Паровые и водогрейные котлы - классификация устройств. Устройство паровых котлов

Обслуживание паровых котлов

Эксплуатация парового котла производится в соответствии с Правилами обслуживания и ухода за ним, а также инструк­циями проектанта и службы судового хозяйства (ССХ).

Пуск котла – одна из ответственных операций. Ей пред­шествуют детальный осмотр котла, проверка работоспособности всех элементов и узлов и подготовка его к пуску. Осматривают не только котел, но и все обслуживающие его системы, их арма­туру, контрольно-измерительные приборы, средства автоматиза­ции, защиты и управления.

В пароводяном коллекторе или сепараторе утилизационного котла уровни воды должны соответствовать инструкциям по эксплуатации. В помещениях котельной убирают посторонние предметы, проверяют исправность противопожарного оборудо­вания, инструментов и приспособлений, необходимых для обслу­живания котла. Вентилируют топку и газоходы котла в течение не менее 10 мин, чтобы исключить возможность взрыва смеси горючих газов и воздуха.

Растопку котла производят в такой последовательности. Открывают продувку пароперегревателя для охлаждения его паром, заполняют водой экономайзер, запускают топливный на­сос, с помощью системы рециркуляции подогревают мазут до 65–70°С и зажигают растопочную форсунку электровоспламенителем. Затем запускают электровентилятор на малую производительность и регулируют размер и форму факела для обес­печения бездымной работы котла. С начала растопки контроли­руют уровень воды в пароводяном коллекторе, периодически продувая водоуказательные приборы. Продувку ВУП производят до тех пор, пока давление в пароводяном коллекторе не достиг­нет 0,05–0,1 МПа. После этого продувка ВУП необходима лишь для прогрева стекол по мере повышения давления и перед включением котла в паропровод.

Если из воздушных клапанов появился пар, то их закрывают и усиливают горение, затем продувают манометры и следят за подъемом давления. Перед включением котла прогревают па­ропровод до соединения с главной магистралью, которую также заранее прогревают в течение 15–20 мин приоткрытых кранах продувания. Особое внимание при пуске уделяют поддержанию уровня воды в пароводяном коллекторе. Время подъема пара определяется конструктивными характеристиками котла и долж­но соответствовать инструкции по эксплуатации. По достиже­нии требуемого давления необходимо еще раз проверить уро­вень воды, удостовериться в нормальном действии ВУП, ма­нометров и предохранительных клапанов; только после этого котел можно соединить с главным паропроводом.

Во время действия котла для его обслуживания должны быть созданы условия для его безопасной и экономичной ра­боты. С этой целью необходимо: поддерживать заданные темпе­ратуру и уровень воды по ВУП, температуру и давление пара, температуру уходящих газов; обеспечивать бездымное горение при малых коэффициентах избытка воздуха, требуемое качество котловой воды, нормальную работу деаэрационной установки и водоподогревателей; содержать в исправном состоянии фор­сунки, арматуру, изоляцию котла и паропроводов; своевременно очищать поверхности нагрева с помощью сажеобдувочных устройств, используя результаты замера температур уходящих газов и перегретого пара.

В котле во время работы происходят сложные физико-хими­ческие процессы, которые могут вызывать отклонения основ­ных параметров рабочих тел от заданных значений. Например, загрязнение наружной поверхности нагрева влияет на темпера­туру перегретого пара

Увеличение коэффициента избытка воздуха и приводит к снижению к. п. д. котла. Такое изменение и может быть связано с ухудшением процесса горения, нарушением в системе автома­тического регулирования или подсосами воздуха через неплот­ности внутреннего кожуха.

Наибольшее воздействие на работу котла оказывает измене­ние расхода топлива и качества его сжигания, а для утилиза­ционных котлов – смена режима работы главного двигателя, что требует соответствующего регулирования элементов и устройств котла, обеспечивающих необходимые количества ра­бочих сред и их параметры.

Вывод из действия котла начинают с тщательной про­дувки. Затем постепенно выключают форсунки и закрывают ре­гистры воздухонаправляющих устройств; отключают котел от главной магистрали и открывают продувку пароперегревателя; дополнительно подают питательную воду в котел до уровня, не­много превышающего нормальный, и останавливают питатель­ный насос; закрывают все дымовые и воздушные шиберы для медленного и равномерного остывания. Процесс расхолажива­ния во избежание температурных перекосов может быть весьма длительным. Например, для котла К.ВГ-80 время расхолажива­ния составляет 24–40 ч.

В зависимости от цели остановки воду из котла либо уда­ляют, либо, наоборот, его полностью заполняют деаэрированной водой («мокрое» хранение). При кратковременном бездействии (24 ч – главный котел, до трех суток – вспомогательный или утилизационный) допускается хранить котел в том состоянии, в котором он находился до остановки. При бездействии котла до 30 сут может быть использовано «мокрое» хранение, когда котел заполнен раствором тринатрийфосфата в деаэрированной воде с концентрацией 5 мг на литр. При бездействии котла более 30 сут применяют «сухое» хранение. В этом случае из котла удаляют всю воду, а в коллекторах и камерах устанавливают влагопоглотители из расчета на 1 м3 их объема 4 кг силикагеля. Крышки лазов и горловин смазывают техническим вазелином и плотно закрывают. Наружные поверхности котла покрывают антикоррозийной обмазкой (суриком, техническим вазелином и т. п.). Перед постановкой на длительное хранение котел не­обходимо очистить от накипи и сажи.

Похожие статьи:

www.poznayka.org

Паровые и водогрейные котлы - классификация устройств

Виды, конструкция и монтаж паровых и водогрейных котлов

Содержание

Паровые и водогрейные котлы – это современное решение для реализации вопросов экономного образования центрального, индивидуального или промышленного отопления в соответствии с современными нормами.

Современные решения отопительных систем

На сегодняшний большинство производственных областей начали активно использовать в работу пар. Он используется для изготовления строительных материалов, на производственных линиях, электрических станциях, фармацевтической, деревообрабатывающей и тяжелой промышленностях. Дело дошло до того, что централизованное пароснабжение становится существенным препятствием, которое характеризуется большими расходами. Для ликвидации этого препятствия всего лишь необходимо установить современное оборудование достойного качества, а именно — паровые и водогрейные котлы, которые могут отлично справиться с поставленными задачами.

Основные сведения о системе

На сегодня современная котельная установка представляется собой совокупность работы котла и всего вспомогательного оборудования.

Котел – это агрегат, работа которого направлена на получение пара со значением давления выше атмосферного или нагретой воды за счет тепла, выделяемого при температурном распаде топлива. Основными составляющими элементами агрегата являются:

1. Топка или топочная камера — это специальный отсек котла, в котором осуществляется сжигание топлива. Однако следует сразу отметить, что существуют такие типы котлов, к примеру, котлы-утилизаторы, в которых отсутствуют топочные камеры. В таком случае образование пара и подогрев воды осуществляется за счет высокой температуры горячих газов, образующихся во время технологического процесса.
2. Газовый путь котла. Заданная часть котла, по которой осуществляется движение продуктов сгорания, зачастую разделен на несколько газоходов с заданной компоновкой. Наиболее распространенными видами компоновок на сегодня являются: П-образная, Т-образная и башенная.
3. Поверхности нагрева установки. Преобразование питательной воды в горячий пар осуществляется в поверхностях нагрева котла, к которым относятся: — Испарительные. Зачатую располагаются в самой топке котла или непосредственно вблизи нее. В испарительных поверхностях нагрева вода нагревается до температуры полного насыщения и происходит образование так называемой пароводной смеси.

• Пароперегревательные. Главным предназначением такой поверхности является получение перегретого пара. Зачастую такие поверхности находятся за топочной камерой.
• Экономайзерные. Основным предназначением таких поверхностей является предварительный подогрев питательной жидкости за счет температуры ликвидируемых из котла продуктов сгорания.

Следует заметить, что теплообменные части котла могут быть конструктивно разделены на отдельные рабочие секции или «пакеты».

1. Барабаны. Главной функцией барабанов является отделение воды от насыщенного пара, удаление из него излишней влаги. Также в барабанах осуществляется аккумуляция количества воды, которое необходимо для надежной работы установки.
2. Воздухоподогреватели. В них осуществляется предварительный нагрев воздуха, поступающего в топку, который является необходимым для сжигания топлива.
3. Горелочные устройства. Главной задачей таких устройств является обеспечение сжигания топлива в топочной камере. На сегодняшний день такие устройства обеспечивают наиболее эффективное преобразование топлива относительно осуществления химических процессов и уменьшения количества вредоносных веществ, которые образуются в процессе горения и выбрасывания в атмосферу.
4. Устройства регулирования температуры. К такому типу устройств относятся различные теплообменники и впрыскивающие пароохладители.

Принципиальная схема твердотопливного котла

Для обеспечения полноценной работы современные котельные агрегаты оснащаются дополнительно вспомогательным оборудованием, к которым относят: дутьевые вентиляторы, дымососы, золоулавливающие приборы, оборудование по предварительной подготовке топлива и так далее.

Следует отметить, что наиболее важным элементом в котельном оборудовании является сам каркас установки, который предназначен для рационального размещения и крепления всех его составляющих. Зачастую производство каркаса осуществляется из металлоконструкций, которые опираются на фундамент или дополнительные элементы в здании. Для обеспечения снижения потерь тепла в помещение и обеспечения норм безопасности трудящихся на котле предусматривается специализированная обмуровка и тепловая изоляция.

Главные отличия производителей оборудования

С тех самых пор, как поток импортных товаров нахлынул на территорию послесоветского пространства, жители попали под их очарование, в котором пребывают и по сегодняшний день. Отечественные товары перестали признаваться как самые лучшие, уступая импортным аналогам и по качеству и дизайну. Несомненно, что паровые и водогрейные котлы, производящиеся всемирно известными компаниями, обладают рядом весомых преимуществ:

• современный дизайн;
• небольшие габариты;
• простота эксплуатации;
• постоянный КПД;
• обеспечение безопасной работы оборудования;
• изначальная готовность.

Однако, несмотря на все достоинства у такого оборудования есть свои и недостатки, среди которых в первую очередь является стоимость агрегата и комплектующих системы, монтажные работы.

Классификация котлов

Все модели современных котлов разделяются между собой:

1. По назначению. Современные установки разделяются на паровые, водогрейные, утилизаторские, энерготехнологические. Такие агрегаты используются как энергетические, производственные, отопительно-производственные и отопительные котельные установки.
2. По производительности пара котлы разделяются на установки малой, средней, большой мощностей, энергетические агрегаты.
3. По параметрам полученного пара агрегаты разделяются на котлы: низкого, высокого, среднего, критического, сверхкритического давлений. Благодаря прогрессу современной техники в области разработки новых конструкций удалось создать новейшие типы паровых котлов, работающих на максимально критическом давлении от 30 МПа.

Котлы малой производительности (до 20т/ч) производятся для низкого и среднего давления. Используются в основном для реализации технических и хозяйственных нужд, могут быть стационарными или передвижными котельно-отопительными установками.

Котел малой производительности

Агрегаты средней производительности (до 100 т/ч) производятся для оборудования среднего давления с использованием пара умеренных температур (425—450 °С). Основным местом использования таких установок являются промышленные предприятия.

Энергетические паровые установки для среднего и высокого давления пара, имеющие производительность от 100 до 640 т/ч зачастую устанавливаются на промышленные объекты и теплоэлектростанциях для выработки необходимой электроэнергии, получения водяного пара или нагретой воды для технологических отопительных нужд.

Котельные установки ТЭС оснащены паропроизводительностью до 3600т/ч и производятся для среднего, высокого, сверхкритического и суперсверхкритического давления пара. Такие устройства изобретены для обеспечения выработки электроэнергии и тепла небольших населенных пунктов.

Котельная установка ТЭС

1. По способу реализации продвижения продуктов сгорания и рабочей зоны. Можно разделить на устройства, оснащенные слоевой, камерной, циклонной, вихревой топкой, с кипящим слоем, для переработки различного вида топлива.

Сегодня наиболее приемлемыми являются котлы с вихревыми топками или агрегаты с кипящим слоем, различающиеся между собой множеством модификаций. Главным достоинством таких котлов является возможность переработки твердого топлива ухудшенного качества, промышленных и бытовых отходов; не требуют оснащения дополнительными системами; меньших размеров и более высокими экологическими показателями.

1. По способу реализации движения в поверхностях нагрева агрегаты бывают газотрубные и водотрубные.

Современные водотрубные котлы производятся в нескольких модификациях: барабанные с естественной циркуляцией (процесс осуществляется за счет разности плотности жидкости), сепарационные (принудительное движение жидкости обеспечивается за счет использования насосов) и прямоточные котлы (движение происходит благодаря напору, который обеспечивает питательный насос).

Водотрубный котел

1. По виду используемого натурального топлива паровые котлы разделяются на оборудование, в котором используется твердое, жидкое, газообразное топливо, а также может быть использованы бытовые отходы, дрова или биомасса.

Устройство и работа паровых котлов малой и средней работоспособности

Главным предназначением паровых котлов малой и средней работоспособности для получения насыщенного и перегретого пара с давлением в пределах 3,9 МПа и температурным показателем до 450 °С. Такие агрегаты в большинстве применяются на больших промышленных предприятиях и коммунальных хозяйствах для обеспечения полноценных технологических процессов, а также отопления сопутствующих помещений.

В таких котлах могут использоваться в качестве топлива большинство из известных видов натурального топлива, включая природный газ, уголь, отходы различного вида происхождений. В случае работы котла на твердом топливе агрегаты оснащаются различными слоевыми и камерными топками.

Наиболее яркими представителями агрегатами этой группы являются котлы типов ДЕ и ДКВР, которые предназначены для вырабатывания насыщенного или перегретого пара, используемого в качестве технологических нуждах на промышленных предприятиях, системах отопления, вентиляциях, горячего водоснабжения.

Паровой котел ДКВР

На сегодняшний день ДКВР является наиболее распространенным видом из всех ранее выпускавшихся котельных установок, которая имеет совершенную конструкцию и высокие показатели надежности системы.

В оборудовании такого типа установлены верхний и нижний барабаны, находящиеся вдоль продольной оси. Барабаны соединяются между собой гнутыми кипятильными трубами, составляющими развитый кипятильный крючок, который располагается перед экранированной топочной камерой.

Следует отметить, что трубы боковых экранов выводятся к верхнему барабану, а нижние их концы подсоединены к нижнему коллектору. Для исключения затягивания пламени в конвективном пучке и снижению потерь с механическим недожогом топочная камера разделена шамотной перегородкой, установленной между 1 и 2 рядами пучка, в котором 1-й является задним экраном камеры догорания. В середине конвективного пучка расположена чугунная перегородка, которая разделяет его на 1 и 2 газоходы.

В случае перегрева пара пароперегреватель монтируется в первый газоход после 2-го и 3-го ряда кипятильных труб. Введение питательной жидкости осуществлено через верхний барабан, по которому идет распределение водяного пространства, используя питательную трубу.

На сегодня котел ДКВР производится для использования всех видов топлива в 13 различных модификациях, которые отличаются между собой производительностью и типом поточного устройства:

• Для осуществления работы на каменных углях или антраците оборудование дополнительно оснащается полумеханической топкой с несколькими пневмомеханическими забрасывателями и решетками с колосниками поворотными.
• Для работы с древесными отходами в котле устанавливается топка Померанцева, которая разделена на 2 составляющие специфической оребренной решеткой. Реализация такого решения дала возможность увеличить тепловое напряжение топочного объема, параллельно с этим ограничивая потерю мелких частиц древесины, что привело к снижению потерь относительно механического недожога и повышению КПД котельной установки. — Для реализации работы на фрезерном торфе в агрегате оборудуется топка Шершнева, которая является по свои характеристикам и принципе работы циркуляционно-вихревой. Такая реализация процесса позволяет частицам торфа сгорать в своеобразном вихре, во время которого вращается по кольцевой траектории.
• Для работы с природным газом и мазутом в котле устанавливается стационарная камерная топка с фронтально расположенными горелками.

Важно! Пылевидное сжигание топлива в котлах ДКВР не реализуется. КПД таких типов котлов абсолютно зависит от перерабатываемого вида топлива и находится в диапазоне от 74% до 92%.

Такого вида установки используют только обвязочный каркас, который может также следить в качестве облегченной обмуровки для крепления обшивки. Они могут идти в комплекте с приставными чугунными или стальными экономайзерами.

Главным предназначением котлов типа ДЕ является работа на естественном газе и мазуте, конструкция которого принципиально похожа с ДКВР и КПД составляет до 93%.

Котлы типов ДКВР и ДЕ могут работать как в паровом, так и в водогрейном режимах.

Паровые энергетические котлы

Паровые энергетические котлы средней мощности — это большое число водотрубных котлов различных конфигураций с паропроизводительностью от 100 до 640 т/ч. Выпуск таких котлов осуществляется для среднего и высокого давлений перегретого пара, при этом их конструктивное решение напоминает барабанное с реализацией прямоточной, естественной и принудительной циркуляциями. Наибольшего распространения в таких котлах получили камерные пылеугольные, газомазутные, вихревые различных конструкций топки.

Реализация работы таких установок осуществляется как на уравновешенной тяге, так и под наддувом для переработки твердого топлива, природного газа, а также мазуты.

Для реализации качественного сжигания низкореакционного топлива используется высокий подогрев воздуха. Что обуславливает двухступенчатое формирование воздухоподогревателя, то есть местонахождение выходной его части в областях сверх высоких температур газового потока.

Паровой энергетический котел средней мощности

Для реализации дальнейшей экономии паротурбинного цикла на котлах с большой производительностью реализован вторичный перегрев пара. В качестве топлива может быть использован каменный уголь пониженной влажности. Удаление шлаков – твердое. Конструктивное решение топочного отдела разделено на 2 части двухсветным экраном, а 1-ступенчатый воздухоподогреватель расположен в отдельной, автономной шахте.

В газомазутных котлах такой серии несколько завышена радиационная часть пароперегревателя и вместо трубчатого воздухоподогревателя используются вращающиеся регенеративные, реализованные за экономайзерами. А в свободной части опускного газохода установлена конвективная часть пароперегревателя. В результате такой реализации внутренней работы котла длина горизонтального газохода минимизирована.

На сегодняшний день современные модели паровых энергетических котлов средней производительности производятся исключительно на современном оборудовании и совершенствуются ведущими специалистами мира.

Зачастую, такого вида котлы оборудованы необходимой арматурой, контрольно-измерительными приборами, необходимыми мерами защиты, автоматизированной системой управления всем технологическим процессом.

Паровые котлы энергоблоков ТЭС

С середины ХХ века происходило бурное развитие тепловых электростанций больших, критических и сверхкритических параметрах мощностей. Вскоре был реализован абсолютный переход всех типов котлов на сверхкритические параметры пара, который ориентировался экономической целесообразностью самого топлива и эксплуатации оборудования.

Отказ от установки в мощнейших блоках барабанных котлов привел к значительному подорожанию самого агрегата, монтаж и эксплуатация которого также осложняются. В результате чего для создания блоков больших мощностей стали использоваться прямоточные котлы сверхкритического давления.

Первые такие котлы были спроектированы в середине 60-х годов и используются по сегодняшний день.

Одной из наиболее распространенных моделей стал паровой агрегат ТПП-312А паропроизводительностью в 1000 т/ч, который предназначен для работы с использованием каменного угля. КПД такого агрегата составляет 92%. Установка ТПП-312А – это однокорпусный котел с установленным промышленным перегревом, П-образной компоновкой открытой призматической топочной камерой.

Конструктивная схема парового котла ТПП-312А

Экраны, относительно высоты топочной камеры разделены на 4 части: нижнюю, 2 средние и верхнюю. Реализация шлакоудаления – жидкая. На самом выходе из топочной камеры установлен ширмовый пароперегреватель, а в конвективной шахте — конвективные пароперегреватели высокого и низкого давлений. Регулирование температуры пара высокого давления происходит посредством впрыскивания питательной жидкости, а низкого – паровым теплообменником. Подогрев воздуха происходит в регенеративных воздухоподогревателях.

Одним из наиболее значительных достижений прошлого века в области теплоэнергетики стало внедрение в производство суперсверхкритических котлов. Такие установки и в настоящее время осуществляют работу с показателями давления пара на выходе 30 МПа, с температурой 600—650 °С. Реализация такого оборудования стала реальной благодаря осуществлению разработок в области новых технологий используемых материалов, выдерживающих эксплуатацию на высоких температурах и давлении.

На сегодняшний день продолжаются работы над усовершенствованием моделей паровых котлов для работы на энергоблоках ТЭС. Следует отметить, что при этом конструирование котлов осуществляется как на суперсверхкритические, сверхкритические, так и докритические параметры пара.

На современных ТЭС, помимо основных паровых установок получили широкое применение пиковые водогрейные котлы, печи для сжигания углей в кипящем слое, агрегаты с реализацией циркуляционного кипящего слоя, установки-утилизаторы. Вполне возможно, что некоторые из этих моделей будут являться прообразами агрегатов для развития теплоэнергетики в будущем.

Водогрейные котлы: создание и модернизация

Развитие и модернизация устройств для осуществления нагрева воды тесно связаны с современными достижениями всего человечества относительно науки и техники.

Современный водогрейный котел представляет собой устройство, содержащее топку, которая обогревается продуктами сгорания за счет сжигания в ней топлива и предназначенное для образования горячей воды со значением больше атмосферного для возможности использования ее вне котельной системы.

Классификацию котлов можно произвести относительно: тепловой мощности, взаимного расположения греющей и нагреваемой среды, типу циркуляции, тяги внутри газовоздушного тракта, вида топлива.

Водогрейные котлы относительно тепловой мощности подразделяются на агрегаты:

• маломощные;
• среднемощные;
• большой мощности.

Создание и совершенствование моделей водогрейных котлов происходило в соответствии с предъявленными к ним на то время требованиями относительно экономичности, степени надежности, обеспечения экологической безопасности, легкости управления агрегатом, видам используемого топлива. Такие факторы каждый раз предопределяли функциональные возможности и модификации моделей и реализацию инженерных решений, которые закладывались в их конструкции.

Исходный простой цилиндрический котел был переоборудован в жаротрубный, а затем в батарейный котел. Следующими этапами модификации стали с жаровыми, дымогарными трубами, и, в конце концов, преобразовали в водотрубные.

Водотрубный котел

Развитие цилиндрического котла, который представлял собой клепанный стальной барабан, развивалось относительно увеличения поверхности нагрева при одновременном уменьшении количества водяного объема. Следует отметить, что увеличение поверхности нагрева в большей степени осуществлялось за счет разработки как внутренних, так и внешних теплообменных разработок.

В первом случае разработали конструкции котлов с жаровыми и дымогарными трубами, а во втором – батарейные и водотрубные. Отличительной особенность между первым и вторым случаем является способ омывания труб: внутренний у первых и наружный у вторых.

Только в начале ХХ века В.Г. Шухов стал автором оригинального водотрубного секционного котла, количество элементов которого соединены в отдельные элементы и сочетаются в заданных комбинациях между собой и барабаном. В конструкции Шухова предусматривалась возможность реализовать комбинирование котлов различных мощностей ограниченных только числом типов отдельных деталей. На то время это были самые распространенные водогрейные котлы, которые являлись большим вкладом в развитии мировой теплотехники.

Паровой котел В.Г. Шухова

Классификация водогрейных котлов

1. Классификация по мощности

Маломощные водогрейные котлы разработаны для обеспечения индивидуального отопления и снабжения горячей водой небольшие жилые помещения (квартиры, коттеджи). Совершенствование и развитие водогрейных котлов малой мощности осуществляется как для водотрубных, так и газотрубных агрегатов за счет внедрения более эффективных и совершенных теплообменных поверхностей, различных горелочных устройств, полной автоматизации процессов регулировки и управления.

Агрегаты средней мощности в основном используются для реализации отопления на объектах коммунального хозяйства. Установки больших мощностей используются для организации обеспечения централизованного теплоснабжения не только не больших поселков, но и целых городов, мегаполисов.

Относительно взаимного расположения греющей и нагреваемой сред водогрейные котлы делятся на: газотрубные, водотрубные и контактные.

1. Классификация по месторасположению

Отличительной особенностью газотрубных котлов является месторасположение продуктов сгорания самого топлива, которое проходит внутри труб, а вода снаружи. На сегодняшний день существуют жаротрубные, дымогарные и комбинированные газотрубные котлы. Следует заметить, что работа жаротрубного котла заключается в сжигании топлива. Во время этого процесса основной теплообмен происходит за счет самого излучения в жаровой трубе, а в дымогарной теплопередача происходит за счет конвективного теплообмена.

Особенностью водотрубных котлов является движение воды внутри труб, а продуктов сгорания – снаружи. На сегодня существует 3 вида расположения труб в котлах: горизонтальные, вертикальные и наклонные.

Контактные котлы отличаются от остальных наличием непосредственного контакта между продуктами сгорания топлива и водой.

1. Классификация по типу циркуляции

Относительно типа циркуляции водогрейные котлы различаются на агрегаты с естественной, принудительной и комбинированной циркуляцией.

Работа котлов с естественной циркуляцией характеризуется за счет движения разности плотности жидкости. Для обеспечения принудительной циркуляции в системе устанавливаются циркуляционные насосы. Работа котлов с комбинированной циркуляцией базируется на комбинировании контуров с естественным и принудительным движением жидкости. Такие агрегаты представляют собой комбинацию их жаротрубного и дымогарного агрегатов или котла с дымогарными трубами с использованием 2 кипятильников. В результате масштабности, стоимости и небольшой удельной производительности изготовление такого рода котлов приостановлено.

Котел с комбинированной циркуляцией

В современном мире из всего ассортимента газотрубных котлов используются только автоматизированные жаротрубно-газотрубные, которые, как правило, состоят из:

• горизонтального трехходового жаротрубно-газотрубного котла;
• газогорелочного устройства с резервной жидкотопливной форсункой;
• дутьевого вентилятора;
• водяной и топливной арматуры;
• системы автоматического управления, сигнализации и обеспечения безопасности работы.

1. Классификация по типу тяги

Естественная тяга сопротивления газового тракта преодолевается за счет разности плотности атмосферного воздуха и газов в дымовой трубе. Котлы с уравновешенной тягой движения продуктов сгорания осуществляют работу за счет дымососа и дутьевого вентилятора.

1. Классификация по виду

Относительно используемого топлива в агрегатах могут использоваться: твердое, жидкое, газообразное топливо, бытовые отходы, дрова, биомасса.

Водогрейные котлы малой мощности

Современные водогрейные котлы малой мощности для обеспечения теплом квартиры и загородные коттеджи реализуются водотрубными модификациями, работа которых основана по принципу проточных или емкостных водонагревателей.

Такие виды котлов производятся с герметичной камерой сгорания естественной или принудительной циркуляции. Зачастую такие агрегаты оснащены встроенными насосами для достойного обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя, а также встроенными в агрегат теплообменниками, которые обеспечивают покрытие потребностей горячего водоснабжения.

Большинство современных агрегатов полностью автоматизированы, имеют небольшие объемы, исполняются для напольной или навесной установки. Основными видами топлива для таких котлов является природный газ или жидкое топливо. Стоит заметить, что в последние несколько лет потребителя стали использовать в качестве топлива и сельскохозяйственные отходы, и дрова.

Центральным элементом таких котлов является нагревательная поверхность, которая с одной стороны обогревается продуктами сгорания топлива, а с другой охлаждается водой.

За последние несколько лет особую популярность получили стальные водогрейные котлы, благодаря надежности работы, проведению нечастых ремонтных работ единственным недостатком такой системы является склонность к появлению коррозии в системе.

На сегодняшний день наибольшее распространение среди населения получили автоматизированные навесные газовые котлы, изготовление которых осуществляется с мощностью от 9 до 120 кВт, а требуемая тепловая мощность обеспечивается за счет установки определенного количества модулей.

Современные навесные газовые котлы полностью автоматизированные, обладают высоким КПД и всеми требуемыми видами защиты.

Водогрейные котлы для коммунальной энергетики

Отопительные агрегаты, используемые в коммунальной энергетике для обеспечения достойного отопления и горячего водоснабжения жилых помещений различных размеров, имеют мощность от 0,4 —- 0,5 до 10 МВт. Такие установки могут работать в различных тепловых графиках локальных сетей, для обеспечения температуры сетевой жидкости на выходе из котла 90—150 °С при давлении до 2,2 МПа.

Водогрейные установки для коммунального потребления конструктивно могут быть выполнены как водо-, так и газотрубными решениями. Такие котлы зачастую оснащены насосами для правильной организации принудительной циркуляции, работая как под наддувом, так и на уравновешенной тяге.

Топочная камера такого типа агрегатов может быть реализована для работы на любом подручном виде топлива, начиная от природного газа и заканчивая бытовыми отходами.

Наибольшего распространения в коммунальной энергетике получил агрегат НИИСТУ-5, выпуск которого начался еще с 1988 года.

Водогрейная установка НИИСТУ-5 для коммунального потребления

Конструктивной особенностью данных агрегатов является наличие крайних и средних секций. Отличительной особенностью средних секций является эталонное строение и общего верхнего коллектора диаметром 100 мм, 2 нижних коллекторов такого же размера, трех правых и левых Г-образных экранных труб размерами 76х3 мм.

Последняя секция состоит из 2 частей: верхних коллекторов вваренных в верхнюю часть котла и двух нижних, оборудованных для улучшения циркуляции соединенных перепускными трубами. Следует отметить, что верхние и нижние коллекторы обеих частей передней секции соединены между собой экранными трубами диаметром 76х3 мм.

Сборка заднего коллектора такого агрегата осуществляется аналогично. Поступление воды в котел осуществляется посредством патрубка, расположенного на нижнем или верхнем коллекторе заднего экрана, который проходит вдоль всего котла и выходит через передний патрубок верхнего коллектора следует в центральную теплосеть.

Водогрейные котлы для реализации централизованного теплоснабжения

Котлы такого диапазона производятся в рабочем диапазоне мощностей от 35 до 209 МВт. Такие агрегаты обеспечивают температуру сетевой воды на выходе из котла в соответствии с температурным графиком тепловых сетей и давлением до 3 МПа.

Котел для централизованного теплоснабжения

Организация работы таких агрегатов для обеспечения централизованного теплоснабжения может быть выполнена как газотрубными таки водотрубными системами. Работа таких котлов обеспечивается за счет сетевых насосов, которые обеспечивают принудительную циркуляцию, осуществляют работу как на уравновешенной тяге, так и под наддувом.

В качестве горючего топлива в таких котлах могут использоваться: природный газ, мазут, твердое топливо.

Установка таких котлов, применяемых в системах громадного теплоснабжения, осуществляется в отдельно находящихся промышленно-отопительных котельных или в пиковых водогрейных котельных при ТЭЦ.

Достоинства котлов

Главным достоинством водогрейных котлов является отсутствие барабанов, паросепарирующих устройств, водоопускных и паровых труб. Помимо этого теплопередача от процесса сгорания топлива к теплоносителю является значительно больше, что обеспечивает большую эффективность использования нагревательных поверхностей котла.

В настоящее время главными направлениями в эволюции и развитии конструкций водогрейных котлов средней и большой мощностей является совершенствование самих конструкций, которое направлено на повышение эффективности используемого топлива, уменьшение объемов выбросов, обеспечение большей маневренности, повысить уровень автоматизации, расширить ассортимент используемого топлива.

Современный рынок отопительной техники богат широким ассортиментом продукции, в которой немудрено и растеряться даже профессионалу. Именно по этой причине, перед непосредственным приобретением оборудования следует обратить внимание на: потребляемую мощность оборудования, влияющую на КПД котла, которые должны превышать собственные потребности; производительность; функциональность.

По материалам сайта: http://energomir.net

fix-builder.ru

Устройство и правила грамотной эксплуатации паровых котлов.

Целью технического освидетельствования паровых и водогрейных котлов являются:

    проверка технического состояния котла,

    проверка соответствия состояния котла Правилам по котлонадзору,

    определение возможности дальнейшей эксплуатации котла.

 Техническое освидетельствование паровых и водогрейных котлов проводится инспектором Ростехнадзора до пуска в работу (первичное) и досрочно в случаях, предусмотренных Правилами по котлонадзору. Специалисты организаций, имеющих разрешение органов Ростехнадзора на проведение технического освидетельствования паровых и водогрейных котлов, осуществляют периодическое техническое освидетельствование паровых и водогрейных котлов и несут ответственность за качество его выполнения.

О предстоящем техническом освидетельствовании паровых и водогрейных котлов администрация предприятия обязана уведомить инспектора Ростехнадзора или специалиста организации, имеющей разрешение на проведение технических освидетельствований паровых и водогрейных котлов, не позднее чем за 5 дней до его проведения.

Все работы, связанные с техническим диагностированием паровых и водогрейных котлов: определение состояния оборудования в течение его расчетного срока службы, связанные с контролем металла и сварных швов, должны проводиться в соответствии с требованиями инструкций заводов-изготовителей и нормативных документов до начала технического освидетельствования паровых и водогрейных котлов.

Техническое освидетельствование паровых и водогрейных котлов осуществляется в соответствии со следующей нормативно-технической документацией (в общем виде):

    html ПБ 10-574-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов», утвержденные Постановлением Госгортехнадзора РФ от 11 июня 2003 г. N 88.

    html ПБ 03-440-02 «Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля», утвержденные Постановлением Госгортехнадзора РФ от 23 января 2002 г. N 3.

    html "Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/кв. см), водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 388К (115° C)", согласованы с Госгортехнадзором России 03.06.1992г. № 03-35/89 (ВНЕСЕНЫ: Изменение N1, утвержденное Комитетом Российской Федерации по муниципальному хозяйству 12.01.94; Изменение N2, утвержденное Департаментом жилищно-коммунального хозяйства 24.02.95г.).

    html РД 10-249-98 «Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды» (с изменениями №1 РДИ 10-413(249)-01) 2002г.

    При техническом освидетельствовании паровых и водогрейных котлов в химических отраслях промышленности следует также руководствоваться html ПБ 09-540-03 «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», утвержденные Постановлением Госгортехнадзора РФ от 5 мая 2003 г. N 29.

Перед техническим освидетельствованием котел должен быть охлажден, отключен и очищен в соответствии с требованиями Правил по котлонадзору. Внутренние устройства барабана, если они мешают осмотру, следует удалить.

Первичное техническое освидетельствование паровых и водогрейных котлов, вновь установленных (за исключением котлов, подвергавшихся техническому освидетельствованию на заводе - изготовителе и прибывших на место установки в собранном виде), проводится после их монтажа и регистрации. Техническое освидетельствование паровых и водогрейных котлов, у которых обмуровочные или изоляционные работы проводятся в процессе монтажа, рекомендуется осуществлять до выполнения этих работ. В этом случае техническое освидетельствование котла проводится до его регистрации.

При периодическом или досрочном техническом освидетельствовании паровых и водогрейных котлов лицо, проводящее техническое освидетельствование, имеет право потребовать вскрытия обмуровки или снятия изоляции полностью или частично, а в котлах с дымогарными трубами - полного или частичного удаления труб. Необходимость полного или частичного удаления труб, обмуровки или изоляции определяется в зависимости от технического состояния котла по результатам предыдущего технического освидетельствования или технического диагностирования, продолжительности работы котла со времени его изготовления и последнего технического освидетельствования с удалением труб, а также от качества выполненных ремонтов. У клепаных котлов необходимо освобождать от обмуровки и тщательно очищать заклепочные швы барабанов, грязевиков и других элементов котла, а также освобождать от обмуровки и изоляции трубы спускных, продувочных и питательных линий в местах их присоединения к котлу.

Техническое освидетельствование паровых и водогрейных котлов проводится в такой последовательности:

    проверка технической документации;

    наружный и внутренний осмотр;

    гидравлическое испытание.

Оформление технического освидетельствования паровых и водогрейных котлов:

    Результаты технического освидетельствования котла заносятся в его паспорт лицом, проводившим техническое освидетельствование (при техническом освидетельствовании паровых и водогрейных котлов в химических отраслях промышленности необходимо выполнять также требования html ПБ 09-540-03 «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств»).

    Если при техническом освидетельствовании паровых и водогрейных котлов обнаружены дефекты, то они должны быть записаны с указанием их расположения и размеров;

    При проведении в процессе технического освидетельствования паровых и водогрейных котлов дополнительных испытаний и исследований в паспорт котла лицом, выполнявшим техническое освидетельствование, должны быть записаны причины, вызвавшие необходимость их проведения, и результаты этих испытаний и исследований с указанием мест отбора образцов. Результаты дополнительных испытаний и исследований можно не записывать в паспорт, если в нем сделана ссылка на соответствующие протоколы и формуляры, которые в этом случае прикладываются к паспорту.

    Сделав запись в паспорте, лицо, проводившее техническое освидетельствование котла, должно расписаться и указать свою должность и дату осмотра.

    После проведения технического освидетельствования котла разрешение на его дальнейшую эксплуатацию с указанием разрешенных рабочих параметров и сроков следующего технического освидетельствования котла выдается лицом, выполнявшим его, о чем делается запись в паспорте.

    Если в результате технического освидетельствования котла возникает необходимость в запрещении его эксплуатации или снижении параметров эксплуатации, должна быть сделана в паспорте соответствующая мотивированная запись.

    После технического освидетельствования паровых и водогрейных котлов они могут быть запущены по письменному распоряжению администрации предприятия.

kazap.ru

Смотрите также

• 
  Котел твердотопливный обвязка
• 
  Вытяжка котла газового
• 
  Газовый российский котел
• 
  Замена газовых котлов
• 
  Котел водяного отопления
• 
  Коаксиальные газовые котлы
• 
  Бесперебойник на котел
• 
  Печь или котел
• 
  Котел или печь
• 
  Как делать котел
• 
  Строение котла тэц