Котлы ДКВР

Типоразмеры котлов типа ДКВР

Условное обозначение парового котла ДКВР означает - двухбарабанный котел, водотрубный, реконструированный. Первая цифра после наименования котла обозначает паропроизвоДительность, т/ч, вторая - избыточное давление пара на выходе из коТла, кгс/см2 (для котлов с пароперегревателями - давление пара за пароперегревателем), третья - температуру перегретого пара, °С. Типоразмеры таких котлов приведены в табл. 5.

Котлы ДКВР применяются при работе как на жидком, газообразном, так и на разлитых видах твердого топлива. Вид используемых топочных устройств вносит определенные коррективы в компоновочные решения. Для работы на каменных и бурых углях, грохоченых антрацитах марок АС и AM применяются полумеханические топки типа ПМЗ-РПК - топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой с поворотными колосниками; механические топки типов ПМЗ-ЛРЦ, ПМЗ-ЧЦР и ЧЦР - топки с пневмомеханическими забрасывателями с обратным ходом колосникового полотна ленточного и чешуйчатого типов. Для работы на древесных отходах котлы комплектуются топками системы Померанцева.

Работа котлов на фрезерном топливе обеспечивается предтопками системы Шершнева. Кусковой торф сжигается в котлах, обрудованных шахтными топками или топками с решетками типа РПК (решетками с поворотным колосником).

Схемы компоновок котлов типа ДКВР с различными топочными устройствами приведены на рис. 7, массы и габаритные размеры котлов с различными топочными устройствами приведены в табл. 6.

 

Первая строка - котлы с насыщенным паром, вторая - с перегревом: до 250 °С - котлы ДКВР 4-13; 6,5-13, 10-13; 20-13; 20-23; 10-23 (помеченных *); до 370 °С -  котлы ДКВР-6,5-23 и 10-23; до 440°С- котлы ДКВР-10-39.

Техническая характеристика котлов типа ДКВР приведена в табл. 7.

Конструктивная схема котлов типа ДКВР паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5 и 10 т/ч

Конструктивная схема котлов типа ДКВР паропроизводительностью 2 5- 4; 6,5 и 10 т/ч одинакова независимо от используемого топлива и применяемого топочного устройства (рис. 8).

 

Котлы ДКВР имеют верхний длинный и нижний короткий барабаны, расположенные вдоль оси котла. Барабаны соединены развальцованными в них гнутыми кипятильными трубами, образующими развитый конвективный пучок. Перед конвективным пучком расположена экранированная топочная камера. Трубы боковых экранов завальцованы в верхнем барабане, нижние концы экранных труб приварены к нижним коллекторам.

Топочная камера для исключения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потерь с уносом и химическим недожогом разделяется шамотной перегородкой на собственно топку и камеру догорания. В котлах производительностью 10 т/ч перед шамотной перегородкой установлен задний экран. Камера догорания отделяется от конвективного пучка шамотной перегородкой, устанавливаемой между первым и вторым рядами кипятильных труб, вследствие чего первый ряд труб конвективного пучка является одновременно и задним экраном камеры догорания. Внутри конвективного пучка устанавливается чугунная перегородка, разделяющая его на первый и второй газоходы. Вход топочных газов в конвективный пучок и выход их из котла выполнены асимметрично. В котлах с перегревом пара пароперегреватель устанавливается в первом газоходе после второго-третьего рядов кипятильных труб. Необходимое для размещения пароперегревателя место (при неизменных размерах котла) обеспечивается отказом от установки части кипятильных труб.

Питание боковых экранов водой осуществляется из нижних коллекторов, куда вода поступает по опускным трубам из верхнего барабана и одновременно по соединительным трубам из нижнего барабана. Такая схема подвода воды в коллекторы повышает надежность работы котла при пониженном уровне воды и способствует уменьшению отложений шлама в верхнем барабане.

В котлах без пароперегревателей при отсутствии особых требований к качеству пара и солесодержании котловой воды до 3000 мг/л, а также в котлах с пароперегревателем при солесодержании котловой воды До 1500 мг/л применяется сепарационное устройство, состоящее из жалюзи и дырчатых листов.

Барабаны котлов типа ДКВР на 1,3 и 2,3 МПа (13 и 23 кгс/см2) изготовляются из низколегированной стали 16ГС и имеют одинаковые диаметры 1000 мм, толщина стенки барабанов котлов с рабочим давлением 1.3 МПа (13 кгс/см2) - 13 мм, котлов с рабочим давлением 2,3 МПа (23 кгс/см2) - 20 мм. Барабаны котлов оснащены лазовыми затворами, расположенными на задних днищах барабанов.

На котлах паропроизводительностью 6,5 и 10 т/ч с одноступенчатым испарением, работающих с давлением 1,3 и 2,3 МПа (13 и 23 кгс/см2), лазовые затворы устанавливаются также и на передних днищах верхних барабанов. По нижней образующей верхних барабанов всех котлов устанавливаются две легкоплавкие пробки, предназначенные для предупреждения перегрева стенок барабана под давлением. Сплав металла, которым заливают пробки, начинает плавиться при упуске воды из барабана и повышении температуры его стенки до 280-320 °С. Шум пароводяной смеси, выходящей через образующееся в пробке отверстие при расплавлении сплава, является сигналом персоналу для принятия экстренных мер к останову котла. Завод-изготовитель применяет в легкоплавких пробках сплав следующего состава: свинец С2 или СЗ по ГОСТ 3778-56 - 90%; олово 01 или 02 по ГОСТ 860-60 - 10+ 2%. Колебания температуры плавления сплава допускаются в пределах 240-310 °С.

Ввод питательной воды выполнен в верхний барабан, в водяном пространстве которого она распределяется по питательной трубе. Для непрерывной продувки на верхнем барабане устанавливается штуцер, на котором смонтирована регулирующая и запорная арматура. В нижнем барабане устанавливаются перфорированная труба для периодической продувки и трубы для прогрева котла паром при растопке.

Гибы труб экранов и конвективного пучка выполнены с радиусом 400 мм, при котором механическая очистка внутренней поверхности шарошками не представляет затруднений. Механическая очистка труб конвективного пучка и экранов производится из верхнего барабана. Камеры экранов очищаются через торцевые лючки, устанавливаемые на каждой камере. Камеры котлов типа ДКВР изготовляются из труб диаметром 219X8 мм для котлов с рабочим давлением 1,3 МПа (13 кгс/см2) и диаметром 219 X 10 мм - давлением 2,3 МПа (23 кгс/см2). Конвективные пучки выполняются с коридорным расположением труб. Камеры, экранные и конвективные трубы котлов типа ДКВР изготовляются из углеродистой стали марок 10 и 20. В табл. 8 приведена конструктивная характеристика котлов типа ДКВР.

 

Пароперегреватели котлов типа ДКВР унифицированы по профилю и отличаются друг от друга для котлов разной производительности числом параллельных змеевиков. Располагают пароперегреватели в первом газоходе. Для изготовления пароперегревателей применяются трубы диаметром 32X3 мм из стали 10. Камеры пароперегревателей выполняются из трубы диаметром 133X5 мм для котлов с рабочим давлением 1,3 и 2,3 МПа (13 и 23 кгс/см2). Входные концы труб пароперегревателя крепятся в верхнем барабане вальцовкой, выходные концы труб приваривают к камере (коллектору) перегретого пара. При рабочем давлении 1,3 и 2,3 МПа (13 и 23 кгс/см2) пароперегреватели выполняются одноходовыми по пару без пароохладителя. Температура перегрева пара при сжигании различных топлив может колебаться не выше 25 С.

Очистка наружных поверхностей нагрева от загрязнений в котлах типа ДКВР осуществляется обдувкой насыщенным или перегретым паром с давлением перед соплами 0,7-1,7 МПа (7-17 кгс/см2), допускается применять для этой цели сжатый воздух. Для обдувки применяются стационарные обдувочные приборы и переносные, используемые для очистки экранов и пучков труб от золовых отложений через обдувочные лючки.

Транспортабельные котлы (паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5 т/ч) устанавливаются на сварной опорной раме. Котлы ДКВР-10-13 высокой компоновки опорной рамы не имеют. Температурные перемещения элементов котла относительно неподвижной опоры, которой является передняя опора нижнего барабана, обеспечиваются подвижными опорами камер боковых экранов и нижнего барабана.

В котлах паропроизводительностью 10 т/ч камеры фронтового и заднего экранов крепятся кронштейнами к обвязочному каркасу, камеры боковых экранов крепятся к специальным опорам. Во всех котлах верхние барабаны не имеют специальных опор, нагрузка от них через трубы конвективного пучка и экранов воспринимается опорами нижнего барабана и коллекторов.

Котлы типа ДКВР не имеют силового каркаса, в них применяется обвязочный каркас, который в котлах с облегченной обмуровкой используется для крепления обшивки. В блочно-транспортабельных котлах паропроизводительностью 10 т/ч на давление 1,3; 2,3; 3,9 МПа (13, 23, 39 кгс/см2) с короткими верхними барабанами применено двухступенчатое испарение с установкой во второй ступени выносных циклонов. Применение циклонов позволяет уменьшить процент продувки и улучшить качество пара при работе на питательной воде с повышенным солесодержанием. Вторая ступень испат рения включает часть труб боковых экранов. В конвективный пучок вода поступает из верхнего барабана через обогреваемые трубы последних рядов труб самого пучка и через нижний барабан. Питание второй ступени испарения осуществляется из нижнего барабана. Вода из выносных циклонов поступает в нижние коллекторы экранов, а пар - в верхний барабан, где очищается вместе с паром первой ступени испарения, проходя через жалюзи и (дырчатый) перфорированный лист. Устойчивость работы циркуляционных контуров боковых экранов обеспечивается применением рециркуляционных труб диаметром 51 мм.

Котлы типа ДКВР могут быть использованы в качестве теплофикационных. Оптимальными схемами для этих целей признаны: применение стандартного включенного в циркуляцию котла бойлера (теплообменника), размещенного над котлом, и установка бойлера отдельно от котла. Перевод котлов на водогрейный режим приводит к интенсивной коррозии поверхностей нагрева как с газовой, так и с водяной стороны. В этом случае корродируют не только трубные поверхности нагрева, но и поверхности барабанов, особенно при работе на топливе, содержащем серу.

Конструктивные особенности котлов ДКВР-20

Котлы ДКВР-20 поставляются тремя транспортабельными блоками (передний и задний топочные блоки и блок конвективного пучка) в облегченной обмуровке, состоящей из слоя легковесного шамота и нескольких слоев изоляционных вулканитовых и совелитовых плит, и металлической обшивке. Верхние и нижние концы труб топочных экранов приварены к коллекторам, что обеспечивает указанную разбивку на блоки. Однако такое решение из-за увеличения сопротивления циркуляционного контура потребовало ввести необогреваемые рециркуляционные трубы для получения необходимых скоростей циркуляции. Блок конвективного пучка включает верхний и нижний барабаны одинаковых размеров (по длине и диаметру) и трубный пучок.

В котлах применена двухступенчатая схема испарения (последовательное питание части циркуляционных контуров), позволяющая расширить диапазон используемых для питания природных вод при ограниченных объемах верхнего барабана. Первая ступень испарения включает конвективный пучок, фронтовой и задний экраны, а также боковые экраны заднего топочного блока. Боковые экраны переднего топочного блока включены во вторую ступень испарения. Сепарационными устройствами второй ступени испарения являются выносные циклоны центробежного типа. Циркуляционные контуры второй ступени испарения замыкаются через выносные циклоны и их опускные трубы; первой ступени испарения - через опускную часть конвективного пучка. Питание циркуляционного контура второй ступени испарения осуществляется из нижнего барабана в выносные циклоны.

На рис. 9 показаны схемы соединений ступений испарения по водяной стороне, применявшиеся в котлах ДКВР-20-13. При двухсторонней схеме питания (рис. 9, а) каждый циклон соединяется с нижним барабаном, непрерывная продувка осуществляется из каждого циклона. Такая схема питания при неравномерной нагрузке боковых экранов и непрерывном режиме работы котла связана с возникновением перетоков из второй ступени испарения в первую и, как следствие, к снижению солевой кратности между ступенями.

В односторонней (последовательной) схеме питания второй ступени испарения (рис. 9, б) выносные циклоны подключаются последовательно к нижнему барабану. Непрерывная продувка предусматривается только из левого, последнего по ходу воды циклона. Комбинированная (кольцевая) схема питания (рис. 9, в) представляет развитие последовательной схемы, заключающееся в присоединении левого циклона к нижнему (в) барабану. Такая схема имеет большие запасы надежности по сравнению с приведенными выше; в случае от,клонения от нормального режима эксплуатации при периодической продувке не происходит резкого снижения уровня воды в выносных циклонах. На котлах с двухсторонней и последовательной схемами питания выносных циклов завод-изготовитель рекомендует выполнить необходимые работы по переходу на комбинированную схему.

Особенностью конструкии котлов ДКВР-20 является то, что водяной объем контуров второй ступени испарения составляет 11% водяного объема котла, а их паропроизводительность 25-35%. Это связано с тем, что при возможных нарушениях режима работы котла уровень воды во второй ступени испарения снижается значительно быстрее, чем в первой. Циркуляционная схема котла приведена на рис. 10.

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

Экраны первой ступени испарения питаются из нижнего барабана. В нижние камеры 20 боковых экранов 22 вода поступает по соединительным трубам 30, в нижнюю камеру 19 заднего экрана по другим трубам. Фронтовой экран 2 питается из верхнего барабана - вода поступает в нижнюю камеру 3 по опускным трубам 27.

Пароводяная смесь отводится в верхний барабан из верхних камер 10 боковых экранов первой ступени испарения по пароотводящим трубам 28, из верхней камеры 11 заднего экрана трубами 29, из верхней камеры 7 фронтового экрана трубами 6. Фронтовой экран имеет рециркуляционные трубы 5.

В верхней части парового объема верхнего барабана установлены жалюзийные сепарационные устройства с дырчатыми (перфорированными) листами. В верхнем барабане (в водяном объеме) установлен корытообразный направляющий щит. Для изменения направления движения потока пароводяной смеси, выходящей из промежутка между стенками барабана и направляющим щитом, над верхними кромками направляющего Щита установлены продольные отбойные козырьки.