Паровые котлы горизонтальные

Водотрубные паровые котлы горизонтальные характеризуются тем, что разворот их в серию осуществляется путем увеличения размеров агрегата по продольной оси и в ширину для сохранения высоты.Паровые котлы горизонтальные включают в себя вертикально-водотрубные парогенераторы типа ДКВ (выпускались до 1958 г.) и ДКВР (выпускаются с 1960 г.) Бийского котельного завода.

Парогенераторы типа ДКВР производительностью от 2,5 до 20 т/ч рассчитаны на абсолютное рабочее давление 1,37 МПа и предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара с температурой 250 °С (парогенераторы производительностью 2,5 т/ч выпускаются без пароперегревателя).

Все парогенераторы типа ДКВР имеют общую принципиальную конструктивную схему. Это парогенераторы с естественной циркуляцией, двумя продольно расположенными барабанами и коридорным размещением труб конвективной поверхности нагрева.

На рис. 7-8 показан парогенератор типа ДКВР производительностью 10 т/ч. Барабаны 2 всей серии парогенераторов унифицированы и имеют внутренний диаметр 1000 мм с толщиной стенки 13 мм при давлении 1,37 МПа. Барабаны парогенераторов на давление 2,35 МПа отличаются только толщиной стенки. Топочная камера парогенераторов от 2,5 до 6,5 т/ч имеет лишь боковые экраны 1, а парогенераторов 10 и 20 т/ч - также фронтовой и задний экраны.

Трубы экранной и конвективной поверхности нагрева имеют наружный диаметр 51 мм при толщине стенки 2,5 мм. В парогенераторах от 2,5 до 10 т/ч применен горизонтальный разворот продуктов сгорания при поперечном омывании труб конвективной поверхности нагрева.

Трубы боковых экранов верхними концами завальцованы в верхнем барабане, а нижние концы труб приварены к коллекторам 3. Вода в боковые коллекторы поступает из верхнего барабана по передним опускным трубам, расположенным в обмуровке, а из нижнего барабана по перепускным трубам. Такая схема питания труб боковых экранов обеспечивает надежную циркуляцию, а передние опускные трубы являются дополнительной опорой для удлиненного верхнего барабана.

Паровые котлы горизонтальныепроизводительностью 20 т/ч показаны на рис. 7-9. Верхний барабан парогенератора укорочен, топочная камера полностью экранирована. Продукты сгорания из топки поступают в камеру догорания, в конце которой расположен вертикальный пароперегреватель. Парогенератор имеет развитую конвективную поверхность нагрева, которая омывается продуктами сгорания в один ход (отсутствует горизонтальный разворот продуктов сгорания, как у остальных парогенераторов серии).

Циркуляционная схема парогенератора ДКВР-20-13 показана на рис. 7-10. Из схемы ясно, что парогенератор имеет несколько самостоятельных циркуляционных контуров. В первой (по ходу продуктов сгорания) половине труб конвективной поверхности содержатся подъемные трубы, а во второй опускные.
Каждый боковой экран разделен на две части. Нижние коллекторы задней части боковых экранов получают воду из нижнего барабана по опускным трубам. Подъемные трубы задней части боковых экранов через промежуточный верхний коллектор соединены с верхним барабаном, который является чистовым отсеком первой ступени испарения.

Нижние коллекторы боковых передних экранов питаются из выносных циклонов. Подъемные трубы боковых передних экранов через промежуточный коллектор соединены с выносными циклонами, из которых пар направляется в верхний барабан парогенератора.

Выносные циклоны и соединенные с ними передние экраны являются грязевым отсеком (второй ступенью) ступенчатого испарения. Нижний коллектор фронтового экрана питается из верхнего барабана. Подъемные трубы фронтового экрана через верхний коллектор соединены с верхним барабаном. Нижний коллектор заднего экрана питается из нижнего барабана. Подъемные трубы через верхний коллектор заднего экрана соединены с верхним барабаном.

Паровые котлы горизонтальные серии ДКВР хорошо компонуются со слоевыми топочными устройствами и первоначально были разработаны для сжигания твердого топлива. Позднее ряд парогенераторов перевели на сжигание жидкого и газообразного топлива. При работе на жидком и газообразном топливе производительность парогенераторов может быть выше номинальной на 30-50 %.При этом нижняя часть верхнего барабана, расположенная над топочной камерой, должна быть защищена огнеупорным кирпичом или торкретом.

В ЦКТИ была обследована работа большого числа промышленных котельных, в которых эксплуатировались парогенераторы серии ДКВР. В результате обследования было установлено, что 85 % парогенераторов используют газ и мазут. Кроме того, были выявлены недостатки в работе парогенераторов: большие присосы воздуха в конвективную часть поверхности нагрева и водяной экономайзер, недостаточная степень заводской готовности, более низкие эксплуатационные КПД по сравнению с расчетными.

Основные конструктивные характеристики парогенераторов серии ДКВР приведены в табл. 7-1.

При разработке новой конструкции газомазутных парогенераторов серии ДЕ особое внимание было обращено на увеличение степени заводской готовности парогенераторов в условиях крупносерийного производства, снижение металлоемкости конструкции, приближение эксплуатационных показателей к расчетным.

Во всех типоразмерах серии от 4 до 25 т/ч диаметр верхнего и нижнего барабанов парогенераторов 1000 мм. Все парогенераторы серии выполнены по типу D (рис. 7-4, а). Толщина стенок обоих барабанов при давлении 1,37 МПа равна 13 мм. Длина цилиндрической части барабанов в зависимости от производительности изменяется от 2240 мм (парогенератор производительностью 4 т/ч) до 7500 мм (парогенератор производительностью 25 т/ч). В каждом барабане в переднем и заднем днище установлены лазовые затворы, что обеспечивает доступ в барабаны при ремонте.

Ширина топочной камеры всех парогенераторов серии по осям экранных труб одинакова и составляет 1830 мм. Глубина топочной камеры парогенераторов серии изменяется от 1980 до 7200 мм. Средняя высота топочной камеры всех парогенераторов одинаковая и составляет 2600 мм. Топочная камера от конвективной поверхности нагрева отделена газоплотной перегородкой. Трубы перегородки экранов топочной камеры имеют наружный диаметр 51 мм при толщине стенки 4 мм. К трубам приварены проставки толщиной 6 мм, что обеспечивает необходимую плотность топки и конвективного газохода.

На рис. 7-11 показан парогенератор ДЕ-10-14ГМ (заводская маркировка) производительностью 10 т/ч. Продукты сгорания из топочной камеры через окно, расположенное с левой стороны, направляются в конвективную поверхность нагрева. Конвективная поверхность нагрева образована трубами, соединяющими верхний и нижний барабаны, и разделена продольной перегородкой на две части. Продукты сгорания в конвективном газоходе сначала направляются от задней стены парогенератора к фронтовой, а затем, повернув на 180°, идут в обратном направлении. Отвод продуктов сгорания производится со стороны задней стенки через окно размером 380X1557 мм. К этому окну присоединяется газоход, направляющий продукты сгорания в водяной экономайзер.

В верхней части фронтовой стены установлено два предохранительных взрывных клапана: один - топочной камеры, другой - конвективного газохода.

На рис. 7-12 показан парогенератор ДЕ-16-14ГМ производительностью 16 т/ч. В отличие от парогенератора ДЕ-10-14ГМ он имеет конвективный газоход без продольной перегородки, и продукты сгорания в один ход омывают поверхность нагрева, двигаясь от задней стены к фронтовой. Возврат продуктов сгорания к задней стене парогенератора производится по газоходу, расположенному над топочной камерой, с выводом продуктов сгорания вверх. Это способствует удобному размещению водяного экономайзера.

В парогенераторах производительностью 4 и 6.5 т/ч для доступа в топку имеются специальные лазы, а в парогенераторах от 10 до 25 т/ч проникнуть в топку можно только через отверстия для газомазутных горелок. Под топки парогенераторов серии покрыт огнеупорным кирпичом.

Во всех парогенераторах серии предусмотрено двухступенчатое испарение. Во вторую ступень испарения выделена часть труб конвективного пучка. Общим опускным звеном всех контуров первой ступени испарения являются последние (по ходу продуктов сгорания) трубы конвективного пучка. Опускные трубы второй ступени испарения вынесены за пределы газохода.

На парогенераторах производительностью 16 и 25 т/ч устанавливается горелка с предварительной газификацией топлива ГМП. Для парогенераторов производительностью 6,5 и 10 т/ч предусмотрена установка горелок, использующих фронтовые устройства от ГМП

Паровые котлы горизонтальные производительностью 25 т/ч имеют пароперегреватель, обеспечивающий небольшой перегрев пара, до 225 °С.

Основные конструктивные характеристики парогенераторов серии ДЕ производительностью от 4 до 25 т/ч приведены в табл. 7-2.

Для сжигания твердого топлива БиКЗ выпускает в настоящее время на базе парогенераторов ДКВР модернизированные агрегаты типа КЕ, которые оборудуются топками для слоевого сжигания твердого топлива типа ТЛЗ.