Теплогенераторы для централизованного теплоснабжения
Лекции.ИНФО


Теплогенераторы для централизованного теплоснабжения



Для систем централизованного теплоснабжения, как указывалось вы­ше, применяют источники теплоснабжения с паровыми или водогрейными котлами. Существует много разнообразных типов и конструкций паровых и водогрейных теплогенераторов.

Паровой котлоагрегат (теплогенератор) - предназначен для выра­ботки водяного пара. В источниках теплоснабжения (ИТ) производственно­го и производственно-отопительного типа устанавливают паровые котлоаг-регаты среднего или низкого давления, в ИТ отопительного типа - котлоаг-регаты, вырабатывающие пар только низкого давления (до 0,17 МПа). Па­ровые котлоагрегаты низкого давления изготавливают, как правило, чугун­ными и используют как отопительные.

Основными характеристиками паровых котлоагрегатов, которыми руково­дствуются при выборе их типа, мощности и количества, являются производи­тельность и параметры (давление и температура) вырабатываемого пара.

Различают номинальную и минимальную производительность, номи­нальные параметры пара.

Номинальная производительность - расход вырабатываемого пара в единицу времени, принятый при проектировании котлоагрегата, который обеспечивается в результате длительной эксплуатации и сжигания основно­го топлива при номинальных параметрах пара и питательной воды.

Номинальные параметры пара - номинальные давление и температура пара, принятые при проектировании котельного агрегата.

Минимальная производительность - наименьшая паропроизводитель-ность, при которой котлоагрегат может длительно работать без нарушения режимов циркуляции воды в трубах и горения топлива. Паровые котлоагре­гаты по производительности разделяются на три группы, малой мощности -до 6,9 кг/с (25 т/ч); средней - 9,7-20,8 кг/с (35-75 т/ч); большой - 27,8-44,4 кг/с (100-160 т/ч).


По давлению вырабатываемого пара Котлоагрегаты объединяются в группы: с давлением пара 1,4-2,4 МПа - низкого давления; 4,0 МПа - сред­него давления.

К паровым котлоагрегатам низкого давления и малой мощности отно­сятся Котлоагрегаты типа ДКВР, КЕ, ДЕ. Общие конструктивные признаки этих котлоагрегатов - естественная циркуляция воды, наличие двух бараба­нов (верхнего и нижнего), вертикальное расположение труб, в которых происходит парообразование.

Новые специализированные котельные агрегаты КЕ и ДЕ низкого дав­ления имеют производительность 0,69-6,9 кг/с (2,5-25 т/ч). Котлоагрегаты серии КЕ предназначены для сжигания твердого топлива в неподвижном слое на движущейся колосниковой решетке. Загрузка топлива и удаление шлака механизированы.

Котлоагрегаты КЕ-2,5-14С, КЕ-4-14С (табл. 4.16) предназначены для выработки только насыщенного пара давлением 1,4 МПа. Котлоагрегаты КЕ остальных типоразмеров предназначены для выработки насыщенного пара как при давлении 1,4 МПа, так и 2,4 МПа, а также перегретого пара с температурой 498 К (225°С) при давлении, равном 1,4 МПа и 523 К (250°С) при давлении, равном 2,4 МПа.

Таблица 4.16Основные расчетные характеристики котельных агрегатов КЕ-14С

Характеристика КЕ-2.5-14С КЕ-4-14С КЕ-6,5-14С КЕ-10-14С КЕ-25-14С
Выработка пара *, кг/с (т/ч) 0,69 1,1 (4,0) 1,8(6,5) 2,8(10) 6,9(25)
Давление пара **, МПа 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37
Температура пара, °С 194/225 194/225 194/225
КПД (при сжигании каменных углей), % 81-83 81-83 81-83 81-83
Площадь поверхно­сти нагрева, м2 19,0 20,5 24,8 30,3 92,1
Радиационная кон­вективная
Гип топочного уст­ройства ЗП-РПК-2- 180/1525 ТЛЗМ-1870/2400 ТЛЗМ-1800/3000 тлзм- 2700/5600 тчз- 2700/5600
Площадь зеркала горения, м2 2,75 3,3 4,4 6,4 13,4
Диаметр экранных и кипятильных труб, мм 51x2,5
Площадь поверхно­сти нагрева эконо­майзера (ВТИ), м2
Масса в объеме заво­дской поставки, т 9,82 11,34 13,95 16,99 37,37

* Котлы серии КЕ обеспечивают устойчивую работу в диапазоне от 25 до 100%

номинальной производительности.

** Котлы КЕ-25-24Р (КЕ-25-24С) могут работать при давлении пара 1,8-2,4 МПа.


Котлоагрегаты серии ДЕ (табл. 4.17) предназначены для сжигания жидкого или газообразного топлива. Котлоагрегаты ДЕ всех типоразмеров могут вырабатывать перегретый пар с температурой 498 К (225°С) при дав­лении, равном 1,4 МПа, а при давлении, равном 2,4 МПа (за исключением ДЕ-4-ГМ и ДЕ-6,5ГМ) - перегретый пар с температурой 523 К (250°С).

Котельные агрегаты типа ДКВР оборудуются топками для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива. Твердое топливо сжигается в неподвижном слое на подвижной или неподвижной колосниковой решетке. Загрузка топлива, шлакоудаление осуществляются механически. По реко­мендации завода-изготовителя Котлоагрегаты ДКВР могут эксплуатиро­ваться при повышенной (сверх номинальной) паропроизводительности (табл. 4.18).

Минимальная производительность котлоагрегатов ДКВР при избыточ­ном давлении 1,3 МПа допускается не ниже 25% номинального значения при работе на твердом топливе, при работе на жидком или газообразном топливе - не ниже 30% минимального значения.

Таблица4.17

 

 

 

 

Основные расчетные ха рактеристики котельных агрегатов ДЕ-14ГМ
Характеристика ДЕ-4-14ГМ ДЕ-6,5-14 ГМ ДЕ-10-14 ГМ ДЕ-16-14 ГМ ДЕ-25-14 ГМ
газ мазут газ мазут газ мазут газ мазут газ мазут
Выработка пара, кг/с (т/ч) 11 5 4,14 1 87 6,73 10,35 4,6 16,56 7,47 26,88
         
Давление пара*, МПа 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37
Коэффициент избытка воздуха 1,05 1,1 1,05 1,1 1,05 1,1 1,05 1,1 1,05 1,1
КПД котельного агрегата,% 90,31 88,68 90,96 89,32 92,15 90,85 91,76 90,07 92,79 91,35
Объем топочной камеры, м3 8,01 11,2 17,14 22,5 29,0
Площадь по­верхности нагре­ва, м2: 21,81 27,93 38,96 48,13 60,46
Радиационной конвективной 48,51 68,04 117,69 156,0 212,4
Полная площадь поверхности стен топки, м2 23,8 29,97 41,47 51,84 64,22
Площадь по­верхности нагре­ва экономайзера ВТИ, м2 94,4 141,6 236,0 330,4 808,2
Температура газов за эконо­майзером, °С

 




 

 

 

 

 

Таблица 4.19 Основные расчетные характеристики водогрейных котлов серии КВ-ГМ
Характеристика КВ- ГМ-4 КВ- гм- КВ-ГМ- 10 КВ- ГМ-20 кв- гм- КВ-ГМ-50 КВ-ГМ- 100
Тепловая мощность котла, МВт (Ткал/ч) 4,6(4) 7,5(6,5) 11,6(10) 23,2(20) 35(30) 58(50) 116(100)
Забочее давление воды, МПа       1,0- 2,45      
Температура воды, °С: на входе в котел на выходе из котла 70 150
Температура уходящих газов, °С, при сжигании: газа мазута 150 245 185 230 160 250 140 180 140 180
КПД при номинальной на­грузке, % при сжигании: газа мазута 90,5 86,35 91,1 87,0 91,9 88,4 91,9 88,0 91,2 87,7 92,5 91,1 92,5 91,3
Аэродинамическое сопро­тивление газового тракта, Па, при сжигании: газа мазута 221 258 229 261 670 670 1000 1000 1200 1200
Гидравлическое сопротив­ление котла, МПа 0,119 0,120 0,15 0,23 0,19 основной ре­жим
0,133 0,165
Расход топлива: газа,м3/ч мазута, кг/ч 515 500 830 800 2160 1200 2520 2450 3680 3490 6260 5750 12520 11500
Расход воды через котел, т/ч 49,5 123,5 основной ре­жим
0,165
Площадь поверхности на­грева, м: радиационной конвективной 38,6 88,7 48,9 150,4 53,6 221,5 106,6 406,5 126,9 592,6 245 1223 325 2385

В котлоагрегатах КВ-ТС, предназначенных для сжигания твердого то­плива в слое, применены топки с пневматическими забрасывателями (ПМЗ) и цепными решетками обратного хода типа ТЛЗ; они оборудованы систе­мой возврата уноса угольной мелочи и острым дутьем.

В топках котлоагрегатов КВ-ТС (см. табл. 4.20) не рекомендуется сжи­гать высокозольные высоковлажные бурые угли с теплотой сгорания мень­ше 11,7 МДж/кг (2800 ккал/кг), горючие сланцы, торф и твердое топливо с высоким содержанием серы. При сжигании высоковлажных бурых углей рекомендуется устанавливать воздухоподогреватели. Котлоагрегаты КВ-


 


ТСВ оборудуются воздухоподогревателем, обеспечивающим подогрев воз­духа до температуры 200-220° С.

В котлоагрегатах со слоевыми топками отсутствует подовый экран, имеющийся в газомазутных котлоагрегатах. Экранные поверхности нагрева котлоагрегатов серии KB выполнены из труб диаметром 60x3 мм, а конвек­тивные поверхности - из труб диаметром 28x3 мм.

 

Основные расчетные ха Таблица 4.20 рактеристики водогрейных котлов серии КВ-ТС
Характеристика КВ-ТС-4 КВ-ТС-6,5 КВ-ТС- 10 КВ-ТСВ-10 КВ- ТС-20 КВ- тсв- КВ- тс-зо
Тепловая мощность котла, МВт (Гкал/ч) 4,6(4) 8,5(6,5) 11,6(10) 11,6(10) 23,2(20) 23,2(20) 35(30)
Рабочее давление воды, МПа 1,0-2,45
Температура воды, °С: на входе в котел на выходе из котла 70 150
К КПД брутто, %, при сжига­нии угля: каменного марки Д бурого марки Б2 81,9 81,1 82,2 82,1 80,9 82,8 80,66 82,5 80,6
Температура уходящих гачов. °С
Аэродинамическое сопротив­ление газового тракта, Па 360-440
Гидравлическое сопротивле­ние котла, МПа 0,1 0,11 0,12 0,11 0,21 0,19 0,15
Расход воды через котел, т/ч 49,5 123,5 123,5
Расход топлива, кг/ч: каменного марки Д бурого марки Б2 875 1280 1420 2060
Площадь поверхности нагре­ва, м2: радиационной конвективной (включая фес-гон) воздухоподогревателя 38,66 88,7 48,9 150,4 55,9 229 55,9 229 82,8 417 82,8 -

Водогрейные котлоагрегаты типа ПТВМ. Они выпускаются средней и большой тепловой мощности для работы на газообразном, жидком и твердом топливе. Эти котлоагрегаты бывают с П-образной компоновкой и башенной конструкции.

Котлоагрегат ПТВМ-ЗОМ предназначен для работы на газе (тепловая мощность 46 МВт) и на мазуте (тепловая мощность 40 МВт). Он оборудо­ван шестью газомазутными горелками, установленными по три на каждой


боковой стенке топки. Вода в котлоагрегате движется принудительно по прямоточной схеме. При основном отопительном режиме поток воды в котле имеет десять ходов.

Водогрейный теплофикационный котлоагрегат ПТВМ-50 имеет ба­шенную компоновку и выполнен в виде прямоугольной шахты, в нижней части которой находится полностью экранированная топочная камера.

Топка котлоагрегата оборудована двенадцатью газомазутными горел­ками с двенадцатью индивидуальными дутьевыми вентиляторами. Горелки расположены на боковых стенках (по шесть горелок на каждой стороне). Вода в котлоагрегате циркулирует с помощью насосов. Котлоагрегаты ПТВМ-100 с тепловой мощностью 116,3 МВт аналогичны по конструкции котлоагрегатам ПТВМ-50. Они предназначены для работы на газе и мазуте. Применяются в качестве теплофикационных (пиковых) котлоагрегатов на ТЭЦ, а также в виде основного оборудования в районных отопительных котельных (см. табл. 4.21).

Таблица 4.21Технические данные котлов типа ПТВМ

 

 

Показатели ПТВМ-30 ПТВМ-50 ПТВМ-100 ПТВМ-180
Тепловая мощность, МВт 40-70
КПД при номинальной нагрузке, %, при работе: на мазуте на газе 88 91 88 90 87 87 87 89
Площадь лучевоспринимающей поверхно­сти нагрева, м2
Площадь конвективной поверхности на­грева, м2
Объем топочной камеры, м3
Температура уходящих газов °С, при рабо­те: на мазуте на газе 250 160 280 190 230 185 220 180
Расход воды, т/ч, при режиме: пиковом основном
Температура воды, °С; на входе на выходе 70/110 70/110 ПО
Давление воды (расчетное), МПа 1-2,5 1-2,5 1-2,5
Число устанавливаемых горелок

Интенсивное жилищное строительство, снос ветхого жилого фонда с заменой на дома повышенной этажности и комфортности обусловили необ­ходимость увеличения мощностей действующих теплостанций [28].


 


Из-за недостатка свободных площадей было принято решение о рекон­струкции выпускаемых на Дорогобужском заводе «Котломаш» котлов ПТВМ-100 и ПТВМ-50 с целью повышения их теплопроизводительности соответственно до 120 и 60 Гкал/ч при сохранении неизменных габаритов котлов в плане. Увеличен объем топочных камер при сохранении удельного теплонапряжения в топке практически на прежнем уровне за счет измене­ния конфигурации пода и поднятия конвектива на один метр у котла ПТВМ-50, а также увеличена конвективная поверхность котлов. На котле ПТВМ-120 для сохранения приемлемого уровня температур топочных газов перед конвективом выполнено изменение по высоте расположения горелок с сохранением их общего количества (см. табл. 4.22).

Таблица 4.22Конструктивные размеры котлов ПТВМ-60 и ПТВМ-120

 

Наименование величины Конструктивные размеры
ПТВМ-60 ПТВМ- 120
Объем топки, куб.м 142,7 284,7
Теплонапряжение топоч­ного объема, ккал/(м3-ч) 459,0 460,0
Поверхность нагрева, м" : - радиационная - конвективная - общая 169,8 1374,0 1543,8 258,8 2994,0 3252,8

В 1996 г. был введен в эксплуатацию головной образец котла ПТВМ-120 на РТС «Коломенская», в 1997 г. - головной образец котла ПТВМ-60 на РТС «Чертаново».

На основании положительных испытаний головных образцов данные модификации были запущены в серийное производство. На сегодняшний день эксплуатируется уже более 65 таких котлов.









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 191;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная