;
• вентили (запорные) – продувка барабанов, отбор пара (насыщенного, перегретого), ввод химикатов;
• манометры – дополняются трёхходовыми кранами;
• рамки с запорными устройствами – указывают уровень;
• вентили, спускающие воду в нижнем барабане;
• вентили – отбираются пробы пары.

Стандартный паровой котел ДКВР 10 13, дополнительно комплектуется игольчатым и запорным вентилями, обеспечивающими непрекращающуюся продувку барабана. Важным аспектом, считается оснащение согласно со схемой газоходов подобного оборудования чугунной гарнитурой. Система труб котла присоединяется к барабану посредством вальцованных швов, благодаря чему существенно повышается уровень ремонтопригодности и степень надёжности всей конструкции.

Обмуровка котлов

Неотъемлемой частью конструкции считается обмуровка стандартного котла ДКВР 10 13, выполняющая важную функцию.

Рис. 5

Общая характеристика обмуровки

Техническая справка! Обмуровка, представляет собой, оградительную систему агрегата, призванную отделить газоходы с топкой от внешней среды. Обмуровка, применима исключительно в случае с изделиями, не оснащёнными цельносварными экранами. Обмуровка формирует нужное направление газовых дымовых потоков в агрегате, тем самым снижая тепловые потери.

Попутно исключается возможность присосов воздушных масс снаружи, норовящих проникнуть в газоходы, когда возникает разреженная атмосфера или повышенное давление, приводящее к выбиванию газа в помещение котельной. Обмуровка призвана создать нужный температурный режим на всей поверхности конструкции в процессе работы.

Если окружающий воздух прогревается не более чем, до 25°C, то температура поверхности должна варьироваться в пределах 45 - 55°C.

Котельная обмуровка, имеет вид комбинированной системы, состоящей из следующих компонентов:

• огнеупорные плиты;
• скрепляющие металлические детали;
• изоляционный слой;
• кирпичная кладка;
• уплотнительный обмазочный слой;
• обшивка – стальная.

Виды обмуровки

Различают 3-и вида обмуровки:

• тяжёлая обмуровка – кирпичная стеновая: опирается на фундаментную плиту;
• облегчённая обмуровка – огнеупорный кирпич, обшивка из стали и изоляционный слой: фиксируется на каркасе, посредством металлических крепёжных элементов;
• лёгкая обмуровка - бетонные жаростойкие плиты, в совокупности с теплоизоляционным материалом, уплотнительной обмазкой и обшивкой из металла.

Тяжёлая обмуровка совместима с агрегатами, имеющими малую мощность. Высота стен здесь достигает 12м, а в качестве основного материала применяют обычный кирпич, облицованный в высокотемпературных зонах шамотом. Обмуровка подобного типа очень толстая (64см), а её масса достигает 1.2 тонны/1м2.

Кладка обмуровки испещрена температурными швами, в которых в качестве наполнителя используется асбестовый шнур, гарантирующий свободное расширение.

Конструкции, имеющий высокий и средний уровень производительности оснащаются облегчённой обмуровкой, фиксируемой на каркасе парового котла ДКВР 4 13 и состоящей из следующих компонентов: шамотная кирпичная кладка; изоляция в виде вермикулита и шлаковой ваты.

Масса подобной обмуровки достигает 0.4тонны/м2. Благодаря снижению веса обмуровки и уменьшению её толщины, она выполняется любой высоты и монтируется в совокупности с разгрузочными поясами, устанавливаемыми через 1.5 метра. Стена разделяется на ярусы, опирающиеся на кронштейны, фиксируемые на каркасе парового котла ДКВР 4 13, способного выдержать такие нагрузки.

Особенности обмуровки котлов серии ДКВР

Эксплуатируя котлы ДКВР 20 13, выполняют тяжёлую обмуровку, возводя стены толщиной 5.1 метр (в 2 кирпича). Исключением считается задняя стена, толщина которой составляет 3.8м (1.5 кирпича).

Рекомендуется покрывать заднюю стену обмуровки снаружи покрывать штукатуркой (2см), благодаря чему удастся избежать присосов. Формируемая тяжёлая обмуровка создаётся из красного кирпича. Шамотный материал используется исключительно с целью обкладки стен, обращённых в топку. Если участок экранируемый, то толщина слоя достигает 12.5см, а противном случае она увеличивается до 2.5см и формируется перегородка, разделяющая трубы котла ДКВР 20 13.

Предусмотрена поставка агрегатов с облегчённой обмуровкой, изготавливаемой с применением следующих материалов:

• легковесный шамот - 1,0 т/м3;
• перлит;
• обмазка - защита от открытого пламени;
• савелит;
• слой, сочетающий штукатурку из савелита и обмазки газоуплотнительного типа.

Лёгкая обмуровка не применяется с паровыми котлами ДКВР 20 13 и прочими агрегатами, рассматриваемой серии. Обмуровка во многом создаёт среду, в которой дозволяется эксплуатировать агрегат. Выбор разновидности обмуровки определяется конструкцией изделия и его технических характеристик.

Например, котел ДКВР 10 13 характеристики имеет следующие:

• минимальное значение абсолютного давления – 0.7Мпа (7кгс/см2);
• уровень рабочего давления – 1.4Мпа;
• температура насыщения пара - 20°С.

Обмуровка в подобном случае, обеспечит полноценный режим работы в любых условиях, независимо от состояния атмосферной среды.

Автоматика стандартного котла ДКВР 10 13 и прочих агрегатов этой серии

Если детально рассмотреть чертёж котла ДКВР 10 13, то легко определить, значимость автоматической системы управления, получившей название «Контур». Основным каркасом, выполняющим функцию остова системы, считается импульсный регулятор Р25. Конструктивная схема представлена в виде однотипных блоков, представляющих собой, функционально завершённые компоненты.

Каждый из блоков выполняет определённые операции, в соответствии с которыми элементы автоматики котлов ДКВР 20 13 делятся на следующие типы:

• измерительные;
• регулирующие;
• функциональные.

Рис. 6

Измерительные компоненты автоматики выполняют функцию суммирования сигналов, передаваемых датчиками. Осуществляется их сравнение на основе, имеющегося задания, после чего генерируется сигнал рассогласования. Регулирующие сигналы автоматики котлов ДКВР 20 13, призваны сформировать корректирующее воздействие, посредством преобразования рассогласования в соответствии с имеющимся алгоритмом. Функциональные сигналы автоматики котлов ДКВР 20 13, призваны создать дискретное, а в отдельных случаях динамическое преобразование.

Виды датчиков

Есть несколько типов датчиков, которые совместимы с автоматикой системы «Контур», устанавливаемой на котёл ДКВР 20 13:

• дифтягомер ДТ-2;
• дифманометр ДМ;
• манометр МЭД;
• термический преобразователь сопротивления;
• термоэлектрический преобразователь.

Регуляторы автоматики котлов ДКВР 20 13, комплектуются системой ручного управления и индикатором, отображающим положение исполнительного механизма. Предусмотрены пускатели ПМРТ и реле электрогидравлического типа.

Основные системы автоматики котлов ДКВР 10 13, 20 13

Система управления автоматики модификации котлов ДКВР 20 13 включает следующие элементы:

• топливно-воздушное АСР;
• разрежение в котельном потоке АСР;
• количество воды, находящейся в верхнем барабане АСР.

Автоматика котлов ДКВР 20 13, относящаяся к топливно-воздушной системе АСР, состоит из следующих компонентов:

• первичный преобразователь (модель ДТ2-1000);
• блок регулировки (модель Р25.1);
• исполнительный механизм (модификация МЭО 100/63 – имеет улучшенные характеристики).

Автоматика модификации котла ДКВР 20 13, относящаяся к процессу разряжения, формирующегося в котельной топке, представлена следующими элементами:

• первичный прибор (модель ДТ2 50);
• блок регулировки;
• исполнительный механизм (модификация МЭО 250/63).

Автоматика модификации котла ДКВР 20 13, относящаяся нагрузке АСР, формируется следующими элементами:

• первичный преобразователь (модель МЭД-22364);
• блок регулировки;
• исполнительный механизм.

Автоматика модификации котла ДКВР 20 13, определяющая количество воды в верхнем барабане, представлена следующими компонентами:

• дифманометр (модель ДМ 3583М);
• блок регулировки;
• исполнительный механизм.

Измерение давления воздуха окружающей среды проводится с помощью автоматики модификации котла ДКВР 10 13, представленной дифференциальным тягомером, дифманометром и исполнительным механизмом.