|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
котел утилизатор расположенный над ГТУ. Утилизационный котелпринцип работы простой и эффективныйОглавление: [скрыть]
Вопрос охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов всегда был и будет актуальным. На промышленных предприятиях коэффициент использования органического топлива на уровне 40%, а остальные газы выбрасываются в воздух. Часто температура отходящих газов достигает больше 1000°С. E-система котла-утилизатора. Использование котлов-утилизаторов решает вопрос переработки отходов и получение дополнительной теплоты за счет использования энергия отходящих газов. Особенности работы котлов-утилизаторовКотел-утилизатор не имеет собственной топки, принцип его работы простой и эффективный, он основан на использовании теплоты, что выделяется во время технологических промышленных процессов при работе различных агрегатов или энергетических установок. Если во время работы в составе отходящих газов есть не только физическая, но и химическая теплота (горючие составляющие), то их целесообразно сжечь. Котлы-утилизаторы имеют следующий принцип работы: они генерируют энергию в виде нагретой воды, пара или воздушного потока, она может быть использована во время работы другого оборудования для производства холода или тепла в когенерационных установках. Одной из специфической особенностей работы промышленного оборудования является то, что в составе отходящих газов содержится много мелких частиц, которые пребывают в твердом, газообразном или жидком состоянии. Они образуются во время работы оборудования и являются частью окалины, металла, шлака, шихты. Во время процесса плавления металла, в составе отходящих газов появляется много жидких частиц. Все это получается из-за того, что печи работают при высоком температурном режиме. Схема работы котла-утилизатора. Котлы-утилизаторы позволяют использовать теплоту отходящих газов, что повышает коэффициент использования топлива, уменьшает температуру вынесения технологического сырья, дает возможность его улавливать. На то, как эффективно котлы-утилизаторы будут использовать теплоту отходящих газов, влияет тепловая мощность, которую имеет котел, режим поступления в него газов, температура отходящих газов. От того, сколько будет сжигаться топлива в конкретной технологической установке и какой процесс происходит, будет напрямую зависеть температура и количество отходящих газов. Много шихтовых газов образуется во время работы оборудования, используемого для плавки руд цветных металлов и во время продувки кислородом конвертеров, что преобразуют чугун в сталь. Еще одним важным фактором, влияющим на работу котла, является режим поступления в него газов. Многие технологические установки имеют циклический принцип, а это, в свою очередь, негативно влияет на эффективность работы котлов-утилизаторов. Часто указанные неудобства возникают на конвертерном производстве, и цикличность работы печей приводит к тому, что котел-утилизатор будет работать с низкой эффективностью.Признаки, по которым котлы-утилизаторы делятся на группы Схема котла-утилизатора.
Принцип действия газотрубных и водотрубных котловВернуться к оглавлению Газотрубный утилизаторГазотрубные котлы выпускаются с горизонтальным и вертикальным их расположением, могут использоваться совместно с обжиговыми, мартеновскими и другими печами, которые имеют сравнительно небольшую мощность. Газ, температура которого около 1200°С, выходит из печи и попадает в нижнюю часть газохода котла. Там установлены W-образные трубные ленточные и экранные настенные поверхности, конвективный пакет пароперегревателя. Тепло превращает воду в пар, и пароводяная смесь начинает циркулировать в указанных поверхностях. Во время работы утилизатор вырабатывает пар, давление которого до 4,5 МПа и температура до 440°С, что позволяет обеспечить электрическую мощность до 8 МВт. Чтобы поддерживать постоянный тепловой потенциал газов, поступающих в утилизатор, установлен предтопок с газовой горелкой. Все газотурбинные утилизаторы имеют одинаковый принцип работы, независимо от того, в какой отрасли они используются. Они применяются для охлаждения отходящих газов, технологических установок, что имеют небольшую мощность. Вернуться к оглавлению Водотрубный утилизаторУтилизаторы, имеющие многократную принудительную циркуляцию, широко используются в промышленности. То, что такой анализатор имеет принудительную циркуляцию, позволяет испарительный элемент делать любой формы и ориентации в пространстве. В таких котлах испарительная система распределяется на несколько секций, они подключены параллельно, это позволяет значительно снизить сопротивление испарительной части и использовать циркуляционные насосы меньшей мощности. Вода, которая питает утилизатор, поступает через водяной экономайзер, а затем в барабан котла. Отсюда при помощи насоса вода через шламоотделитель идет в испарительные пакеты, которые включены параллельно. Полученная пароводяная смесь в барабане сепарируется, и вода отделяется от пара. После чего пар через пароперегреватель идет к потребителю. В зависимости от того, где надо установить утилизатор, его компоновка может быть П-образной, башенной или горизонтальной.Котлы-утилизаторы в парогазовых и когенерационных установкахВ парогазовых установках используются котлы-утилизаторы, которые рассчитаны для получения пара среднего и высокого давления для дальнейшего его использования в паровой турбине. В таком котле источником энергии также является энергия отходящих газов. Здесь используются водотрубные котлы, у которых конвективные поверхности нагрева и многократная принудительная циркуляция. От мощности паровой турбины будет зависеть конструкция котла, он может быть одноконтурным или иметь 2 независимых контура, в которых будет разное давление пара. Такие барабанные утилизаторы вырабатывают пар, давление которого от 0,65 до 8 МПа, а также горячую воду, за счет того, что утилизируют тепло выхлопных газов от газотурбинной установки. Если говорить о котлах-утилизаторах когенерационных установок, то они используют теплоту выхлопных газов поршневых двигателей или газовых турбин. Вырабатывают пар, который используют для подогрева воды в системе отопления или для технологических нужд. Такие котлы делают одноконтурными с принудительной циркуляцией. 1poteply.ru 080. Утилизационные котлыКотлы утилизационные КУП 1. Котлы утилизационные паровые односекционные, выпускаемые на отечественных предприятиях в соответствии с ОСТ 5.4265-78. Таблица 8.1.
В таблице содержатся параметры оборудования, необходимые и достаточные для выбора парогенератора: J – индекс типоразмера; марка утилизационнго котла, указывающая на принадлежность к ряду парогенераторов КУП S – поверхность теплообмена, м2; B – ширина, мм; L – длина, мм; H – высота, мм; Gс – масса котла, не заполненного водой, т; Gр – масса котла, приготовленного к работе, т. Особенности, связанные со спецификой оборудования: марка котла в табл.8.1 указывает на наличие в составе его конструкции сухого искрогасителя (И), тип КУП – котел утилизационный паровой, соответствие стандарту (С) и номинальную испарительную поверхность, м2. Котлы типа КУП выпускаются только с испарительной поверхностью и поэтому способны генерировать лишь насыщенный пар. Dmax показывает наибольшее значение паропроизводительности котла. В графе с обозначением К указаны признаки, характеризующие компоновку котла: 1 – цилиндрический; 2 – прямоугольный с боковым подводом газов; 3 – прямоугольный с нижним подводом газов. Утилизационные паровые котлы - КУП180, КУП2500, КУП5000 и водогрейный КУВ8 предназначены для повышения экономичности теплоэнергетических установок (газотурбинных, дизельных) и утилизации тепла от различных производств и используются для выработки насыщенного (КУП180) и перегретого (КУП2500, КУП5000) пара и горячей воды (КУВ8). Таблица 8.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УТИЛИЗАЦИОННЫХ КОТЛОВ
Примечание: в зависимости от расхода и температуры газов паропроизводительность и теплопроизводительность могут изменяться. ДОСТОИНСТВА КОТЛОВ
КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ УТИЛИЗАЦИОННЫХ КОТЛОВ
studfiles.net Утилизационный котел - это... Что такое Утилизационный котел? Утилизационный котел Утилизационный котелто же, что Котел-утилизатор. EdwART. Толковый Военно-морской Словарь, 2010 .
Смотреть что такое "Утилизационный котел" в других словарях:
dic.academic.ru Конструкции утилизационных котловКонструкции утилизационных котлов - утилизационные котлы с гладкотрубными цилиндрическими котлами и принудительной циркуляцией, генерирующие пар для бытовых нужд, применяются для дизельный энергетических установок малой и средней мощности. Состав установки: утилизационный котел (один, два или четыре) типов КУП 17/5, КУП 17/5-1, КУП 19/5 ... КУП 95/5-1, один сепаратор пара и циркуляционные насосы. Утилизационные котлы этих типов в настоящее время производятся только для ремонта (табл. 8.9). Утилизационные котлы с гладкотрубными прямоугольными котлами и принудительной циркуляцией подразделяются на три типа: I — КУП-20СИ — КУП-80С — цилиндрические и спиральные горизонтальные змеевики; II — КУП-90СИ—КУП-150С — прямоугольные с боковым подводом; III — КУП-160СИ—КУП-250С — прямоугольные с нижним подводом; утилизационные котлы второго типа имеют гладкотрубные вертикальные змеевики. Утилизационные котлы КУП-90 и КУП-150 имеют экономайзерную и испарительную поверхности нагрева и горизонтальные коллекторы, искроуловитель, газоперепускное устройство и расположенный за ним байпасный канал. Утилизационные котлы КУП-100, КУП-130, КУП-165, КУП-170, КУП-240 имеют два независимых пучка и байпасный канал в средней части котла. Регулирование паропроизводительности осуществляется перепуском части газа в байпасный канал путем поворота двух газоперепускных заслонок, установленных в котле регулятором гидравлического типа. Утилизационный котел КУП-100 в отличие от остальных работает от двух дизелей и разделен на две независимые части по всей высоте. Утилизационные котлы прямоугольной компоновки с гладкими трубками и принудительной циркуляцией (КУП-660 ... ... КУП-1300). Применяются в системы глубокой утилизации теплоты. В состав системы глубокой утилизации теплоты входит: утилизационные котлы, сепаратор пара и два циркуляционных насоса (один — резервный). Все утилизационные котлы находятся в серийном производстве, за исключением КУП-660 и КУП-700, которые в настоящее время не выпускаются. Паропроизводительность утилизационные котлы регулируется перепуском излишков пара в конденсатор. Отдельные змеевиковые секции (пакеты) утилизационные котлы можно отключать. Котлы имеют нижний подвод газов (КУП-700 — боковой). Утилизационные котлы прямоугольной формы с принудительной циркуляцией и оребренными поверхностями нагрева используются для образования пара для утилизационных котлов, работающей на винт совместно с дизелем. Они перспективны для новых судов большой мощности энергетических установок (например КУП-3100, КУП-1500Р, КУП-95Р). КУП-1500Р выпускается с 1982 г. Утилизационный котел водотрубного типа с естественной циркуляцией (КУП 70/6, КУП 110/5,5, КУП-135, рис. 8.21), производящие пар для бытовых нужд, находятся в эксплуатации с 1982 г. (в настоящее время они не выпускаются). Утилизационный котел включает верхний и нижний коллекторы, соединенные между собой трубами, развальцованными в коллекторах; трубный пучок, разделенный гребенкой на две части; искроуловитель; газоперепускное устройство, встроенное в котел, и байпасный канал. Пароводяная смесь, образующаяся при прохождении змеевиков, отводится из выходного коллектора по трубопроводу в паросборник, роль которого обычно выполняет паровой сепаратор (рис. 8.22). Отечественной промышленностью создан типоразмерный ряд стандартных сепараторов (табл. 8.10). Относительные показатели одноконтурных утилизационный котел в системы глубокой утилизации теплоты малооборотный дизель зависят от давления рс (рис. 8.23). vdvizhke.ru Вспомогательные и утилизационные паровые котлыСудовые паропроизводящие установки Вспомогательные котлы используются как на судах с КТЭУ, так и на судах с ДЭУ и ГТУ. На судах с КТЭУ они обеспечивают паром потребители во время стоянки судна при неработающих главных котлах, а также используются для ввода главной котельной установки в действие (подача пара на турбоприводы ВМ до начала отбора пара от главного котла). На судах с ДЭУ и ГТУ вспомогательные котлы используются для обеспечения паром потребителей как на ходовых режимах, так и в период стоянки судна. На судах с мощными КТЭУ иногда роль вспомогательного котла выполняет один из главных котлов. Вспомогательные котлы должны удовлетворять следующим Требованиям; - иметь минимальную массу и габариты; - быть простыми в устройстве и надежными в эксплуатации; - иметь возможность работы при безвахтенном обслуживании в автоматическом режиме; - иметь высокие маневренные характеристики; - предъявлять невысокие требования к качеству питательной воды. В качестве вспомогательных в настоящее время на судах применяются следующие типы паровых котлов; • двухколлекторные водотрубные вертикальные котлы с Естественной циркуляцией следующих марок; Квва Dp ; kab Dp ; кв Где цифровые индексы в марке котла обозначают; D - паропроизводительность [т/ч]; Р - рабочее давление пара в котле [кгс/см ]; Например; КВВА 12/28 (D = 12 т/ч; р = 28 кгс/см2), КАВ 1,5/5 и т. д. • вертикальные и горизонтальные газотрубные котлы. В настоящее время разработан ряд типоразмеров отечественных котлов типа КВА D / р, и импортных котлов типа «Санрод», «Спэннер», «Унекс»; • газоводотрубные котлы типа «Санрод», устанавливаемые на ряде отечественных судов зарубежной постройки. В утилизационных котлах в качестве источника теплоты используются уходящие газы главных двигателей - ДВС или ГТД. Применение утилизационных котлов в составе энергетической установки приводит к экономии 8 ^ 12 % топлива и повышению общего КПД установки. Помимо утилизации теплоты УК обеспечивают глушение шума отработавших газов и искрогашеиие. Пар от утилизационных котлов используется главным образом на судовые нужды, хотя возможно его применение в утилизационных турбогенераторах для выработки электроэнергии или механической энергии для привода главного движителя. Конструкции современных утилизационных котлов весьма разнообразны. Наибольшее распространение в отечественном морском флоте получили; водотрубные утилизационные котлы с естественной циркуляцией, водотрубные утилизационные котлы с многократной принудительной циркуляцией и автономным сепаратором пара, и прямоточные утилизационные паровые котлы. Иногда в судовых установках в качестве вспомогательных используют комбинированные утилизационные котлы, в которых в одном котлоагрегате скомпонованы топливная и утилизационная части (рис. 17). Такие котлы могут вырабатывать пар в следующих режимах работы; - на ходу судна работает только утилизационная часть котла, в которой парообразование происходит за счет теплоты отработавших газов главного двигателя (ГТУ или ДЭУ). На стоянке работает только автономная часть котла от собственной топливной и воздушной систем; - на ходу судна работает утилизационная часть котла. В случае необходимости увеличения паропроизводительности котла автоматически в работу включаются форсунки топливной части. На стоянке, для обеспечения паром потребителей при неработающей ГЭУ, работает только автономная часть котла. В некоторых типах комбинированных утилизационных котлов используется общая испарительная поверхность нагрева, омываемая (в зависимости от режима работы котла) как выхлопными газами главного двигателя, так и продуктами сгорания топлива собственной автономной топливной части. Перенаправление потоков продуктов сгорания в таких котлах осуществляется с помощью специальных поворотных заслонок - газовых шиберов. Дг
Рис. 17. Схема комбинированного водотрубного котла с ЕЦ с утилизационной и топливной частями типа КВКА газотурбинного судна. ТЧ - топливная часть котла; УЧ - утилизационная часть котла; ПП - трубная система пароперегревателя; ИСП - трубная система испарительной части котла; Э ТЧ - экранная поверхность нагрева топливной части котла; ОП ТЧ - опускные трубы топливной части котла; ДГ - дымовые газы. Лекция 4. Состав и характеристики топлива судовых паровых котлов. Основы теории горения топлива. Гидравлические испытания проводятся с целью проверки прочности и плотности узлов и соединений котла, работающих под повышенным давлением пара и воды. Котел подвергается гидравлическим испытаниям в следующих случаях: - при освидетельствовании; … Поддержание котла в горячем резерве осуществляется периодическим подъемом давления пара с последующим естественным охлаждением котла при выключенном горении. Максимальное и минимальное давление пара, а также номера котлов для нахождения в … При эксплуатации паровых котлов различают нормальный и экстренный вывод котельной установки из действия. Для автоматизированной котельной установки, когда в эшелоне остается в действии второй котел, при нормальном выводе котла из … msd.com.ua котел утилизатор расположенный над ГТУПоделиться "котел утилизатор расположенный над ГТУ" Котел-утилизатор предназначен для выработки пара за счет утилизации уходящих газов ГТУ. Котел-утилизаторкотел-утилизатор над ГТУ вид 1 Котел-утилизатор предназначен для выработки пара за счет утилизации уходящих газов ГТУ. В общем газоходе котла последовательно по ходу газов должны быть расположены пароперегреватель, испаритель, экономайзер и сетевой подогреватель (ГПСВ). Котел с естественной циркуляцией, газоплотный, предназначен для работы под давлением. Котел должен быть запроектирован для работы со следующими номинальными параметрами:
Газоводяной подогреватель сетевой воды: - температура воды на входе 70 °С; - температура воды на выходе 150 °С; - давление воды на входе 1,6 МПа; - теплопроизводительность 7,5 Гкал/ч (уточняет производитель КУ). Основные расчетные характеристики котла-утилизатора должны определяться для стандартных условий работы газотурбинной установки: - температура наружного воздуха – плюс 15 °С; - давление воздуха на входе в ГТУ - 0,1013 МПа; - влажность воздуха на входе в ГТУ – 60 %. Режим работы котла утилизационный, без дополнительного сжигания природного газа в окислительной среде горячих газов после газотурбинного двигателя. Паропроизводительность котла-утилизатора зависит от мощности работы ГТУ, при этом давление пара поддерживается постоянным. Требования к режимам использованияКотел-утилизатор должен обеспечить работу при изменении расхода и температуры газов, поступающих в котел, обусловленных изменением температуры наружного воздуха от плюс 35 до минус 40 °С. Для определения показателей котла-утилизатора при различных температурах наружного воздуха и нагрузках газовой турбины в состав технической документации должны войти необходимые расчетные таблицы и графики поправок. Котел-утилизатор должен обеспечить автоматическое поддержание номинальных параметров пара во всем рабочем диапазоне нагрузок ГТУ (50–100 % номинальной мощности). При этом отклонения параметров пара за котлом не должны превышать допустимых значений, t=420-445 °С, Р=3,4-3,9 МПа. Котел-утилизатор должен быть приспособлен к пускам из любого температурного состояния с учетом режимов пуска и нагружения ГТУ. Паровой котел-утилизатор (КУ) – одноконтурный, вертикальный (по ходу газов), барабанного типа, с естественной циркуляцией, газоплотный, предназначен для работы под давлением. Для повышения эффективности утилизации тепла дымовых газов и снижения температуры уходящих газов за котлом, КУ оснащается газо-водяным подогревателем (ГВП). В общем газоходе котла последовательно по ходу газов расположены пароперегреватель, испаритель, экономайзер и ГВП. Предусмотрена возможность работы котла-утилизатора с отключенным по воде ГВП. котел-утилизатор над ГТУ вид 2 [reklama2] Установка байпасной дымовой трубы перед котлом не предусматривается.Работа газовой турбины через отключенный котел-утилизатор не допускается. Котел имеет собственный каркас, который является несущей конструкцией, воспринимающей нагрузки от поверхностей нагрева, трубопроводов, барабана, обшивки котла и дымовой трубы. На обшивке котла установлены лазы для доступа к поверхностям нагрева. Для обслуживания оборудования котла-утилизатора предусмотрены лестницы и площадки обслуживания. Конструкция котла обеспечивает также условия для проведения механизированного ремонта его узлов в соответствии с типовыми требованиями. Котел имеет компенсирующие устройства на входе выхлопных газов от ГТУ. Поверхности нагрева полностью дренируемы. Котел-утилизатор оборудован и поставляется со всей необходимой запорной, регулирующей, предохранительной арматурой и системами автоматического управления. Котел-утилизатор оборудован системами непрерывной и периодической продувки, дренажа, отбора проб пара и воды. Удаление дымовых газов от котла-утилизатора в атмосферу осуществляется через индивидуальную металлическую дымовую трубу. Эквивалентный уровень звука от котла-утилизатора и газохода на расстоянии 1м от обшивки и 1,5 м от пола не превышает 80 дБА. Для обеспечения шумовых характеристик на выходе из газовой турбины установлен шумоглушитель. Температура наружных поверхностей котла оборудована изоляцией и не должна превышать 45 оС. Требования к компоновке и конструкцииКотел должен иметь вертикальную компоновку. Пароводяной тракт котла-утилизатора должен иметь один контур для выработки пара высокого давления, состоящий из экономайзера, испарителя с естественной циркуляцией и пароперегревателя. Для снижения температуры уходящих газов до приемлемой величины (не более 100 °С) котел-утилизатор должен иметь встроенный подогреватель сетевой воды (сетевой пучок), связанный с внешними трубопроводами сетевой воды. Встроенный подогреватель сетевой воды расположен в верхней части котла. Предусмотреть работу котла с выключенным (полностью дренированным) подогревателем сетевой воды. Барабан котла должен быть оборудован сепарационными устройствами, системами аварийного слива и продувок, устройствами измерения уровня, отбора проб, дозирования реагентов и прочими необходимыми элементами. Ввод и раздачу химических реагентов внутри барабана котла осуществлять с помощью перфорированной раздающей трубы. Котел должен быть укомплектован всей арматурой, необходимой для надежной, безопасной и эффективной работы, включая предохранительные, обратные, регулирующие клапаны, вентили дренажей и воздушников. Должны быть предусмотрены предохранительные клапаны на барабане и выходных коллекторах пароперегревателя. Конструкция и пропускная способность предохранительных клапанов должна соответствовать требованиям и нормам. Сбросные трубопроводы от предохранительных клапанов должны быть оснащены глушителями шума, рассчитанными на то, чтобы при прохождении через клапан расчетного количества пара шум на выходе не превышал установленных норм. Глушители должны поставляться в комплекте с опорами и приспособлениями для надежного присоединения к металлоконструкциям котла. На входных и выходных коллекторах сетевого подогревателя установить пружинные предохранительные клапана. В соответствии с требованиями к системам измерения должны поставляться в необходимом количестве измерительные сопла и диафрагмы, термопары и другие термодатчики, манометры, импульсные трубопроводы с отключающими вентилями. Для поддержания заданной температуры перегретого пара должна быть предусмотрена система регулирования температуры пара. На котле применить однониточную схему питания. Трубопроводы питательной воды должны оснащаться узлами регулирования подачи питательной воды с запорными задвижками, регулирующими и обратными клапанами, измерителями расхода воды, ее температуры и давления. Каждая точка слива или продувки должна иметь два последовательных вентиля, один – дроссельный (регулирующий), другой — запорный, которые управляются автоматически или дистанционно. Претендент должен включить в комплект поставки котла все необходимые устройства для примененного им режима коррекционной обработки котловой воды. В конкурсном предложении должно быть подробное описание водно-химического режима котла, наименования реагентов, их расходы и концентрации для внутрикотловой обработки воды. Водно-химический режим должен предотвратить образование всех видов отложений на внутренних поверхностях нагрева и элементах пароводяного тракта, а так же всех видов коррозионных повреждений внутренних поверхностей. Водно-химический режим Гомельской ТЭЦ-1 принять аминосодержащий – для всего контура. Непрерывная продувка котла-утилизатора должна составлять не более 5 % при сухом остатке питательной воды до 250 мг/кг. В комплект устройств непрерывной и периодической продувки котла должны входить: расширители непрерывной и периодической продувки, трубопроводы, запорная, регулирующая и дренажная арматура, дроссельные устройства, устройства для измерения расхода, отборные устройства проб воды, датчики системы автоматического регулирования водно-химического режима и местные измерительные приборы. В комплект устройств отбора проб пара и воды должны входить: трубопроводы, запорная, регулирующая и дренажная арматура, дроссельные устройства, теплообменники для охлаждения проб, датчики системы автоматического регулирования водно-химического режима котла и местные измерительные приборы. Котел должен иметь самоопорную конструкцию с собственным каркасом. Все поверхности нагрева котла должны опираться на опоры. Для доступа во все объемы котла предусмотреть лазы. Котел должен быть газоплотным для работы под наддувом без дымососов, газоходы котла должны быть рассчитаны на 5 кПа. Аэродинамическое сопротивление котельной установки, включая подводящий и отводящий газоход, шумоглушитель и дымовую трубу должно обеспечивать работу газовой турбины с номинальной нагрузкой. Конструктивно должна быть предусмотрена возможность поддержания котла в горячем резерве за счет исключения самовентиляции газового тракта, а также подачи пара в испарительный контур. Для компенсации тепловых перемещений на входе в котел и выходе из него должны быть установлены мягкие компенсаторы. В газоходе котла за поверхностями нагрева, при необходимости, должен быть установлен шумоглушитель. Конструкция котла должна обеспечивать возможность проведения предпусковых и эксплуатационных химических и водных промывок и консервации котла. До ввода котла-утилизатора в эксплуатацию все его поверхности нагрева, барабаны и трубопроводы воды и пара должны подвергаться химической очистке, водным промывкам и паровым продувкам. Претендент должен предложить программу предпусковой очистки и технологическую схему для ее выполнения. Все поверхности нагрева и трубопроводы в пределах котла должны быть дренируемыми и иметь необходимую для этого трубопроводную обвязку с арматурой. Котел должен быть оснащен в необходимом объеме штуцерами, бобышками и другими отборными устройствами для системы контроля и управления котельной установки. Все эти устройства должны устанавливаться в местах, удобных для обслуживания. [reklama3]Поделиться "котел утилизатор расположенный над ГТУ" (Visited 7 106 times, 1 visits today) Читайте такжеccpowerplant.ru Утилизационный паровой котел сеняУтилизационный паровой котел предназначен для преобразования энергии выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания в тепловую энергию пара и может использоваться в энергетике. Технический результат: повышение эффективности топливоиспользования. Сущность изобретения в том, что котел содержит трубный пучок, образованный вертикальными прямолинейными трубами, размещенными по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка газохода двигателя и сообщенными с пароводяным и водяным коллекторами, выполненными в виде замкнутых колец, с образованием кольцевого газохода этого пучка труб, жестко скрепленных по торцам с обоими коллекторами, ограниченного внутренней обечайкой, выполненной по форме с разрывом по периметру, и внешней замкнутой обечайкой, нижний торец которой расположен на уровне выше нижнего торца внутренней обечайки, а также и с образованием дополнительного приосевого газохода котла, ограниченного с внешней стороны внутренней обечайкой и разделенного внутри вертикальной перегородкой на две полости, первая из которых образует входную перепускную камеру приосевого газохода, а вторая - выходную перепускную камеру, внешняя обечайка выполнена разъемной из двух половин по плоскости вертикальной осевой перегородки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению, и может быть использовано в утилизационных паровых котлах для стационарной и транспортной энергетики. Известен утилизационный паровой котел КУП - 80С с принудительной циркуляцией, содержащий вертикальные коллекторы водяной и пароводяной смеси, сообщенные друг с другом поверхностью теплообмена в виде горизонтальных змеевиков, внутреннюю и внешнюю газоплотные цилиндрические обечайки, с приемной и выпускной камерами, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой (см. в кн. Хряпченков А. С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы. Л.: Судостроение, 1988, с.187, 190-193). Недостатками известного утилизационного парового котла являются: - наличие принудительной циркуляции предполагает использование циркуляционного насоса производительностью в несколько раз большей производительности котла, в результате высокие затраты на привод насоса; - невозможность использования котла для увеличенного расхода газов от более мощного двигателя, поскольку поперечное сечение газохода рассчитано только на определенную величину расхода газов, в результате узкий диапазон использования котла по мощности двигателя; - повышенное давление пароводяной смеси в трубах определяет повышенную температуру насыщения и сниженный температурный напор теплообменивающихся сред, что предопределяет увеличение требуемой поверхности теплообмена котла и повышенное сопротивление газохода. Указанные недостатки ограничивают использование известного утилизационного парового котла с принудительной циркуляцией в судовых и стационарных условиях. Известен утилизационный паровой котел КУП - 135 с естественной циркуляцией, содержащий горизонтальные пароводяной и водяной коллекторы, соединенные с помощью вальцовки с трубным пучком в виде обогреваемой поверхности теплообмена, и газоход трубного пучка с входным и выходным участками, сообщенными по внешней стороне с входной и выходной камерами, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой, патрубки подвода питательной воды и отвода пара (см. там же, с.198-200). Для создания нужного направления движения газов в газоходе установлена поперечная горизонтальная сплошная перегородка. Трубы пучка, омываемые более горячими газами, работают как подъемные, другая часть - как опускные. Трубки выполнены фигурными и имеют разную степень изгиба. Этот котел, как наиболее близкий, выбран в качестве прототипа заявляемого решения по большинству признаков. Недостатками известного утилизационного парового котла являются: - необходимость гибки труб поверхности теплообмена с различной степенью изгиба для каждого ряда труб трубного пучка и, как следствие, невзаимозаменяемость рядов труб; - вальцовка труб в водяном и пароводяном коллекторах предполагает большой (более 400 мм) диаметр коллекторов, что существенно увеличивает массу и стоимость котла; - неизменность поперечного сечения газохода трубного пучка, определяемая постоянным расстоянием между передней и задней стенкой котла, и, как следствие, узкий диапазон применимости котла для данного типа двигателя; - конструктивное отсутствие опускных труб затрудняет циркуляцию воды и пароводяной смеси, что снижает надежность работы котла. Таким образом, паровой котел-прототип имеет существенные, требующие доработки конструктивные недостатки, снижающие технико-экономические показатели. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение указанных технико-экономических и конструктивных недостатков, а именно: - упрощение изготовления и замены поверхности теплообмена путем попытки применения прямолинейных труб одинакового размера; - снижение массы коллекторов; - уменьшение массогабаритных характеристик утилизационного парового котла; - сокращение объема монтажных работ; - возможность изменения площади проходного сечения газохода и тем самым расширения области использования утилизационного парового котла для двигателей различной мощности с различным расходом газов и при одинаковом аэродинамическом сопротивлении на выхлопе двигателя; - обеспечение надежной циркуляции воды и пароводяной смеси в утилизационном паровом котле. Поставленная задача достигается тем, что в известном утилизационном паровом котле, содержащем горизонтальные пароводяной и водяной коллекторы, связанные трубным пучком подъемных и опускных труб в виде обогреваемой поверхности теплообмена, и газоход трубного пучка с его входным и выходным участками, сообщенными по внешней стороне с входной и выходной камерами котла, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой, патрубки подвода питательной воды и отвода пара, в отличие от него в заявляемом трубный пучок образован вертикальными прямолинейными трубами, размещенными по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка газохода двигателя и сообщенными с пароводяным и водяным коллекторами, выполненными в виде замкнутых колец, с образованием кольцевого газохода этого пучка труб, жестко скрепленных по торцам с обоими коллекторами, ограниченного внутренней обечайкой, выполненной по форме с разрывом по периметру и внешней замкнутой обечайкой, нижний торец которой расположен на уровне выше нижнего торца внутренней обечайки, а также и с образованием дополнительного приосевого газохода котла, ограниченного с внешней стороны внутренней обечайкой и разделенного внутри вертикальной осевой, сплошной перегородкой, ориентированной по нормали к разрыву внутренней обечайки и высотой, равной высоте внешней обечайки, на две приосевые полости, каждая из которых ограничена с боковых сторон соответствующей прилегающей поверхностью внутренней обечайки и упомянутой вертикальной осевой перегородкой, а сверху или снизу соответственно ограничена верхней или нижней горизонтальной перегородкой в форме полукольца, прикрепленной по кромкам к соответствующему по уровню горизонтальному торцу вертикальной осевой перегородки и к поверхности внутренней обечайки. При этом первая из этих полостей образует входную перепускную камеру приосевого газохода, а вторая образует его выходную перепускную камеру. Внешняя обечайка выполнена разъемной из двух половин по плоскости вертикальной осевой перегородки, а к боковому торцу вертикальной осевой перегородки, обращенному к упомянутому разрыву, в районе разрыва примыкает скрепленная с этим торцом дополнительная, прямоугольная по форме, вертикальная осевая перегородка с одинаковой высотой, которая противоположным торцом прилегает к внешней обечайке, скреплена с ней в разъеме между двумя ее половинами и образует по обеим своим сторонам соответственно входной и выходной участки кольцевого газохода пучка труб, сообщающиеся соответственно с входной и выходной перепускными камерами приосевого газохода, которые сообщены соответственно с входной камерой котла, ограниченной нижней оконечностью внутренней обечайки и ее днищем, и с выходной камерой котла. Причем оконечности внешней и внутренней обечаек скреплены посредством горизонтальных разъемных фланцевых соединений с пароводяным и водяным коллекторами. Во входной камере котла размещены отбойный лист, расположенный над выпускным патрубком газохода двигателя, патрубок гудрона и дренажный патрубок, вмонтированные в ее днище, и сливной трубопровод с гидрозатвором, вмонтированный в нижнюю горизонтальную перегородку выходной перепускной камеры, сообщенный в своей нижней части с дренажным патрубком ниже уровня гидрозатвора. B частном случае исполнения утилизационный паровой котел снабжен общеизвестным вертикальным циклонным сепаратором пароводяной смеси, сообщенным в верхней части посредством перепускного патрубка с пароводяным коллектором котла, а в нижней части посредством опускной трубы с его водяным коллектором, и к которому в верхнюю часть подведены трубопроводы питательной воды и отвода пара утилизационного котла Заявленная совокупность ограничительных и отличительных признаков улучшает технико-экономические, эксплуатационные и конструктивные характеристики котла. Выполнение трубного пучка в виде испарительных прямолинейных труб одинаковой длины упрощает изготовление поверхности теплообмена, а размещение труб по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка двигателя позволяет уменьшить массогабаритные характеристики котла. Использование жесткого крепления подъемных испарительных труб к кольцевым пароводяному и водяному коллекторам (например, путем сварки) позволяет уменьшить диаметр коллекторов, упростить технологию изготовления и тем самым снизить их массу и стоимость изготовления поверхности теплообмена. Образование кольцевого газохода пучка труб в виде внутренней разомкнутой по периметру обечайки с входным и выходным участками этого газохода и внешней замкнутой обечайки, сообщенного в верхней и нижней частях с кольцевыми коллекторами, позволяет образовать дополнительно приосевой газоход котла, в котором вертикальная осевая разделительная перегородка и две горизонтальные смещенные по вертикали перегородки в форме полуколец в совокупности образуют перепускные входную и выходную камеры, сообщенные по периметру с входным и выходным участками газохода трубного пучка, а по вертикали с выпускным патрубком двигателя и дымовой трубой. При этом также снижаются массогабаритные характеристики и стоимость котла. Изменение диаметра наружной сплошной обечайки посредством разъемных фланцевых соединений позволяет менять площадь проходного сечения газохода трубного пучка и его аэродинамическое сопротивление, что обеспечивает возможность использования заданной постоянной поверхности теплообмена котла для двигателей различной мощности с различным аэродинамическим сопротивлением на выхлопе двигателя, при этом расширяется диапазон серийной применимости поверхности теплообмена утилизационного котла путем изменения только диаметра внешней обечайки газохода трубного пучка. Использование в частном решении общециклонного сепаратора пароводяной смеси, связанного в верхней части посредством перепускного патрубка с пароводяным коллектором, а в нижней части посредством опускной необогреваемой трубы с водяным коллектором, позволяет, во-первых, обеспечить надежную циркуляцию воды и пароводяной смеси в котле, а во-вторых, обеспечить дополнительную деаэрацию питательной воды в сепараторе путем ввода ее в верхнее паровое пространство сепаратора через патрубок подвода питательной воды и отвод выделившихся газов совместно с паром через патрубок отвода пара от сепаратора к потребителям. При этом снижается коррозия поверхности теплообмена с водяной стороны и увеличивается надежность работы котла. Таким образом, достигается улучшение конструктивных, технико-экономических и эксплуатационных характеристик котла при появлении ряда дополнительных эффектов. Заявляемое техническое решение поясняется следующими иллюстрациями. На фиг.1 представлена схема продольного сечения, а на фиг.2 - схема поперечного сечения утилизационного котла USBS (сечение А-А фиг.1). Утилизационный котел имеет следующее устройство. Котел содержит замкнутые кольцевые пароводяной 1 и водяной 2 коллекторы, связанные между собой испарительной поверхностью теплообмена в виде пучка прямолинейных вертикальных труб 3. Все трубы пучка приварены по периметру кольцевой окружности коллекторов 1 и 2 соответственно к нижней и верхней образующей коллекторов с равномерным шагом таким образом, что на части периметра кольцевой окружности трубы 3 не установлены. Кольцевой газоход 4 пучка труб 3 образован внутренней обечайкой 5, выполненной по форме с разрывом по периметру, и внешней разъемной замкнутой по периметру обечайкой 6, образованной двумя полуобечайками с вертикальными фланцевыми соединениями 7 и 8. Горизонтальные фланцы обечаек 5 и 6 закреплены болтовым соединением (болты не показаны) к приварным фланцам кольцевых коллекторов 1 и 2. При этом внешний фланец 9, внутренний фланец 10 коллектора 1 и внешний фланец 11 коллектора 2 выполнены по горизонтальной диаметральной плоскости коллекторов, а внутренний фланец 12 коллектора 2 приварен к нижней образующей коллектора, и его внутренняя кромка не выходит за пределы внутреннего диаметра кольцевого коллектора 2, как показано на фиг.1. Приосевой газоход котла образован пространством по высоте между коллекторами 1 и 2, а по диаметру ограничен внутренней обечайкой 5. Внутри приосевого газохода установлена стационарно вертикальная осевая разделительная сплошная перегородка 13 со съемным монтажным участком 14 (дополнительная вертикальная перегородка), прилегающим к ее торцу в районе разрыва обечайки 5, прямоугольным по форме и с одинаковой высотой, т.е ограниченным по вертикали коллекторами 1 и 2, а по горизонтали - торцевой частью перегородки 13 и фланцевым соединением 8, посредством которого он закреплен. Связь дополнительной вертикальной перегородки 14 и перегородки 13 осуществляется монтажными болтами 15. Перегородка 13 в своих верхнем и нижнем торцах прикреплена к двум горизонтальным полуперегородкам 16 и 17, выполненными в форме полуколец, скрепленными кромками с обечайкой 5, которые в совокупности с перегородкой 13, дополнительной вертикальной перегородкой 14 и обечайкой 5 образуют перепускные входную 18 и выходную 19 камеры приосевого газохода, сообщенными одной стороной с входным 20 и выходным 21 участками кольцевого газохода 4 пучка труб, а с другой стороны - с входной 22 и выходной 23 камерами котла. Входная камера 22 сообщена в верхней части с перепускной входной камерой 18, а в нижней части - с выпускным патрубком газохода 24 двигателя. Выходная камера 23 в нижней части сообщена с перепускной выходной камерой 19, а в верхней части с дымовой трубой 25. В нижней части перепускной выходной камеры размещен сливной трубопровод 26, сообщенный в нижней части с дренажным патрубком 27 ниже уровня гидрозатвора 28. Патрубок гудрона 29 и дренажный патрубок 27 вмонтированы в днище входной камеры 22. Над выпускным патрубком газохода 24 двигателя размещен отбойный лист 30. Целесообразным является использование утилизационного парового котла, при котором пароводяной коллектор 1 своей верхней частью связан патрубком пароводяной смеси 31 с общеизвестным вертикальным циклонным сепаратором пароводяной смеси 32, оборудованным выгородкой 33. В верхней части сепаратора 32 размещен перфорированный лист 34, патрубок 35 подвода питательной воды и патрубок 36 отвода пара. В нижней части сепаратор 32 снабжен опускной трубой 37, сообщенной с водяным коллектором. Утилизационный котел используют следующим образом. Высокотемпературные газы от двигателя поступают по его выпускному патрубку газохода 24 во входную камеру 22, а затем в перепускную входную камеру 18, из которой газы поступают во входной участок 20 кольцевого газохода 4 трубного пучка и далее, пройдя по нему почти по кругу, отдают в газоходе свою теплоту испарительному пучку поверхности теплообмена в виде труб 3. После охлаждения в газоходе 4 газы поступают через выходной участок 21 газохода в перепускную выходную камеру 19 и далее в выходную камеру 23 и дымовую трубу 25. Направление движения потока газов через котел на фиг.1 и 2 показано светлыми стрелками. При заполнении котла водой и движении греющих газов в кольцевом газоходе 4 в испарительном пучке труб 3 образуется пар, который в виде пароводяной смеси поднимается вверх в кольцевой коллектор 1. Из коллектора 1 пароводяная смесь по патрубку пароводяной смеси 31 поступает в выгородку 33 циклонного сепаратора 32. Выгородка 33 обеспечивает движение пароводяной смеси по касательной к стенке сепаратора 32, при этом за счет центробежной силы вода, как более тяжелая среда, отжимается к стенке, а пар выходит из центральной зоны вращения и поступает через перфорированный лист 34 в верхнюю паровую полость сепаратора 32. По патрубку 36 пар отводится к потребителям пара. Подпитка котла питательной водой осуществляется через патрубок 35 подвода питательной воды, расположенный несколько ниже перфорированного листа 34. Такое расположение патрубка 35 позволяет дополнительно деаэрировать питательную воду и тем самым снизить концентрацию кислорода в котловой воде и скорость коррозии металла. Разность суммы столбов воды в сепараторе 32 и опускной трубе 37 по сравнению с суммой столбов пароводяной смеси в трубах 3 и патрубке 31 обеспечивает естественную циркуляцию воды и пароводяной смеси в котле. Повреждение и неплотность поверхности теплообмена котла сопровождается поступлением воды в газоход 4, откуда вода может слиться через входной 20 и выходной 21 участки газохода 4 в перепускные входную 18 и выходную 19 камеры. Для предотвращения попадания воды из поврежденной поверхности котла в выпускной патрубок газохода 24 двигателя во входной камере 22 в пространстве между камерой 18 и патрубком 24 размещен отбойный лист 30. Возможное скопление воды в камере 19 обеспечивается отводом ее в сливной трубопровод 26, связанный с дренажным патрубком 27 на уровне ниже гидрозатвора 28. Появление воды на сливе из гидрозатвора свидетельствует о повреждении котла. Монтаж и демонтаж котла при ремонте достигаются разборкой фланцевых соединений, обеспечивающих доступ ко всем сварным соединениям для замены и восстановления элементов поверхности теплообмена. Утилизационный котел снабжен необходимой регулирующей, защитной и наблюдательной аппаратурой и арматурой, которые на фиг.1 и 2 не показаны. Наружные высокотемпературные поверхности котла изолированы в соответствии с правилами техники безопасности, эти элементы также на фиг.1 и 2 не показаны. 1. Утилизационный паровой котел, содержащий горизонтальные пароводяной и водяной коллекторы, связанные трубным пучком подъемных и опускных труб в виде обогреваемой поверхности теплообмена, и газоход трубного пучка с его входным и выходным участками, сообщенными по внешней стороне с входной и выходной камерами котла, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой, патрубки подвода питательной воды и отвода пара, отличающийся тем, что трубный пучок образован вертикальными прямолинейными трубами, размещенными по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка газохода двигателя и сообщенными с упомянутыми пароводяным и водяным коллекторами, выполненными в виде замкнутых колец, с образованием кольцевого газохода этого пучка труб, жестко скрепленных по торцам с обоими коллекторами, ограниченного внутренней обечайкой, выполненной по форме с разрывом по периметру, и внешней замкнутой обечайкой, нижний торец которой расположен на уровне выше нижнего торца внутренней обечайки, а также и с образованием дополнительного приосевого газохода котла, ограниченного с внешней стороны внутренней обечайкой и разделенного внутри вертикальной осевой сплошной перегородкой, ориентированной по нормали к разрыву внутренней обечайки, и высотой, равной высоте внешней обечайки, на две приосевые полости, каждая из которых ограничена с боковых сторон соответствующей прилегающей поверхностью внутренней обечайки и упомянутой вертикальной осевой перегородкой, а сверху или снизу соответственно ограничена верхней или нижней горизонтальной перегородкой в форме полукольца, прикрепленной по кромкам к соответствующему по уровню горизонтальному торцу вертикальной осевой перегородки и к поверхности внутренней обечайки, при этом первая из этих полостей образует входную перепускную камеру приосевого газохода, а вторая образует его выходную перепускную камеру, внешняя обечайка выполнена разъемной из двух половин по плоскости вертикальной осевой перегородки, а к боковому торцу вертикальной осевой перегородки, обращенному к упомянутому разрыву, в районе разрыва примыкает скрепленная с этим торцом дополнительная прямоугольная по форме вертикальная осевая перегородка, ограниченная по вертикали водяным и пароводяным коллекторами, а по горизонтали торцевой частью вертикальной осевой сплошной перегородки и фланцевым соединением, посредством которого она закреплена, которая противоположным торцом прилегает к внешней обечайке, скреплена с ней в разъеме между двумя ее половинами и образует по обеим своим сторонам соответственно входной и выходной участки кольцевого газохода пучка труб, сообщающиеся соответственно с входной и выходной перепускными камерами приосевого газохода, которые сообщены соответственно с входной камерой котла, ограниченной нижней оконечностью внутренней обечайки и ее днищем, и с выходной камерой котла, причем оконечности внешней и внутренней обечаек скреплены посредством горизонтальных разъемных фланцевых соединений с пароводяным и водяным коллекторами, во входной камере котла размещены отбойный лист, расположенный над выпускным патрубком газохода двигателя, патрубок гудрона и дренажный патрубок, вмонтированные в ее днище, и сливной трубопровод с гидрозатвором, вмонтированный в нижнюю горизонтальную перегородку выходной перепускной камеры, сообщенный в своей нижней части с дренажным патрубком ниже уровня гидрозатвора. 2. Котел по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в таком исполнении, при котором он содержит вертикальный циклонный сепаратор пароводяной смеси, сообщенный в верхней части посредством перепускного патрубка с пароводяным коллектором котла, а в нижней части посредством опускной трубы с его водяным коллектором и к которому в верхнюю часть подведены трубопроводы питательной воды и отвода пара утилизационного котла. www.findpatent.ru |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|