Водогрейные котлы

В настоящее время чугунные котлы изготовляют в расчете на теплопроизводительность, не превышающую 1,0-2,0 МВт, трех модификаций: КЧ-1- с поверхностью нагрева от 7,1 до 20 м²; КЧ-2- с поверхностью нагрева от 28 до 112 м^2; КЧ-З - с поверхностью нагрева от 56 до 160 м². Чугунные водогрейные секционные кот­лы собирают из от­дельных чугунных полых секций особой формы. Два соб­ранных комплекта крайних и средних секций соеди­няют с помощью ниппеля стяжными болтами. По концам комплекты замыкаются двумя лобовыми секция­ми. При установке па месте комплекты секции образуют шатер, под которым размещена колосниковая решетка. Вода в котел поступает через нижний патрубок и расходится по обоим комплектам секций. Пройдя парал­лельными потоками по верхним их полостям, а также по лобовым секциям, она выходит через верхний патрубок. Топливо в топку забрасывают через загрузочную двер­ку, а воздух поступает под колосниковую решетку че­рез дверку зольника, через которую удаляют очаговые остатки из зольника. При работе топки продукты сгора­ния перемещаются вверх шатра и далее по параллельным каналам между секциями опускаются вниз, отдавая теп­лоту нагреваемой воде, поднимающейся по внутренним полостям секций. Охлажденные продукты сгорания по­ступают в газоходы. Регулирование разрежения в котле производят задвижками - шиберами, управляемыми с фронтальной части котла с помощью троса с противове­сом, проходящего через блоки.

Чугуне водогрейные котлы надежно работают только на твердом топливе, а при переводе на жидкое; или газообразное топливо они быстро выходят из строя вследствие появления трещин в секциях котла. Были созданы крупные водогрейные котлы типа ПТВМ (пиковый, теплофикационный, во­догрейный, мазутный) теплопроизводительностью 35-209 МВт.

При их разработке была принята башенная компо­новка, которая имела ряд преимуществ: 1) малую пло­щадь пола для котла; 2) малый объем здания котельного помещения; 3) при полуоткрытой установке котла мак­симальные удобства в эксплуатации и при проведении летних ремонтов; 4) простую симметричную гидравли­ческую схему, обеспечивающую перевод котла с пиково­го режима работы па основной без переделок; 5) малое количество коллекторов; 6) отсутствие водоперепускных и других необогреваемых труб; 7) малую массу металла, работающего под давлением; 8) наименьшие гидравли­ческие сопротивления котла; 9) наименьшие сопротивле­ния газового тракта, обеспечивающие работу котла на естественной тяге с относительно низкой металлической дымовой трубой; 10) возможность опирания металличе­ской дымовой трубы непосредственно на каркас котла.

Водогрейные котлы ПТВ-50, ПТВМ-50-1 и ПТВМ-50 имеют каркасы башенных котлов. Облегченная обму­ровка котлов типа ПТВМ и ПТВП укреплена на экранных трубах и состоит из трех слоев: шамотобетна на глиноземистом цементе; минеральной ваты; уплотнительной газонепроницаемой обмазки.

Пиковые и отопительные котлы, предназначенные для работы на газе и мазуте и полностью автоматизиро­ванны. Предусмотрено автоматическое отключение подачи топлива в топку: при повышении давления и тем­пературы воды в котле выше допустимого предела; при снижении давления; при снижении расхода воды ниже минимально допустимого предела; при снижении давления газа или мазута ниже допустимого предела; при потере давления воздуха после дутьевых вентиля­торов.

Котлы теплопроизводительностью от 4,6 до 209 МВт бывают: 1) КВ-ГМ, (котел, водогрейный, газома­зутный); 2) КВ-ТС (котел водогрейный, на твердом топ­ливе, со слоевым сжиганием); 3) КВ-ТК) (котел водогрейный, на твердое топливе, с камерным сжиганием).

Водогрейные кот­лы мощностью от 4,6 до 209 МВт делят на группы: к первой группе относятся водогрейные котлы мощ­ностью 4,6 и 7,5 МВт, которые предназначены для сжи­гания газа, мазута и твердого топлива. Во вторую группу входят котлы мощностью 11,6; 23,2 и 35 МВт, предназ­наченные для работы на газе, мазуте и твердом топливе. В третью группу входят котлы мощностью 58, 116 и 209 МВт, предназначенные для работы на газе и мазуте. Четвертую группу составляют котлы, входящие в 3-ю группу, но работающие на твердом топливе.

Конвективная поверхность нагрева у всех котлов расположена в вертикальной шахте с пол­ностью экранированными стенками.Трубы расположены в шахмат­ном порядке. Несущего каркаса у котлов нет. Каждый блок котла (топочный и конвективный) имеет опоры, приваренные к нижним коллекторам. Обмуровка котла состоит из трех слоев: шамотобетона, совелитовых плит и уплотнительной магнезиальной обмазки.

27. Каркасы паровых и водогрейных котлов

Кар­кас паровых и водогрейных котлов - про­странственная металлическая конструкция, поддержива­ющая барабан, трубную систему, обмуровку, помосты и лестницы. Каркасы бывают с самостоятельным фун­даментом, и каркасы, совмещенные с несущими конструк­циями здания. Каркасы с самостоятельным фундаментом делятся на опорные и обвязочные. Обычно паровые и водогрейные котлы малой производи­тельности опираются на специальные стойки или рамы, а обмуровка, гарнитура и другие детали крепятся к обвя­зочному каркасу.

Несущий каркас выполняют разделенным на части, относящиеся к топочному устройству и конвектив­ным поверхностям нагрева. Каждая из частей это металлическая конструкция, опирающаяся на фундамент и связанная с рядом стоящими конструк­циями других частей жесткими соединениями. Каркас - жест­кая рамная конструкция, состоящая из мощных верти­кальных колонн, располагаемых по углам топочной камеры и конвективного газохода, обвя­занных поперечными балками, фермами и ригелями.

Для крепления обму­ровки и ее металлической обшивки устанавливают рамы и металлические шиты. Щиты делятся: на фронтальные, боковые, холодной воронки, подвесного свода, наклонно­го потолка, топки. На каркас действуют нагрузки: нагрузка, возникающая от массы агрегата и вызывающая сжа­тие и изгиб элементов каркаса; нагрузка, возникающая при собственном неравномерном расширении каркаса от нагревания; усилия опрокидывания каркаса; нагрузка кратковременного воздействия сил при взрыве в топке или в газоходах; ветровая нагрузка при открытой компоновке.

Прочность и устойчивость каркаса значительно обусловлены тем, что все диагональные связи и большинство горизонтальных балок жестко приварены к колоннам. Свободно опираются на каркас лишь те бал­ки, которые могут при тепловом расширении при изгибе создавать большие дополнительные напряжения в колон­нах. Жесткость каркаса дополнительно увеличивается за счет забетонирования колонн в фундаменте котла.

Каркас современного котла составляет от 20 до 40 % массы всего агрегата. Ко­лонны обычно выполнены из двух стальных швеллеров или двутавровых балок жёстко соединенных наклад­ками из листовой стали.

Фундамент котла не связывают с фундаментом здания, чтобы каждый из них имел независимую осадку. Глубину закладки фундамен­та выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить его устойчивость и минимальную осадку.

Для удобного и безопасного обслуживания котлов на каркасе крепят постоянные площадки и лестницы с пе­рилами высотой 1 м.

Помосты (площадки), необходимые для обслужива­ния агрегата, работают как горизонтальные фермы, уве­личивая жесткость каркаса. Они выполнены в виде рам, которые сварены из швеллеров с приваренными к ним листами рифленой стали. Угол наклона лестниц в соот­ветствии с правилами техники безопасности не превыша­ет 45°. Для уменьшения термических напряжений основ­ные элементы каркаса вынесены из зоны обогрева за обмуровку, что облегчает работу металла, обеспечивая низкую температуру. Балки, поддерживающие поверх­ности нагрева в хвостовой части котла, принудительно охлажда­ют, пропуская через них воздух, а снаружи их покрывают тепловой изоляцией.

Барабаны паровых котлов, коллекторы экранов, па­роперегревателей и экономайзеров при нагреве удлиня­ются, поэтому их устанавливают на специальные подвижные опоры, закрепленные на горизонтальных бал­ках, или подвешивают к балкам на стальных хомутах или шарнирных тягах. Каркасы изготовляют из мало­углеродистой стали.

Монтаж каркаса делят на два этапа: 1) подготовительные работы: проверка правильности размеров собранных блоков и готовности фундамента; 2) монтаж каркаса: тран­спортирование блоков в зону действия грузоподъемного механизма, строповку блока и установку его в проектное положение, раскрепление блока, выверку его положения, установку балок и ригелей, соединяющих блоки каркаса между собой, сварку узлов каркаса и установку элемен­тов, йотируемых россыпью. При монтаже каркаса нельзя допускать отступлений от проектных конструкций и чертеж­ных размеров.

Дата добавления: 2015-11-30