7. Основные тенденции развития паровых котлов на органическом топливе (цилиндрические, жаротрубные, газотрубные и водотрубные).

Развитие паровых котлов шло в направлении повышения:

• Паропроизводительности;

• Параметров производимого пара (давления, температуры);

• Надежности и безопасности в эксплуатации;

• Увеличения КПД;

• Снижение массы металлоконструкций на 1 т вырабатываемого пара.

Эти задачи решались путем увеличения поверхности нагрева и выноса барабпна из зоны обогрева.

В настоящее время выпускается широкая номенклатура котлов. Наиболее мощными являются энергетические котлы, работающие в блоке с мощными турбинами. Паропроизводительность таких котлов составляет до 3950 т пара в час или 1097 кг/сек. мощность питающейся от них паровой турбины доходит до 1200 МВт. Давление пара энергетического котла до 250 атм. (25 МПа). Температура перегретого пара до 560°С.

Маркировка котлов

Для парового котла по ГОСТ 3619-76 оговаривается:

• Тип (с естественной или принудительной циркуляцией);

• Типоразмер (производительность по пару, т/час; давление пара, МПа, кгс/см²);

• Температура пара и температура подаваемой питательной воды.

Буква “П” – котел с принудительной циркуляцией

“Е” – котел с естественной циркуляцией.

Первое число маркировки – паропроизводительность, второе – давление пара.

“М” – мазут;

“Г” – газ.

При комбинированном сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива вводится буква “К”.

Например: Е-420-140 ГМ – парогенератор с естественной циркуляцией, паропроизводительностью 420 т/час, давление пара 140 кгс/см² (14 МПа), для сжигания газа и мазута.

Водогрейные котлы имеют в обозначении букву “В”, цифра характеризует теплопроизводительность в Гкал/час.

Кроме ГОСТа существует заводская маркировка.

схемы движения потока воды пароводяной смеси и пара в котельном агрегате:

Первые цилиндрические котлы (рис. а) имели большие недостатки:

• Небольшой паросъем;

• Неразвитую поверхность нагрева;

• Большие габариты;

• Большой водяной объем.

Для повышения поверхности нагрева котла при тех же размерах, повышения паросъема и давления, уменьшения размеров котла и его массы, развитие котельных агрегатов шло по двум направлениям:

1. По пути развития внутренних поверхностей нагрева, что привело к появлению жаротрубных (рис. б) и газотрубных (рис. в) котлов.

2. Увеличение внешних поверхностей нагрева – водотрубные котлы. Водотрубные котлы оказались более перспективными, экономичными, отличались более высокой тепловой производительностью.

Газотрубные котлы. В них продукты сгорания проходят внутри труб, а вода омывает их снаружи. В водотрубных наоборот – вода внутри труб, а продукты сгорания обогревают их внешнюю поверхность.

По конструкции и расположению трубных пучков водотрубные котлы делят на:

• Горизонтально-водотрубные;

• Вертикально-водотрубные.

По рабочему давлению их делят на 4 группы:

• Низкого давления 0,9 – 1,4 МПа;

• Среднего давления 2,4 – 4,0 МПа;

• Высокого давления 9 – 14 МПа;

• Сверхвысокого и закритического давления >14 МПа.

По паропроизводительности:

• Малые <25 т/час;

• Средние 35 – 220 т/час;

• Большой >220 т/час.

Водогрейные котлы делят:

1. По уровню нагрева воды, подаваемой в систему теплоснабжения на 4 группы: 95, 115, 150, более 150°С.

2. По тепловой производительности:

• Малой до 2 МДж/сек

• Средней 4 – 30 МДж/сек

• Высокой 50 – 210 МДж/сек.

Водогрейные котлы средней и большой производительности применяют на ТЭЦ и районных отопительных котельных.

Непосредственный подогрев сетевой воды в водогрейных котлах упрощает схему котельной, удешевляет стоимость и эксплуатацию ее. Водогрейные котлы более безопасны по сравнению с паровыми.