Водогрейные котлы на твердом топливе
Водогрейный водотрубный котел, это котел, у которого топка ограждена трубными панелями, а конвективная часть выполнена из трубных панелей или пакетов змеевиков. Движение воды внутри труб, а газов снаружи. Такая организация движения воды и газов позволяет достичь наибольшую интенсивность передачи тепла от газов к воде, а, следовательно, и наименьшую металлоёмкость котла в целом. Малый и рассредоточенный по трубам объём воды исключает возможность больших разрушений при взрыве труб. Такие котлы ремонтопригодны и легки в обслуживании.
Котельное оборудование зависит от типа котельной и типа используемого топлива. Твердотопливные водогрейные котлы бывают следующих типов топок — ручные, полумеханические и механические.
О мощности котла судят по его поверхности нагрева. Под таковой подразумевают ту часть поверхности котла, которая снаружи омывается непосредственно огнём или горячими дымовыми газами, а внутри омывается теплоносителем, который воспринимает тепло с целью дальнейшей его передачи потребителю. Наиболее важной частью котла является топочная камера. Целесообразная подача топлива вместе с необходимым для его сгорания воздухом являются основными условиями для правильного конструирования топочной камеры.
Преимущества котлов производства ООО «БАРНАУЛЭНЕРГОМАШ»
- Котлы оснащены топочной камерой с вихревым дожиганием, с дополнительной системой сопел острого дутья;
- За котельным агрегатом устанавливается система возврата уноса (СВУ), позволяющая вернуть в топочную камеру котла не сгоревшие частицы топлива;
- Котлы имеют полную готовность при установке в котельной. Заводская готовность предусматривает, укомплектованность соплами острого дутья и СВУ;
- Высокий к.п.д. – более 81%;
- Малый расход топлива, за счет внедрения в топочный процесс дополнительных технологических решений (вихревое дожигание, СВУ и пр.);
- Низкая температура уходящих газов, за счет дополнительной установки воздухоподогревателя;
- Невысокая масса котлов (на 1МВт около 2,9 тонн);
- Терпимость к химическому составу воды;
- Обязательный контроль качества изготовления, гидравлические испытания на специальном стенде.
В конструкции котлов применен такой профиль топочной камеры, в котором удержание частичек уносимого из слоя полифракционного топлива основывается на инерционном принципе сепарации. Реализованный в топочном процессе принцип инерционной сепарации позволяет существенно снизить механический и химический недожог топлива, повысить технико-экономические и экологические характеристики котла. Используется совместное слоевое и вихревое сжигание топлива. При этом крупные фракции топлива сгорают в слое, а мелкие выносятся с потоком воздуха в объем топочного пространства, где удерживаются в вихре до полного выгорания. Вихревая аэродинамика в топке и дожигание летучих организуется с помощью применения системы острого дутья. Образующийся в процессе горения шлак удаляется в короб шлакоудаления.
Водогрейные котлы ООО «БАРНАУЛЭНЕРГОМАШ» выполнены в легкой изоляции и газоплотном исполнении, что не требует затрат на обмуровку, обеспечивая их полную готовность при установке в котельной. И существенно снижает потери тепла котлоагрегата в окружающую среду.
Все тепловые расчеты котлов выполнены под конкретный вид топлива, используемый в данном регионе. Благодаря высокому к.п.д. (более 81%), котлоагрегаты имеет низкий расход топлива, по сравнению с котлами той же мощности других производителей. Расчет котлов выполнен в соответствии с нормативными методами, рекомендованными ЦКТИ им. И.И. Ползунова – тепловым, аэродинамическим и гидравлическим расчетами котлов. Расчет элементов котлов, работающих под давлением, на прочность выполнен в соответствии с РД-10-249-98 «Нормы расчета на прочность стационарных котлов трубопроводов пара горячей воды», утвержденным Госгортехнадзором России.
Исследования ЦКТИ им. И.И. Ползунова показали определяющее влияние скорости теплоносителя на процесс накипеобразования. Механизм накипеобразования заключается в отложении солей при пристенном кипении в застойных зонах на поверхности трубы. Скорость теплоносителя реализованная в данной гидравлической схеме 0,8-1,5 м/с делает пристенное кипение в трубах маловероятным и как следствие уменьшает накипеобразование.
Высокие скорости рабочих сред, малые диаметры труб конвективных поверхностей нагрева, выполняемых в виде плотного шахматного пучка, позволяют интенсифицировать теплообмен, и уменьшить размеры котельного блока. Конвективные поверхности нагрева котлов, выполненные из змеевиков флажкового типа, обеспечивают повышенную прочность и надежность в работе. Рассчитанный объем топочной камеры с вихревым дожиганием обеспечивает полное выгорание топлива, при минимальном механическом и химическом недожоге. Дополнительно в котельной установке имеется система возврата уноса.
Заявленное высокое КПД, низкая металлоемкость котлов, номинальная мощность, минимизация процесса накипеобразования полностью подтверждается тепловым и гидравлическим расчетами, а также отчётами пуско-наладочных работ.
Механизация котельно-топочного процесса
Особенностью водогрейных котлов производства «Барнаулэнергомаш» является высокая степень механизации котельно-топочного процесса. Работа котлоагрегата может быть организована в полуавтоматическом режиме, или в полностью автоматическом режим, без присутствия обслуживающего персонала котельной.
Котельные установки мощностью от 0,3 МВт до 0,9 МВт
Работают в полностью автоматическом режиме, без обслуживающего персонала, или в полуавтоматическом режиме, когда периодически требуется наличие персонала для обслуживания топочной камеры, с целью сброса очаговых остатков в систему шлакзолоудаления. Тепловая энергия в обоих случаях вырабатывается путем сжигания твёрдого органического топлива в специальной ретортной топке ТРДА. В данном случаи степень автоматизации зависит от вида топлива, и его фракционного состава.
Котельные установки мощностью от 1,0 МВт до 3,5 МВт
Работают преимущественно с топками ТМУ (модифицированными ТШПМ). Топки ТМУ оснащены независимыми питателями топлива и расширенной зоной подсушивания топлива. Толкатель (питатель) представляет собой толкающий стол, движущийся поступательно (вперед и назад) сдвигая порцию топлива из бункера на решетку.
Образующаяся шлако- и золокомпоненты накапливаются на колосниках в задней части механического блока топки. Дальнейший механизированный процесс предполагает удаление шлака и золы в канал ШЗУ и вывод за пределы котельной в золоотвал или бункер накопитель.
Котельные установки мощностью от 3,0 МВт до 5,0 МВт
оснащаются специальными с топками ТНФГ (Топка наклонная форсированного горения). Данная топка представляет собой адаптированный вариант слоевой топки с наклонным участком для работы на низкосортных топливах. В ее состав входят располагаемые конструктивно отдельно питатель и шурующая планка, что в свою очередь обеспечивает возможность работы котла на топливах, имеющих высокую влажность. Так же топка ТНФГ способна работать и на углях и биотопливах плохого качества.
Принцип работы топки ТНФГ состоит в том, что при помощи питателя можно подать топливо независимо от шурующей планки, что позволяет поместить в котел столько топлива сколько необходимо, исходя из условий качества сжигаемого топлива и подключенной нагрузке на котел. Шурующая планка в свою очередь перемешивает топливо, что позволяет интенсифицировать процесс горения, так же она смещает недогоревшее топливо и золовые частицы в зону дожигания, а на их место добавляет свежую порцию горючего. Благодаря наличию камеры догорания потери с механическим недожогом в котле сведены к минимуму. Отсюда данная установка имеет высокий КПД, и возможность работы в тяжелых эксплуатационных условиях.
Котельные агрегаты, оснащенные такой топкой, имеют высокую степень автоматизации.
Котельные установки мощностью от 4,0 МВт до 20,0 МВт
могут оснащается топками с подвижными механическими колосниковыми решетками, прямого и обратного хода, типа ТЧЗМ и ТЛЗМ. На котлы чуть меньшей мощности, по желанию Заказчика, может быть установлена топка ТЛПХ.
Котельная установка помимо блока котла и топочного устройства включает в себя тягодутьевое оборудование (вентилятор, дымосос), газовый тракт с системой золоулавливания, группу безопасности котла, и систему автоматического управления топочным процессом и всем котельным агрегатом.
Оператор в такой котельной следит за основными параметрами котлоагрегата, регулирует функциональность котельной установки, управляет тепловой мощностью котельной за счет количества подаваемого топлива в топочную камеру котлов и своевременным удалением шлака.
Котельный завод Барнаулэнергомаш производит котлы с механизированными топками марок КВм-ШП, КВм-ТНГФ, КВм-РТ и котлы серии «Гефест». Полный модельный ряд оборудования и конкретные характеристики каждой позиции можно уточнить у наших менеджеров.