X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Немало коммунальных отопительных котельных с паровыми котлами и пароводяными подогревателями сохранилось еще и сегодня. Во многих промышленных котельных в связи с изменением структуры производства паровой нагрузки больше нет, они работают исключительно на отопление (иногда и на вентиляцию). Как правило, в таких случаях рассматривают возможности перевода котельных на водогрейный режим. При этом существенно упрощается эксплуатация котельных за счет вывода из работы всего парового контура (пароводяных подогревателей, охладителей конденсата, питательных насосов, пароконденсатной арматуры), а также упрощения эксплуатации самих котлов (в частности, исключения необходимости контроля уровня воды в барабане). Экономичность паровых котлов в результате перевода на водогрейный режим и расчетная тепловая мощность не снижаются.

Зачастую, когда у котлов уже закончился расчетный срок службы, а потребителям не нужна высокая температура теплоносителя, паровые котлы переводятся на водогрейный режим с максимальной температурой подогрева воды 115°С. Это дает возможность сделать котлы более безопасными, а кроме того, существенно упростить работу котельных. В ряде случаев достигается и заметное повышение экономичности котлов из-за снижения в них температуры теплоносителя. После перевода паровых котлов на водогрейный режим по современным схемам (как правило, с частичным использованием естественной циркуляции) они могут эффективно эксплуатироваться еще длительное время.

При необходимости работы тепловых сетей по графику 130–70°С или выше и если котлы относительно новые, можно выполнить перевод паровых котлов на водогрейный режим работы с расчетной температурой воды до 130°С или до 150°С. Это решение наиболее целесообразно при значительном потреблении тепла на вентиляцию. В таком случае эксплуатация котельных также значительно упрощается. Старые котлы можно эксплуатировать в водогрейном режиме по графику 130–70°С, но со срезкой на 115°С. Достаточное качество теплоносителя при этом можно обеспечить в течение практически всего отопительного сезона, за исключением самых холодных дней, когда уровень отопления и вентиляции будет несколько ниже расчетного [1].

На водогрейный режим можно перевести практически любой промышленный паровой котел. Есть примеры такой работы с котлами типа ШБ (в том числе экранированными), Е-1/9 (двухбарабанными и вертикальными), ДКВР и ДЕ всех типоразмеров

Достоинства перевода котла в водогрейный режим

Недостатки перевода котла в водогрейный режим

1. существенное снижение себестоимости полученного тепла (на 15-18%); 2. продление срока службы отопительного оборудования; 3. улучшится работа составляющих общей конструкции труб и систем; 4. повышение фактического КПД паровых котлов

1. необходимость установки дополнительного качественного фильтра, так как циркулирующая в сети вода не отличается высокой степенью очистки, котёл будет часто засоряться, что в итоге может привести к поломке оборудования; 2. последствия установки переменного режима работы – более низкий показатель стабильности функционирования и высокое гидравлическое сопротивление; 3. Минус прямоточной схемы переведения котла в водогрейный режим – необходимость располагать поверхности нагрева секциями, даже если котёл моноблочный, и повышенное гидравлическое сопротивление.

Существенному повышению фактических КПД паровых котлов типа ДКВр, ДЕ способствует их перевод в водогрейный режим. По условиям надежности работы в котлах, проработавших 20 и более лет, снижается рабочее давление до О‚6+08 МПа, а реально при эксплуатации на многих котлах поддерживается давление 1-2 атм. Работа паровых котлов на таких низких давлениях отрицательно сказывается на устойчивости циркуляции, из-за снижения температуры насыщения и увеличения доли парообразования в экранных трубах наблюдается интенсивное накипеобразование и увеличивается вероятность пережога труб. Кроме того, при работе котла на давлении от 1 до 3 атм из-за низкой температуры насыщения необходимо отключать чугунный водяной экономайзер, т. к. там может наблюдаться парообразование, что недопустимо. Эти и другие особенности приводят к тому, что КПД этих паровых коров не превышает 80-82 %, а в некоторых случаях, когда трубы сильно загрязнены, КПД котла уменьшается до 70-75%.

Переведенные в водогрейный режим паровые котлы в эксплуатации не уступают специализированным водогрейным, а по ряду показателей и возможностям превосходят их, например, в части:

· доступности для внутреннего осмотра, контроля, ремонта, улавливания шлама и очистки, благо даря наличию барабанов;

· возможности более гибкого регулирования теплопроизводительности (качественного по температуре сетевой веды и количественного перерасходу в допустимых пределах);

· универсальности конструкции по отношению к выбору теплоносителя, что в основном относится к моноблочным котлам, которые допускают роботу как в паровом, так и водогрейном режимах;

· улучшения работы отдельных элементов конструкции, например, труб рециркуляции и обогреваемых опускных трубных пучков, для которых исчезает опасность захвата и сноса пора, в связи с чем открываются возможности для большей форсировки;

· повышения КПД котлоагрегатов с переводом в водогрейный режим от 1,5 до 10-12 %.

Для блочно-транспортабельных котлов (котлы ДКВр-2О-1 3; КЕ -25-14‚ ГМ -50-14 и др.) целесообразно применение всех схем [1]:

· прямоточной в части теплонапряженных экранов с верхними и нижними коллекторами при условии направления движения снизу вверх, также в экономайзере пароперегревателе;

· многократной принудительной в остальной части экранов и первых рядах конвективного пучка;

· интенсифицированной естественной в остальной части трубного пучка, возможность для которой возникает в связи с применением упомянутой выше многократной принудительной циркуляции и использованием побудителей циркуляции.

Таким образом, учитывая, что многие отопительные системы, оборудованные паровыми котлами, в настоящее время работают только на отопление, целесообразен перевод оборудования в водогрейный режим.

Эксплуатация котельного оборудования при этом значительно упрощается, так как из схемы исключается паровой контур. Это дает возможность оборудованию, которое по пару уже выработало свой ресурс, в водогрейном режиме, с температурой теплоносителя не выше 115 градусов, служить еще долгое время.

Литература:

Глущенко Л.Ф., Шевцов Д.С., Кунцевич Б.Ф. Перевод промышленно-отопительных котлов с парового на водогрейный режим. – Киев: Будевильник, 1982. – 56 с.

Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов / Госгортехнадзор России. – М.: НПО ОБТ, 1994.

Код для цитирования: Скопировать