Экономайзеры
При переводе котельной на водогрейный режим, как указывалось, тепловая схема котельной упрощается, в частности, за счет исключения пароводяных подогревателей: вода из теплосети обычно подается непосредственно в котлы. В этом случае необходимо отдельно рассмотреть работу существующих экономайзеров. Водяной экономайзер можно включить в теплосеть параллельно котлу (рис. 2а) или последовательно с котлом (рис. 2б). Параллельное включение несколько сложнее в эксплуатации — экономайзеры необходимо включать и выключать по воде отдельно от котла. Поэтому, как правило, используют схему 2б. По любой схеме при наладке следует отрегулировать степень открытия байпаса так, чтобы температура воды на выходе из экономайзера не была слишком высокой (обычно не более 90°С), иначе возможны гидроудары в экономайзере. Вообще, при переходе на теплоноситель с более низкой температурой (температура пароводяной смеси в паровом котле 160–180°С, средняя температура воды в водогрейном котле — от 70 до 110°С) экономичность котла повышается и соответственно уменьшается потребность в дополнительной утилизации тепла. Поэтому следует рассматривать необходимость внутренней переделки экономайзера.
Чугунные экономайзеры для подогрева питательной воды паровых котлов представляют собой несколько горизонтальных рядов оребренных труб, причем для подогрева питательной воды паровых котлов трубы в горизонтальных рядах включены по воде последовательно (см. рис. 2б). Чтобы обеспечить более эффективный подогрев сетевой воды, в теплофикационных экономайзерах все трубы горизонтальных рядов включают параллельно (см. рис. 2а). При переводе котлов на водогрейный режим для работы в температурном графике 150–70°С с расчетными нагрузками по теплу обычно предусматривают переделку существующих питательных экономайзеров на теплофикационную схему с параллельным движением воды в трубах (см. рис. 2а). Это требует установки дополнительных коллекторов и переключения калачей, соединяющих между собой оребренные трубы. Поскольку температура продуктов сгорания на выходе из котлов, предназначенных для работы в водогрейном режиме с частичной загрузкой или с пониженным температурным графиком, достаточно низка, необходимости в переборке экономайзера нет. Для котлов, работающих с реальной температурой подогрева воды до 80–90°С и с частичной нагрузкой, температура продуктов сгорания на выходе из котла редко превышает 140–170°С. Учитывая, что падение температуры продуктов сгорания ниже этих значений ухудшает рассеивание факела выбросов и надежность работы дымовых труб, в случае эксплуатации котлов с неполной нагрузкой и низкой температурой подогрева воды следует рассматривать целесообразность полного отключения водяных экономайзеров по воде и продуктам сгорания.
Схема перевода на водогрейный режим
Схема КИСИ. Перевод котлов ДКВР-2,5; ДКВР-4 и ДКВР-6,5 – по схеме а, ДКВР-10 – по схеме б. В верхнем барабане установлены две перегородки, а в нижнем – одна.
Первым по ходу воды идет экономайзер, а затем вода подается в нижние коллекторы топочных экранов. Затем вода из фронтового отсека верхнего барабана по необогреваемому трубопроводу подается в нижний барабан. Затем используется схема Бражникова со смещенным на один шаг перегородками. Выход воды происходит из среднего отсека верхнего барабана. Схема КИСИ совмещает идеи Уралэнергочермета (в части первоначального входа в экраны топки и переброса по специальному трубопроводу в нижний барабан) и Бражникова (количество перегородок и смещение задней перегородки верхнего барабана на один шаг вперед по сравнению с перегородкой в нижнем барабане).
В трубах экранных контуров скорость составляет (в среднем по разным котлам) 0,235 м/с, в подъемных трубах конвективного пучка – 0,088 м/с.
В опускных трубах конвективного пучка скорость варьировали от 1 до 3 м/с путем удаления части труб опускного ряда.
На котле ДКВР-10 вода после экономайзера вода сначала направляется в распределительный общий коллектор, к которому уже подключены все четыре нижних коллектора топочных экранов. Перепуски подбирают таким образом, чтобы суммарное гидравлическое сопротивление экранов было примерно одинаково и вода распределялась между ними пропорционально поверхности нагрева.
Схема ПТП «Уралэнергочермет»
Схема ПТП «Уралэнергочермет». В средней части верхнего барабана устанавливается одна сплошная перегородка. Сетевая вода направляется в нижние коллектора топочных экранов, по экранным трубам попадает во фронтовой отсек верхнего барабана, затем по необогреваемому трубопроводу перебрасывается в экономайзер, после экономайзера – в нижний барабан, по трубам конвективного пучка – в заднюю часть верхнего барабана, откуда уходит к потребителю.
Расход воды для котла ДКВР-2,5 – 40 м3/ч, для ДКВР-4 – 65 м3/ч; для ДКВР-6,5 – 80 м3/ч. При этом скорости воды составляют: в подъемных трубах кипятильного пучка – 0,03 м/с; в трубах топочных экранов – 0,19 м/с; в экономайзере – 1,06 м/с.