3.2. Паровые котлы серии ке

Паровые котлы серии КЕ – это двухбарабанные агрегаты с естественной циркуляцией, слоевыми топками паропроизводительностью 2,5-25 т/ч, которые предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара давлением 1,4 и 2,4 МПа 1, 2. Котлы этой серии работают на каменных и бурых углях, имеют длинный верхний и укороченный нижний барабаны внутренним диаметром 1000 мм и толщиной стенки 13 мм, которые расположены в одной вертикальной плоскости. Передняя часть верхнего барабана изолирована и расположена над топочной камерой. Более подробно конструкцию котлов серии КЕ рассмотрим на примере котла КЕ от 2,5 до 10 тонн пара в час, эскиз которого изображен на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Котел типа КЕ паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5 и 10 т/ч

Основные характеристики котлов серии КЕ приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Технические характеристики котлов серии ке

Параметр	Тип котла
	КЕ-2,5	КЕ-4	КЕ-6,5	КЕ-10	КЕ-25
Паропроизводительность D, т/ч	2,5	4	6,5	10	25
Давление пара, МПа	1,4
Характеристика пара	Насыщенный
Газовое сопротивление котла при топливе, Па – каменный уголь – бурый уголь	546 –	1123 1460	1120 1458	1284 1542	1227 –
Площадь зеркала горения Fзг, м2	2,75	3,3	4,4	6,4	13,4
Площадь поверхности стен топки Fст, м2	37,2	38,57	44,52	57,3	113
Площадь поверхности экранов топки Fэк, м2	19,12	20,51	24,78	30,3	92,1
Объем топки, м3	10,47	12,03	14,77	22,6	48,7
Глубина топки, мм	1605	1800	2077	2105	2170
Ширина топки, мм	2270			2874	2710
Диаметр экранных труб, мм	51×2,5
Шаг труб боковых экранов, мм	55
Площадь поверхности котельных пучков Fкп, м2	62	94	149	214	418
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2	0,38	0,59	0,95	1,15	–
Расположение труб конвективных пучков	коридорное
Диаметр труб конвективных пучков, мм	51×2,5
Высота газоходов 1-го и 2-го пучка, м	2,1
Поперечный шаг труб котельного пучка, мм	90				220 и 110
Продольный шаг труб котельного пучка, мм	110				95
Число рядов труб по оси барабана 1-го котельного пучка	7	9	14	17	3шах.+ 49кор.

Продолжение табл. 3.3

Число рядов труб по оси барабана 2-го котельного пучка	4	6	9	11
Число рядов труб котельного пучка поперек барабана	18			20
Габаритные размеры (с площадками и лестницами), м: длина ширина высота	5,1 4,5 4,15	6,4 4,5 1,15	7,7 4,5 4,15	8,5 4,5 4,15	13,6 6,0 6,0
Масса в объеме заводской поставки, кг	9817	11335	13946	16668	39212

Топочная камера 1 у котла образована плотными боковыми экранами из труб диаметром 51×2,5 мм с шагом между трубами 55 мм, фронтальной 2 и задней 3 стенками, выполненными из огнеупорного кирпича (без экранов). Боковые экраны закрыты натрубной обмуровкой (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Схема обмуровки боковых экранных труб котлов типа КЕ:

1 – экранные трубы; 2 – шамотобетон; 3 – металлическая сетка; 4 – минеральная вата; 5 – металлический штырь с шайбой и гайкой; 6 – магнезиальная обмазка

Обмуровка состоит из слоя шамотобетона по сетке, теплоизоляционного слоя из минераловатных плит и герметизирующего слоя из магнезиальной обмазки. Топочная камера 1 у котлов, кроме котла КЕ-25, разделена длинной перегородкой 3 из шамотного кирпича, делящей ее на собственно топку 1 и камеру догорания 4. Это позволило повысить КПД котла за счет снижения потерь с химической и механической неполнотой сгорания топлива. Нижние коллекторы боковых экранов 5 расположены на уровне ленточной решетки обратного хода 6, на которую пневмомеханическим забрасывателем 7 подается уголь.

Котельный пучок 8 котла разделен на два чугунной перегородкой 9 по ходу движения газов для поддержания постоянных скоростей омывания пучка дымовыми газами и повышения коэффициента теплоотдачи от дымовых газов к поверхности труб. Поэтому движение дымовых газов идет поперек котла (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Схема движения продуктов сгорания в котлах КЕ паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5 и 10 т/ч:

1 – топочная камера; 2 – камера догорания; 3 – первый конвективный пучок; 4 – второй конвективный пучок; Т – топливо (уголь); В – воздух; ПС – продукты сгорания

Первый конвективный пучок 10 (см. рис. 3.6) устроен таким образом, что первый ряд труб пучка находится перед перегородкой 11, отделяющей камеру догорания от конвективного пучка, что необходимо учитывать при нахождении скоростей потока газов в пучке труб. Из второго конвективного пучка 12 дымовые газы удаляются через выходной газоход 13. Высота газоходов в котельных пучках для всех котлов типа КЕ составляет 2100 мм.

В водяном пространстве верхнего барабана размещены питательные трубы и штуцер для непрерывной продувки. Температура питательной воды составляет 100 С. Пароводяная смесь, образующаяся в экранных трубах и кипятильных трубах котельного пучка, поступает под уровень воды в верхнем барабане. Сепарация пара осуществляется в паровом объеме барабана и за счет применения дырчатого листа.

В котлах паропроизводительностью до 10 т пара в час используется схема одноступенчатого испарения, в котлах 10 и более т пара в час – двухступенчатая.

Все котлы серии КЕ паропроизводительностью свыше 4 т/ч оборудованы цепными чешуйчатыми или ленточными решетками обратного хода и пневмомеханическими забрасывателями. Котлы паропроизводительностью 2,5 т/ч комплектуются топкой с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой с поворотными колосниками. Для снижения потерь теплоты от механической неполноты сгорания (с уносом) топки оборудуются системой возврата уноса. Унос возвращается в топку при помощи эжекторов, получающих воздух от вентилятора острого дутья. Воздух в систему возврата уноса и в сопла острого дутья, расположенные в задней части топки, подается вентилятором, имеющим производительность 1000 м³/ч при полном напоре 3800 Па для котлов паропроизводительности до 25 т/ч и 2000 м³/ч при полном напоре 3800 Па для котла паропроизводительностью 25 т/ч.

Котлы серии КЕ, кроме котла КЕ-25, оборудованы для очистки поверхностей нагрева от золовых отложений стационарным обдувочным аппаратом с расположенной по оси котла вращающейся трубой, имеющей ряд сопел для выпуска через них пара. Для обдувки поверхностей нагрева используется пар при давлении перед соплами не менее 0,7 и не более 1,4 МПа.

Эскиз котла КЕ-25 приведен на рис. 3.9. Котел отличается от менее мощных тем, что не имеет камеры догорания и чугунной перегородки в конвективной части котла, поэтому дымовые газы из топочной камеры сразу поступают в котельный пучок и двигаются параллельно продольной оси котла к задней его стенке. Котлы оборудуются двумя предохранительными клапанами, один из которых контрольный, устанавливаемые сверху верхнего барабана.

Рис. 3.9. Котел типа КЕ паропроизводительностью 25 т/ч