9.5. Вспомогательные и утилизационные котлы

На судах с главными дизельными или дизель-электрическими энергетическими установками, для получения пара и горячей воды для собствен­ных нужд, устанавливают вспомогательные и утилизационные котлы.

Обычно вспомогательный котел включается при стоянке судна, а для получения пара в таком котле сжигается мазут.

В ходовом режиме судна, для получения пара, в утилизационном кот­ле, используется энергия отработанных газов, уходящих из главных двигате­лей (иногда и из вспомогательных).

На рис. 1.4. показана схема водотрубного вспомогательного котла 13 с естественной циркуляцией и утилизационным котлом 6 с принудительной циркуляцией и с собственным сепаратором пара 9. Утилизационный котел предназначен для снабжения перегретым паром турбогенератора и насы­щенным паром всех остальных судовых потребителей на ходу. Перегретый и насыщенный пар поступают по трубам 7 и 2, соответственно по трубе 4 отбирается насыщенный пар на паротушение. Питание обоих котлов (вспо­могательного и утилизационного) осуществляется питательными насосами 10 (один из них резервный) из теплого ящика 11.

Рис. 1.4. Схема вспомогательного и утилизационного котлов с паровыми и водяными трубопроводами

Широкое распространение на судах получили утилизационные котлы с принудительной циркуляцией водотрубного типа. Принудительную цирку­ляцию обеспечивают насосы 8 (один из них резервный). Излишки пара из котла, а также отработавший пар от всех потребителей сбрасываются в кон­денсатор турбогенератора или в специальный конденсатор – с помощью клапана 5. Утилизационный котел снабжен арматурой и перепускными тру­бами, которые позволяют отключать отдельные его секции поверхностей нагрева. В случае аварийной остановки ГД предусмотрены электромагнитные клапаны 3 для быстрого отключения потребителей насыщенного пара. Из конденсаторов конденсат подается конденсатным насосом по трубе 12 в теплый ящик 11, в который поступает и добавочная (подпиточная) вода, подаваемая из цистерны котельной воды насосом 1. В теплом ящике обычно устанавливают фильтры для очистки питательной воды, от загрязняющих ее примесей (ила, шлама и масла).

Утилизационные котлы – представляют собой группу котлов, предназначенных для использования тепла дымовых газов, отходящих от судовых ДВС и ГТУ. В зависимости от количества сжигаемого топлива в таких установках температура дымовых газов за ними колеблется в пределах 260 ÷ 450 °С. Производительность котлов - утилизаторов колеблется в широких пределах и может быть равная производительности котлов работающих при сжигании топлива. В судовой энергетике котлы-утилизаторы работают с принудительной циркуляцией воды через поверхности нагрева. Они, как и обычные котлы, состоят из испарительных поверхностей нагрева, водяных экономайзеров и пароперегревателей. Ввиду относительно невысокой температуры газов, поступающих в котел, пароперегреватель в котлах - утилизаторах размещают перед кипятильным пучком труб. Поверхность нагрева в таких котлах выполняют преимущественно змеевикового типа. Однако выполняют и с вертикальными трубами, внутри которых движутся дымовые газы. В змеевиковых поверхностях нагрева газы омывают наружную поверхность труб, а внутри их движется нагреваемая среда (вода, пароводяная смесь, пар).

Помимо своего основного назначения утилизационные котлы выполняют дополнительную функцию искроуловителя и глушителя газодинамического шума дизеля.

В современной практике на транспортных судах с дизельными установками применяют две схемы утилизации тепла отходящих газов:

- система с обычной утилизацией тепла, в которой насыщенный пар (Р = 0,4 ÷ 0,7 МПа) расходуется на общесудовые и бытовые потребители.

- система с глубокой утилизацией тепла, в которой насыщенный пар перегревают и направляют в турбогенератор.

Первая схема простая, ее применяют на всех морских и речных теплоходах, где котел имеет цилиндрическую форму.

Для отделения пара и воды в котельном агрегате предусмотрен сепаратор. Утилизационные котлы работают только на ходовом режиме, а при глубокой утилизации тепла могут заменить один дизель-генератор на турбогенератор.

Контрольные вопросы

1. Для каких целей на судах применяются парогенераторы (котлы)?

2. Что следует понимать под котельной установкой?

3. В чем заключается различие между водотрубными и газотрубными котлами?

4. Что относят к основным эксплуатационным показателям главных паровых котлов?

5. Что представляет собой испарительность топлива?

6. Чем характеризуется относительное водосодержание?

7. Чему обычно равняется относительное водосодержа­ние судовых водотрубных котлов?

8. Из чего состоят современные паровые котлы?

9. Для чего предназначен пароперегреватель?

10. Для чего устанавливают водяной экономайзер и воздухоподогреватель?

11. Назначение воздухоподогревателя.

12. С помощью чего образуется котельный агрегат?

13. Что относится к вспомагательным механизмам и устройствам, обслуживающим котельный агрегат?

14 Для чего предназначены дутьевые вентиляторы?

15.Назначение питательной установки?

16. В связи с чем, каждую котельную установку оборудуют запорными, регулирующими и предохранительными устройствами, а также контрольно-измерительными приборами и системами автоматизации процессов?

17. С какой целью на судах устанавливают вспомогательные и утилизационные котлы?

18. Объяснить схему вспомогательного и утилизационного котлов с паровыми и водяными трубопроводами.

19. Что представляют собой утилизационные котлы? Назовите их основные и дополнительные функции?