Стальные водогрейные жаротрубнодымогарные котлы для сжигания газообразного топлива

В настоящее время выпускается достаточно большое число стальных водогрейных жаротрубно-дымогарных котлов как отечественными производителями, так и за рубежом. Их широкое применение объясняется простотой монтажа (котел, как правило, поступает моноблоком полной заводской готовности), простотой обслуживания, хорошей ремонтопригодностью, а также способностью работать при давлении в топке выше атмосферного (под наддувом). К числу достоинств можно отнести их высокую аккумуляционную способность (запас теплоты) из-за большого запаса воды внутри котла, что удобно при резких изменениях расхода горячей воды. К недостаткам таких котлов можно отнести их высокую металлоемкость, а также возможность работы при относительно низких давлениях воды, не более 0,7 МПа.

Жаротрубно-дымогарные котлы имеют, как правило, цилиндрический корпус, расположенный горизонтально. Внутри корпуса у водогрейных котлов находится горячая вода, у паровых — водяной и паровые объемы, где в свою очередь размещаются одна или иногда две жаровые трубы. В переднем торце каждой жаровой трубы устанавливается, как правило, наддувная (вентиляторная) горелка, рассчитанная на сжигание газообразного или жидкого топлива. Таким образом, жаровая труба является топочной камерой, в которой сгорает практически все топливо. В зависимости от длины и избыточного давления применяются гладкие или волнистые жаровые трубы. Расположены они всегда в нижней части водяного пространства, что повышает теплообмен и улучшает циркуляцию котловой воды. В Германии имеются нормативные акты, требующие устанавливать две жаровые тубы при мощности котла более 10 МВт. В других странах нет жестких требований по соотношению мощности и числа жаровых труб.

Если изготовитель котла не подчеркивает, что котел трехходовой, значит, горелка практически прямоточная и образует длинный факел. Продукты сгорания достигают противоположной водоохлаждаемой стенки, разворачиваются на 180° и двигаются в сторону передней стенки. Здесь они попадают в кольцевую камеру, из которой по дымогарным трубкам двигаются опять в сторону задней стенки, отдавая теплоту котловой воде.

Если в названии котла присутствует термин «трехходовой», значит продукты сгорания после жаровой трубы возвращаются назад уже по дымогарным трубам, расположенным, как правило, ближе к жаровой трубе, поворот осуществляется в так называемой поворотной камере, продукты сгорания в этой камере разворачиваются на 180° и поступают в дымогарные трубки второго газохода. У фронтовой стены котла дымовые газы в передней кольцевой камере делают еще один поворот и приходят по дымогарным трубам третьего хода в сторону задней стенки. Передняя кольцевая камера имеет один или два люка, позволяющих производить осмотр и чистку дымовых труб. Для более полного использования теплоты дымовых газов в дымогарных трубах третьего газохода, как правило, устанавливаются специальные турбулизаторы из жаростойкой стали. Такой же эффект достигается иногда без вставок, за счет специальной формы самих трубок. В более крупных котлах повышение экономичности достигается установкой экономайзера. На рис. 4.15 показана схема такого котла, при этом заслонка в верхней части дымовой камеры позволяет пропустить часть продуктов сгорания напрямую, шунтируя экономайзер, что позволяет при изменении нагрузки или недопустимом снижении температуры обратной котловой воды поддерживать постоянную температуру уходящих газов, избегая снижения температуры дымовых газов ниже точки росы.

Схема работы жаротрубного котла с экономайзером

Рис. 4.15. Схема работы жаротрубного котла с экономайзером

/ — вход воды в котел; 2 — экономайзер; 3 — гляделка; 4 — топочная камера (жаровая труба); 5 — дымогарные трубы; 6 — выход воды из котла; 7 — патрубок для установки предохранительного клапана; 8 — заслонка для изменения

направления движения газов с приводом

Цилиндрический корпус жаротрубных котлов всегда покрыт высокоэффективной теплоизоляцией толщиной 100—120 мм. Поверх изоляции корпус обычно обшивают оцинкованными или алюминиевыми листами.

На корпусе котла имеются патрубки подающей и обратной воды (на паровых котлах — питательной воды и насыщенного пара). Для слива воды имеется специальный штуцер. На верхней части корпуса имеются штуцеры для предохранительных клапанов и контрольно-измерительных приборов. На паровых котлах обязательно установлены указатели уровня воды. На верхней части крупных котлов обычно имеется площадка для обслуживания арматуры и контрольно-измерительных приборов.

Камеры сгорания в жаротрубных котлах работают обычно при избыточном давлении, поэтому установка дымососа для удаления газов не требуется. Воздух для горения обычно подается вентилятором, встроенным в горелочный блок.

На рис. 4.16 приведено устройство газотрубных котлов марки «СТАВАН» и «ЗИОСАБ». Котел представляет собой горизонтальную цилиндрическую конструкцию, включающую корпус, дверцу топки, короб дымовых газов, опору, теплоизоляцию и декоративную облицовку. На верхней образующей корпуса расположены патрубки подвода и отвода воды с фланцами, два патрубка для установки предохранительных клапанов и серьги для подъема котла. В нижней части корпуса установлена дренажная труба.

Устройство жаротрубных котлов марки «СТАВАН»

Рис. 4.16. Устройство жаротрубных котлов марки «СТАВАН»

и «ЗИОСАБ»

  • 1 — корпус; 2 — коллектор; 3 — настил; 4 — переходник; 5 — короб дымовых газов; 6 — облицовка; 7 — опора; 8 — дымогарные трубы; 9 — завихрители;
  • 10 — дверца топки; 11 — горелка; 12 — теплоизоляция; 13 — строповая серьга

Корпус котла состоит из двух соосных обечаек (внутренней и наружной), соединенных между собой в передней части плоским кольцом с отверстиями для труб. С задней стороны каждая обечайка закрыта своим приварным днищем с просветом между ними. Днища скреплены друг с другом анкерами. В кольцевом пространстве между обечайками расположены дымогарные трубы конвективного пучка.

Полость внутренней обечайки корпуса образует топочную камеру тупикового (карманного) типа. Движение дымовых газов в топке реверсивное. Дымовые газы возвращаются к дверце, проходя внутри дымогарных труб, в которые установлены завихрители (интенсификаторы теплообмена), и поступают в короб дымовых газов, откуда через патрубок выводятся в дымовую трубу.

С передней стороны корпуса на специальных петлях подвешивается дверца топки. Со стороны топки дверца защищена толстой изоляционной плитой из керамической фибры. На дверце приварен опорный фланец для крепления горелки. Дверца оборудована гляделкой, к которой может подводится воздух от горелки для уменьшения загрязнения стекла.

К заднему торцу наружной обечайки корпуса на 4 шпильках крепится дымовой короб, представляющий собой коробчатую конструкции с теплоизоляцией из минеральной ваты. В верхней части короба расположен дымовой патрубок с гнездом для установки термометра. В нижней части короба расположен лючок для удаления загрязнений при чистке дымовых труб. С нижней образующей короба патрубком осуществляется дренаж конденсата, образующегося при разогреве воды отопительного контура. На верхней части корпуса котла расположена площадка для обслуживания (съемные листы из рифленой стали).

Котел работает под наддувом с применением автоматизированной вентиляторной блочной горелки. Котлы выпускаются теплопроизводительностью от 125 до 3000 кВт.

На рис. 4.17 приведено устройство котла фирмы VISSMANN, а также устройство для интенсификации теплообмена и увеличения прочности конвективной отопительной поверхности из труб. Так трубы с продольными ребрами внутри имеют в 2,5 раза большую поверхность теплообмена, чем гладкие, при этом обеспечивается более высокая прочность.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >