Устройство и принцип работы котла КВГМ-100

Котлы серии КВГМ (расшифровка аббревиатуры – котёл водогрейный газомазутный) используется для теплоснабжения и горячего водоснабжения зданий различного назначения. В качестве топлива для данной разновидности котлов могут использоваться газ и мазут.
Котлы КВГМ являются водотрубной тепловой установкой с принудительной циркуляцией, имеют широкую линейку по мощности. Наиболее распространены: КВГМ-10-150, КВГМ-20-150, КВГМ-30-150, КВГМ-50-150, КВГМ-100-150, КВГМ-140-150 КВГМ-180-150.
В зависимости от мощности данные виды водогрейных котлов предназначаются для разных тепловых станций. Например, КВГМ 20 используют на квартальных тепловых станциях, а КВГМ 100 – на районных.

Устройство котла КВГМ-100

КВГМ тепловой мощностью 100 Гкал/час изготавливается по П-образной схеме и используется в двух режимах: основном (70-1500С) и пиковом (100-1500С).

В камере сгорания топлива КВГМ и конвективном дымоходе расположены экраны (смотреть чертёж) из труб диаметром 60×3 мм на дистанции в 64 мм друг от друга. Конвективная поверхность котла представляет собой три пакета, которые собираются из U-образных элементов, изготовленных из трубы 28×3 мм.

Эти системы необходимы для выполнения следующих операций:

Схема движения воды в КВГМ-100 не сложная. Вода поступает в водогрейный котёл и заполняет его в соответствии с расположением поверхностей. Она поступает в нижний фронтовой экранный коллектор. После прохождения через контур отопления нагретая вода выходит через нижний коллектор заднего экрана.

Прежде чем теплоноситель попадёт в систему отопления и сам КВГМ, необходимо провести процедуру химической очистки. Это условие обязательно как для ТЭЦ, так и для РТС и КТС. Помимо химводоочистки важны плановые промывки систем отопления и использование средств очистки котла (грязевики, шламоотделители), так как возможно попадание в них продуктов коррозии, образовавшихся в трубах за межсезонный период. Это напрямую влияет на гидравлическое сопротивление котла КВГМ, которое может за короткий период времени увеличиться на 1-2 кгс/кв.см.

Технические характеристики котлов серии КВГМ

КВГМ-100 имеют тепловую мощность 100 Гкал/час, что в показателе тепловой мощности соответствует 116 МВт. Избыточное давление воды должно составлять 2,50 Мпа, при минимальном в 1,03 Мпа.
Учитывая два режима работы данного котла разнятся температурные показатели теплоносителя. В основном режиме работы температура воды меняется от 70 oC на входе до 150 oC на выходе. При пиковом режиме работы температура воды меняется от 110 oC на входе до 150 oC на выходе.

КВГМ поставляется в следующих габаритных размерах: длина – 18 м, ширина – 18 м, высота – 15 м, его масса составляет 127 тонн.
Коэффициент полезного действия при работе на газе составляет около 93%, при работе на мазуте – около 91%.

Причины снижения КПД

В процессе работы котла нужно избегать следующих явлений:

Указанные недостатки работы усугубляются нарушением целостности обмуровки и ребер жесткости. Также чрезмерно нагревается конвективная зона котлов, уменьшается коэффициент полезного действия, а энергозатраты на тягу и дутьё наоборот возрастают.

Комплектация котла

КВГМ-100 оснащаются газомазутными горелками в количестве 3 штук.
Горелки на КВГМ-100 монтируются на воздушный короб, закреплённый на фронтовом экране. Ротационные горелки комплектуются вентиляторами. Воздуховоды крепятся на конструкции горелок, которые привариваются к жёстким конструкциям котла.

Вентилятор подбирается исходя из рекомендуемой производительности Q=162500 куб.м./ч. с электродвигателем n = 1000 об/мин для всех трёх горелок. Рекомендуемый дымосос для удаления отработанных газов n = 750 об/мин.
В комплектацию входят так же устройства для отбора проб теплоносителя.

Обмуровка котла КВГМ-100

Благодаря обмуровочным работам обеспечивается защита окружающей среды от воздействия дымовых газов.
Перед установкой котла КВГМ-100 производится его обмуровка. Экраны котлов, оснащённых РГМГ- 10,20,30 и ПГМГ-30, 40, обмуровываются перед установкой воздушного короба.
Перед нанесением бетонного раствора необходима проверка надежности монтажа арматуры и укрепляющей сетки.
Шамотобетон наносится следующим образом:

При обмуровке КВГМ-100 на расстоянии 50 мм от края блоков бетон не кладётся.

После достаточного, но неполного затвердевания бетона укладывается теплоизоляция, которую закрепляют привариваемой к стальной основе проволокой диаметром 5 мм.
Коллекторы, направленные в топочную камеру, покрываются шамотобетоном поверх арматуры из проволочных скоб, если это предусматривает чертёж.

Недостатки

Учитывая, что основные элементы КВГМ являются стальными, то главным недостатком выступает подверженность их коррозии. Поэтому обследования и гидравлические испытания котла необходимо проводить регулярно.

Преимущества

Основной плюс котла КВГМ-100 заключается в высокой теплопроизводительности. Стоит отметить также малошумную работу и безопасную эксплуатацию. Благодаря теплоизоляции снаружи котёл не нагревается выше 50-60С, что исключает получение ожогов работниками тепловой станции. Данная разновидность котлов весьма экономичная в расходе топливных ресурсов и практически не оказывает пагубного влияния на атмосферу своими выбросами.

Нормативная документация

Требования, обеспечивающие соблюдение техники безопасности при эксплуатации котлов КВГМ-100 регулируются «Правилами безопасности в газовом хозяйстве».

Источник

Устройство и принцип работы котлов ПТВМ

Расшифровка ПТВМ

Чаще котлы такой серии используют при сильной тепловой нагрузке, как пиковое оборудование, и для сохранения тепла при отборе пара из турбин.

Изначально для техники такого типа использовался исключительно мазут, но со временем она была переведена на газ, но существует и смешанный тип (работа на 2 видах топлива).

Устройство и принцип работы

Водогрейные котлы работают на разной мощности, низкой — до 65 кВт, средней 70-1800 кВт и повышенной 1,8 МВт и выше. Номинальная теплопроизводительность — высшая точка теплопроизводительности, при котором агрегат работает длительный период при номинальных значениях параметров воды с учетом отклонений в пределах нормы.

Котел ПТВМ-30М — технические характеристики

С их помощью получают горячую воду давлением до 13 Мпа, где температура воды 150°С, гидравлическое сопротивление — 25 МПа. Прямоточный котел П-образной формы, поверхность нагрева скомпонована.

Стенки конвективного газохода выполняют задачу нагревательной поверхности, оснащены экранированными трубами-стояками 0,83×3,5 мм конвективных секций.

Обратная сторона изолирована трубами меньшего диаметра 0,60×3 мм с шагом S=64 мм. Разделяющий экран закрывает от потолка и часть с обратной стороны топочной камеры, сверху несколько труб изогнуты в фестон для выхода продуктов горения. Экраны состоят из 2 коллекторов, в которые вварены экранные трубы.
Оборудована шестью газомазутными горелками, расположенными по обеим сторонам экрана. На передней части располагается люк и конструкция для обзора пламени. Увеличение или уменьшение нагрузки регулируется горелками по 2, 4, 6 штук.

Котлы ПТВМ-50 и ПТВМ-100

Оборудование такого типа сконструирована так, что местоположение конвективной поверхности нагрева, над топкой, которая изолирована трубками 0,6х3 мм с шагом 65 мм. Число конвективных секций котла ПТВМ-100 — 8, котел ПТВМ-50 имеет 4 секции.
Конвективный газоход с двух сторон обложен трубами 0,83 х3,5мм, присоединяясь к каркасной раме сверху через коллекторы, свободно расширяется.

Котлы на мазуте могу быть оснащены обмывочным устройством — устройством газоимпульсной очистки, предназначенной для очистки отложений нагревательной площади и наружных загрязнений труб мазутом.
Каждая горелка оснащена дутьевым вентилятором. Давление горелок на мазуте – 19-40 кгс/см2, газа – 0,2 кгс/см2.
Для котлов обоих типов производят монтаж облегченной обмуровки с креплением к экранным трубам — толщина 110 см или меньше.

Модернизация котлов серии ПТВМ

Они давно зарекомендовали себя, как удобная и надежная для эксплуатации техника. Хотя износ может доходить до 80%, для поддержания их функциональности требуется периодический ремонт котлов ПТВМ.

Полная замена устаревшего оборудования, которая включает строительство и покупку, требует значительных денежных вливания, модернизация наиболее экономичный способ, позволяющий улучшить показатели работы всей системы.

Котлы типов ПТВМ в процессе сжигания топлива выбрасывают в окружающую среду большое количество NOx и CO. Снизить объем выбросов, можно переоборудовав котел внешним конденсационным теплоутилизатором, и проведя модернизацию процессов по тепломассопереносу в топочной камере. Единственный минус такого варианта, в процессе работы теплоутилизатор провоцирует выброс и оседание ядовитых кислот.

Модернизация с целью снижения азота также происходит путем замены горелок при постоянном расходе топлива на более современные. Так температура распределяется более равномерно, что усиливает эффективность теплообмена в камере горения и, соответственно, снижает эмиссию оксидов азота.

Современные модели, а также возможность их переоборудования, создаются с учетом их соответствия экологическим показателям. Актуальная задача, которая стоит при производстве такого типа оборудования — сохранение ресурсов и экономичность.

Источник

О котлах КВГМ

Котел КВГМ – крупногабаритное тепловое сооружение большой мощности, которое снабжает горячей водой жилые дома, общественные и производственные здания.

Специфика котлов КВГМ

Водогрейные аппараты работают на газовом или мазутном природном топливе. Они бывают разной мощности и объема. Более производительные (КВГМ-100 и 180) доставляют тепло целым районам города, меньшие (КВГМ-20) обслуживают отдельные кварталы.

Например, на тепловых станциях в Зюзине и Некрасовке установлены КВГМ-10 (8 котлов), в районах Филевский парк и Нагорном — КВГМ-20 (7 шт.), в Митине и Жулебине — КВГМ-100 (24 шт.), в Очакове-Матвеевском — КВГМ-180 (18 шт.)

В Академическом районе работают установки более старой серии — ПТВМ. В отличие от КВГМ у моделей ПТВМ-50, 100, 120, 180 нет дымососов и выброс отработанных газов самопроизвольный.

Устройство водогрейного аппарата основано на принципе принудительной циркуляции жидкости внутри закрытой трубопроводной системы и постепенного ее нагревания.

Тепловые установки коллекторного типа (КВ) состоят из топочного и конвективного блоков, они снабжены газовыми, жидко-топливными или комбинированными горелками. Для эвакуации выхлопных газов в них устроены дымососы. Для сравнения, котел КВГ позволяет подключить только газовые горелки.

В конструкции этих аппаратов есть смотровые доступы для удобства обслуживания и ремонта. При правильной эксплуатации котлы КВГМ надежны; для проведения профилактических работ в них предусмотрена функция очистки труб чугунной дробью.

Технические особенности

На эффективность работы водогрейных систем влияет качество установки и герметичность аппарата. Характеристики аппарата (давление, температура, расход топлива и др.) связаны с выбором режима работы и его комплектацией. Так, например, котел КВГМ 100 имеет два режима работы – основной и пиковый.

Блок котла (в изоляционной обшивке) состоит из топочной камеры, в которую поступает вода, и конвективной шахты, по которой газы идут снизу вверх и выводятся наружу через дымоход.

Преимущества и недостатки

Котлы КВГМ — безопасные и высоко производительные, работают бесшумно. Топливо в них расходуется экономично, а вредные выбросы в атмосферу минимальны. Надежная теплоизоляция предохраняет внешние стены котла от перегрева, поэтому их температура не поднимется выше 50-60 °С, а работникам станции не угрожают ожоги.

Но нагревательные аппараты собраны из стальных, подверженных коррозии частей. Поэтому нуждаются в обследовании, химической очистке и регулярном ремонте в межсезонный период.

Частые проблемы котлов КВГМ

Во время работы котлов показатель их производительности (КПД) снижается по следующим причинам:

При установке аппарата обмуровка его должна быть качественной, поскольку для бесперебойной эффективной работы тепловой станции в нее не должен проникать воздух и пыль. Необходимо регулярно проводить профилактику и освобождение системы от загрязнений. А также следить за стабильностью давления и температуры в котле.

Коротко о моделях

Конструкция водогрейных котлов разных серий похожая. Но у этих аппаратов неодинаковые размеры топок и конвективных нагревательных шахт. Поэтому их размеры и вес, мощность и расход топлива разные. Например, котел КВГМ 50, КПД которого на газообразном топливе составляет более 94%, весит 82 тонны. Неплохие технические характеристики имеет котел КВГМ 30-150.

Топочные газы в котлах движутся снизу вверх, а вода по трубам при нагревании идет снизу вверх и обратно. Но при постоянной скорости движения жидкости (0,9-1,9 м/c) в разных котлах неодинаковое количество нагревательных экранов и ходов коллектора.

Аппараты поставляются на тепловые станции двумя блоками или россыпью составляющих элементов. Подробное описание каждой модели котла есть в интернете.

Рекомендуем рассмотреть котел КВГМ 20, технические характеристики которого заслуживают особого внимания.

Источник

Водогрейные котлы серии КВ-ГМ

Котлы водогрейные типов КВ-ТС и КВ-ГМ паропроизводительностью от 4 до 30,0 Гкал/ч и температурой воды на выходе из котла до 150°С.

Котлы работают на твердом, жидком и газообразном топливе, предназначены для нагревания воды давлением до 0,9 МПа (9,1 кгс/см 2 ) с температурой 150°С, используемой в качестве теплоносителя в системах отопления, вентиляции, горячего водоснабжения промышленного и бытового назначения, а также для технологических целей.

Условные обозначения для котлов КВ-ГС

Расшифровка названия котлов типа КВ-ТС и КВ-ГМ на примере КВ-ТС-4-150 (115), КВ-ГМ-4-150 (115).

КВ – тип котла (котел водогрейный);

ТС (Р) – вид сжигаемого топлива и способ сжигания (твердое топливо (каменный и бурый уголь) – слоевое сжигание);

ГМ – вид сжигаемого топлива (природный газ, легкое жидкое топливо, мазут);

4 (4,65) – теплопроизводительность (в Гкал/ч (МВт));;

150 – температура воды на выходе (в °С).

КВ-ТС 4-150 – котел водогрейный твердотопливный теплопроизводительностью 4 Гкал/ч для нагрева воды до 150 °С, используемой в качестве теплоносителя;
КВ-ТС 4-115 – котел водогрейный твердотопливный теплопроизводительностью 4 Гкал/ч для нагрева воды до 115 °С, используемой в качестве теплоносителя;
КВ-ГМ 4-150 – котел водогрейный газомазутный теплопроизводительностью 4 Гкал/ч для нагрева воды до 150 °С, используемой в качестве теплоносителя;
КВ-ГМ 4-115 – котел водогрейный газомазутный теплопроизводительностью 4 Гкал/ч для нагрева воды до 115 °С, используемой в качестве теплоносителя.

Конструкция и принцип работы котла КВ-ГМ

Котлы типа КВ-ТС и КВ-ГМ представляют собой устройства, собранные на рамах, состоящие из коллекторов диаметром 150 (для котлов производительностью 4 и 6,5 Гкал/ч ), диаметром 219 (для котлов большей мощности). К коллекторам присоединены радиационные и конвективные поверхности нагрева, имеющие натрубную изоляцию и газоплотную обмуровку (изоляция и обмуровка в поставку не входят).

Данные котлы имеют горизонтально расположенную топку и поверхности нагрева из труб диаметром 60 мм с прямоточным принудительным движением воды.

Движение воды и газа в котле организовано противоточно – сетевая вода подается в конвективные поверхности нагрева, и выводится из топочных экранов. Конвективные секции состоят из вертикальных стояков, в которые входят П-образные змеевики из труб диаметром 28 мм. Движение воды обеспечивается насосом.

Котлы типа КВ-ТС и КВ-ГМ состоят из единой трубной системы (для котлов КВ-ТС и КВ-ГМ теплопроизводительностью 4 и 6,5 Гкал/ч ), либо отдельно топочного и конвективного блоков (для котлов КВ-ТС и КВ-ГМ теплопроизводительностью 10; 20 и 30 Гкал/ч). Поставляются в комплекте с арматурой, приборами КИП, вентилятором возврата уноса (для КВ-ТС), вентилятором острого дутья (для КВ-ГМ теплопроизводительностью от 10 Гкал/ч). По согласованию с Заказчиком может поставляться дополнительно с тягодутьевыми машинами, шкафом управления и устройством очистки поверхностей нагрева, горелочным устройством (для КВ-ГМ).

В номенклатуре ЗАО «КМЗ» представлены модификации водогрейных котлов с воздухоподогревателем.

На выходном коллекторе котла до запорной арматуры устанавливаются: манометр, прибор для измерения температуры и труба с запорным устройством для удаления воздуха при заполнении котла, предохранительные клапана.

Котлы имеют дренажные и воздушные вентили с запорной арматурой, обеспечивающие возможность удаление воды и осадков из нижних участков всех элементов котла и удаление воздуха из верхних.

Котлы КВ-ТС и КВ-ГМ оснащены лестницами и площадками для удобства обслуживания.

Источник

Водогрейные котлы. Виды, технические характеристики водогрейных котлов.

Для централизованного теплоснабжения крупных промышленных предприятий, городов и отдельных районов применяются стальные водогрейные котлы большой тепловой мощности.

Водогрейные котлы предназначены для получения горячей воды заданных параметров главным образом для отопления. Они работают по прямоточной схеме с постоянным расходом воды. Конечная температура нагрева определяется условиями поддержания стабильной температуры в жилых и рабочих помещениях, обогреваемых отопительными приборами, через которые и циркулирует вода, нагретая в водогрейном котле. Поэтому при постоянной поверхности отопительных приборов температуру воды, подаваемой в них, повышают при снижении температуры окружающей среды. Обычно воду тепловой сети в котлах подогревают от 70—104 до 150—170 °С. В последнее время имеется тенденция к повышению температуры подогрева воды до 180—200 °С.

Во избежание конденсации водяных паров из уходящих газов и связанной с этим наружной коррозии поверхностей нагрева температура воды на входе в агрегат должна быть выше точки росы для продуктов сгорания. В этом случае температура стенок труб в месте ввода воды также будет не ниже точки росы. Поэтому температура воды на входе не должна быть ниже 60 °С при работе котла на природном газе, 70 °С при работе на малосернистом мазуте и 110 °С при использовании высокосернистого мазута. Поскольку в теплосети вода может охлаждаться до температуры ниже 60 °С, перед входом в агрегат к ней подмешивается некоторое количество уже нагретой в котле (прямой) воды.

Наиболее широкое распространение получили газомазутные котлы типов КВГМ и ПТВМ.

Котлы типа КВГМ (рис. 6) тепловой мощностью 4; 6,5; 10; и 30 Гкал/ч (4,8—35 МВт) имеют горизонтально расположенную топку и поверхности нагрева с прямоточным принудительным движением воды. Технические характеристики приведены в табл. 5.

Котлы типа ПТВМ теплопроизводительностью 30—180 Гкал/ч (35— 0 МВт) выполняют с П-образной (рис. 7) и башенной (рис. 8) компоновкой. Водогрейные котлы ПТВМ-50, ПТВМ-100 и ПТВМ-180, выполняемые только с башенной компоновкой, имеют экранированную топку и расположенные над ней конвективные поверхности. Технические характеристики приведены в табл. 6.

Таблица 5. Технические характеристики водогрейных котлов типа КВГМ

Источник