Устройство вспомогательной котельной установки

Котел КВВА 12/28 предназначен для использования в составе автоматизированных вспомогательных котельных установок.

Характеристики котла на полной нагрузке при температуре воздуха за вентилятором 20 °С и температуре питательной воды 80 °С:

* Паропроизводительность 12 т ч,

в том числе:

перегретого пара 8 т ч,

насыщенного пара 4 т ч,

- Давление пара в паровом коллекторе 30 кгс см2

- Давление перегретого пара 26 кгс см2

- Температура перегретого пара 340 ± 10 °С,

- КПД котла 82%,

- Расход топлива (при =9650 ккал/ кг) 970 кг ч,

- Газовоздушное сопротивление котла от приемного воздушного патрубка до фланца дымохода - не более 250 мм в.ст.

- Давление топлива перед форсунками 14 кгс см2.

Устройство и принцип работы

Котел КВВА 12/28 – вертикальный, водотрубный, двухколлекторный, с естественной циркуляцией воды, змеевиковым горизонтальным пароперегревателем и односторонним протоком дымовых газов. Отопление котла двухфронтовое.

Испарительная часть котла и пароперегреватель заключены в общий кожух. Испарительную часть составляют обогреваемые трубы конвективного пучка и экрана, замкнутые на паровой и водяной коллекторы.За экраном расположены необогреваемые опускные трубы, составляющие вместе с трубами испарительной части один контур циркуляции.Пароперегреватель установлен в газоходе котла над конвективным пучком и состоит из пакета сдвоенных змеевиков, замкнутых на входную и выходную камеры. Движение пара в змеевиках осуществляется сверху вниз, т. е. противотоком по отношению к движению газов. Трубы экрана и конвективного пучка скомпонованы таким образом, что образуют внутреннюю топочную камеру, ограниченную с торцов фронтовыми стенками внутреннего кожуха.

Сжигание топлива в топке обеспечивается топочным устройством, состоящим из двух форсуночных устройств, установленных на переднем и заднем фронтах котла.Топливо к форсункам подводится через регулирующий топливный золотник системы автоматического регулирования в количествах, соответствующих производительности котла.Расход топлива через форсунки определяется добавлением поступающего к ним топлива.Воздух для сжигания топлива нагнетается вентилятором через приемный патрубок в межобшивочное пространство котла, откуда через воздухонагревающие устройства закрученным потоком поступает в топку, смешиваясь в ней с распыленным топливом. Газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива, из топки проходят по газоходу котла, последовательно омывая трубы испарительной части и пароперегревателя, и, отдав часть своего тепла поверхностям нагрева, поступают в дымоход.

Образовавшаяся за счет тепла дымовых газов пароводяная смесь в испарительных трубах поднимается кверху и поступает в водяное пространство парового коллектора.

Пар проходит через толщу котловой воды, отверстия утопленного дырчатого щита и зеркало испарения, выходит в паровое пространство, где сепарируется от влаги, и через отверстия потолочного дырчатого щита поступает в пароперегреватель и одновременно к потребителям насыщенного пара.

Котловая вода, смешиваясь с питательной водой, подаваемой в паровой коллектор насосом через разобщительный клапан по специальному трубопроводу, поступает в опускные трубы с недогревом до кипения.

За счет разности удельных весов пароводяной смеси в обогреваемых трубах и воды в необогреваемых опускных трубах естественная циркуляция воды производится в количествах, необходимых для поддержания уровня котловой воды в паровом коллекторе.

Корпус котла. Трубная система испарительной части и опускных труб, замкнутая на паровой и водяной коллекторы, представляет собой корпус котла. Испарительная поверхность котла образована конвективным пучком и экраном.

Конвективный пучок состоит из одиннадцати рядов труб коридорного строения. Экран выполнен сплошным однорядным. Концы труб каждого ряда конвективного пучка и экрана в районе присоединения к коллекторам разведены на два ряда. Опускные трубы включают три ряда труб, совмещенных в средней части. Вся испарительная часть котла выполнена из труб 29 х2,5, а опускной пучок из труб 44,5х3.

Паровой коллектор внутренним диаметром 800 мм выполнен сварным из обечайки толщиной 25 мм и штампованных днищ. Заднее днище имеет центрально расположенное лазовое отверстие 300х400, закрываемое затвором. Водяной коллектор внутренним диаметром 500 мм выполнен из цельнокатаной трубы 550х25 с приварными штампованными днищами, каждое из которых имеет центрально расположенное лазовое отверстие 300 х390, закрываемое затвором.

Пароперегреватель состоит из трубной части, замкнутой на входную (верхнюю) и выходную (нижнюю) камеры. Трубная часть пароперегревателя состоит из одиннадцати змеевиков. Каждый сдвоенный состоит из двух плоскостных двенадцатирядных змеевиков, соединенных между собой с помощью штампованных тройников на сварке. Змеевики изготовлены из труб 29х2,5.

Камеры пароперегревателя расположены с заднего фронта котла. Для освидетельствования внутренних поверхностей пароперегревателя, предусмотрено по два овальных лючка, снабженных затворами.

Опоры стальные приварные (4 штуки) предусмотрены для крепления котла к корабельному фундаменту. Из них 2 (коллекторные) расположены под водяным коллектором, и 2 (каркасные) расположены под выступающей частью экранной стенки. Опоры, расположенные с переднего фронта (коллекторная и каркасная), выполнены неподвижными. Опоры заднего фронта – подвижные: они обеспечивают тепловое расширение котла. Отверстия под болты в подвижных опорах овальные, в них установлены распорные втулки, обеспечивающие зазор между шайбами и нижним листом опоры около 1 мм. Кроме того, для облегчения скольжения подвижной опоры по опорной поверхности фундамента между ними установлена латунная прокладка, закрепляемая на опоре винтами.

Внутренние части парового коллектора состоят из следующих элементов:

* нижнего (погруженного) дырчатого щита,

* верхнего (потолочного) дырчатого щита,

* питательной трубы,

* системы верхнего продувания.

Дырчатые щиты. Нижний (погруженный) дырчатый щит расположен в водяном объеме и состоит из трех панелей по три щита в каждой. Диаметр отверстий в щите 5 мм. Размеры щитов выбраны, исходя из обеспечения возможности их заводки и выема из коллектора через лаз. Верхний (потолочный) дырчатый щит расположен в паровом объеме и состоит из двух панелей с отверстиями диаметром 12 мм. Расположение отверстий по длине щита выбрано из условия обеспечения равномерного отбора пара по длине коллектора.

Питательная труба установлена под уровнем воды в районе опускных труб. Для удобства монтажа и демонтажа питательная труба состоит из патрубка и двух звеньев. С торца питательная труба заглушена приварным донышком. По образующей питательной трубы со стороны опускных труб расположен ряд отверстий диаметром 4 мм. Питательная труба крепится в двух местах к опорным балкам с помощью хомутов и подвесок. Между опускными и подъемными трубами установлен разделительный щит, состоящий из двух ребер.

Система верхнего продувания состоит из воронки и трубы, сообщающей воронку с клапаном верхнего продувания. Воронка совместно с патрубком приварена к дырчатому щиту.

Кожух котла выполнен двухслойным и включает следующие основные секции:

* стенку переднего фронта,

* стенку заднего фронта,

* боковую стенку стороны экрана,

* боковую стенку стороны газохода,

* боковую стенку пароперегревателя стороны парового коллектора.

В межобшивочное пространство котла подается вентилятором воздух через приемный патрубок, воздух омывает стенки кожуха и поступает к воздухо-направляющим устройствам. Стенки кожуха выполнены сварными из листового и профильного проката.Внутренний и наружный кожух связаны в единую двухслойную систему, обеспечивающую необходимую жесткость при работе котла. Для обеспечения возможности наружной чистки котла на фронтовых и боковых стенках предусмотрены съемные щиты обшивки.

Кирпичная кладка. Шамотные стеновые кирпичи (160х160х180) установлены в районе топки и, закрепленные на стенках внутреннего кожуха болтами, со стороны топки покрыты теплостойкой карборундовой облицовкой. Соединение облицовки с кирпичом выполнено по типу “ласточкин хвост”.

Фурмы выполнены из фурменных кирпичей, также покрытых карборундовой облицовкой в районе конуса и поверхности, обращенной в топку. На боковой и фронтовых стенках в районе трубного пучка и за ним установлены шамотные кирпичи (160х160х100 и 160х160х40). Крепление кирпичей в этих местах осуществляется с помощью направляющих, образованных приварными тавриками и угольниками. Выступающая в топку открытая часть водяного коллектора выложена рядом шамотных кирпичей (160х160х100). Швы между шамотными кирпичами заполнены раствором шамотного мертеля.

Топочное устройство предназначено для подвода и сжигания топлива в топке котла. Оно состоит из двух форсуночных устройств, установленных на переднем и заднем фронтах котла, трубопроводов и арматуры.

Каждое форсуночное устройство состоит из паромеханической форсунки и воздухонаправляющего устройства (ВНУ).

Котельная арматура. На котле установлена следующая арматур:

1) на паровом коллекторе:

* клапан разобщительный;

* клапан отбора насыщенного пара;

* питательный клапан;

* клапан предохранительный главный;

* клапан предохранительный контрольный;

* два водоуказательных прибора;

* клапан верхнего продувания;

* два клапана сообщительных к конденсационному сосуду;

* клапан отбора пара к форсункам;

* клапан выпуска воздуха;

* два клапана к манометрам;

* клапан отбора проб;

* конденсационный сосуд.

2) На водяном коллекторе установлен клапан нижнего продувания.

3) На пароперегревателе:

* клапан главный стопорный;

* клапан дренажный входной камеры;

* клапан дренажный выходной камеры;

* клапан для выпуска воздуха;

* клапан продувания главного стопорного клапана.

Кроме того, на пароперепускной трубе и на сообщительной трубе к конденсационному сосуду установлено по одному клапану выпуска воздуха.