Опыт экплуатации котлов комбинированного типа
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.
Опыт эксплуатации головных образцов таких комбинированных котлов, а также проведенные расчетно-теоретические и экспериментальные исследования показали, что единичная теплопроизводительность агрегатов может составлять от 35 до 210 МВт (30 – 180 Гкал/ч). Котлы работают по безбарабанной схеме с использованием в качестве сепарационных устройств интенсифицированных выносных циклонов с двухступенчатой сепарацией пара.
Комбинированные котлы могут работать в различных режимах – водогрейном, комбинированном с одновременной выработкой пара и горячей воды и в чисто паровом. При работе котла в комбинированном режиме топочные экраны включаются в паровой контур, а конвективные поверхности – в водогрейный. Изменяя количество топочных экранов, включенных в паровой контур, можно изменять в широком диапазоне соотношение между паровой и водогрейной нагрузками котла. Перевод котла из одного режима в другой требует его остановки для снятия и установки заглушек на соотвествующих перепускных линиях не более чем на 1–1,5 сут. Опыт показывает, что добротные
двери для бани позволяют сэкономить тепло и снизить расход топлива.
Применение комбинированных котлов экономически целесообразно в следующих случаях
1. В отопительных котельных для покрытия расхода пара на собственные нужды. В этом случае в комбинированный режим работы переводится один или два котла с включением в паровой контур части топочных экранов.
2. В производственно-отопительных котельных в зависимости от соотношения паровой и водогрейной нагрузок возможен перевод отдельных котлов в чисто паровой режим.
3. В производственно-отопительных котельных с переменной в течение года паровой нагрузкой. Например, в котельных, обеспечивающих теплотой большие тепличные хозяйства, в которых 1 раз в году осенью проводится пропарка грунта, для чего требуются значительные расходы пара.
4. При реконструкции предприятия может существенно измениться соотношение между паровой и водогрейной нагрузками, при этом в отдельных случаях целесообразно провести реконструкцию водогрейных котлов в комбинированные.
5. В пиково-резервных котельных ТЭЦ и АТЭЦ.
Во всех перечисленных случаях в котельных используется один тип агрегата, что снижает в значительной степени эксплуатационные расходы и расходы на строительство зданий. Как правило, увеличивается время использования основного оборудования котельной. Кроме того, проведенные расчеты показывают, что применение безбарабанных паровых контуров, создаваемых на базе стальных прямоточных водогрейных котлов, обеспечивает экономию металла по сравнению с барабанными паровыми котлами низкого давления более чем на 20 % (сравнение комбинированного котла, выполненного на базе водогрейного котла КВ-ГМ‑50 и парового котла ГМ‑50–14).
Применение комбинированных котлов упрощает тепловую схему котельной. Установка в котельной котлов одного типа облегчает их обслуживание и ремонт.
Габариты комбинированных котлов остаются такими же, как и соотвествующих водогрейных котлов, что позволяет устанавливать их вместе с водогрейными котлами, не изменяя габаритов здания котельной.
Применение вместо паровых и водогрейных котлов комбинированного котла позволяет сократить число устанавливаемых котлов, отказаться от установки соответствующего вспомогательного оборудования и тем самым позволяет уменьшить размеры здания котельной, что существенно снижает капитальные затраты при постройке котельной. Расход дополнительного металла на создание парового контура в серийном водогрейном котле не превышает 0,2 – 0,25 т на 1 т вырабатываемого пара, что более чем в 10 раз меньше, чем в барабанном паровом котле низкого давления.
Установка в котельных комбинированных агрегатов позволяет упростить эксплуатацию котельной, увеличить среднегодовую нагрузку котлов, обеспечить наиболее благоприятные условия для сооружения котельных в виде секций повышенной заводской готовности при минимальном их количестве. Кроме того, такое решение должно обеспечить уменьшение объемов строительно-монтажных работ, а также расхода электроэнергии на собственные нужды в связи с использованием пара для подогрева сетевой воды на входе вместо рециркуляции.
Указанные особенности комбинированных пароводогрейных котлов свидетельствуют о перспективах их использования в качестве одного из основных типов для котельных любой мощности и назначения. Для широкого их использования требуется решение ряда организационных вопросов, связанных с серийным производством котлов требуемого ряда типоразмеров.