Компоновки котлов
Общие соображения и примеры компоновки котлов. Для топок ПМЗ-РПК, ПМЗ-ЛЦР, ПМЗ-ЧЦР, могут применяться нормальные низкие компоновки котлов с транспортабельными котлами как наиболее простые и требующие меньшей высоты котельной. Увеличение топочного объема для этих топок путем подъема котлов на 2 - 3 м обычно не дает существенного снижения потери с уносом и поэтому, за исключением специальных случаев, себя не оправдывает. Подъем котлов целесообразно производить только для старых реконструируемых установок при явно коротком пути факела.
Топки ПМЗ-РПК обычно хорошо вписываются в габариты водотрубных котлов аналогично ручным решеткам. Для жаротрубных котлов возможно применение выносных топок. Топочные камеры следует выполнять полностью открытыми. Может быть полезен лишь небольшой задний свод высоко над решеткой, не мешающий забросу топлива. Как правило, необходимо экранировать топки, причем следует стремиться использовать нижние коллекторы боковых экранов в качестве охлаждаемых панелей решетки.
При расположении этих коллекторов ниже уровня решетки, например у котлов ДКВр, роль охлаждаемых панелей для топок ПМЗ-РПК могут выполнять трубы экранов.
Топки ПМЗ-РПК в некоторых случаях успешно работают с неэкранированными топочными стенами и без охлаждаемых панелей, так как шлаки благодаря их рыхлой структуре (при правильном воздушном режиме горящего слоя) несильно прилипают к обмуровке и обычно не препятствуют повороту колосников.
Отсутствие экранирования повышает температурный уровень в топке и для некоторых углей может приводить к сплавлению шлаков на решетке. Кроме того, внутренняя футеровка не экранированных стен подвергается разрушению и требует периодических ремонтов (через 1 - 2 г).
При сжигании антрацита раньше рекомендовались по краям решетки зажигательные пояса высотой до 1 м, выполняемые из шамотного кирпича или торкрета. Опыт эксплуатации показал, что применение их хотя и улучшает условия зажигания антрацита, в то же время приводит к образованию сплавленных шлаков. Поэтому устройство таких поясов следует признать нецелесообразным.
Топки ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР тоже хорошо размещаются под водотрубными котлами. За габариты котла выступает только фронтовой кожух решетки.
Экранирование стен для этих топок является обязательным. Задний экран целесообразно доводить до самого низа стены, чтобы на нее не налипал шлак. Нужно иметь в виду, что наличие в топке больших неэкранированных поверхностей может приводить при работе на каменных углях к сплавлению шлака и ухудшению горения. Следует избегать незащищенных экранами откосов обмуровки над колосниковым полотном, так как на них будут образовываться шлаковые наросты.
При применении специальных охлаждаемых панелей их необходимо включать в циркуляцию котла. Охлаждение панелей проточной водой нерационально из-за большого расхода воды и дополнительной потери тепла.
На рис. 11-1 - 11-3 показаны компоновки котлов с топками ПМЗ-РПК, ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР.
Рис. 11-1. Котел ДКВР - 4 с топкой ПМЗ-РПК.
Компоновки котлов ДКВР вертикально-водотрубные с двумя продольными барабанами. Выпускаются пяти типов номинальной паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5; 10 и 20 т/ч на давление 13 ати. За исключением первого типа, они могут поставляться по желанию заказчика с пароперегревателем, при перегреве пара до 250° С. По особому заказу изготовляются котлы на повышенное давление 23 и 39 ати. Внутренний диаметр барабанов 1000 мм, наружный диаметр кипятильных труб 51 мм.
Первые три типа котлов имеют транспортабельное исполнение (перевозятся по железной дороге в полностью собранном виде). Размер по высоте от низа опорной рамы конвективного пучка до оси верхнего барабана составляет 3390 мм, размер между осями барабанов 2750 мм, размер между осями нижних коллекторов боковых экранов 2100 и 2930 мм.
Компоновки котлов на рис. 11-1 и 11-2 даны в тяжелой обмуровке, однако следует иметь в виду, что в ближайшем будущем большая часть котлов будет поставляться в облегченной обмуровке и металлической обшивке.
Рис. 11-2. Котел ДКВР-10 с топкой ПМЗ-ЛЦР.
Рис. 11-3. Котел ДКВР-20 с топкой ПМЗ ЧЦР.
Котлы ДКВР-10 и ДКВР-20 изготовляются высокими (размер от пола котельной до оси верхнего барабана равен 5715 мм). Поставка их предусмотрена в виде объемных блоков.
Топочные камеры у всех котлов ДКВР образуются боковыми экранами шатрового типа. Котлы ДКВР-10 и ДКВР-20 имеют, кроме того, задний и передний экраны.
Характерной особенностью котлов ДКВР паропроизводительностью 2,5 - 10 т/ч является то, что разворот газов в конвективном пучке осуществляется в горизонтальной плоскости. Между топкой и конвективным пучком предусмотрена камера догорания, предназначенная для удлинения пути газов и обеспечения завершения их горения в пределах топки. Эта камера отделяется от основного топочного объема шамотной стенкой толщиной в один кирпич. Газы выходят из котлов через боковое окно в задней стене. Можно также сделать выход их вниз или наверх.
У котла ДКВР-20-13 газы проходят котельный пучок напрямую в горизонтальном направлении.
Типовые компоновки предусматривают установку опорных рам котлов ДКВР-2,5, ДКВР-4 и ДКВР-6,5 на кирпичную кладку высотой 360 мм от пола котельной, чтобы нижние коллекторы боковых экранов располагались на уровне колосниковых решеток и выполняли роль охлаждаемых панелей.
В качестве хвостовых поверхностей нагрева к котлам ДКВР паропроизводительностью 2,5 - 10 т/ч, как правило, предусматриваются чугунные водяные экономайзеры. Для котлов паропроизводительностью 20 т/ч при сжигании бурых углей целесообразно применение комбинированных хвостовых поверхностей нагрева, состоящих из водяного экономайзера и воздухоподогревателя.
Котлы СУ-15 и СУ-20 (рис. 11-4) - энергетические, паропроизводительностью 15 и 20 т/ч с давлением пара 39 или 23 ати, температурой перегретого пара 445.° С, температурой питательной воды 145° С. Они поставляются в виде объемных блоков. Котельный агрегат включает в себя двух барабанный вертикально-водотрубный котел с поперечными барабанами, пароперегреватель, стальной змеевиковый экономайзер и трубчатый воздухоподогреватель. Внутренний диаметр барабанов - 1200 мм, наружный диаметр кипятильных труб - 51 мм. Топочная камера целиком экранирована. В конструкции котла предусмотрены специальные охлаждаемые панели по бокам решетки из двух труб, включенных в циркуляцию, причем нижние коллекторы боковых экранов скрыты в обмуровке. Высота от пола котельной до оси верхнего барабана - 6570 мм. Размер между коллекторами боковых экранов - 2930 мм. Температура горячего воздуха 160° С.
Рис. 11-4. Котел СУ-20 с топкой ПМЗ-ЧЦР.
Все серийные котлы при компоновках с топками ПМЗ-РПК, ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР оборудуются устройствами возврата уноса и острого дутья. Данные устройств возврата уноса приведены в § 9-1 (табл. 9-2). Системы острого дутья применяются следующие:
У котла ДКВР-20-13 сопла размещаются в задней стене топки под сводом, причем в своде делаются окна над соплами. Это преследует цель организации рециркуляции газов и частиц уноса в вертикальной плоскости вокруг свода.
Котлы ДКВР при компоновках с указанными топками могут устанавливаться без зольного этажа или подвала, если предусматривается мокрое скреперное шлакоудаление. Зола из под решеточного пространства, заносимая туда колосниковым полотном, должна периодически смываться водой в скреперный канал. Котлы СУ-15 и СУ-20 из-за наличия большого бункера под конвективным пучком к такой установке не приспособлены.
На рис. 11-5 и 11-6 показаны котлы ДКВР-10-13 и ДКВР-20-13 с топками ЧЦР для сжигания антрацитов. В топочных камерах выполняется развитый низко опущенный задний свод, который перекрывает 58 - 64% активной длины решетки. Трубы заднего экрана, поддерживающие свод, закрыты на наклонном участке фасонными кирпичами ("восьмерками"). Первая дутьевая зона решетки наглухо зашивается стальным листом. Котлы оборудуются устройствами возврата уноса и острого дутья.
Рис. 11.5 Котел ДКВР 10 с топкой ЧЦР.
Рис. 11.6 котел ДКВР 20 с топкой ЧЦР.