Водогрейные котлы

 

ОАО «ВОЛЬФ Энерджи Солюшен» (г. Сафоново, Смоленская обл.)

В ассортименте котельного оборудования «ВОЛЬФ Энерджи Солюшен» водогрейные водотрубные котлы  представлены сериями Eurotherm и Novotherm, разработанными в тесном сотрудничестве со специалистами  концерна WOLF GmbH (Германия). Водогрейные  газомазутные котлы серии Eurotherm поставляются в 8 типоразмерах номинальной мощностью  от 1,1 до 58,2 МВт и в двух модификациях – на 115 и 150° С. Модификация с номинальной 1115° С предназначена для систем отопления и ГВС, модификация с 1150° С – для получения перегретой воды в технологических целях. Котлы Eurotherm выполнены в газоплотном исполнении, имеют горизонтальную компоновку, выдерживают рабочее давление 16 бар. Работая на природном газе, легком жидком топливе, нефти/мазуте (в зависимости от типа горелочного устройства), они выдают КПД не менее 92%.

Серия Novotherm включает 4 модели: 35-150 (номинальной мощностью 35 МВт), 58-150 (мощностью 58,2 МВт), 116-150 (116 МВт) и 140-150 (139,6 МВт), предназначенные для получения воды с номинальной t 150° С (котельные муниципального, промышленного назначения, а также ТЭЦ). Водотрубные котлы серии Novotherm выдерживают давление до 25 бар, работая на природном газе, легком жидком топливе, нефти/мазуте (в зависимости от типа горелочного устройства), они выдают КПД от 92 до 95%.

 

Промышленная группа «Генерация» (г. Березовский, Свердловская обл.)

ПГ «Генерация» предлагает несколько серий водогрейных  котлов. Серия КВГМ включает полностью  автоматизированные модели КВГМ-1,1 (мощностью 1,1 МВт) и КВГМ-2,5 (мощностью 2,5 МВт), работающие на газе или мазуте. Тип котлов водотрубный  горизонтальный с принудительной циркуляцией, с одноходовым движением газов. Котлы работают в температурном  режиме воды на входе/выходе 70/95° С, выдерживают давление 6 бар и обеспечивают КПД 93%. Серия КВ-Г включает модели КВ-Г-4,65-150 (мощностью 4,65 МВт) и КВ-Г-7,56-150 (мощностью 7,56 МВт), работающие только на газе. Данные котлы готовят перегретую воду в температурном режиме на входе/ выходе 70/150° С и выдают КПД 91%. Водогрейные котлы серии ТВГ  представлены тремя моделями: ТВГ-4Р (номинальной мощностью 4,3 МВт), ТВГ-8М (9,6 МВт) и ТВГ-10 (11,6 МВт), работающими на газе. Эти котлы работают в температурном режиме воды на входе/выходе 70/150° С и выдерживают давление 14 бар (ТВГ-10-16 бар).

Также ПГ «Генерация» предлагает водогрейные водотрубные котлы  сравнительно небольшой мощности –  модели КВ-Г-0,7-90-70 (номинальной производительностью 0,7 МВт) и КВ-Т-0,5-90-70 (производительностью 0,5 МВт), работающие на газообразном топливе (КВ-Г-0,7) и угле (КВ-Т-0,5) под разрежением. Температурный режим воды на входе/выходе у этих котлов составляет 70/90° С, давление воды на входе/выходе 6/5 бар. КПД  модели КВ-Г-0,7-90-70 составляет 88%, КПД  угольного котла КВ-Т-0,5-90-70 – 76%.

 

ОАО «ДКМ» (пос. Верхнеднепровский, Дорогобужский р-н, Смоленская обл.)

Водогрейные водотрубные  котлы в ассортименте «Дорогобужкотломаш»  представлены в диапазоне мощностей  от 9,65 до 209 МВт. Серия водотрубных  котлов тоннельного типа КВ-ГМ-11,63-150Н, КВ-ГМ-11.63-115Н (мощностью 11,63 МВт), предназначенная  для работы на газе/дизельном топливе, имеет возможность применения длиннофакельных  горелочных устройств на котлах большой  мощности, отличается компактными габаритами, высокой степенью автоматизации  и КПД не ниже 92%. Газомазутные автоматизированные котлы КВ-Г-9,65-150 и КВ-Г-14-150 имеют  производительность соответственно 9,65 и 14 МВт, предназначены для выработки  горячей воды с 1150° С, которая  используется для отопления, горячего водоснабжения и технологических  целей. Воду с той же температурой производят газомазутные автоматизированные котлы КВ-ГМ-11,63-150, КВ-ГМ-23,26-150 и КВ-ГМ-35-150 номинальной мощностью соответственно 11,63, 23,26, 35 МВт. Производительность газомазутных автоматизированных котлов КВ-ГМ-58,2-150, КВ-ГМ-116,3-150, КВ-ГМ-139,6-150 и КВ-ГМ-209-150 составляет соответственно 58,2,116,3,139,6 и 209 МВт. Водогрейные  газомазутные автоматизированные котлы  с улучшенными экологическими показателями серии ПТВМ-30:209 представлены моделями КВ-ГМ-35-150М (ПТВМ-ЗОМ), КВ-ГМ-58,2-150 (ПТВМ-50), КВ-ГМ-69,8-150 (ПТВМ-60), КВ-ГМ-116,3-150 (ПТВМ-100),  КВ-ГМ-139,6-150  (ПТВМ-120),  КЕ ГМ-209-150 (ПТВМ-180), имеющими производительность соответственно 35, 58,2, 69,8, 116,3, 139,6 и 209 МВт.

Также в ассортименте ДКМ  представлены водогрейные угольные автоматизированные котлы серий  КВ-Р (для слоевого сжигания топлива) и КВ-Ф (для сжигания топлива в  циркулирующем кипящем слое). Серия  КВ-Р представлена моделями КВ-Р-11,63-150; КВ-Р-23,26-150; КВ-Р-35-150; КВ-Р-58,2-150 номинальной  мощностью 11,63, 23,26, 35 и 58,2 МВт, серия  КВ-Ф - моделями КВ-Ф-29-150 и КВ-Ф-58,2-150 мощностью 29 и 58,2 МВт.

 

ОАО «Сибэнергомаш» (г. Барнаул, Алтайский край)

В предложении котельного оборудования «Сибэнергомаша» водогрейные  водотрубные котлы занимают 11 позиций: это вертикально-водотрубные, прямоточные  с принудительной циркуляцией, котлоагрегаты  различной компоновки (П-образная, Р-образная, Т-образная), работающие на природном  газе, мазуте, а также на буром  и каменном угле для получения  перегретой воды с t 150° С. Газомазутные водотрубные котлы представлены моделями БКЗ-КВ-30 ГМ (КВ-ГМ-35-150) мощностью 35 МВт, БКЗ-КВ-50 ГМ (КВ-ГМ-58,2-150) мощностью 58,2 МВт, БКЗ-КВ-100 ГМ-2 (КВ-ГМ-116,3-150) мощностью 116,3 МВт, выдерживающие давление 16 бар. С давлением 25 бар работают газомазутные агрегаты ПТВХ/1-100 (КВ-ГМ-116,3-150) мощностью 116,3 МВт и ПТВМ-180 (мо-дер) (КВ-ГМ-209-150) мощностью 209 МВт. Также большую мощность (209 МВт) выдает водотрубный котел  БКЗ-В-180 (КВ-ГМ-209-150), работающий на природном  газе и дизтопливе с давлением  воды 25 бар, и котлоагрегат КВ-ГМ-180-150-2 (КВ-ГМ-209-150), работающий на газе и мазуте с таким же давлением воды в контуре.

Угольные   котлы   в   ассортименте «Сибэнергомаш» представлены агрегатами  КВ-ТК-1С0-150-6  (КВ-Т-116,3-150) мощностью 111,5 МВт, работающими на буром угле с давлением в водяном контуре 25 бар, водотрубными котлами на каменном угле КВ-ТК-100-150-4 (КВ-Т-116,3-150) такой же мощности и давления, а также серией котлов на каменном угле БКЗ-КВ, включающей котел БКЗ-КВ-1К К-2 (КВ-Т-128-150) мощностью 128 МВт и котлоагрегат БКЗ-КВ-120 К-1 (КВ-Т-139,6-150) мощностью 139,6 МВт, которые работают при давлении воды 16 бар. Новые водогрейные водотрубные котлы производства «Сибэнергомаш» отличаются высокой экономичностью (КПД на уровне 94-95%) и малым уровнем вредных выбросов, который достигается благодаря организации ступенчатого сжигания. Они могут работать как самостоятельные генераторы тепла, так и в составе ПГУ и ГТУ-ТЭЦ по сбросной схеме, используя в качестве окислителя выхлопные газы газотурбинных агрегатов.

 

ООО «Теплотех-Комплект» (Санкт-Петербург

Твердотопливные водогрейные  водотрубные котлы серии КСВ-Ф  предназначены для производства теплофикационной горячей воды с  максимальной 1115° С при допустимом рабочем давлении 6 бар. Котлы изготавливаются  в блочном виде на два варианта загрузки угля: ручной и механизированный. Модель КСВ-Ф-0,2-95Н вырабатывает 0,2 МВт  в ручном и 0,25 МВт в механизированном режиме работы, модель КСВ-Ф-0,5-95Н – 0,5 в ручном и 0,6 МВт в механизированном, модель КСВ-Ф-1,0-95Н – 0,9 МВт в ручном и 1,2 в механизированном. КПД водотрубных  котлов серии КСВ-Ф в ручном режиме работы составляет 70%, в механизированном – 80%.

Также «Теплотех-Комплект»  предлагает серию компактных горизонтально-водотрубных  котлов VRF, URF производства компании Nolting (Германия), выпускаемых в диапазоне  мощностей от 0,06 до 2 МВт. Данные котлы  позволяют получать горячую воду с t 115° С при допустимом рабочем  давлении 6 бар, используя отходы деревообрабатывающих предприятий и мебельных производств. В качестве топлива могут использоваться щепа, опилки с древесной пылью  и корой, стружка и пр., а также  пеллетные гранулы зернистостью до 100 мм и влажностью 50%.

 

4. Прямоточные котлы

4.1 Определение

Прямоточный котёл, как правило, представляет собой змеевик, помещённый в топку. Вода (или другой теплоноситель) прокачивается через него при  помощи насоса.

Прямоточные котлы не имеют  барабана. Через испарительные трубы  вода проходит однократно, постепенно превращаясь в пар. Зона, где заканчивается  парообразование, называется переходной. После испарительных труб пароводяная  смесь (пар) попадает в пароперегреватель. Прямоточный котел является разомкнутой  гидравлической системой. Такие котлы  работают не только на докритическом, но и на сверхкритическом давлении.

4.2 Конструкция прямоточного котла с принудительной циркуляцией воды

Сам принцип прямоточности  весьма прост и состоит в том, что вода, поступающая в котел  под давлением, при постепенном  нагревании последовательно проходит все стадии парообразования: нагревается  до кипения, сначала из нее образуется влажный насыщенный пар, затем сухой  и, наконец, перегретый. Однократное  движение воды происходит по змеевику, состоящему из коллекторов с параллельно  включенными кипятильными трубами. Котел имеет П-образную форму. Левая  часть его представляет собой  радиационную зону и состоит из топочной камеры для факельного сжигания топлива. По стенкам камеры расположены топочные экраны в виде вертикальных труб с  движущейся в них водой и пароводяной  смесью. В правой конвективной зоне котла расположены змеевик переходной зоны, экономайзер, включенный в общую  циркуляционную систему котла, и  воздухоподогреватель. На границе двух зон находится пароперегреватель. Вода, уже нагретая в экономайзере, поступает в радиационную зону котла  и, получая теплоту от факела горящего топлива, нагревается и превращается во влажный насыщенный пар. Во избежание  пережога кипятильных труб при образовании сухого насыщенного пара часть змеевика вынесена в зону более низких температур. Далее пар поступает в пароперегреватель, где его температура повышается до 783—813 К (510—540 °С), и затем в машинный зал электростанции.

Прямоточные котлы имеют  высокую производительность, но очень  чувствительны к качеству питательной  воды. На тепловых электростанциях  для питания котлов используют конденсат  отработавшего пара. Ввиду малого водяного объема котлы не обладают теплоаккумулирующим свойством, поэтому  даже очень незначительные изменения  в потреблении пара, расходе топлива  могут привести к колебаниям давления в котле. Однако применение автоматического  регулирования устраняет этот недостаток. Котлы не требуют для своей  установки больших площадей, имеют  небольшую металлоемкость, высокую  тепловую экономичность, их устанавливают  на крупных тепловых электрических  станциях при давлении пара свыше 10 МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Барабанные котлы

Вода в этом котле, пройдя экономайзер, попадает в барабан (находится вверху котла), из которого под действием  силы тяжести (в котлах с естественной циркуляцией) попадает в опускные необогреваемые трубы, а затем в подъёмные  обогреваемые, где происходит парообразование (подъёмные и опускные трубы образуют циркуляционный контур). Из-за разницы  температур, а следовательно и  плотностей среды, в опускных и подъёмных  трубах вода поднимается обратно  в барабан. В нем происходит разделение пароводяной смеси на пар и  воду. Вода заново идёт в опускные трубы, а насыщенный пар уходит в пароперегреватель. В котлах с естественной циркуляцией  кратность циркуляции воды по циркуляционному  контуру — от 5 до 30 раз. Котлы  с принудительной циркуляцией оснащены насосом, который создаёт напор  в циркуляционном контуре. Кратность  циркуляции составляет 3—10 раз. Котлы  с принудительной циркуляцией на территории постсоветского пространства распространения не получили. Барабанные котлы работают при давлении меньше критического.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Твердотопливные водогрейные котлы (Котлы КВр)

В качестве топлива в твердотопливных котлах КВр используются антрацит, каменный и бурый уголь, угольные и торфяные брикеты, торф и т.д. Топливо загружается вручную непосредственно в топку котла через топочную дверь.

Котел состоит из топочной камеры 1, поверхностью нагрева которой  являются трубы, соединенные между  собой «мембранами» из листовой стали. В топке котла установлены  чугунные колосники 2. Под колосниками  расположена зольная камера 3. Для  загрузки топлива в топку на передней стенке котла имеется загрузочная  дверца 4.

Для регулирования количества поступающего в топку воздуха  в зольной камере предусмотрена  зольная дверца 5 или дутьевой патрубок 6, на котором устанавливается дутьевой отвод с заслонкой. При растопке котла дверца зольной камеры должна быть закрыта. Увеличение дутья достигается  открыванием заслонки на дутьевом отводе и усилением тяги с помощью  шибера за котлом. Дымовые газы удаляются  через патрубок газохода 7.

Поверхностью нагрева  конвективного блока 8 являются пучки  горизонтальных труб. Под конвективным блоком находится осадочная камера 9, для чистки которой предусмотрен люк 10. Для периодической чистки от сажи поверхности труб конвективного  блока имеется люк 11 с крышкой.

На патрубке датчиков 12 через  трехходовой кран устанавливаются  манометр 13 и термометр 14. Давление воды на выходе из котла не должно превышать 0,6 МПа (6,0 кгс/см²), температура воды на выходе из котла не должна превышать 95ºС.

В топке котла не должно быть большого разряжения. При применении дутья тягонапоромер, устанавливаемый  на трубке 15, должен показывать величину разряжения в топке (0,5…1,5) мм вод. ст., при естественной тяге – (3…5) мм вод. ст.

При подготовке котла к  работе его необходимо промыть, заполнив водой. Для чего открыть задвижку на входе воды в котел, вентиль  воздушника 16 и трехходовой кран манометра. При этом задвижка на выходе воды из котла должна быть закрыта. После выпуска воздуха через  вентиль воздушника и трехходовой  кран манометра, закрыть задвижку на входе воды в котел и слить  воду в канализацию через дренажи 17. Вентили дренажей закрыть.

Наилучшие теплотехнические характеристики котла достигаются  при использовании в качестве топлива антрацита грохоченого  класса крупности (25…50) мм. Крупность  загружаемого топлива должна быть не более (50…75) мм. Во время работы котла  необходимо следить за полным сгоранием  топлива. Пламя должно быть белым  и коротким. Появление синих языков пламени указывает на неполное сгорание топлива.