Особливості перекладу парових котлів ДКВР-20-13 і ДКВР-10-13 в водогрійний режим на підприємстві теплових мереж г Набережні човни

Особливості перекладу парових котлів ДКВР-20-13 і ДКВР-10-13 в водогрійний режим на підприємстві теплових мереж м Набережні Челни

А.Х. Гафаров, перший заступник генерального директора,

ГУП РПО «Таткоммуненерго», м Казань

У багатьох промислових опалювальних котелень у зв`язку зі зміною структури виробництва в даний час відсутня парова навантаження і вони працюють виключно на теплопостачання, гаряче водопостачання. Як правило, в таких випадках розглядають можливість переведення парових котлів в водогрійний режим. При цьому істотно спрощується експлуатація:

котелень за рахунок виведення з роботи всього парового контуру (пароводяних підігрівачів, атмосферних деаераторів, охолоджувачів конденсату, живильних пристроїв, пароконден-Сатна арматури);
самих котлів (зокрема, виключається необхідність контролю рівня води в барабані і якості котлової води).

Часто, коли у котлів вже закінчився розрахунковий термін експлуатації і споживачам не потрібна висока температура теплоносія, парові котли переводять в водогрійний режим роботи при максимальній температурі підігріву води 115 ОС. Це дає можливість зробити роботу котлів безпечнішою, істотно підвищити ефективність, тепловиробник-ність і зняти з обліку в Управлінні з технологічного та екологічного нагляду. Після перекладу парових котлів в водогрійний режим за сучасними схемами (як правило, з частковим використанням природної циркуляції) вони можуть ефективно експлуатуватися ще тривалий час.

Різні автори неодноразово згадували в статтях про наявність парку котелень з паровими котлами, введеними в експлуатацію в 60-80 рр. минулого століття і які відпрацювали нормативний термін експлуатації. Повною мірою це відноситься і до підприємства теплових мереж (ПТС) м Набережні Челни.

Наявність тільки опалювальної навантаження, відсутність достатніх коштів для реконструкції, а також сприятливі умови роботи котлоагре-гатов, до яких відносяться: використання газового палива, стаціонарний режим роботи за основними параметрами, дотримання норм за якістю мережевої та підживлювальної води, невисока

температура мережної води (до 115 ОС), з`явилися тими умовами, які дали підставу ПТС р Набережні Челни виконати в двох котелень переведення котлів ДКВР-10-13 і ДКВР-20-13 в водогрійний режим (всього 10 котлів) [1, 2 ].

Незважаючи на те, що спочатку заходи носили вимушений характер, практичні результати підтвердили правильність вибору схеми, запропонованої НВО ЦКТИ ім. І.І. Повзу-нова в зазначених котелень. Запропонована схема (рис. 1, 2) по ряду показників вигідно відрізняється від схем спеціалізованих водогрійних котлів [3]:

універсальністю конструкції, тобто можливістю роботи в паровому і водогрійному режимах (в даному випадку виключена робота котлів в паровому режимі);
доступністю внутрішнього огляду, контролю, ремонту, механічного очищення внутрішніх поверхонь нагріву;
улавливанием і видаленням шламу шляхом періодичної продувки з нижнього барабана;
більш гнучким регулюванням теплопроіз-водительности (якісним - по температурі прямої води і кількісним - зі зміни витрати мережної води в певних допустимих межах);
невисокою вартістю процесу перекладу котлів в водогрійний режим.

У водогрійний режим можна перевести практично будь-який промисловий паровий котел. Є приклади такої роботи з котлами типу ШБ (в тому числі екранованими), Е-1/9 (двобарабанних і вертикальними), ДКВР і ДЕ всіх типорозмірів. Схеми реконструкції котлів можуть бути самими різними [4]. Як приклад на рис. 1 приведена одна з можливих схем переказу парового котла ДКВР-10-13 в водогрійний режим. При реконструкції за цією схемою котел має мінімальний гідравлічний опір в порівнянні зі схемами з перегородками в барабані.

Існуючі дві основні схеми переведення парових котлів в водогрійний режим з рухом води в котлі (примусово-прямоточная і з природною циркуляцією) були відкинуті через недосконалість і наявності негативних відгуків Управління з технологічного та екологічного нагляду. Негативність оцінок пов`язана з швидким виходом з ладу котлів ДКВР-20-13 після перекладу в водогрійний режим. Тому з метою інтенсифікації процесу циркуляції вся мережева вода в даній схемі вводиться в котел тільки через сопла спеціальних побудників -струйних насосів, розташованих на вводі в усі необогреваемих опускні труби і частково підйомні (перші три ряди труб конвективного пучка), що дозволило досягти:

багаторазову примусову циркуляцію з витратою, в 3-4 рази перевищує витрата мережної води, і підвищеними швидкостями води в найбільш теплонапружених поверхнях нагріву;
інтенсивну природну циркуляцію води в інших трубах конвективного пучка, що мають відносно невисокі теплові навантаження;
збереження схеми з примусово-прямоточних рухом води в економайзері;
зменшення гідравлічного опору котлів ДКВР-20-13 до 1,0? 1,1 кгс / см 2 при роботі тільки в водогрійному режимі і підвищення запасу надійності найбільш теплонапруженого першого топкового блоку за рахунок реконструкції верхньої частини виносних циклонів шляхом демонтажу закручувати равлики і «дірчастого »стелі, мають малі прохідні перетини.

Переклад парових котлів ДКВР-20-13, ДКВР-10-13 в водогрійний режим виконаний по одному і тому ж принципу. На рис. 2 як приклад приведена схема циркуляції води в котлі ДКВР-20-13 котельні № 2, тому що представляється найбільш складною.

В даному котлі встановлені чотири групи струменевих насосів:

в передньому торці верхнього барабана на вході в опускні труби фронтового екрану (1);
в передньому торці нижнього барабана на вході в опускні труби бічних і заднього екранів (2);
в тому ж торці нижнього барабана на вході в перші три ряди труб конвективного пучка (3);
в верхні ділянки опускних труб виносних циклонів, які спеціально реконструйовані зі збільшенням діаметра (4).

З усіх труб рециркуляції, яких в котлі 39 шт. (9 шт. У фронтовому екрані, по 6 шт. В бічних екранах першого блоку і по 9 шт. В бічних екранах другого блоку), є «струминними» тільки 12 труб першого блоку (контур другого ступеня, замкнутий на виносні циклони).

На підставі гідравлічного розрахунку, виконаного НВО ЦКТИ ім. І.І. Ползунова, значення швидкостей води в усіх соплах струменевих насосів було встановлено відповідно до потрібною витратою мережної води через котел 235 т / год і 15 т / год через економайзер, де передбачена можливість збільшення загальної витрати до 310 т / год зі збереженням температурного графіка роботи котла 115 / 70 ОС.

Розподіл витрати мережної води по контурах перевірялося переносним витратоміром і було відрегульовано при проведенні стендових випробувань котла за рахунок коригування діаметра сопел (табл.).

Основні проблеми, виявлені після введення котлів в експлуатацію:

забивання отворів струменевих насосів (№ 3) конвективного пучка зваженими елементами в мережевій воді через невелику отвори трубок діаметром 8? 1 0 мм (зниження витрати мережної води в перших трьох рядах конвективного пучка);
недостатній витрата мережної води (15 т / год) через економайзер при збільшенні продуктивності котла до 120% і підвищенні температури зворотної мережної води (Т2) при температурі зовнішнього повітря -15 ОС і нижче (підвищення температури димових газів, зниження ККД котла);
зниження температури димових газів нижче температури точки роси (менше 75 ОС) за економайзером при роботі котельні в літню пору на ГВС і навесні-восени на опалення при Т2 = 32? 50 ОС і малих витратах мережної води.
З огляду на перелічені вище недоліки, виявлені на початку експлуатації котлів, була проведена робота по їх усуненню шляхом внесення змін до проекту котла і котельні:
на вводі в котел і економайзер встановлені фільтри тонкого очищення і організована ревізія фільтрів один раз на місяць (на початку опалювального сезону), а також проводиться щорічна промивка теплових мереж;
було здійснено перенесення точки підключення трубопроводів економайзера, а саме: введення мережевої води в економайзер перенесений з точки 5 в точку 5 `, де подає труба вставлена всередину мережевого трубопроводу у вигляді трубки Вентурі, а вихід води з економайзера - з точки 6 в точку 6` (рис. 2). В результаті витрата води через економайзер збільшився до 26 т / год і з`явилася можливість регулювання температури димових газів за економайзером;
виконано монтаж трубопроводу - перемички від точки 1 до точки 2 і встановлений регулятор температури (рис. 3), що дозволило регулювати: температуру Т2 в сторону повишенія- витрата і тиск мережної води в теплових сетях- рециркуляцию мережної води всередині котельні.