2.10. Водогрійні котли для централізованого теплопостачання

Водогрійні котли для централізованого теплопостачання випускаються в діапазоні потужностей від 35 до 209 МВт. Вони забезпечують температуру сітьової води на виході з котла, відповідну температурному графіку теплових мереж при тиску до 3 МПа.

Водогрійні котли для централізованого теплопостачання також конструктивно виконуються як водотрубними, так і газотрубними. Ці котли оснащуються сітьовими насосами для організації примусової циркуляції й працюють як на врівноваженій тязі, так і під наддувом.
Мал. 2.28. Схема стального водогрійного котла ПТВМ-50-1 теплопродуктивністю 58 МВт: 1,4,6 – екрани; 2 – димова труба; 3 – конвективні поверхні нагріву; 5 – пальники

Як паливо у цих водогрійних котлах може використовуватися природний газ, мазут, тверде паливо.

Водогрійні котли, застосовані у системах централізованого теплопостачання, встановлюються або в окремих промислово-опалювальних котельних, або у пікових водогрійних котельних при ТЕЦ. Залежно від теплового навантаження в окремих котельних використовуються котли тепловою потужністю, меншою 58 МВт. Для покриття пікових теплових навантажень застосовують потужні водогрійні котли типу ПТВМ (мал. 2.28) теплопродуктивністю 35–209 МВт, розроблені у Всесоюзному теплотехнічному інституті (ВТІ), що отримали найбільше розповсюдження. Вони мають баштову компоновку й можуть працювати як на мазуті, так і на газі.

На даний час у пікових котельних, як правило, встановлюють газомазутні водогрійні котли тепловою потужністю 100 Гкал/год й 180 Гкал/год (котли КВ-ГМ-100150 (116 МВт) і КВ-ГМ-180-150 (209 МВт)), які є найтиповішими зразками потужних водотрубних водогрійних котлів. Найбільш потужний котел КВ-ГМ-180-150 з Т-подібною зімкнутою компоновкою (мал. 2.29) має наступні технічні характеристики: теплопродуктивність 209 МВт (180 Гкал/год), тиск води – до 2,4 МПа, витрата води 123 кг/с (442,8 т/год), температура води на вході – 70°С, на виході – до 150°С, температура відхідних газів – 195°С на мазуті й 170°С на природному газі.

За схемою циркуляції води котел є прямоточним. Сітьова вода надходить у нижні колектори екранів топки й бічних екранів конвективних газоходів і ними підіймається вгору. Далі по конвективних пакетах вода опускається вниз і виходить з котла.
Мал. 2.29. Водогрійний котел КВ-ГМ-180-150: 1 – топка; 2 – пальники; 3 – поворотний газохід; 4 – розділяючий екран зімкнутих радіаційної та конвективної шахт; 5 – конвективні нагрівальні пакети; 6 – вихід продуктів згорання; 7 – камери води для тепломережі; 8 – дробоочистка

Котел обладнаний шістьма пальниками з паромеханічними форсунками, розташованими на бічних екранованих стінках топки. Екрани топки і конвективних газоходів виконані з труб. Очищення конвективних поверхонь нагріву від зовнішніх відкладень проводиться дробоочистною установкою. Агрегати виготовляються для роботи як під наддувом, так і з врівноваженою тягою.

Водогрійні котли типів КВ-ТС, КВ-ТСВ, КВ-ГМ теплопродуктивністю до 34,9 МВт (30 Гкал/год) працюють під тиском води до 2,5 МПа, що нагрівається до 200°С, і призначені для покриття теплофікаційних навантажень (опалювання, вентиляції і гарячого водопостачання) промислових і побутових споживачів, а також задоволення потреб технологічних процесів.

Котли КВ-ТС і КВ-ТСВ виготовляються на різні теплові потужності та є єдиною уніфікованою серією горизонтальних водотрубних прямоточних котлів з примусовою циркуляцією. Вони відрізняються глибиною топкової камери і конвективної шахти. Котли типу КВ-ТСВ відрізняються від котлів типу КВ-ТС також наявністю повітропідігрівника.

Паливом для котлів типу КВ-ТС є кам'яне вугілля з теплотворною здатністю 22500 кДж/кг (5380 ккал/кг), для котлів типу КВ-ТСВ – буре вугілля з теплотою згорання 15900 кДж/кг (3800 ккал/кг). Марка й характеристика палив, що використовуються, зумовлюють необхідність застосування на котлах типу КВ-ТСВ підігріву повітря, обов'язкового при роботі котла на бурому вугіллі з вологістю 25–40%.

Уніфікована серія горизонтальних, водотрубних, прямоточних котлів КВ-ГМ з примусовою циркуляцією спроектована для роботи на мазуті та природному газі.

Котли, призначені для роботи на твердому паливі, комплектуються пневмомеханічними закидачами й ланцюговими решітками зворотного ходу лускового (ТЧЗ-2,7/6,5; ТЧЗ-2,7/8,0) і стрічкового (ТЛЗ-2,7/4,0) типів для котлів КВ-ТС-20, КВ-ТСВ-20, КВ-ТС-30, КВ-ТСВ-30 і КВ-ТС-10, КВ-ТСВ-10 відповідно.

Використовувані топкові пристрої забезпечують факельно-шарове спалювання палива, яке горить безпосередньо на решітках (у шарі) та у завислому стані в об'ємі топкової камери. Процеси закидання палива на колосникові решітки, шурування шару і видалення золи механізовані. При роботі топки на задню частину решіток закидається більша частина палива, ніж на передню. Завдяки прийнятому напряму руху полотна решіток (до фронту котла) забезпечується більш повне спалювання палива при мінімальному механічному недопалюванні.