2.10. Водогрейные котлы для централизованного теплоснабжения

Водогрейные котлы для централизованного теплоснабжения выпускаются в диапазоне мощностей от 35 до 209 МВт. Они обеспечивают температуру сетевой воды на выходе из котла, соответствующую температурному графику тепловых сетей при давлении до 3 МПа.

Водогрейные котлы для централизованного теплоснабжения также конструктивно выполняются как водотрубными, так и газотрубными. Эти котлы оснащаются сетевыми насосами для организации принудительной циркуляции и работают как на уравновешенной тяге, так и под наддувом.

Рис. 2.28. Схема стального водогрейного котла ПТВМ-50-1 теплопроизводительностью 58 МВт: 1,4,6 – экраны; 2 – дымовая труба; 3 – конвективные поверхности нагрева; 5 – горелки

В качестве топлива в этих водогрейных котлах может использоваться природный газ, мазут, твердое топливо.

Водогрейные котлы, применяемые в системах централизованного теплоснабжения, устанавливаются или в отдельно стоящих промышленно-отопительных котельных, или в пиковых водогрейных котельных при ТЭЦ. В зависимости от тепловой нагрузки в отдельно стоящих котельных используются котлы тепловой мощностью менее 58 МВт. Для покрытия пиковых тепловых нагрузок применяют мощные водогрейные котлы типа ПТВМ (рис.2.28) теплопроизводительностью 35–209 МВт, разработанные во Всесоюзном теплотехническом институте (ВТИ) и получившие наибольшее распространение. Они имеют башенную компоновку и могут работать как на мазуте, так и на газе.

В настоящее время в пиковых котельных, как правило, устанавливают газомазутные водогрейные котлы тепловой мощностью 100 Гкал/ч и 180 Гкал/ч (котлы КВ-ГМ-100-150 (116 МВт) и КВ-ГМ-180-150 (209 МВт)), которые являются наиболее типичными образцами мощных водотрубных водогрейных котлов. Наиболее крупный котел КВ-ГМ-180

150 с Т-образной сомкнутой компоновкой (рис. 2.29) имеет следующие технические характеристики: теплопроизводительность 209 МВт (180 Гкал/ч), давление воды – до 2,4 МПа, расход воды 123 кг/с (442,8 т/ч), температура воды на входе – 70°С, на выходе – до 150°С, температура уходящих газов – 195°С на мазуте и 170°С на природном газе.

По схеме циркуляции воды котел является прямоточным. Сетевая вода поступает в нижние коллекторы экранов топки и боковых экранов конвективных газоходов и по ним поднимается вверх. Далее по конвективным пакетам вода опускается вниз и выходит из котла.

Рис. 2.29. Водогрейный котел КВ-ГМ-180-150: 1 – топка; 2 – горелки; 3 – поворотный газоход; 4 – разделительный экран сомкнутых радиационной и конвективной шахт; 5 – конвективные нагревательные пакеты; 6 – выход продуктов сгорания; 7 – камеры сетевой воды; 8 – дробеочистка

Котел оборудован шестью горелками с паромеханическими форсунками, расположенными на боковых экранированных стенках топки. Экраны топки и конвективных газоходов выполнены из труб. Очистка конвективных поверхностей нагрева от наружных отложений производится дробеочистительной установкой. Агрегаты изготавливаются для работы как под наддувом, так и с уравновешенной тягой.

Водогрейные котлы типа КВ-ТС, КВ-ТСВ, КВ-ГМ теплопроизводительностью до 34,9 МВт (30 Гкал/ч) работают под давлением воды до 2,5 МПа, нагреваемой до 200°С, и предназначены для покрытия теплофикационных нагрузок (отопления, вентиляции и горячего водоснабжения) промышленных и бытовых потребителей, а также удовлетворения нужд технологических процессов.

Котлы КВ-ТС и КВ-ТСВ выпускаются на различные тепловые мощности и представляют собой единую унифицированную серию горизонтальных водотрубных прямоточных котлов с принудительной циркуляцией. Они отличаются глубиной топочной камеры и конвективной шахты. Котлы типа КВ-ТСВ отличаются от котлов типа КВ-ТС также наличием воздухоподогревателя.

Топливом для котлов типа КВ-ТС служит каменный уголь теплотворной способностью 22500 кДж/кг (5380 ккал/кг), для котлов типа КВ-ТСВ – бурый уголь теплотой сгорания 15900 кДж/кг (3800 ккал/кг). Вид и характеристика используемого топлива предопределяют необходимость применения на котлах типа КВ-ТСВ подогрева воздуха, обязательного при работе котла на бурых углях с влажностью 25–40%.

Унифицированная серия горизонтальных, водотрубных, прямоточных котлов КВ-ГМ с принудительной циркуляцией спроектирована для работы на мазуте и природном газе.

Котлы, предназначенные для работы на твердом топливе, комплектуются пневмомеханическими забрасывателями и цепными решетками обратного хода чешуйчатого (ТЧЗ-2,7/6,5; ТЧЗ-2,7/8,0) и ленточного (ТЛЗ2,7/4,0) типов для котлов КВ-ТС-20, КВ-ТСВ20, КВ-ТС-30, КВ-ТСВ-30 и КВ-ТС-10, КВ-ТСВ-10 соответственно.

Применяемые топочные устройства обеспечивают факельно-слоевое сжигание топлива, которое горит непосредственно на решетке (в слое) и во взвешенном состоянии в объеме топочной камеры. Процессы заброса топлива на колосниковую решетку, шурования слоя и удаления золы механизированы. При работе топки на заднюю часть решетки забрасывается большая доля топлива, чем на переднюю. Благодаря принятому направлению движения полотна решетки (к фронту котла) обеспечивается более полное сжигание топлива при минимальном механическом недожоге.