ІДКТИ имени И. И. Ползунова и Белгородским котельным заво дом разработан отраслевой стандарт 23.034.01 на типы и параметры котлов-утилизаторов, введенный в действие с 1 января 1969 г.
Типы котлов-утилизаторов и некоторые их основные параметры в соответствии с ОСТ даны в табл. 11.2. В скобках приведены дан ные типоразмеров, изготовляемых только по согласованию с заказ чиком.
С 1970— 1971 гг. на БелКЗ предполагалось начать выпуск головных образцов типовых унифицированных КУ, которые заме нят выпускающиеся в настоящее время агрегаты (табл. 11.3). Необходимый типоразмер унифицированного КУ выбирается по ТѴдиаграмме (рис. 11.1), в которой представлены экономически обос нованные области их использования. При выборе типоразмера нуж но учитывать характеристику дымовых газов, свойства уноса из печи и предполагаемую форсировку работы котла-утилизатора. Аэродинамическое сопротивление принимаемого к установке котлаутилизатора может быть принято в соответствии с рис. 11.2.
Та бл . |
11.3. Типоразмеры котлов-утилизаторов в соответствии |
|
с отраслевым |
стандартом |
|
Серия газотрубных котлов- |
Серия конвективных котлов-утнлнзаторов |
утнлнзаторов |
|
|
унифицированные |
неуинфицированные |
унифицированные |
неуннфицнро- |
ванные |
ГК-4/14—10 |
Н-140* |
ПКК-25/18—70 |
|
КУ-3 |
ПКК-25/45—70 |
ГК-6,5/14—15 |
КУ-16* |
ПКК-35/18—100 |
|
Н-180 |
ПКК-35/45—100 |
|
Н2Х45 |
|
|
КУН-3,2/11 |
|
|
УС-2,6/39 |
|
ГК-Ю/14—25 |
КУ-40* |
ПКК-50/18—150 |
ГК-16/14—10 |
Н-670 |
ПКК-50/45—150 |
|
Н-433 |
ПКК-75/18—200 |
|
Н-850 |
ПКК-75/45—200 |
|
КУГ-66 |
ПКК-ЮО/18—300 |
|
КУН-22/13 |
ПКК-100/45—300 |
|
КУ-6 |
|
|
УЭЧМ-34 |
|
|
СКУ-1,6/4 |
|
КУ-50 КУ-60* КУ-80 КУСТ-20/39 КУ-ЮО* КСТ-80*
КУ-125*
Проектируется
Проектируется
»
» •
П р и м е ч а н и е . Звездочкой отмечены типоразмеры агрегатов, близкие по размерам к унифицированным.
11.4.1.ГАЗОТРУБНЫЕ КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ ТИПА КУ |ГК)
Кгазотрубным котлам-утилизаторам, которыми комплектуются
печи для нагрева и термической обработки стали, относятся КУ-16 и КУ-40, которые устанавливаются на дымовом тракте в непосред ственной близости от промышленной печи.
Горизонтальные газотрубные котлы-утилизаторы (рис. 11.3) имеют барабан, внутренний диаметр которого у котлов КУ-16
и КУ-40 соответственно равен 2200 и 2566 мм. Барабан имеет сепарационное устройство в виде дырчатого листа и жалюзи. Продукты сгорания поступают в дымовую коробку, а затем — по дымогарным трубкам, имеющим внутренний диаметр 60 мм, к выходной газовой коробке, откуда они отводятся за пределы КУ. Внутри входной га зовой коробки расположен горизонтальный противоточный паро перегреватель. Диаметр трубки пароперегревателя котлов типа КУ-16 и КУ-40 соответственно равен 32X3 и 38X3 мм. Обмуровка входной газовой коробки многослойная и состоит из слоя шамото бетона, термоизоляционного бетона и матрацев из шлаковаты. Питание и сигнализация уровня воды автоматизированы. Котлы КУ-16 и КУ-40 поставляются транспортабельными блоками.
Техническая характеристика этих котлов-утилизаторов приве дена в табл. 11.4.
11.4.2. ПАКЕТНЫЕ КОНВЕКТИВНЫЕ КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ ТИПА КУ (ПКК)
В настоящее время выпускаются пакетные конвективные котлыутилизаторы КУ-50, КУ-60, КУ-60У, КУ-80, КУ-80У, КУ-100 и КУ-125. Они в ближайшее время будут заменены котлами ПКК-
Пакетные конвективные котлы-утилизаторы имеют полуоткры тую компоновку. В отличие от дымогарных КУ они являются бара-
Т а б л . |
11.4. Техническая характеристика котлов-утилизаторов |
|
|
с дымогарными трубами |
|
|
|
|
|
|
Типоразмер КУ |
|
Характеристика |
|
КУ-16 |
КУ-40 |
|
|
|
|
Паропронзводительность, і п |
/ ч |
|
1,6—2,8 |
7,4 |
Давление перегретого пара, |
а т а |
|
9—14 |
9—14 |
Температура, °С |
|
|
|
|
перегретого |
пара |
|
|
250 |
250 |
питательной воды |
|
|
50 |
50 |
Расход дымовых газов через котел, н м |
3 / ч |
16 000 |
40 000 |
Температура газов, °С |
|
|
|
|
на входе в пароперегреватель |
|
600 |
600 |
на выходе из пароперегревателя и |
входе в испа- |
584 |
566 |
рительную |
поверхность |
уходящих |
газов за кот |
237 |
230 |
лом-утилизатором |
|
|
Поверхность нагрева, м 2 |
|
|
|
|
пароперегревателя |
|
|
7,2 |
18,0 |
испарительной поверхности |
|
275 |
485 |
Габаритные размеры, м |
|
|
|
|
длина |
|
|
|
8,8 |
11,2 |
ширина |
|
|
|
3,1 |
5,0 |
высота |
|
|
|
4,2 |
5,5 |
Вес металлической части котла с арматурой, т |
22,6 |
30,3 |
Оптовая цена, руб. |
|
|
13 200 |
17 600’ |
банными котлами (рис. 11.4) с принудительной циркуляцией. Поверхность нагрева котла расположена по П-образной схеме. Испарение одноступенчатое. Все пакетные конвективные КУ весьма схожи между собой по их конструктивному оформлению.
По ходу продуктов сгорания последовательно расположены первая секция испарительной поверхности, пароперегреватель, вто рая и третья секции испарительной поверхности и водяной эконо майзер. Все поверхности нагрева выполнены из труб диаметром
32X3 мм (сталь 20). |
КУ-16 |
В этих котлах (как впрочем и котлах-утилизаторах |
и КУ-40) отсутствует регулирование температуры перегрева |
пара. |
Котлы-утилизаторы (пакетные) поставляются транспортабель ными блоками.
Как видно из рис. 11.4, подъемный газоход обмурован огне упорным кирпичом. Опускной газоход не обмуровывается. На нем имеется только слой изоляции.
Наиболее важные характеристики пакетных конвективных кот лов-утилизаторов приведены в табл. 11.5 и 11.1.
Более подробные сведения о котлах-утилизаторах, используе мых при утилизации теплоты дымовых газов, могут быть взяты из литературы [111]—[114].
Рис. 11.4. Общий вид пакетного конвективного котла-утилизатора КУ-100.
Взаключение этой главы нужно сказать, что лучшим способом’ повышения коэффициента использования топлива, а следовательно,,
иего экономии является возврат в печь части тепла, содержащегося
вуходящих газах, что достигается подогревом воздуха-окислителя-
итоплива в специальных рекуперативных теплообменниках.
Внастоящее время использование вторичных ресурсов при про изводстве проката, как правило, осуществляется за счет применения,
всхемах котлов-утилизаторов, а также предвключенных рекупера тивных теплообменников для подогрева воздуха. Подогрев воздуха
втаких случаях невысок (200—400°С).
Т а б л . 11.5. Техническая характеристика пакетных конвективных котлов-утилизаторов
|
|
|
|
|
|
|
Типоразмер КУ |
|
Характеристика |
|
КУ-60 |
КУ-80 |
КУ-ioo |
КУ-125 |
|
|
|
|
|
|
Паропроизводительность, т ] ч |
19—19,9 |
25,8—26,9 |
32,6—33,9 |
40,8—42,4 |
Давление |
перегретого |
пара, |
18 и 45 |
18 и 45 |
18 и 45 |
18 и 45 |
а т п а |
|
|
|
|
|
Температура, |
°С |
|
|
|
|
|
|
перегретого пара |
|
366—392 |
358—385 |
360—382 |
365—385 |
питательной воды |
|
102 |
102 |
102 |
102 |
Расход |
продуктов |
сгорания |
60 000 |
80 000 |
100 000 |
125 000 |
через КУ, |
н м 3 / ч |
|
|
|
Поверхность нагрева, |
ж2 |
|
|
|
|
первого |
испарительного |
46 |
60 |
85 |
ПО |
пакета |
|
|
|
|
пароперегревателя |
|
70 |
87 |
ПО |
144 |
второго |
испарительного |
173 |
219 |
285 |
370 |
пакета |
|
|
|
|
третьего |
испарительного |
192 |
244 |
315 |
410 |
пакета |
|
|
|
|
четвертого |
испарительно |
175 |
221 |
295 |
380 |
го пакета |
|
|
|
водяного экономайзера |
247 |
370 |
460 |
615 |
Габаритные размеры, |
ж |
|
|
|
|
длина |
|
|
|
|
11,3 |
11,3 |
12,6 |
12,6 |
ширина |
|
|
|
7,3 |
8 |
8,2 |
9,2 |
высота |
|
|
|
|
11 |
11 |
11,6 |
11,6 |
Вес металлической |
части КУ |
83,5 |
91,9 |
115,3 |
138 |
с арматурой, |
/ п |
|
|
|
Оптовая цена, |
руб. |
|
|
49 500 |
61 000 |
70 000 |
87 000 |
Расчеты и практика указывают на исключительно высокую эффективность установки в схеме котла-утилизатора. Так, установ ка КУ на Северском металлургическом заводе позволила получить за счет сокращения расхода топлива ежегодную экономию в 450 тыс. рублей (75000 т челябинского угля). Причем фактический срок окупаемости установки котлов-утилизаторов составил около 10 ме сяцев [115].