Отопительные котлы: назначение, типы, марки, устройство, область применения

Отопительные котлы служат для выработки те­плоносителя - горячей воды с расчетной максимальной температурой 95-115 °С, а перегретой воды - с расчетной макси­мальной температурой 150 или 130 °С. Температура обратной воды, поступающей из систем теплоснабжения, составляет 70 °С.

Для технологических нужд предприятий и теплоснабжения отопительно-вентиляционных устройств устанавливают также паровые котлы, вырабатывающие насыщенный (давление до 1,3 МПа) или перегретый (до 350 °С) пар.

Отопительные котельные оборудуют водогрейными котла­ми. По характеру обслуживания систем их разделяют на: мест­ные (домовые или групповые), квартальные и районные. В отопительных котельных производительностью до 5,8 МВт, или 5 Гкал/ч (гигакалорий в час) широко применяют чугунные котлы (в основном для местных котельных). В квартальных и районных котельных используют теплофикационные водо­грейные котлы типа ТВГМ производительностью до 34,8 МВт (30 Гкал/ч) и пиковые водогрейные котлы типа ПТВМ произ­водительностью до 58 МВт (50 Гкал/ч).

Чугунные котлы устанавливают для систем отопления с ес­тественной и принудительной циркуляцией. Выпускаемые в настоящее время чугунные котлы приспособлены для сжига­ния твердого топлива. Чугунные отопительные котлы изготов­ляются отдельными секциями и предназначаются для нагрева воды температурой не выше 115 °С и выработки пара давлени­ем не более 0,07 МПа. Для сжигания твердого топлива котлы оборудуют горизонтальной колосниковой решеткой с ручным обслуживанием, при сжигании газа или мазута топку дооборудуют газовой горелкой или форсункой.

Площадь поверхности нагрева котлов измеряют в условных квадратных метрах или в квадратных метрах условной поверх­ности нагрева (м2УПН).

Условный квадратный метр (укм) - площадь поверхности нагрева чугунного секционного котла, которая при работе с ручными топками на грохоченом антраците и тепловом напря­жении зеркала горения 580 кВт (500 Гкал/(ч м2) дает 11,6 кВт (10 Гкал/ч) теплоты при КПД 70 %. Этот измеритель введен для обслуживающих организаций и заводов-изготовителей. Кроме того, укм необходим для оценки конструкции, так как учиты­вает эффективность использования металла. Тепловые расче­ты котлов производят по фактической площади поверхности нагрева в физических квадратных метрах.

На верху паровых котлов устанавливают паросборник, ко­торый представляет собой стальной цилиндр с плоскими дни­щами. Пароводяная эмульсия из верхних отводящих тройни­ков котла поступает в паросборник с двух сторон в дырчатый короб, расположенный ниже уровня воды. Короб служит для погашения скорости поступления эмульсии и ее равномерного распределения по всей длине паросборника. Для обеспечения равномерного испарения над коробом устанавливают дырча­тый затопленный лист, а для предотвращения уноса капелек воды в отводящий паропровод перед ним размещают наклон­ный дырчатый стальной лист. Питательную воду вводят в паро­сборник через специальное корыто для ее равномерного рас­пределения по всему зеркалу испарения. С котлом паросбор­ник соединяют циркуляционной трубой.

Чугунные секционные котлы шатрового типа универсальны по конструкции. Котлы можно приспособить для сжигания твердого, газообразного и жидкого топлива. При переоборудо­вании котлов для сжигания газообразного топлива из них уда­ляют колосниковую решетку и фронтальную плиту с загрузоч­ной и зольниковой дверцами, а вместо них с фронта котла или под котлом устанавливают газовые горелки с автоматикой и соответствующим оборудованием. При переоборудовании кот­лов для сжигания жидкого топлива вместо газовой горелки ус­танавливают форсунку.

Для защиты от прямого действия факела задние секции котла в камере горения частично изолируют огнеупорным кир­пичом. Камеру горения оборудуют взрывным клапаном для предохранения котла от разрушения при случайном взрыве топливных паров и газов.

Расчетный теплосъем с 1 м2 поверхности нагрева водогрей­ных чугунных секционных котлов принимают в зависимости от вида сжигаемого топлива: до 16,2 кВт (14 Гкал/ч) для антрацита АК,до 13 кВт (11 Гкал/ч) для рядового антрацита АРШ, до 14 кВт (12 Гкал/ч) для газа, до 13 кВт (11 Гкал/ч) для жидкого топлива. Для паровых котлов расчетный теплосъем на 1,16 кВт (1 Гкал/ч) меньше.

Чугунные автоматизированные водогрейные отопительные котлоагрегаты ГАЗ-900 работают на газообразном топливе. Котлоагрегаты предназначены для теплоснабжения зданий при температуре воды до 115 °С и рабочем давлении 0,6 МПа. КПД котлов составляет 90-93 %. Производительность котло- агрегата значительно выше, чем у чугунных котлов.

Котлоагрегат ГАЗ-900 поставляется комплектно. В ком­плект поставки входят пакет котельных секций в сборе, горел­ки ИГК-60м, система автоматики типа АМКО, арматура, гар­нитура, контрольно-измерительные приборы, дымосос, газо­вые коллекторы в пределах котла.

Система автоматики АМКО обеспечивает продувку, пуск, защиту, регулирование теплопроизводительности, рабочую и аварийную сигнализацию, запоминание причины аварии, а также сообщение на диспетчерский пункт о нарушении работы котлоагрегата.

Отопительные водогрейные прямоточные котлы «Братск» выпускает Братский завод отопительного оборудования. Котел работает на твердом топливе с ручной загрузкой топлива и полумеханической очисткой конвективной поверхности нагрева путем обдувки сжатым воздухом. Максимально допустимое давление воды в котле 0,6 МПа, температура до 115 °С, КПД котла 77 %. Котел состоит из двух пакетов чугунных секций и топочного экрана из прокатно-сварных стальных секций. Сна­ружи котел покрыт стальным кожухом с теплоизоляцией.

Котлоагрегат «Братск-1» отличается от котла «Братск» тем, что имеет механическую топку с шурующей (движущейся в горизонтальной плоскости) планкой для подачи твердого топлива и бункера на колосниковую решетку. Шуровка и пере­мещение слоя горящего топлива, а также сброс шлака с колос­никовой решетки механизированы. КПД котла 77 %. Рабочее давление воды в котлоагрегате до 0,6 МПа, температура до 115 °С.

Котлоагрегат «Универсал-6М» для работы на каменных и бурых углях выпускает Курганский завод отопительного обо­рудования (рисунок ниже). Он состоит из котла «Универсал-6М» и механической топки, в состав которой входят беспровальная трубная решетка, шурующая планка (охлаждаемая проточной водой), электродвигатель с червячным редуктором, топливный бункер с секторным питателем, вентилятор с электродвигате­лем, коллектор вторичного дутья, автоматика (пульт управле­ния, датчики и исполнительные органы). Электрическая сис­тема автоматики обеспечивает управление шурующей планкой в автоматическом и ручном режимах, защиту котлоагрегата при нарушении контролируемых параметров, рабочую и ава­рийную сигнализацию.

Данный тип котлов имеет в настоящее время наибольшее распространение. Эти котлы могут быть использованы для ра­боты на газовом топливе при условии значительного снижения теплового напряжения поверхности нагрева, чтобы избежать выход котла из строя (лопаются секции) из-за теплового пере­напряжения металла чугунных стенок секций котла.

В газовых котельных допускается установка котлов «Уни­версал-6М» с тепловым напряжением поверхности нагрева, не превышающим 6,6 Гкал/ч на 1 укм, или 12 Гкал/ч на 1 м2. Котел «Универсал-6М» может работать со статическим давлением воды в системах отопления до 0,6 МПа и максимальной темпе­ратурой нагрева до 115 °С.

Перед сборкой котла устраивают основание из обыкновен­ного глиняного кирпича на глиняном растворе на заранее вы­полненной бетонной подготовке. После возведения основания кладут стены зольника до колосниковых балок. Зольник кладут из обыкновенного глиняного кирпича, топку - из огнеупорно­го кирпича. Через 2-3 дня после окончания кладки на стенки топки устанавливают секции котла.

Котел «Универсал-6М»

111__025512d4

1 - отверстие для подсоединения коробов от дутьевого вентилятора; 2 - место установки термометров и манометров; 3 - место для подсоединения подающей трубы; 4 - дверка для загрузки топлива; 5 - место подсоединения трубы для выпуска воды из котла; 6 - люк для золоудаления

Секции соединяют при помощи безрезьбовых ниппелей в определенной очередности. Заранее подогнанные ниппели, смазанные суриком, разведенным на олифе, вставляют в нип­пельные отверстия головок секций, легко ударяя по ним дере­вянным молотком. На свободный конец ниппеля наматывают асбестовый шнур, смоченный в сурике на олифе, и надевают следующую секцию. После этого секции стягивают монтаж­ными болтами одновременно по нижним и верхним головкам с таким расчетом, чтобы зазор между секциями после натяга был не более 2 мм. В такой последовательности собирают сначала правый пакет, а затем левый. После сборки монтажные болты заменяют постоянными стяжными болтами. Собранные котлы испытывают гидравлическим давлением, равным полутора­кратному рабочему давлению, но не менее 0,4 МПа. Котел 5 мин оставляют под давлением; при этом не должно быть по­тения стенок секций и течи в соединениях котла.

При появлении течи или потения секций котлы бракуют. Если течь в соединениях котла не поддается устранению, котел следует разобрать и собрать вновь.

Стальные водогрейные котлы применяют для центрального теплоснабжения городов и отдельных районов.

Водогрейные котлы ТВГ, работающие на газообразном и жидком топливе, представляют собой прямоточные секцион­ные теплогенераторы с принудительной циркуляцией воды, оборудованные отдельным дымососом и вентилятором.

Котлы типа ПТВМ средней и большой те непроизводитель­ности работают на газообразном топливе и мазуте и применяют­ся в крупных районных котельных. Топки котлов выполнены в виде прямоугольной шахты. Стены и под топки закрыты экра­нами с малым шагом расположения труб, что позволяет приме­нять легкую обмуровку вместо тяжелой кирпичной. Котел рабо­тает по прямоточной схеме. Котлы, рассчитанные на работу с естественной тягой, снабжены дымовой трубой высотой 40 м. Топочную камеру оборудуют газомазутными горелками (по шесть горелок с каждой боковой стороны). Котлы комплектуют арматурой, запально-защитными устройствами, исполнитель­ными механизмами, электроприводами. Наличие большого числа горелок усложняет схему газооборудования котла и его автоматику, поэтому в данных котлах применяют турбинные га­зовые горелки, которые позволяют обеспечить нужное соотно­шение газа и воздуха без автоматического регулирования. Кот­лы типа ПТВМ устанавливают в котельных с полуоткрытой компоновкой.

Водогрейные теплофикационные котлы ПТВМ-100 произво­дятся теплопроизводительностью 116 МВт (100 Гкал/ч) при минимальном давлении воды 0,8 МПа и расчетном 2,5 МПа, температура воды на выходе 150 °С.

Стальные прямоточные котлы KB-ГМ на газомазутном топливе и КВ- ТС на твердом топливе теплопроизводительностью от 4,65 до 35 МВт (от 4 до 30 Гкал/ч) выпускает Дорого­бужский котельный завод. Их устанавливают в крупных ото­пительных котельных. Котлы служат для нагрева воды до тем­пературы 150-200 °С с разностью температур на входе и выходе 80 °С.

Эти котлы собирают из однотипных элементов. Они состо­ят из двух транспортабельных блоков - горизонтально-топоч­ного и вертикального конвективного, который набирается из трубчатых змеевиков диаметром 28x3 мм. Стены топочной ка­меры экранированы стальными трубами 64x3 мм. Длина кот­лов 3966-6000 мм, ширина 1860-2400 мм, высота 2080-2660 мм.

Стальные паровые котлы КВ-300 на рабочее давление пара 0,07 МПа (площадь поверхности нагрева 12 м2, масса 1200 кг) и КВ-300М (площадь поверхности нагрева 14 м2, масса 1490 кг) выпускают для теплоснабжения сельскохозяйственных зда­ний.

Рейтинг@Mail.ru