Один из котлов ΚΒΓΙ‑30/8, установленных в котельной совхоза «Бикерниеки» (г. Рига), по разработкам ВЗПИ модернизирован Дорогобужским котельным заводом. Выработка пара в количестве 25 т/ч в этом котле достигается за счет дополнительного включения в испарительные контуры фронтового и заднего топочных экранов.
Опыт многолетней эксплуатации П-образных прямоточных водогрейных котлов (котлы Г1ТВМ‑30М, КВ-ГМ‑50, КВ-ГМ‑100), оборудованных экранными панелями с вертикальными трубами, позволил разработать ряд технических решений по использованию экранных поверхностей нагрева этих водогрейных котлов в качестве испарительных элементов безбарабанных паровых контуров [13].
Первые комбинированные пароводогрейные котлы КВП‑30/8 были изготовлены Дорогобужским котельным заводом по схеме, разработанной ПКК Центроэнергомонтажа.
За рубежом известны комбинированные пароводогрейные котлы, создаваемые на базе паровых барабанных котлов с многократной принудительной циркуляцией и на базе прямоточных водогрейных котлов [1].
Широкое жилищное строительство, расширение городов и поселков, а также рост промышленных предприятий связаны с увеличением потребления теплоты жилищно-коммунальным сектором, промышленностью и агропромышленным комплексом.
В настоящее время накоплен опыт эксплуатации пароводогрейных котлов, предназначенных для одновременного отпуска теплоты в виде пара и горячей воды и созданных на базе серийных водогрейных котлов П-образной компоновки, теплопроизводительностью 35 – 116 МВт (30 – 100 Гкал/ч). Использование котельных агрегатов такого типа должно обеспечить существенный прогресс в повышении экономических показателей котельных и решить ряд проблем, связанных с обеспечением необходимой степени их надежности. Последнее, в частности, является следствием включения экранной системы котла в паровой контур с доведением уровня надежности комбинированного котла до уровня паровых котлов низкого давления.
Котлы КТК‑100, так же как и водогрейные котлы КВ-ГМ‑100, снабжены тремя горелками с ротационными форсунками для сжигания мазута. Максимальная производительность парового контура по расчетам должна составлять 65 т/ч при включенном водяном экономайзере и общей теплопроизводительности котла 105 МВт (90 Гкал/ч). При выключенном экономайзере производительность контура не превышает 45 – 50 т/ч при давлении пара 2,1 МПа (21 кгс/см2). Подогрев сетевой воды в комбинированном котле КТК‑100 осуществляется в основной конвективной шахте и заднем экране топочной камеры.
Комбинированные пароводогрейные теплофикационные котлы КТК‑100, созданные на базе серийных водогрейных котлов КВ-ГМ‑100, установлены в центральной котельной ТЭЦ (г. Воркута). Котлы КТК‑100 изготовлены Дорогобужским котельным заводом по техническим разработкам, проведенным институтом «Энергомонтажпроект» и кафедрой теоретической и промышленной теплотехники Всесоюзного заочного политехнического института (ВЗПИ). Котлы КТК‑100 со времени пуска и до настоящего времени работают, обеспечивая надежное теплоснабжение потребителей и собственные нужды котельной. Эксплуатация этих котлов показала их большую маневренность; так, время растопки, разогрева котла и включения его в паровую магистраль из холодного резерва не превышает 1,5 – 2 ч. что объясняется отсутствием в паровом контуре барабанов с достаточно большой толщиной стенок и тяжелой обмуровки.
На рис. 1.2 представлена структура теплопотребления народного хозяйства страны за 1965–1985 годы. Как следует из приведенных данных, более 50 % суммарного теплопотребления, составляющего в настоящее время более 16–109 МВт (13,8 – 109 Гкал/ч), приходится на промышленный сектор. Для большинства отраслей промышленности характерна потребность в двух видах теплоносителей: водяном паре, составляющем в теплопотреблении около 65 %, и горячей воде. Это определяет использование для теплоснабжения промышленности, как правило, промышленно-отопительных ТЭЦ и котельных с установкой в них паровых и водогрейных котлов. Жилищно-коммунальный сектор требует отпуска теплоты в виде горячей воды. Однако в большинстве случаев наряду с этим необходимо покрытие определенной доли нагрузки в паре, требующемся для имеющихся в районе маломощных потребителей пара с внутренним потреблением пара данного энергоисточника (нужды топливного хозяйства, деаэрация добавочной воды и т. д.). В связи с этим в отопительных автономных и пиковых котельных также возникает необходимость в установке котлов для отпуска теплоты не только в виде горячей воды, но и в виде пара. Соотношение нагрузок в виде пара и горячей воды должно оказать существенное влияние на необходимый профиль котельных агрегатов и структуру котельных. Для выявления указанного соотношения проанализированы характеристики 700 существующих и намечаемых к сооружению по разработанным «Схемам теплоснабжения» крупных котельных суммарной теплопроизводительностью около 260–103 МВт (220–103 Гкал/ч).
Для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения широко используется горячая вода, с конца пятидесятых годов в России начато изготовление крупных стальных прямоточных водогрейных котлов.