Файл: Романов Б.А. Котельные установки предприятий нефтяной и газовой промышленности.pdf

Б , В

Рис. 24. Паровой котел ДКВР-20-13 для сжигания газа

и мазута:

ка котла; 6 — фронтовой экран; 7 — задний экран; 8— потолочный экран

-3810

входят в трубчатый пучок по всей ширине котла и проходят этот

верхностями нагрева при сжигании газа или мазута может дости­ гать 0,9.

Блочно-транспортабельный котлоагрегат ДКВР паропроизво­ дительностью 35 т/ч при избыточном давлении перегретого пара 3,9 МПа и температуре 440° С является энергетическим многотоп­ ливным котлом, в топке которого могут сжигаться бурые и камен­ ные угли, газ и мазут.

При сжигании газообразного топлива и мазута котлоагрегаты ДКВР паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч без реконструк­ ции могут иметь на 30—50% большую паропроизводительность, чем при работе на твердом топливе, вследствие меньших избыт­ ков воздуха и меньшей массы газов.

Котлоагрегаты ДКВР снабжены звуковым сигнализатором предельных уровней воды в барабане и электронно-гидравлической системой автоматического регулирования «Кристалл».

газомазутных котлов имеет неизменный поперечный профиль, и различаются они только геометрическими размерами. Котлы эти — с наддувом, двухбарабанные с экранированной топкой и располо­ женным сбоку от нее газоходом.

Паровые котлы малой производительности применяются при небольших потребностях в паре: для технологических процессов, при производстве строительных работ, для отопления и т. д.

Эту группу составляют вертикальные цилиндрические водо­ трубно-газотрубные . котлы и вертикально-водотрубные котлы.

Прямоточные котлы

Из котлов всех типов с принудительным движением рабочего вещества наибольшее распространение получили прямоточные

котлы.

Прямоточный котельный агрегат (рис. 25) представляет собой непрерывный змеевик из труб небольшого диаметра (38—64 мм). Питательная вода подается насосом в водяной экономайзер 8, за­ тем по необогреваемым трубам 10 в нижнюю распределительную

60

камеру 11, далее проходит по винтообразно расположенным на Істенках топки трубам 2. Трубы 2 представляют собой радиацион­ ный экономайзер и котел, где вода подогревается до температуры Ікипения и большая часть ее испаряется (75%). Из радиационной части поверхности нагрева котла пароводяная смесь поступает в верхнюю распределительную камеру 3 и в змеевик 6 (переходную зону), где происходит окончательное полное испарение воды. Пе­ регрев пара вначале осущест­ вляется в радиационном паро­ перегревателе 5, а затем г.

конвективном пароперегрева­ теле 4. Воздух подогревается в двухступенчатом воздухоподо­ гревателе 7, 9 и подается к го­ релкам 1.

Таким образом, в трубном змеевике этих котлов происхо­ дит непрерывное выпаривание питательной воды, причем в один конец змеевика входит вода, а из другого конца выхо­ дит перегретый пар нужного давления и температуры.

По мере испарения воды, содержащиеся в ней соли осаждаются и накапливаются на поверхности нагрева в виде накипи. Накипь со стенок труб прямоточного котла удаляется периодической промывкой. Для безаварийной работы прямо­

точных котлов питание их осуществляют водой с минимальным содержанием солей (чистым конденсатом), а для увеличения межпромывочных периодов окончательное испарение воды пере­ водят в зону низких температур — в переходную зону 6.

Требования к качеству питательной воды могут быть пониже­ ны при применении сепараторных прямоточных котлов. В этом котле пароводяная смесь из змеевиков радиационной части поверх­ ности нагрева поступает в паросепаратор, где насыщенный пар отделяется от воды. Затем насыщенный пар осушается и перегре­ вается в пароперегревателе, а вода с растворенными в ней солями удаляется из паросепаратора. Одним из недостатков этих котлов является большая потеря воды и количества тепла при продувке.

Таким образом, в результате развития водотрубных котлов с естественной циркуляцией и прямоточных котлов принципиаль­ ные теплотехнические схемы их сблизились.

Затрата металла на изготовление современных однобарабанных котлов экранного типа на средние параметры производимого пара

6 t

>

(давлением 3,5—4,0 МПа и температуре 450° С) больше расхода металла на изготовление прямоточных котлов для тех же парамет­ ров пара на 15—20%. В то же самое время водотрубные котлы с естественной циркуляцией предъявляют несоизмеримо менее жесткие требования к качеству питательной воды и режимным: условиям работы. По этим причинам прямоточные котлы для сред­ них параметров пара не применяются.

При повышении давления пара требования к качеству пита­ тельной воды для котлов с естественной циркуляцией и прямоточ­ ных сближаются, а различие в расходе металла на изготовление увеличивается. В связи с этим при повышении давления пара область применения прямоточных котлов расширяется.

При давлениях, близких к критическому (для воды параметры критической точки: абсолютное давление рІф~22,6 МПа; темпе­ ратура ^ф= 374,15°С), естественная циркуляция пароводяной сме­ си исключается и получение пара в этих условиях возможно только в прямоточных котлах.

Т а б л и ц а 9

Краткая характеристика блочных передвижных парогенераторных установок

На нефтяных промыслах получают распространение передвиж­ ные парогенераторные установки с прямоточными котлами как

•отечественного производства, так и импортные (табл. 9). Передвижная парогенераторная установка ППГУ-4/120 распо­

лагается на двух платформах — базовых шасси. На одной плат­ форме размещены: горизонтальный парогенератор, деаэратор с блоком питательных насосов, бустерный насос, кабина обслужи­ вания; на второй платформе размещается остальное оборудование:

•блок водоподготовки, насосы, баки воды.

Парогенератор ППГУ-4/120М (рис. 26) состоит из фронтового щита с воздушным коробом, горелочного устройства, трубной си­ стемы, двойной металлической обшивки, заднего щита и опорной рамы с четырьмя опорами.

62

■flISZS-

Рис. 26. Парогенератор ППГУ-4/І20М:

Котельный агрегат по ходу движения продуктов сгорания яв­ ляется двухходовым. Дымовые газы, пройдя топочную камеру, поворачивают на 180° и поступают в конвективный газоход, раз­

мещенный в кольцевом зазоре между топочным змеевиком и об­ шивкой.

Трубная система парогенератора состоит из трубной системы топочной камеры, конвективно-испарительного змеевика и настен­ ного змеевика.

Трубная система топочной камеры состоит из цилиндрической навивки с плотно соприкасающимися витками (диаметр навивки 1300 мм, длина 3195 мм) и плоских спиральных змеевиков, распо­ лагающихся на переднем и заднем щитах.

Наружный конец фронтового змеевика соединяется с цилиндри­ ческой навивкой, а внутренний конец выводится из обшивки. Цен­ тральная часть змеевика не заполняется витками; через это отвер­ стие топливо-воздушная смесь подается в топочную камеру.

Два наружных витка плоского заднего змеевика выполнены в виде двух концентрических окружностей. В кольцевых зазорах ме­ жду этими витками установлены в восьми точках 16 обдувочных сопел. Наружный конец данного спирального змеевика переходит в цилиндрическую навивку диаметром 1652 мм и длиной 400 мм, являющуюся продолжением топочной камеры. Место соединения наружного конца с цилиндрической навивкой и внутренний конец змеевика выведены через задний щит за пределы парогенератора. Центральная часть змеевика свободна от витков и обеспечивает доступ в топочную камеру. Витки фронтового и заднего плоских спиральных змеевиков, а также цилиндрическая навивка топочной камеры выполнены из труб наружным диаметром 42 мм и на глу­ бине 1200 мм ошипованы и покрыты огнеупорной массой.

Конвективно-испарительная часть парогенератора состоит из трех последовательно соединенных секций и представляет собой цилиндрический змеевик диаметром 1450 мм, навитый из трубы наружным диаметром 50 мм. Конвективно-испарительный змеевик содержит 36 витков труб, расположенных концентрично по отноше­ нию к цилиндрической навивке топочной камеры.

Топочный и конвективно-испарительный цилиндрические змее­ вики расположены в настенном змеевике, выполненном также в виде цилиндрического змеевика. Настенный змеевик расположен концентрично по отношению к первым двум и защищает внутрен­ нюю обшивку парогенератора от воздействия продуктов сгорания.

Через фронтовой щит в кольцевой зазор между настенным и конвективно-испарительным змеевиками введено 7 обдувочных труб, проходящих в зоне двух выходных секций конвективно-испа­ рительного змеевика.

Трубная система парогенератора заключена в двойную метал­ лическую обшивку. В нижней части обшивки имеется специальный поддон, на который сливаются продукты очистки поверхностей нагрева.

64