Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ПАРОВОЙ КОТЕЛ

Устройство, имеющее топку, обогреваемое газообразными продуктами и предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного. Рабочее тело подавляющего большинства паровых котлов — вода. Упоминания о паровом котле как о парогенераторе, отделенного от топки, встречаются в работах итальянца Дж. делла Порта (1601), француза С. де Ко (1615), англичанина Э.С. Вустера (1663). Ранние конструкции паровых котлов по форме напоминали шар и предназначались для варки пищи. Конструкции современных паровых котлов сложились в процессе изменения форм выпускавшегося до 2-й половины XIX в. простейшего цилиндрического парового котла. В дальнейшем развитие паровых котлов шло по двум направлениям: увеличение числа потоков газов (внутренней поверхности нагрева) — газо- и жаротрубные котлы и увеличение числа потоков воды и пара (внешние поверхности нагрева) — водотрубные котлы. Первые газотрубные паровые котлы представляли собой цилиндрические сосуды, в которые первоначально вставляли 1, 2 или 3 трубы большого диаметра (жаровые трубы), а впоследствии десятки труб значительно меньшего диаметра (дымогарные трубы), по которым проходил газ. Увеличение площади поверхности нагрева газотрубных паровых котлов происходило в габаритах первоначельного цилиндрического котла или даже меньших. Следствием этого явилось некоторое повышение паропроизводительности котла и улучшение передачи теплоты от дымовых газов к поверхности нагрева, приводившее к снижению температуры газов на выходе из парового котла, т.е. к повышению кпд. Газотрубные паровые котлы отличались от цилиндрических относительно малыми размерами и высокими кпд (60%), однако паропроизводительность их, ограничиваемая габаритами, не превышала нескольких т/ч, а конструктивные особенности ограничивали давление пара в котле в 1,5—1,8 МПа. Поэтому газотрубные паровые котлы полностью вытеснены из стационарных установок водотрубными паровыви котлами, создание которых шло путем увеличения числа цилиндров, составляющих котел. Вначале число цилиндров относительно большого диаметра доходило до 3—9, затем число цилиндров небольшого диаметра, превратившихся в кипятильные,а в дальнейшем и в экранные трубы, составляло десятки и сотни. Увеличение площади поверхности нагрева водотрубных паровых котлов сопровождалось ростом их габаритов, в первую очередь высоты, многократным возрастанием паропроизводительности, уменьшением удельного расхода металла, повышением параметров пара и кпд. Со 2-й половины XIX в. выпускали камерные и секционные горизонтально-водотрубные паровые котлы с естественной циркуляцией, у которых кипятильные трубы были расположены с наклоном к горизонту. Камерные паровые котлы состояли из одного или нескольких барабанов, подсоединенных к ним сборных камер и пучков кипятильных труб, ввальцованных в камеры. Замена плоских камер отдельными секциями, в которые ввальцовывали по одному ряду труб, позволила повысить давление пара, а с увеличением числа секций, из которых собирался котел, и площадь поверхности нагрева. Получившие широкое распространение пылеугольные топки повлияли на развитие конструкций паровых котлов, значительно повысив его паропроизводительность. Внедрение камерных топок привело к созданию топочных экранов, расположенных на стенах топочной камеры.
Паровые котлы в зависимости от рабочего давления, МПа, делят на 4 группы: низкого (0,9—1,4), среднего (2,4—4,0), высокого (9—14) и сверхвысокого, закритического; в зависимости от паропроизводительности, т/ч, — на три: малой (до 25), средней (35—220) и большой. Широко распространены в различных отраслях промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве паровые котлы ДКВР (двухбарабанные, водотрубные, реконструированные) производительностью 2,5—35 т/ч, абсолютным давлением 1,4 и 2,4 МПа с температурой пара 250—370 С. Котлы выпускают с топками для сжигания твердого (в слое), жидкого котельного и газообразного топлива. Наличие в котлах развитого кипятильного пучка обеспечивает глубокое охлаждение продуктов сгорания, в результате чего достигается высокая их экономичность. Экранированная топочная камера обеспечивает интенсивный теплообмен продуктов сгорания с экранными поверхностями нагрева, а небольшие тепловые напряжения экранов — надежность и длительность работы обмуровки котла. Плотное расположение кипятильных труб малого диаметра в пучке — характерная особенность этих котлов. Движение газов в котлах — горизонтальное с несколькими поворотами. Паровые котлы серии Е (КЕ) на твердом топливе давлением 1,4 и 2,4 МПа поставляют блоками в собранном виде с обвязочным каркасом без обмуровки и обшивки. Основными элементами котлов Е (КЕ) являются: верхний и нижний барабаны, боковые экраны и конвективный пучок. В котлах применена схема одноступенчатого испарения. Питательная вода из экономайзера подается в верхний барабан, откуда по задним обогреваемым трубам кипятильного пучка сливается в нижний барабан, а затем по перепускным трубам в камеры левого и правого экранов. Пароводяная смесь из экранов поступает в верхний барабан под уровень воды, в результате чего происходит барботаж пара через слой воды. Отсепарированный пар направляется в паропровод. Применение плотных экранов позволило заменить тяжелую обмуровку на боковых стенах котлов натрубной. Газомазутные вертикально-водотрубные паровые котлы типа Е (ДЕ) вырабатывают пар давлением 1,4 и 2,4 МПа, их топочная камера размещена сбоку от конвективного пучка. Основные части этих котлов: верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтальный, боковой и задний экраны, образующие топочную камеру. Недостатки котлов ДЕ: повышенные аэродинамические сопротивления и расход электроэнергии на тягу, а также загрязняемость конвективных пучков при работе на жидком топливе.

Экспертиза

на главную