Водяные экономайзеры.

В паровых котлах температура тепловоспринимающей стенки по всему агрегату почти одинакова и немного превышает температуру кипения. По мере повышения давления пара температура стенки повышается, что приводит к повышению температуры уходящих газов. Выпускать в атмосферу газы с такой высокой температурой нерационально. К устройствам, предназначенным решить эту проблему, относятся экономайзеры.

Водяные экономайзеры – устройства, предназначенные для подогрева воды в котельной установке с помощью тепла уходящих газов, которые для лучшего теплообмена двигаются сверху вниз, а вода – снизу вверх. Экономайзер повышает КПД котельной установки.



Классификация:

1. по материалам изготовления:

§ сталь (на котлах большой производительности и высокого давления пара)

2. по степени нагрева воды:

§ некипящего типа (t нагрева на 20-30 0С меньше температуры кипения при данном давлении пара)

§ кипящего типа (t нагрева не ограничивается может до температуры кипения с частичным испарением)

3. по назначению:

§ питательные (для нагрева питательной воды

§ сетевые (теплофикационные для нагрева сетевой воды)

Чугунные экономайзеры используются для нагрева питательной воды паровых котлов и воды систем теплоснабжения с рабочим давлением до 2,4 МПа.

Чугунные экономайзеры .

Блочный одноколонковый чугунный водяной экономайзер.

А – общий вид; Б – продольный разрез; В – поперечный разрез;

1 – заслонка; 2 – обдувочное устройство; 3 – чугунные оребрённые трубы; 4 – газоход.

Экономайзер чугунный блочный, применяется в качестве хвостовых поверхностей нагрева паровых стационарных котлов типов ДЕ, КЕ и ДКВр и предназначен для нагрева питательной воды теплом уходящих дымовых газов. Чугунные экономайзеры некипящего типа т.к. при вскипании воды в них могут возникать гидроудары приводящие к разрушению хрупких чугунных труб.

Собираются они из чугунных ребристых труб длиной 2-3 метра, соединенных между собой чугунными коленами(калачами). К месту монтажа чугунные экономайзеры поставляют россыпью или блоками. Несколько горизонтальных рядов труб образуют группу(до 8), группы компонуют в колонны, разделенные металлическими перегородками. Группы собирают в каркасе с глухими стенками с теплоизоляционной обшивкой. Торцы экономайзеров закрывают съемными металлическими щитами. Число труб в пакете в горизонтальной плоскости определяется исходя из скорости продуктов сгорания, обычно в диапазоне 6-9 м/с; число горизонтальных рядов определяется потребной общей поверхностью нагрева.

Труба ребристая

А. ребристая труба, Б- соединение труб с помощью калача (дуги)

А) экономайзер одноколонковый

б) экономайзер двух колонковый

1 - ребристые трубы; 2 - обдувочное устройство; 3 - изоляция; 4 - металлические перегородки;5- из котла 6- на дымосос

Вода движется последовательно по всем трубам снизу вверх(выходит из экономайзера в верхний барабан или прямой трубопровод сетевой воды), а продукты сгорания(дымовые газы) проходят через зазоры между ребрами труб сверху вниз и через дымоход отправляются в дымовую трубу. При такой схеме движения воды (подъёмном), обеспечивается лучшее удаление воздушных пузырьков. Для удаления возможных отложений, наружные поверхности экономайзеров периодически при помощи обдувочных аппаратов подвергают обдувке паром (П) или сжатым воздухом (газоимпульсная (И) очистка).Циркуляция воды принудительная от насоса. На входе t воды должна быть на 20 0 С (больше 70 0 С) чтобы не было низкотемпературной коррозии на наружной поверхности труб.(t точка росы - температура при котором происходит конденсация водяных паров из водяных газов. (на газе 55-61 0 С))

На выходе t воды должна быть на 20 0 С меньше tкипения при данном давлении (P) чтобы не было вскипания воды в трубах.

На входе t дымовых газов должна быть не больше 400 0 С, чтобы не было вскипания воды в трубах.

На выходе t дымовых газов должна быть не меньше 100 0 С(выше точки росы) чтобы исключить коррозию на трубах экономайзера и образования конденсата в общем бойлере.

Движение воды и продуктов сгорание в экономайзере.

Для обеспечения надежной эксплуатации на входе и выходе устанавливают необходимую арматуру - предохранительные клапаны и запорные вентили, термометры, манометр, спускной вентиль, обратный клапан, а в верхней точке экономайзера - вантузы для удаления воздуха.

Схема включения чугунного экономайзера.

1 – барабан котла; 2 – запорный вентиль; 3 – обратный клапан; 4 – вентиль на сгонной линии; 5 – предохранительный клапан; 6 – вентиль воздушника; 7 – чугунный водяной экономайзер; 8 – дренажный вентиль.

Стальные экономайзеры.

Выполняют из стальных труб с наружным диаметром 28-32 мм, изо­гнутых в виде горизонтальных змеевиков. Питательная вода поступает в нижний коллектор экономайзера, проходит последовательно внизу вверх по всем змеевикам и выходит через верхний коллектор в барабан котла.

Стальные экономайзеры могут быть некипящего типа и кипящего (до 10-16% воды испаряется.).

В процессе работы экономайзера контролируется температура воды и продуктов горения перед экономайзером и после него, прослушивается газоход, проверяется его плотность, контролируется поверхность нагрева.

Температура воды, поступающей в экономайзер не должна быть ни­же 70°С (вакуумные деаэраторы), при атмосферных деаэраторах темпера­тура равна 103-104°С.

При растопке котла обеспечивают циркуляцию воды через эконо­майзер по сгонной линии, при нормальной работе котла сгонная линия должна быть отключена и вентиль опломбирован.

Обдувку поверхностей нагрева экономайзера необходимо произ­водить после обдувки котла.

Схема расположения змеевиков в стальном экономайзере котла

Тема 1.2.3. Тяга и дутье. Тягодутьевые устройства.

К тягодутьевым устройствам относят дымососы, дутьевые вентиляторы, дымовые трубы, дымоходы, воздуховоды.

Тяга в дымовой трубе котельного агрегата и ввод воздуха в топку котла могут быть естественными и искусственными. Для горения топлива необходим непрерывный подвод в топку котла атмосферного воздуха и удаление из топки котла образующихся дымовых газов в атмосферу через дымоход и дымовую трубу.

Естественная тяга осуществляется в котельных агрегатах производительностью до 2,5 т/ч и с сопротивлением газового тракта не более 300 Па (30 мм водяного столба] при сжигании нешлакующих или малошлакующих топлив (дрова, торф) с помощью установки дымовой трубы. Естественной тягой называют разность давлений (появляющуюся вследствие различных плотностей наружного холодного воздуха и горячих дымовых газов в трубе котельной установки, которая приводит к возникновению движения потока дымовых газов в газоходах котла.

Холодный воздух как более тяжелый, поступает в топку и вытесняет более легкие дымовые газы в результате чего возникает движение дымовых газов по газоходам котла, дымоходу и дымовой трубе. При этом чем больше температура отходящих газов и меньше температура воздуха тем сильнее тяга, т.к. увеличивается разность плотности. Тяга зависит так же от высоты дымовой трубы (чем больше тем больше).

Напор (тяга) создаваемый трубой определяется по формуле:

Тяга естественная;

Н- высота трубы;

Плотность холодного воздуха;

Плотность продуктов сгорания

Тяга создаваемая трубой должна быть или несколько больше суммы газов сопротивлений всех элементов котельной установки.

В зависимости от температуры наружного воздуха тяга дымовой трубы изменяется:

· чем ниже температура наружного воздуха, тем больше разность плотностей воздуха и дымовых газов в трубе и тем больше тяга,

· чем выше температура наружного воздуха, тем меньше тяга.

Изменение тяги происходит и при изменении режима работы парового котла. В этом случае тягу регулируют большим или меньшим открытием соответствующих заслонок. При увеличении нагрузки котлов увеличивают часовое количество сжигаемого топлива, количество подаваемого в топку воздуха и усиливают тягу, что осуществляется большим открытием соответствующих заслонок, а при снижении нагрузки котла уменьшают подачу в топку топлива и воздуха и соответственно прикрыть заслонки.


дымовые трубы строят стальными, кирпичными пли железобетонными в зависимости от мощности котельных агрегатов или котельной установки и срока работы, на который котельная установка рассчитана.

Стальные трубы (рис. , а) применяют редко, главным образом при временных установках и не выше 30 - 40 метров. Для котельных установок средней и большой мощности строят кирпичные трубы (рис.,6) высотой до 80 метров и железобетонные высотой 80-250 метров.

Для предохранения кирпичной кладки и железобетонной трубы от действия горячих газов внутри трубы выводят футеровку 8 из огнеупорного кирпича приблизительно на 1/4 ее высоты.

В кирпичных и железобетонных трубах газы остывают приблизительно на 1°С, а в остальных - на 1,5 - 2°С на каждый метр высоты трубы.

В установках средней и большой производительности сопротивление в газоходах достигает значительной величины, а температура составляет 135- 140° С. При этих условиях, дымовая труба не может создать необходимого разрежения, и следует применять искусственную тягу.

Искусственная тяга осуществляется особыми вентиляторами, называемыми дымососами. Различают дымососы прямого и непрямого действия. Дымосос непрямого действия показан на рис. 6,6. У основания трубы устанавливается дымосос 1, который засасывает холодный воздух и подает его через сопло 2, расположенное в нижней части трубы 3. В силу создавшегося в дымовой трубе разрежения происходит подсос газов из газоходов 4 в трубу, откуда потоком воздуха они выбрасываются в атмосферу.

Дымосос прямого действия (рис6,а) устанавливается между последним дымоходом и трубой; он отсасывает газы из борова и нагнетает их в дымовую трубу. Создающееся в дымоходе разрежение дает возможность топочным газам передвигаться по газоходам котла. Проход газов помимо дымососа осуществляется с помощью заслонки а.

Необходимый для горения воздух подается вентилятором, преодолевающим сопротивление воздухоподогревателя и горелок при камерном сжигании или слоя топлива при слоевом сжигании.

В качестве дымососов и вентиляторов в котельной применяют центробежные машины. Устройство и принцип работы аналогичен центробежному насосу.

На котельный агрегат устанавливается один дымосос одностороннего или двустороннего всасывания.

Вентилятор и дымосос конструктивно одинаковы. Отличия: дымососы работают в более тяжелых условиях, чем вентиляторы,т.к. дымовые газы идут с высокой температурой, а воздух холодный,поэтому в дымососе предусматривается водяное охлаждение подшипников и более прочная конструкция рабочего колеса и корпуса. Температура дымовых газов в дымососе

Обозначения: 1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-осевой направляющий аппарат; 4-электродвигатель; 5-постамент.

Основные характеристики дымососов: производительность м3/ час, давление кГс/м3 мощность к ВТ.

Принцип работы: От электродвигателя через муфту сцепления вра-шение передается на рабочее колесо. При его вращение создается центро­бежная сила. Дымовые газы через выходкой патрубок выбрасываются в трубу. В корпусе дымососа создается разрежение и через входной патру­бок втягивается очередная порция дымовых газов. Для регулирования тяги устанавливается направляющий аппарат, в котором можно рычагом разво­рачивать лопатки на определенный угол. При закрытых лопатках разреже­ние равно «0». Управлять направляющим аппаратом можно в ручную, дистанционно, со щита, автоматически. Охлаждение подшипников водя­ное температура воды на выходе (t30°- 40°С) уровень жидкой смазки под­шипников контролируется на отметке на масломерном стекле (если стекла нет, то щупом). Корпус дымососа покрывается теплоизоляцией, рабочее колесо выполняется из жаропрочной стали, t уходящих газов не должна превышать 250°С.

Дутьевой вентилятор

Дутьевой вентилятор - служит для искусственной подачи воздуха в топку. Устройство такое же как и дымососа, отсутствует теплоизоляция и водяное охлаждение подшипников. Марки ВД-8 ВД-10 ВД-12. Для контроля за пусковыми токами дымососа и вентилятора на щите кот­ла устанавливается амперметр. Дымосос и вентилятор включается в рабо­ту при закрытых направляющих аппаратов для уменьшения пусковых то­ков электродвигателя. Первым включается дымосос затем вентилятор. При остановке выключается вентилятор затем дымосос.

Рисунок 1 - Центробежный дымосос (вентилятор):

Электродвигатель; 2 - муфта; 3 - ходовая часть дымососа; 4 - термометр; 5 - ротор; 6 - диск рабочего колеса дымососа; 7 - лопатки (крыльчатка) рабочего колеса дымососа; 8, 10 - выходной и входной патрубки; 9 - рукоятка поворота лопастей; 11 - центральный рассекатель; 12 - поворотные лопасти; 13 - поворотное кольцо; 14 - улиткообразный корпус; 15 - втулка; 16 - вал; 17- подшипник

В. Котлер, к. т. н., В. Янкелевич

Экономайзер - устройство для подогрева питательной воды уходящими из котла продуктами сгорания с целью дополнительного использования тепла сожженного топлива.

Подписаться на статьи можно на

Для промышленных паровых котлов с давлением пара до 1,3-1,6 МПа (котлы ДЕ, ДКВР, импортные) температура кипения воды и насыщенного пара составляет 195-200 °С. Соответственно температура уходящих газов за котлом - порядка 250-300 °С в зависимости от вида топлива. Температура питательной воды после деаэраторов атмосферного типа - 100-105 °С. Если подавать эту воду непосредственно в барабан котла, то она будет догреваться до температуры кипения за счет конденсации части пара. При этом температура поверхностей нагрева котла будет практически равна температуре насыщения (кипения), и температура уходящих газов, которая определяется в первую очередь степенью нагрева поверхностей, не изменится. Для возможности использования тепла уходящих газов и снижения расхода топлива необходимо выделить отдельную поверхность нагрева с относительно низкой температурой - экономайзер.

Рис. 1. Транспортабельные блоки экономайзеров. Входной и выходной трубопроводы воды выведены вверх. Продукты сгорания проходят сверху вниз. В центре торцевой стенки отверстия для аппаратов очистки.

В него поступает вода из атмосферного деаэратора с температурой 100 °С и подогревается до 150-160 °С. За счет этого температура уходящих газов снижается до 145-180 °С в зависимости от вида топлива, а расход топлива уменьшается на 10-12 %.
Экономайзеры могут быть кипящими и некипящими. В первых вода может догреваться до кипения и даже кипеть. Допускается испарение части воды (до 15-25 %).
Экономайзеры включаются по схеме противотока по отношению к продуктам сгорания, а вода в них нагревается до кипения постепенно. Горячие продукты сгорания из котла обтекают сначала самую горячую часть экономайзера, затем постепенно проходят через холодную часть и соответственно охлаждаются.
Конструктивно экономайзеры могут быть выполнены из змеевиковых гладких или оребренных труб. Иногда используют плавниковые трубы (при установке их по ходу движения газа).

Рис. 2. Чугунные трубы монтируются фланцами впритык так, что фланцы образуют торцевую стенку экономайзера. Уплотнение стенки производится асбестовым шнуром, который укладывается в канавки между фланцами. Движение воды по трубам обеспечивается полукруглыми калачами

Для котлов ДЕ и ДКВР чаще всего используют чугунные экономайзеры из оребренных труб. Наружный диаметр труб - 76 мм, толщина стенок трубы - 8 мм, ребра - 146×146 мм. Эти экономайзеры могут быть только некипящими - температура воды на выходе должна быть ниже температуры кипения воды не менее чем на 20 °С. В горизонтальной плоскости число труб в пакете определяется по оптимальной скорости продуктов сгорания, количество которых зависит от паропроизводительности котла. Скорость дымовых газов, проходящих через пакеты экономайзера, обычно принимают 6-9 м/с. Число горизонтальных рядов экономайзера рассчитывается исходя из требуемой поверхности нагрева. Расчетная скорость воды в трубах некипящего экономайзера должна быть не менее 0,5-0,6 м/с.
Блочные чугунные экономайзеры производства Кусинского литейно-механического завода состоят из пакетов труб с оребрением, соединенных между собой и заключенных в каркас с теплоизоляционной обшивкой. По желанию заказчика предусмотрена комплектация коробом для подвода газов. Эти экономайзеры предназначены для нагревания питательной воды в паровых и водогрейных стационарных котлах с рабочим давлением до 2,4 МПа. Предельное рабочее давление в экономайзере - 2,5 МПа. Возможно использование паровой или газоимпульсной очистки поверхностей нагрева.

Рис. 3. Экономайзер из чугунных труб в сборе. Видны чугунные калачи. Продукты сгорания проходят сверху вниз

Экономайзеров производства Бийского котельного завода устанавливаются за котлами, работающими только на газе, не содержащем серы и при наличии деаэраторов атмосферного типа. Экономайзеры набираются из змеевиков длиной 1820 мм с радиусом гиба 50 мм в пакеты. Диаметр стальных труб 28×3 мм. Расстояние для лазов между пакетами - 450 мм.

Рис. 4. Стальной экономайзер в виде транспортабельного блока. Обшит металлическими листами. С правого торца видны входной (снизу) и выходной (сверху) коллекторы. В центре - лаз в пространство между пакетами змеевиков. Вход продуктов сгорания сверху, выход - снизу.

Теплофикационные экономайзеры используют и для водогрейных котлов с целью дополнительной утилизации тепла продуктов сгорания. Их эффективность по экономии топлива будет существенно ниже, чем для паровых котлов - не более 4-5 %.

Проблемы с экономайзерами паровых котлов низкого давления

Оребренные трубы экономайзеров собраны в пакеты на фланцах с калачами. Периодически требуется ремонтировать уплотнения.
Общей проблемой для экономайзеров во многих случаях является отсутствие надлежащей деаэрации питательной воды. Наличие в питательной воде растворенного кислорода ведет к интенсивной коррозии внутренней поверхности труб. Особенно страдают от этого стальные экономайзеры. В случаях, когда нет полной уверенности в надежной работе деаэратора, лучше использовать чугунные, которые мало чувствительны к внутренней коррозии труб.
Все проблемы, характерные для экономайзеров паровых котлов, в полной мере относятся и к теплофикационным экономайзерам.

При сжигании природного газа

Природный газ - наиболее чистое топливо. Единственная проблема - возможность конденсации влаги из продуктов сгорания. При температуре стенки трубы около 57 °С и ниже на наружной поверхности труб начинает осаждаться конденсат. Из-за наличия в продуктах сгорания углекислоты (от сгорания содержащегося в природном газе углерода) и следов азотной кислоты (образуется при горении любого топлива из азота воздуха) конденсат имеет кислую реакцию - показатель рН может быть равен 4,0 и ниже.
В связи с выделением кислого конденсата из продуктов сгорания возможна коррозия наружных поверхностей труб. Поэтому необходимо принимать меры для поддержания температуры питательной воды на входе в экономайзер не ниже 60-70 °С. При невозможности стабильной работы котла с такой температурой питательной воды на входе в экономайзер также целесообразно устанавливать чугунные экономайзеры.

При сжигании мазута

В качестве топлива в промышленных и отопительных котельных обычно используют сернистый мазут с содержанием серы от 2 до 3,5 %. Основная часть серы при сгорании окисляется до сернистого ангидрида SO2, но очень малая часть окисляется до серного ангидрида SO3. В присутствии водяного пара на наружной поверхности труб конденсируется серная кислота, которая может быстро вывести из строя стальной экономайзер. При использовании в качестве топлива сернистого мазута необходимо использовать только чугунные экономайзеры. Однако и они при длительной работе котлов на мазуте могут подвергаться сильной коррозии. Обычно разъедаются кислотой ребра труб, из-за этого эффективность теплообмена снижается, увеличивается расход топлива.

Заключение

По всем изложенным выше причинам чаще всего используются чугунные экономайзеры, хотя они могут иметь бόльшие габариты и обладают повышенными требованиями относительно обслуживания и ремонта по сравнению со стальными змеевиковыми.

Какое полузабытое, а для кого-то и вообще незнакомое слово – экономайзер! Карбюраторы, которые долгие годы исправно трудились на автомобиле, постепенно уступили свое место различным системам впрыска. Но автомобильный век долог, и порой кому-то приходится сталкиваться с машинами, в которых еще находится место для карбюратора. Ну а его нормальная работа обеспечивается рядом дополнительных устройств, среди них невозможно не упомянуть экономайзер топлива.

Что такое экономайзер в автомобиле?

Работа ДВС основана на сгорании топливовоздушной смеси (ТВС). Ее состав зависит от нагрузки мотора, и должен быть разным при ее изменении. Это означает изменение соотношение между кислородом (воздухом) и бензином при изменении условий движения. Нужные пропорции обеспечивает карбюратор, или в современных машинах – контроллер впрыска. Поэтому, прежде чем говорить про экономайзер, надо рассмотреть работу карбюратора.

Как работает карбюратор

Понять его принцип работы поможет приведенный рисунок.

Это самый простой вариант карбюратора, можно сказать, только поясняющий его устройство и основную идею. Бензин находится в поплавковой камере на постоянном уровне, который поддерживается работой игольчатого клапана. Через воздушный фильтр воздух всасывается в цилиндры двигателя. Он проходит смесительную камеру, благодаря имеющемуся там сужению, в этом месте создается разрежение по отношению к поплавковой, в которой поддерживается уровень атмосферного давления.

Из-за возникшей разницы давлений в смесительную камеру попадает горючее. Проходя через жиклер, оно разбивается на мелкие капельки, испаряется и смешивается с воздухом, вследствие чего образуется ТВС, поступающая в цилиндры мотора. Соотношение между этими компонентами зависит от положения заслонки карбюратора, связанной с положением педали акселератора. Чем сильнее на автомобиле она нажата, тем больше открыта заслонка, выше степень разрежения и больше бензина поступает на образование смеси.

Назначение экономайзера

В тот момент, когда заслонка почти полностью открыта, автомобильный мотор испытывает максимальные нагрузки, а значит, для их преодоления ему требуется большее количество бензина, чем во время работы на обычных режимах. При этом и начинает работать экономайзер, топлива на образование смеси поступает больше, и смесь становится обогащенной. Его назначение и устройство, а также для чего нужен экономайзер, становится понятно из рисунка:

Дроссельная заслонка карбюратора через тяги и рычаги связана со специальным клапаном. Когда она полностью открыта, это вызывает его срабатывание, и дополнительное количество бензина, проходя жиклер экономайзера, идет на образование ТВС. Такое поступление топлива вызывает обогащение смеси и обеспечивает работу мотора при повышенной нагрузке. Когда отпускается педаль газа, заслонка прикрывается, пружина закрывает клапан и работа экономайзера прекращается.

Конструктивно устройство экономайзера может быть выполнено различными способами, конкретную реализацию их затрагивать не будем, т.к. для карбюратора после появления контроллеров впрыска история развития закончилась.

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ)

Рассматривая автомобильный экономайзер, нельзя обойти стороной и такое устройство, как ЭПХХ. У него совсем другое назначение, чем у обычного экономайзера. Если последний, как мы только что рассмотрели, обогащает топливную смесь при значительных нагрузках, то ЭПХХ, наоборот, обеспечивает экономию топлива. Режим принудительного холостого хода – особый вариант движения.

Как правило, это связано с торможением двигателем при движении на спуске или накатом, когда скорость включена и газ отпущен. ЭПХХ дополняет имеющуюся в карбюраторе систему холостого хода. Она выполняет подачу топлива в двигатель при закрытой заслонке. В этом случае за счет разрежения, создаваемого под ней, горючее по специальному каналу холостого хода проходит через жиклер и поступает в мотор, что и обеспечивает его работу в таком режиме.

Однако если при этом машина двигается накатом или с горки, то коленчатый вал вращается с большей частотой, чем свойственно режиму холостого хода, что вызывает повышенное потребление бензина и снижает эффективность торможения двигателем. Для исключения этого срабатывает ЭПХХ, и поступление топлива прекращается. В режиме принудительного холостого хода поступление бензина прерывается с помощью электромагнитного клапана, управляемого достаточно простым электронным блоком.

Исходными данными для срабатывания ЭПХХ (электромагнитного клапана) являются сигнал датчика о закрытой заслонке и повышенное число оборотов коленвала. Такой режим ЭПХХ поддерживает пока:

  • скорость движения при отпущенной дроссельной заслонке не уменьшится;
  • не будет выключена передача и автомобиль начнет двигаться в режиме обычного холостого хода;
  • водителем не будет нажата педаль газа и движение продолжится с повышенной скоростью, экономайзер выключится по положению заслонки.

Работа экономайзера в составе карбюратора обеспечивает обогащение ТВС при повышенной нагрузке, а также экономию топлива и лучшую эффективность торможения мотором в режиме принудительного холостого хода.

Водяной экономайзер расположен в нижней части конвективной шахты и разделен по высоте на два пакета. Змеевики экономайзера выполнены из труб  32 х 4, сталь 20. Питательная вода входит в четыре камеры  219 х 25, сталь 20, нижнего пакета водяного экономайзера, проходит первый пакет и направляется к установке «собственного» конденсата. Из конденсаторов вода поступает в нижние камеры второго пакета экономайзера, проходит по змеевикам и из верхних камер направляется в барабан котла. “Холодный” пакет пароперегревателя и оба пакета водяного экономайзера опираются на полые балки, охлаждаемые воздухом. Воздух в охлаждаемые балки поступает из рассечки между топкой и газоходом котла за счет разрежения, создаваемым на всасе дутьевых вентиляторов.

Основными причинами повреждения змеевиков водяного экономайзера являются:

1.5 Регенеративные воздухоподогреватели

Для подогрева воздуха, поступающего на горелки, применены два воздухоподогревателя с диаметром ротора 5100 мм. Основным элементом РВП является ротор, вращающийся со скоростью
. Ротор разделен радиальными и аксиальными перегородками на ячейки, которые заполняются набивкой – стальными профильными листами, толщиной
. Дымовые газы, выходящие из котла с высокой температурой
, проходят между листами и нагревают их. Нагретые листы вращающимся ротором переносятся на воздушную сторону, где отдают свое тепло воздуху. Воздух поступает в воздухоподогреватель по схеме противотока (в направлении, противоположном движению газов). Разность температур газов, входящих в РВП, и горячего воздуха составляет, как правило,
. Дымовые газы охлаждаются до температуры
. Поверхность теплообмена - набивка, которая на холодном конце имеет сравнительно низкую температуру. Набивка установлена в три слоя: два верхних (горячие) и один холодный.

1.6 Эксплуатация котла: пуск и останов

Заполнение котла водой производится до растопочного (-100 мм.) уровня по водомерной колонке. При простое котла более 3-х суток или, если во время простоя производились ремонтные или наладочные работы в цепях защит и блокировок, необходимо произвести их опробование с воздействием на исполнительные механизмы. При неисправности защит, действующих на останов котла, растопка его ЗАПРЕЩАЕТСЯ .

Проверить дистанционно и по месту легкость хода и отсутствие заеданий, посторонних шумов регуляторов, шиберов и направляющих аппаратов. Шибера по воздуху и газу на РВП и перед горелками оставить в открытом положении. Проверить закрытие арматуры по газу, мазуту и пару перед горелками.

Открыть входную мазутную задвижку и прогреть мазутопровод котла через разгрузочную линию. Открыть продувочные свечи. Проверить открытие свечей безопасности. Проверить закрытие арматуры перед горелками, на газопроводе к ЗЗУ и на ТВО РВП. Открыть ПЗК и РД газа.

Переключатель режимов работы котла поставить в положение “Розжиг”.

Включить в работу оба ДВ и оба ДС. Открыть полностью шибера по газовоздушному тракту и перед горелками, начать вентиляцию топки и газоходов. При этом расход воздуха должен составлять не менее 25 % от номинального.

Для росжига на котле определена группа растопочных горелок - № 1 и № 3. Растопка может начинаться с любой из них. Закрыть воздушные шибера перед горелками №2,4,5,6. Прикрыть воздушные шибера перед растопочными горелками (№1,3). Установить давление воздуха равное растопочному (20 – 50 кгс/м 2) и разрежение вверху топки 2 – 3 кгс/м². Переключатель выбора места розжига установить в положение “По месту”. Отрегулировать по месту давление воздуха перед растопочными горелками путем прикрытия шиберов и воздушных регистров перед ними.

ВНИМАНИЕ:

Зажигая горелки, нельзя стоять против амбразур горелок, чтобы не пострадать от случайно выброшенного из топки пламени;

Обслуживающий персонал должен иметь головной убор, защитные очки и рукавицы;

    необходимо помнить, что котел оборудован системой блокировок по взрывобезопасному розжигу горелок, включающихся автоматически перед растопкой.

Открыть запорный вентиль перед ЗЗУ разжигаемой горелки. Ключом управления включить ЗЗУ разжигаемой горелки, убедиться в наличии и устойчивости факела ЗЗУ. Произвести розжиг следующей растопочной горелки.

Включение прибора контроля температуры металла барабана произвести до заполнения котла водой. С самого начала растопки постоянно вести контроль за температурой металла барабана. Разность между температурой верха и низа металла барабана не должна превышать 60 С. С начала растопки приступить к прогреву растопочного паропровода и РРОУ 140/1,2 ата (БРОУ 140/15 находится в горячем резерве). С самого начала растопки поддерживать нормальный уровень в барабане котла, не допуская выхода его за пределы  150 мм от среднего по водоуказательной колонке. Перед началом постоянной подпитки котла закрыть рециркуляцию барабан – водяной экономайзер.

При давлении в барабане котла 0,5 кгс/см 2 закрыть котловые воздушники и дренажи пароперегревателя. В процессе растопки котла необходимо следить за термическим перемещением элементов котла и главных паропроводов по специально установленным реперам и проверять соответствие перемещений элементов котла заводской схеме термических расширений:

В процессе растопки котла необходимо следить за термическим перемещением элементов котла и главных паропроводов по специально установленным реперам и проверять соответствие перемещений элементов котла заводской схеме термических расширений:

Место установки реперов

Направление перемещения при прогреве

Величина перемещения

Торцы барабана.

Горизонтальное, от середины барабана.

Паросборная камера.

Горизонтальное, от середины паросборной камеры.

Выходные коллектора холодного пакета пароперегревателя со стороны ряда “В”.

Входные коллектора холодного пакета пароперегревателя со стороны ряда “В”.

Горизонтально, под углом ~ 45 0 к оси котла.

Нижние коллектора экранов.

Вертикально вниз.

Главные паропроводы.

Холодному состоянию паропровода соответствуют крестики черного цвета, нанесенные на пластинах репера, горячему – красного.

При давлении в барабане 3 . . . 4 кгс/см 2 необходимо приступить к продувкам нижних коллекторов экранов и пробоотборных точек, внимательно следя при этом за уровнем воды в барабане, и при необходимости производить подпитку. Длительность продувки каждой точки не должна превышать 30 секунд. При растопке котла необходимо следить за температурами металла змеевиков пароперегревателя. Режим растопки организовать так, чтобы эти температуры не превышали допустимых.

В случае недостаточности охлаждения труб протекающим паром, следует изменить режим растопки (например: увеличить избыток воздуха в топке), чтобы не допускать чрезмерного повышения температуры газов в районе пароперегревателя. Скорость прогрева главных паропроводов котла должна быть не более 8 С/мин при температуре менее 500 С и не более 3 С/мин при температуре более 500 С. Скорость растопки, исходя из допустимых температур стенок барабана не должна превышать 1,5 С в минуту. Контроль за скоростью растопки производится по температуре насыщения. Для уменьшения инерционности эту температуру следует замерять на одной из пароотводящих труб в средней части барабана.

В начале растопки образующийся пар сбрасывать в атмосферу через линию продувки пароперегревателя. По мере роста давления (5 – 6 кгс/см 2) включить в работу растопочную редукционно-охладительную установку (РРОУ), закрыть продувку ПСК. При растопке котла топочный режим должен быть таким, чтобы разность температуры газов по сторонам всех газоходов не превышала 20 С.

Скорость растопки должна соответствовать графику подъема давления. Запрещается держать большую скорость подъема давления, так как это может привести к пережогу поверхностей нагрева экранов и пароперегревателя. При полном рабочем давлении до включения котла в магистраль, необходимо снова проверить плотность предохранительных клапанов и арматуры котла. Путем обхода и внимательного осмотра всех элементов котлоагрегата убедиться в их исправности.

Включение котла в магистраль производится после тщательного прогрева паропровода, при давлении в паропроводах котла равном давлению в магистрали. Температура пара при включении должна быть не ниже 540 С и не выше 570 С. Включение котла следует производить осторожно, медленно открывая магистральную задвижку.

Особенности розжига при работе на мазуте: прогреть мазутный узел котла через мазутную разгрузку, температура мазута перед розжигом должна быть не менее 130 0 С.

Закрыть общую задвижку на ЗЗУ котла, подключить пропановый баллон с редуктором через специальный штуцер к газопроводу на ЗЗУ.

Включить защиту по понижению давления мазута. Провентилировать топку и газовоздуховоды, отобрать анализ за дымососом на отсутствие пропана (С 3 Н 8), зажечь с помощью запально - защитного устройства (ЗЗУ) растопочную мазутную форсунку одной из горелок нижнего яруса. Отрегулировать горение путем изменения расхода мазута и воздуха на данную горелку. Добиться, чтобы горение было полным, а факел устойчивым.

В таком же порядке зажечь вторую растопочную мазутную форсунку, расположенную симметрично первой. Растопку вести не менее чем на двух горелках. При розжиге мазутных форсунок нельзя стоять напротив гляделок, чтобы не быть обожженным случайным выбросом пламени.

По мере разогрева топочной камеры производить переключение работающих горелок с тем, чтобы обеспечить равномерный прогрев топочной камеры. После включения всех растопочных форсунок, по мере роста давления в барабане котла, переходить на основные форсунки. Производительность растопочных форсунок 1000-1100 кг/ч.

Порядок розжига мазутной форсунки следующий:

а) установить давление воздуха перед горелкой 20…30 кгс/м 2 , подача воздуха регулируется шибером на воздухопроводе горячего воздуха к горелке;

б) включить запальник выбранной горелки;

в) проверить визуально через смотровой лючок горелки, горит ли факел запальника. Если факел запальника отсутствует, отключить подачу газа к запальнику и устранить причины отказа в работе запальника;

г) убедившись в наличии факела запальника, включить мазутную форсунку.

Отрегулировать горение путем изменения соотношения расхода воздуха и мазута. Добиться, чтобы горение было полным и бездымным, а факел устойчивым.

Если мазут при розжиге первой мазутной форсунки не загорится или погаснут все уже работающие форсунки, следует немедленно перекрыть подачу мазута, отключить ЗЗУ и провентилировать топку, дымоходы и воздуховоды в течение 10. . .15 минут, вновь приступить к растопке в указанном выше порядке. Если в процессе растопки погаснет одна из числа работающих мазутных форсунок, то следует закрыть подачу мазута к ней, установить и устранить причину ее погасания, тщательно продуть форсунку паром и вновь приступить к ее розжигу при помощи ЗЗУ.

Категорически запрещается зажигать мазут от раскаленной обмуровки амбразур. Запальные устройства работающих горелок гасить только после разогрева топки и достижения устойчивого горения топлива.

Во время растопки внимательно следить за температурой дымовых газов в конвективной части котла и в случае резкого повышения температуры по газовому тракту, что может быть следствием загорания осевших в газоходах несгоревших частиц мазута – немедленно прекратить растопку, остановить вентиляторы и дымососы, закрыть их направляющие аппараты, закрыть шибера по газу и воздуху до и после РВП и включить систему пожаротушения.

Перед плановым остановом котла, если на котле сжигался мазут и если имеется такая возможность, рекомендуется перевести его на сжигание газа как минимум на 6 часов, для того, чтобы “отжечь” отложения на конвективных поверхностях нагрева.

Перед началом снижения нагрузки включить в работу регистратор температуры стенок барабана. Снижение нагрузки до 200 – 220 т/час производить снижением расхода топлива на горелки. Дальнейшее снижение нагрузки производить последовательным отключением горелок. В первую очередь для поддержания нормальной температуры перегретого пара при низких нагрузках отключаются горелки нижнего яруса.

Отключив все горелки, следует отключить газопровод к котлу и открыть продувочные свечи. При отключении форсунки сначала закрыть подачу на нее мазута, затем уменьшить расход воздуха на горелку до величины, необходимой для ее охлаждения (15 – 25% по УП). Отключенные мазутные форсунки продуть паром и выдвинуть из горелки. Отключив последовательно одну за другой форсунки, отключить мазутопровод к котлу.

При аварийном останове котла закрыть отсечной клапан и задвижку на подводе мазута к котлу, после чего отключить мазутные форсунки.

В процессе снижения нагрузки следить за температурой перегретого пара и при ее снижении уменьшать подачу конденсата на впрыск. Скорость снижения температуры главных паропроводов не должна превышать 2 0 С/мин при температуре более 500 0 С и 5 0 С/мин при температуре менее 500 0 С.

После снижения нагрузки до 60 – 80 т/час произвести останов котла путем имитации срабатывания какой-либо защиты, либо ключом “ДОК”, закрыть газовую и мазутную арматуру перед горелками, визуально убедиться в отсутствии горения в топке. Отключить непрерывную продувку, ввод фосфата. После погасания факела провентилировать топку, газоходы и воздуховоды дымососами, дутьевыми вентиляторами и ВРГГ (при их наличии) в течение 10 минут. Затем остановить ТДМ, закрыть их направляющие аппараты и все шибера по газовоздушному тракту. При наличии такого указания – произвести обмывку РВП.

С момента останова до момента, когда температура верха барабана достигнет 160 0 С, уровень в барабане поддерживать в пределах 0…+250 мм по регистрирующему прибору. При заполнении барабана не допускать попадания воды в пароперегреватель. При включении в работу РРОУ 140/1,2 ата температуру пара на выходе из нее поддерживать в пределах 130 – 180 0 С.

При разгрузке и останове котла необходимо тщательно контролировать разность температур между верхом и низом барабана, которая не должна превышать 80 С. При этом скорость снижения температуры насыщения в барабане не должна превышать 1,5 С/мин.

При каждом останове, кроме случаев останова в горячий резерв без проведения ремонтных работ и проведения гидразинно-аммиачной консервации должен применяться режим ускоренного расхолаживания котла согласно соответствующей инструкции. Если данный режим не применяется, то пуск дымососа для расхолаживания котла допускается не ранее, чем через 18 часов после останова, при условии, что разница температур металла верха и низа барабана будет не более 40 С.

При прекращении постоянной подпитки котла открыть вентили на линии рециркуляции от барабана к водяному экономайзеру.

При снижении уровня воды в барабане произвести подпитку котла с возможно меньшим расходом для предотвращения недопустимых термических напряжений в теле барабана. При подпитке закрыть вентили на линии рециркуляции барабан – водяной экономайзер.

Через шесть часов (начало естественной вентиляции топки) после останова котла необходимо произвести продувку нижних точек экранов для удаления шлама, после чего медленно подпитать котел до высшего допустимого уровня. Через 8…10 часов еще раз произвести продувку нижних точек экранов и подпитать котел.

Запрещается производить подпитку остановленного котла с дренированием воды с целью ускоренного охлаждения барабана даже небольшим количеством холодной питательной воды, так как это может привести к опасным неравномерностям температур в теле барабана.

РВП разрешается останавливать при температуре уходящих газов не более 60 С.

Запрещается отключение приборов, регистрирующих и показывающих температуры воздуха и газов до РВП и за ним, раньше, чем через 24 часа после останова котла.

Спуск воды из котла после его останова допускается при снижении давления до 10 кгс/см 2 . Заполнять котел разрешается при температуре верха барабана не более 160 0 С