Переведення у водогрійний режим парових котлів типу ДКВр

Переведення парових котлів у водогрійний режим роботи дозволить збільшити теплову потужність і ККД обладнання, що дасть суттєву річну економію енергоресурсів.
 

Для блочно-транспортабельних котлів (котли ДКВр-20-13; КЕ- 25-14, ГМ-50-14 тощо) доцільно застосовувати такі схеми:

Наведемо приклад однієї зі схем переведення у водогрійний режим котлів типу ДКВр. За цією схемою у верхньому барабані котла та нижніх колекторах бічних екранів встановлюються глухі перегородки. Мережна вода надходить у нижні колектори бічних екранів і по всіх екранних трубах піднімається в передній відсік верхнього барабана. Звідси по пропускних трубах вода прямує в економайзер, який встановлений за котлом. Після економайзера вода прямує в задні відсіки нижніх колекторів бічних екранів і з них у нижній барабан котла. Далі по всіх трубах конвективного пучка вода надходить у задній відсік верхнього барабана. Із цього відсіку вода по відвідній трубі надходить в пряму лінію тепломережі. До переваг цієї схеми можна віднести надходження зворотної мережної води в екранні труби топкової камери, що знижує ймовірність пароутворення в зоні високих температур продуктів згоряння. Недоліком схеми є низькі швидкості руху води в конвективному пучку (0,05 м/с), що може призвести до утворення локальних парових пробок в трубах пучка і, як наслідок, до їхнього перепалу.

1 - верхній барабан; 2 - нижній барабан; 3 - роздільна перегородка з люком; 4 - економайзер; 5 - байпас; 6 - бічний екран; 7 - кип'ятильний пучок.

Схема, наведена на рис. 1, збільшує надійність роботи котла у водогрійному режимі та знижує витрати на проведення реконструкції. У запропонованій схемі зворотна мережна вода надходить до чавунного економайзера. При цьому частина води пропускається через байпасний трубопровід, після чого обидва потоки змішуються і направляються в тильну частину верхнього барабана. Далі вода робить багаторазовий підйомно-опускний рух в трубах котельного конвективного пучка та екранних трубах. Для організації цього руху у верхньому та нижньому барабанах встановлені перегородки. Для зручності встановлення та проведення ремонту перегородок використовуються знімні кришки (люки), через які здійснюється допуск в усі відсіки верхнього та нижнього барабанів під час ремонту або огляду котла.

Переведення котла ДКВр-6,5/13 за запропонованою схемою дозволить, при збереженні штатних пальників, димососа та вентилятора, збільшити теплову потужність котлів з 4,5 МВт до 6,2 МВт і забезпечити ККД котла при цьому максимальному навантаженні 93,5%.

Для запобігання кисневої корозії труб конвективних пучків температура води на вході в котел повинна бути не меншою ніж 50°С. Для цього необхідно передбачити насос рециркуляції, який забезпечує подачу частини води з прямої магістралі на вхід у котел при зниженні температурного графіка мережі.

При роботі котла на максимальному навантаженні в 6,2 МВт і температурі води на вході та виході з котла, відповідно 70 і 110°С, коефіцієнт надлишку повітря в топці повинен бути 1,1. При температурі води, відповідно 50 і 90°С, коефіцієнт надлишку повітря в топці повинен бути 1,2.

При роботі на мінімальному навантаженні 3,1 МВт і температурі води на вході та виході з котла, відповідно 60 і 80 °С, коефіцієнт надлишку повітря в топці повинен бути 1,5. Збільшення коефіцієнта надлишку повітря до 1,2 і навіть до 1,5 пояснюється необхідністю підтримати температуру відхідних газів, не нижче ніж 90÷80°С для запобігання інтенсивної появи конденсату на трубах економайзера і далі в газоході до димової труби.

При переведенні парових котлів на водогрійний режим роботи (в результаті чого підвищується ККД котлів) річна економія енергоресурсів ∆Ву, т у.п., визначається таким чином:

де,

Величина ККД котла залежить від температури підживлюючої води. При підвищенні температури підживлюючої води знижуються витрати палива ∆Ву, кг у.п.:

де,