7.3.3. Водогрейные котлы

Ранее указывалось, что на ТЭЦ с большой тепловой нагрузкой взамен пиковых подогревателей сетевой воды устанавливаются водогрейные котлы большой мощности для централизованного теплоснабжения крупных промышленных предприятий, городов и отдельных районов.

Водогрейные котлы предназначены для получения горячей воды заданных параметров, главным образом для целей отопления. Они работают по прямоточной схеме с постоянным расходом воды. Конечная температура нагрева определяется условиями поддержания стабильной температуры в жилых и рабочих помещениях, обогреваемых отопительными приборами, через которые и циркулирует вода, нагретая в водогрейном котле. Поэтому при постоянной поверхности отопительных приборов температуру воды, подаваемой в них, повышают при снижении температуры окружающей среды. Обычно воду тепловой сети в котлах подогревают от 70 - 104 до 150 - 170°С. В последнее время имеется тенденция к повышению температуры подогрева воды до 180 - 200°С.

Во избежание конденсации водяных паров из уходящих газов и связанной с этим наружной коррозии поверхностей нагрева температура воды на входе в агрегат должна быть выше точки росы для продуктов сгорания. В этом случае температура стенок труб в месте ввода воды также будет не ниже точки росы. Поэтому температура воды на входе не должна быть ниже 60°С при работе на природном газе, 70°С - при работе на малосернистом мазуте и 110°С - при использовании высокосернистого мазута. Поскольку в теплосети вода может охлаждаться до температуры ниже 60°С, перед входом в агрегат к ней подмешивается некоторое количество уже нагретой в котле (прямой) воды.

Рис. 7.11. Газомазутный водогрейный котел ПТВМ-30М-4:

а - продольный разрез; б - поперечный разрез

На рис. 7.11 изображен общий вид газомазутного водогрейного котла типа ПТВМ-30М-4 теплопроизводительностью при работе на мазуте 41 МВт (35 Гкал/ч), хорошо зарекомендовавшего себя в эксплуатации. Котел имеет П-образную компоновку и оборудован шестью газомазутными горелками (по три на каждой боковой стене) с мазутными форсунками механического распыливания. Топочная камера котла полностью экранирована трубами диаметром 60 мм. Конвективная поверхность нагрева выполнена из горизонтальных U-образных труб диаметром 28 мм. Конвективная шахта также экранирована. Облегченная обмуровка котла крепится непосредственно на трубы, опирающиеся, в свою очередь, на каркасную раму. Котлы этого типа, предназначенные для работы на мазуте, оборудуются дробеочистительной установкой.

Воздух на все горелки подается от одного вентилятора с двигателем мощностью 40 кВт. Тяга осуществляется также одним дымососом с электродвигателем мощностью 95 кВт.

Циркуляционная схема котла приведена на рис. 7.12. Вода подводится к фронтовому крану топочной камеры, выводится из бокового экрана топки.

Рис. 7.12. Схема циркуляции котла ПТВМ-30М-4:

1 - фронтовой экран топки; 2 - боковые экраны топки; 3 - боковые

экраны конвективной шахты; 4 - конвективные поверхности;

5 - задний экран конвективной части; 6 - задний экран топки

На рисунке 7.13 показан общий вид водогрейного газомазутного котла типа КВ-ГМ-50 теплопроизводительностью 58 МВт (50 Гкал/ч). Расчетный расход воды в основном режиме - 618 т/ч; в пиковом режиме - 1230 т/ч; температура уходящих газов в основном режиме - 140/180°С; КПД котла в основном режиме - 92,6/91,1%.

Рис. 7.13. Водогрейный мазутный котел типа КВ-ГМ-50:

а - продольный разрез; б - поперечный разрез; 1 - передний экран;

2 - боковой экран; 3 - промежуточный экран; 4 - конвективные пакеты;

5 - задний экран; 6 - дробеочистительная установка; 7 - газомазутная

горелка; 8 - выход топочных газов; 9 - вход вторичного воздуха в горелку

На рисунке 7.14 представлен башенный водогрейный котел теплопроизводительностью 50 Гкал/ч.

Рис. 7.14. Котел ПТВМ-50-1 мощностью 50 Гкал/ч для работы на газе и мазуте