
книги из ГПНТБ / Волковыский Е.Г. Экономия топлива в котельных установках
.pdfНа рис. 5-2 показан вариант переоборудования топки с цепной решеткой на сжигание газа с установкой подовых горелок с пере крытыми амбразурами. Колосниковая механическая решетка пере
крывается несколькими рядами шамотных кирпичей для |
предотвра |
|
щения пережога колосников с уплотнением для устранения |
присоса |
|
воздуха в топку. Горелочная щель образуется кладкой |
из |
шамот |
ного кирпича класса А первого сорта. Продукты сгорания |
выходят |
из горелочного устройства в горизонтальной плоскости, омывая под топки. В камере перекрытой амбразуры обеспечивается хо рошее перемешивание воздуха и газа при высокой температу ре, что способствует быстрому выгоранию горючих элементов.
Воздушные короба секционного дутья и решетка используются без переделок [Л. 72].
Недостатком подовых горелок является невоз можность быстрого пере- |хода с сжигания газооб разного на твердое топли во без демонтажа гореуючных устройств.
Ленгипроинж п р о е к т |
|
|||
• разработал |
вертикально- |
^Воздух |
||
щелевую |
горелку, |
приме |
||
няемую для |
экранирован |
Рис. 5-3. Вертикально-щелевая |
||
ных водотрубных |
котлов, |
горелка. |
||
которая |
по |
своей |
конст |
|
рукции близка к подовой, но устанавливается на боко вых стенах топки, что обеспечивает быстрый переход на сжигание резервного твердого топлива.
Вертикально-щелевая горелка (рис. 5-3) представля ет собой металлический короб /, в который вмонтирова ны две газораспределительные трубки 2 с газовыпуск ными отверстиями. Трубки размещены вблизи канала смесителя, представляющего собой вертикальную щель, прорезанную в обмуровке боковой стены. Ширина щели принимается равной 80 мм, высота ее в зависимости от
паропроизводительности котла |
составляет |
600, 700 или |
1 000 мм. Патрубок воздушного |
короба / |
присоединяет |
ся к воздуховодам от дутьевого вентилятора. На патруб^ ке устанавливается ручная заслонка.
Горелка работает следующим образом: струйки газа, вытекающие из газовыпускных отверстий, поступают в поток воздуха, направляющегося в щель от дутьевого
121
Т а б л и ц а 5-2
Основные размеры вертикально - щелевы х горелок (рис. 5-3)
Показатели
Ширина боковой стен
ки короба, мм . . .
Ширина фронтовой
Высота боковой стенки,
Высота короба горел-
Размеры патрубка, мм
Диаметр газораспреде лительных труб, мм
Число газовыпускных отверстий, «шт. . . .
Диаметр газовыпуск ных отверстий, мм Шаг газогорелочных отверстий, мм . . . .
Масса горелки, мм . .
Обоз
начение
А
Б
В
Г
ДХЕ
—
—
—•
—
2,5-13 |
|
Тип котла |
|
|
|
-13 |
О |
|
|
|
со |
|
СО |
|
|
Р-6,5 |
|
|
|
0. |
à |
в, |
ДКВР-20-13 |
|
в |
со |
m |
Ю |
|
|
|
|
ы |
|
600 |
700 |
700 |
750 |
600 |
400 |
400 |
400 |
400 |
400 |
670 |
670 |
770 |
1 090 |
1 090 |
920 |
920 |
1 020 |
1 340 |
1 340 |
200x400 |
200 x 400 |
200X403 |
250X400 |
250X400 |
42X3 |
42X3 |
42x3 |
48X3 |
57X3,5 |
41 |
41 |
48 |
70 |
66 |
2,2 |
2,0 |
2,3 |
2,4 |
2,7 |
14 |
14 |
14 |
14 |
15 |
76,23 |
74,15 |
89,25 |
79,15 |
109,74 |
вентилятора. Смесь газа я воздуха поджигается рас каленными стенками щели. Горение происходит в преде лах топочного .пространства при длине факела около 800 мм. Горелки работают устойчиво без отрыва пламени от щели при давлении газа в диапазоне от 140 до
с вертикально-щелевыми горелками.
123
2 250 мм вод. ст. и |
при давлении воздуха от 100 |
до |
130 мм вод. ст. При |
коэффициенте избытка воздуха а т |
= |
=1,1 потеря <7з отсутствует.
Втабл. 5-2 приведены основные размеры вертикаль но-щелевых горелок (по данным Ленгипроинжпроекта).
На котлах ДКВР-2,5-13 устанавливают по одной го релке на каждую сторону топки; на котлах ДКВР-4-! 13,
Рис. 5-5. Компоновка котла ДКВР-Ю-13 с вертикально-щелевыми горелками.
124
ДКВР-6,5-13 и ДКВР-10-13 — по две горелки на каждую сторону топки; на котлах ДКВР-20-13 — по три горелки.
Горелки |
располагают против имеющихся просветов |
||
экранных |
труб. Только на |
котлах ДКВР-4-13 и |
|
ДКВ-6,5 |
-13 |
требуется демонтаж |
двух экранных труб |
для одной лары горелок. На котлах ДКВР-20-13 горел ки устанавливают против просветов, образующихся при разводке восьми экранных труб и переносе шести рецир куляционных труб.
Для защиты конструкций котлов ДКВР-2,5-13, ДКВР-4-13 и ДКВР-6,5-13 от перегрева окна пневмо механических забрасывателей и шуровочные отверстия
закладывают |
огнеупорным |
кирпичом; |
на |
котлах |
ДКВР-10-13 |
и ДКВР-20-13 |
закладывают |
только |
окна |
пневмомеханических забрасывателей. Колосниковую ре шетку покрывают асбестовым картоном толщиной 5 мм, поверх которого засыпается бой огнеупорного кирпича
размером |
кусков не |
более 100 |
мм при |
высоте засыпки |
200 мм. |
В конце |
предтопка |
котлов |
ДКВР-10-13 и |
ДКВР-20-13 по всей ширине колосниковой решетки вы кладывают стенку из огнеупорного кирпича.
На рис. 5-4 показана компоновка вертикально-щеле: вых горелок в «отле ДКВР-6,5-13 с сохранением топки ПМЗ-РПК, а на рис. 5-5 компоновка горелок в котле ДКВР-10-13 с сохранением топки ПМЗ-ЧЦР.
5-3. П Е Р Е В О Д К О Т Л О В Н А С Ж И Г А Н И Е Ж И Д К О Г О Т О П Л И В А
В большинстве случаев перевод котлов на сжи гание мазута сопровождается демонтажем топочного устройства для твердого топлива, а освобождающийся объем нижней части топки используется для снижения теплового напряжения топочного объема (это снижение обычно не выходит за пределы, рекомендуемые норма ми) .
Основным методом сжигания жидкого топлива явля ется распыление его с помощью форсунок. От эффектив ности работы форсунок зависит качество перемешивания топлива с воздухом, своевременный прогрев и его вос пламенение, дальнейший процесс горения в топке. Весь необходимый для горения воздух должен быть подведен к корню факела.
Форсунки устанавливают на фронтальной стенке кот ла. Обычно устанавливают не менее двух форсунок. Же-
125
Рис. 5-6. Котел ДКВР-6,5-13 с топочной камерой для сжигания ма зута и газа.
лательно размещать их таким образом, чтобы расстоя ния от оси форсунок до боковых стен топки и ее пода были не менее 1 м. Практика подтвердила недопусти мость установки двух форсунок по одной вертикальной оси.
В случае применения ротационных форсунок допуска ется установка по одной форсунке на котел.
Если основным видом топлива является газ, а жидкое топливо используется в качестве резервного, применяют
126
комбинированные газомазутные горелки типов ГМГМ, ГМГ.Б, НГМГМ. Низконапорные горелки типа НГМГМ с воздушным распылением мазута обеспечивают возмож ность наиболее быстрого перехода с газа ,на мазут и наоборот. Совместное сжигание двух видов топлива не
экономично, так как при |
этом возрастают 'потери тепла |
от химической неполноты |
сгорания. |
На рис. 5-6 показан котел ДКВР-6,5-13 для сжигания жидкого и газообразного топлива. В топочной камере вместо решетки устанавливается шамотный под. В месте наиболее интенсивного излучения факела нижняя часть труб боковых экранов и их коллекторы закрыты огне упорным кирпичом.
Коэффициентполезного действия котлоагрегата, пе реведенного на жидкое топливо, несколько ниже к. п. д.
;яа газообразном топливе за |
счет загрязнения |
наружных |
|
поверхностей нагрева |
(при |
сжигании мазута |
температу |
ра газов за котлами |
Д К В Р |
на 50—80°С выше). |
5-4. П О В Ы Ш Е Н И Е П А Р О П Р О И З В О Д И Т Е Л Ь Н О С Т И К О Т Л О В
Иногда по условиям производства требуется зна чительное повышение паропроизводительности котель ной и быстрый ввод котельной в эксплуатацию. При на личии в котельной зольного помещения, позволяющего увеличить топочный объем за счет опускания пода топ ки, возможна реконструкция котлоагрегатов, сопровож дающаяся повышением паропроизводительности в 2—3 раза и более с одновременным повышением к. п. д.
На рис. 5-7 показан модернизированный котел ДКВР-6,5-13, паропроизводительность. которого повыше на до 20 т/ч. Реконструкция котла заключалась в следу ющем. За счет опускания пода топки до уровня золь ного помещения топочный объем увеличен до 53,7 м3; •стены топочной камеры и потолок полностью экраниро ваны; радиационная поверхность топки составила при
этом 79,3 м2; боковые и фронтовой |
экраны |
включены |
в выносные циклоны, установленные |
с каждой |
стороны |
котла; малые боковые экраны и задний экран подключе ны к верхнему барабану, который укорочен до разме ров нижнего. Перегородки в котельном пучке частично демонтированы, и он выполнен одноходовым; на фрон товой стене топки установлены в два ряда четыре ин-
127
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б |
ч и ц а 5-3 |
Характеристики модернизированного |
|
котла ДКВР-6,5 -13 [Л. 73] |
||||||||||
|
Наименование |
характеристик |
|
|
|
Расчетные |
скспери- |
|||||
|
|
|
|
л:ентальные |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Паропроизводительность, |
т/ч |
|
|
|
|
20 |
20 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
13,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
194 |
191 |
Низшая теплота сгорания топлива, ккал/м* |
. . |
100 |
95 |
|||||||||
8 000 |
8 000 |
|||||||||||
Температура |
воздуха, |
°С |
|
|
|
|
|
30 |
16 |
|||
Потеря |
тепла |
от |
химической |
неполноты |
сгора- |
1,5 |
0,0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Потеря |
тепла |
с |
уходящими |
газами, |
% . |
|
. . . |
7,97 |
7,1 |
|||
Потеря |
тепла |
в |
окружающую среду, |
% |
|
. . . |
1,3 |
1,3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
м3/ч |
. |
. . . |
89,23 |
91,6 |
|
Расход |
топлива |
(природный газ), |
1 590 |
1 385 |
||||||||
Тепловое ^напряжение |
топки, |
тыс. |
|
ккал/(м'-ч) |
273 |
206 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
390 |
388 |
Поверхность |
нагрева |
стального |
водяного |
эко |
168 |
159 |
||||||
|
|
|||||||||||
номайзера, |
м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
118 |
118 |
|
Поверхность |
нагрева |
чугунного |
экономайзера, |
177 |
177 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жекционные тазовые горелки среднего давления. Рекон струкция котла была выполнена в течение 3 мес. Характеристики модернизированного котла приведены в табл. 5-3.
На рис. 5-8 показан модернизированный с повышени ем паропроизводительности до 50 г/ч «отел ДКВР-10-13. Увеличение -паропроизводительности котла достигнуто путем следующих основных мероприятий: увеличение то почного объема до 94 м3 за счет зольного помещения; устройство двух выносных предтопков и расширение топ ки; размещение на фронтовой и задней стенках предтоп ков по четыре горелки; глубокое экранирование топочной камеры — устройство одного двухсветного, четырех боко вых, фронтового и заднего экранов; радиационная по верхность нагрева составила 137 м2\ установка выносных сёпарационных устройств циклонного типа для нижних боковых и двухсветного экранов; увеличение ширины газохода конвективного пучка до ширины топки и разме щение в образовавшихся пазухах двух гладкотрубных экономайзеров кипящего типа с поверхностью нагрева 146,4 м2, работающих как первая ступень подогрева пи-
9—1 |
129 |
А-А
Рис. 5-8. Модернизированный котел ДКВР-10-13 (повышение паро производительности до 50 г/ч).
тательной воды; установка за котлом гладкотрубного экономайзера кипящего типа с поверхностью 128 мг, ра ботающего как вторая ступень нагрева питательной воды, и чугунного теплофикационного экономайзера поверхно стью 1 180 м2; замена внутрибарабанных сепарационных устройств более эффективными, состоящими из жалюзи и дырчатого листа.
130