Перевод ДКВР-10-13 в водогрейный режим работы

 

3.2.5 Расчет пятой секции конвективных труб (подъемные)

 

Расчетное число труб  пятой секции (первый конвективный пучок, подъемное движение), шт.:
nо2 = Мв / (3600 × Sтр × Wо) =120 / (3600 × 0,00166 × 0,13) = 154,3,	154,3
Wо – рекомендуемая скорость воды в опускных конвективных трубах, м/с.	0,13
Принимаем число число труб  пятой секции (первый конвективный пучок, подъемное движение),.
nп5 = 154	154
Скорость воды в первым конвективном пучке (подъемное движение) пятой секции, м/с:
Wпэ = Мв / (3600 × Sтр × nп5э) = 120 / (3600 × 0,00166 × 154) = 0,13	0,13
Уточненная скорость воды в пятой секции (первый конвективный пучок, подъемное движение), м/с:
Wо2 = Мв / (3600 × Sтр × nо2) = 120 / (3600 × 0,00166 × 154) = 0,99	0,13
Число рядов труб – 154/22 = 7	7

 

3.2.6 Расчет шестой секции конвективных труб (опускное движение)

 

Расчетное число труб  шестой секции (второй конвективный пучок, опускное движение), шт.:
nо2 = Мв / (3600 × Sтр × Wо) =120 / (3600 × 0,00166 × 0,13) = 20,1,	44,6
Wо – рекомендуемая скорость воды в опускных конвективных трубах, м/с.	0,45
Принимаем число число труб  шестой секции (первый конвективный пучок, опускное движение),.
nо6 = 44	44
Уточненная скорость воды в шестой секции (второй конвективный пучок, опускное движение), м/с:
Wпэ = Мв / (3600 × Sтр × nп5э) = 120 / (3600 × 0,00166 × 44) = 0,46	0,46
Число рядов труб - 44/22=2	2

 

 

3.2.7 Расчет седьмой секции конвективных труб (подъемные)

 

Расчетное число труб седьмой секции (третий конвективный пучок, подъемное движение), шт.:
nо2 = Мв / (3600 × Sтр × Wо) =120 / (3600 × 0,00166 × 0,13) = 20,1,	445,7
Wо – рекомендуемая скорость воды в опускных конвективных трубах, м/с.	0,045
Принимаем число труб седьмой секции (третий конвективный пучок, подъемное движение),
nп5 = 418	418
Уточненная скорость воды в конвективных подъемных трубах седьмой секции, м/с:
Wпэ = Мв / (3600 × Sтр × nп5э) = 120 / (3600 × 0,00166 × 154) = 0,13	0,048
Число рядов труб – 418/22 = 19	19

 

 

Таким образом, предлагается схема с противоточно-перекрестным движением воды и продуктов сгорания и не требующая монтажа дополнительных конструкций, кроме двух перегородок в верхнем барабане и двух – в нижнем.

По предлагаемой схеме сетевая вода, поступающая из тепловой сети, общим потоком проходит через экономайзер котла (снижая температуру уходящих газов). В схеме предусматривается байпасная линия Ø108×4 для более точной регулировки расхода воды.

 После экономайзера вода поступает в распределительную гребёнку, откуда по четырём трубам Ø76×3,5 поступает в нижний коллектор фронтового экрана Ø219×10.

С нижнего коллектора фронтового экрана Ø219×10 вода поступает в первую секцию.  По обогреваемым трубам фронтового экрана вода поступает в первый отсек верхнего барабана. Количество труб – 20, рядов – 1 ряд, скорость движения – 1,003 м/с, движение - подъемное. Опускные трубы питания боковых экранов шайбируются диафрагмой Ø150×10, опускные трубы питания фронтовых экранов обрезаются и глушатся  со стороны верхнего барабана, и используются в схеме со стороны коллектора фронтового экрана.

С первого отсека верхнего барабана весь поток сетевой воды поступает в обогреваемые 14 труб боковых экранов – вторая секция обогрева. Скорость движения – 1,433 м/с, движение – опускное. Поток воды собирается в передних панелях коллекторов боковых экранов.

Первая перегородка в верхнем барабане устанавливается между 7 и 8 рядами экранных труб (счет – со стороны фронта котла).

Поток воды, повернувшись в задних панелях коллекторов боковых экранов, поступает в 44 трубы боковых экранов – третья секция обогрева. Скорость движения –  0,456 м/с, движение – подъемное. Число рядов – 22 ряда экранных труб. Две опускные трубы питания   нижнего барабана Ø108×4,5 шайбируются диафрагмой Ø98×10 со стороны нижнего барабана.

Из второго отсека поток сетевой воды по одному обогреваемому ряду из 20 труб заднего экрана, являющимся четвертой  секцией обогрева, поступает в коллектор заднего экрана. Скорость движения –  1,003 м/с, движение – опускное. Вторая перегородка в верхнем барабане устанавливается после 29 ряда экранных труб (счет – со стороны фронта котла без учета ряда труб фронтового и заднего экранов).

Из коллектора заднего экрана вода по 4м необогреваемым трубам Ø89×4 поступает в первый отсек нижнего барабана. Отсюда вода поступает в обогреваемый первый пучок конвективных труб – пятая секция обогрева. Число труб – 154, рядов – 7 по 22 трубы в ряду. Скорость движения –  0,13 м/с, движение – подъемное. Далее, поток воды собирается в третьем отсеке верхнего барабана, откуда поступает в шестую секцию обогрева – два ряда конвективного пучка. Число труб шестой секции – 2 ряда по 22 трубы – 44 трубы, скорость движения – 0,45 м/с, движение – опускное. Перегородка в нижнем барабане устанавливается между 7 и 8 рядами конвективного пучка, перегородка в верхнем барабане устанавливается между 9 и 10 рядами конвективного пучка.

После шестой секции обогрева вода поступает во второй отсек нижнего барабана, далее, поток, развернувшись, поступает в седьмую секцию обогрева – 418 труб третьего конвективного пучка, 19 рядов по 22 трубы, скорость движения – 0,048 м/с, движение – подъемное. Из седьмого отсека вода поступает в четвертый отсек верхнего барабана, и далее, - в тепловую сеть.

В проекте применены  перегородки, отличающиеся простотой изготовления и монтажа и позволяющие выполнять осмотры и ремонт внутри барабанов.

Для удобства монтажа между перегородками в сборе и внутренними поверхностями барабана предусматривается зазор не более 2…4 мм. При этом переток воды через зазоры незначителен, так как разность давлений с обеих сторон перегородок невелика, порядка 1000 Па.

В соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа, водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 115°С, реконструированный котел ДКВР-10/13 дополнительно должен быть оборудован автоматическими приборами, прекращающими подачу газа в топку котла в случаях:

- повышения давления воды на выходе из котла до 1,05 расчетного давления на прочность трубопровода теплосети;

- понижения давления воды на выходе из котла до значения, соответствующего давлению насыщения при максимальной рабочей температуре воды на выходе из котла;

- повышения температуры  воды на выходе из котла  до величины на 20 град. ниже температуры насыщения соответствующей рабочему давлению воды на выходе из котла;

- уменьшения  расхода воды через котел, при котором недогрев воды до кипения на выходе из котла при максимальной нагрузке и рабочем давлении в выходном коллекторе достигает 20 град.

Измерение расхода воды производится измерительной диафрагмой на выходе сетевой воды из котла.

При этом приборы и средства автоматизации регулирования уровня воды в барабане котла, давления пара в барабане котла и  аварийного отключения котла по повышению/понижению уровня воды в барабане и повышению давления в барабане – исключаются.

 

3.3 Расчет предохранительных устройств

 

В соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа, водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 115°С, реконструированный котел ДКВР-10/13 оборудуется не менее чем двумя предохранительными клапанами.

Диаметр предохранительных клапанов, см:

 

В соответствии с Правилами  устройства и безопасной эксплуатации  паровых котлов с давлением  пара не более 0,07 МПа, водогрейных  котлов и водоподогревателей  с температурой нагрева воды не выше 115°С, реконструированный котел ДКВР-10/13 оборудуется не менее чем двумя предохранительными клапанами.
Для реконструированного котла ДКВР-10/13 выбирается число клапанов - 4
Диаметр предохранительных клапанов, см:
d = ((0,000003 ×Qк) / (n × 0,05))1/2 = ((0,000003 ×5,21 × 106) / (2 × 0,05))1/2 = 8,8	8,8
где число клапанов	4
производительность котла по горелкам	6,3
производительность котла по макс. паропроизводительности клапанов	5,21
высота подъема клапана	0,47
Предлагаемые  клапана - два двухседельных клапана Ду125
Площадь сечения одного клапана Dу100, см2	50,3
Площадь сечения четырех клапанов Dу100, см2	201,1
Площадь патрубка, см2	251,3
Диаметр патрубка клапана, см	17,9
Требуемый диаметр трубы слива, см	16,00

 

Таким образом, принимается два предохранительных двухрычажных клапана 17ч19бр2 Ду125(80×2); рычаги клапана настраиваются соответственно на контрольное и рабочее давление срабатывания клапана. Отводы воды от предохранительных клапанов выполняются в существующий продувочный колодец. Труба вывода среды от клапанов выбирается Ду200.

При переводе на водогрейный режим взрывные клапана, установленные на паровом котле, экономайзере и газоходах,  не подвергались реконструкции и остались без изменения.

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ОБЪЕМ РЕКОНСТРУКЦИИ КОТЛА

 

4.1 Существующий бойлер

 

4.1.1 Демонтаж бойлера

4.1.2 Демонтаж линий от верхнего барабана до бойлера и заглушка отверстий в верхнем барабане

4.1.3 Демонтаж линий конденсата бойлера в боковые коллектора конвективного пучка

 

4.2 Верхний барабан

 

4.2.1 Демонтаж сепарационного щита

4.2.2 Демонтаж направляющих  уголков

4.2.3 Демонтаж линий подвода питательной воды в верхнем барабане

4.2.4 Демонтаж продувочных линий и вентилей продувки

4.2.5 Демонтаж водомерной колонки и заглушка отверстий в верхнем барабане

4.2.6 Демонтаж линий отвода основного пара, паропровода собственных нужд

4.2.7 Демонтаж части опускных труб питания фронтального экрана

4.2.8 Монтаж трех перегородок внутри барабана

• между 7 и 8 рядом экранных труб(счет – со стороны фронта котла без учета ряда труб фронтового и заднего экранов);
• после 29 ряда экранных труб;
• между 9 и 10 рядами конвективного пучка.

4.2.9 Шайбирование опускных труб питания боковых экранов

4.2.10 Монтаж предохранительного клапана 17ч19бр2 Dу150 (100×2).

4.2.11 Монтаж линии отвода воды Ø219 × 4 от предохранительного клапана в существующий продувочный колодец

4.2.12 Заглушка специальными отверстиями патрубков верхнего барабана

 

4.3 Нижний барабан

 

4.3.1 Демонтаж продувочных линии и вентилей продувки

4.3.2 Замена трех перепускных труб от коллектора заднего экрана в нижний барабан Ø76 × на четыре трубы Ø89 × 4

4.3.3 Монтаж одной перегородки внутри барабана - между 7 и 8 рядами конвективного пучка

4.3.4 Две трубы связи нижнего и верхнего барабанов  Ø108×4,5 шайбируются диафрагмой Ø98×10 со стороны нижнего барабана.

 

 

4.4 Коллектора экранов

 

4.4.1 Демонтаж и монтаж части изоляции фронтального и заднего экранов

4.4.2 Демонтаж части опускных труб питания фронтального экрана  
4.4.3 Врезка четырех труб Ø76 × 3,5 в коллектор фронтального экрана и подключение трубопровода воды с экономайзера к коллектору фронтального экрана

4.4.4 Замена трех перепускных труб от коллектора заднего экрана в нижний барабан Ø76 × 4 на четыре трубы Ø89 × 4

 

4.5 Коллектора котла

 

4.5.1 Монтаж коллектора Ø159 × 4,5 от экономайзера до коллектора фронтального экрана

4.5.2 Монтаж коллектора Ø219×6 от крайнего отсека верхнего барабана до подающего коллектора котельной

4.5.3 Монтаж расходомерной шайбы Ду200, ТС, гильзы под спиртовой термометр, показывающего манометра, ЭКМ на выходном  коллекторе котла

4.5.4 Монтаж гильзы под спиртовой термометр, показывающего манометра, ЭКМ на входном  коллекторе котла до экономайзера

 

 

4.6 Экономайзер

 

4.6.1 Монтаж байпасной линии Ø108 × 4

 

4.7 Узел рециркуляции

 

4.7.1 Монтаж насосов рециркуляции

4.7.2 Обвязка узла насоса рециркуляции

4.7.3 Монтаж КИП насоса рециркуляции

 

4.8 Узел перепуска котла

 

4.9 Монтаж и обвязка узла перепуска

 

4.10 Монтаж схемы вакуумного деаэрирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ТЕПЛОВАЯ СХЕМА КОТЛА

 

Существовавшая до перевода тепловая схема  котельной включала в себя три паровых котла ДКВР-10/13 работавших на отопительную систему с тепловой сетью закрытого типа с прямой циркуляцией воды через экономайзер и ,далее, пароводяной бойлер. Циркуляция сетевой воды обеспечивалась работой трёх сетевых насосов типа 6НДВ. Подпитка тепловой сети осуществлялась насосами подпитки - одним, К-45/30 и двумя насосами К-20/18.

  После реконструкции схемой  предусматривается подача обратной сетевой воды существующими тремя сетевыми насосами типа 6НДВ с общим расходом воды до 350 м3/час каждый  к экономайзерам котлов и далее – в котлы. На котлах для более точного регулирования расхода воды предусмотрена байпасная линия Ду100.

 После котлов сетевая вода  направляется в существующий коллектор подающей сетевой воды к потребителям.

Для регулирования температуры воды на  входе в котлы предусматривается установка узла рециркуляции, а для регулирования расхода воды через котёл – линия перепуска. От узла рециркуляции предусматривается общий коллектор рециркуляции и подводки к каждому котлу. Такая схема позволяет подавать воду рециркуляции к любому из котлов котельной.

 

5.1. Расчет рециркуляции и перепуска водогрейного котла

 

5.1.1 Расчетная температура на выходе из котла tквых, °С

 

tквых = Gсв×(tпод-tобр)/Gк+tквх

 

где:

Gсв – расход сетевой воды после узла сетевых насосов, м3/ч

tпод – температура воды на подаче в теплосеть по температурному графику, °С

tобр - температура воды обрата теплосети по температурному графику, °С