Усовершенствование водогрейного котла КВГМ-100
Опубликовано: 24 декабря 2012 г.
268
Эксплуатация П-образного водогрейного котла КВГМ-100, установленного в качестве пикового на Волгодонской ТЭЦ-2, выявила ряд серьезных недостатков при сжигании мазута.
Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.
Отмечалась неудовлетворительная работа ротационных горелок типа РГМГ-30, что приводило к повышенным потерям с механическим недожогом. Наблюдалось смещение факела к правой боковой стенке топки и затягивание процесса сгорания мазута. Неоптимальный режим работы горелок и перетоки горячих газов из топки в конвективную шахту через неплотности в местах примыкания заднего экрана топки к боковым стенкам создавали неравномерное поле температур в конвективной шахте.
Для устранения отмеченных недостатков в работе котла были проведены опыты с измерением основных параметров работы топки и конвективной шахты.
Во всех опытах наблюдался более высокий уровень температур газов вблизи заднего экрана топки. Усредненные температуры газов за верхним конвективным пакетом и на выходе из конвективной шахты составили, соответственно, 350 и 166 °С при теплопроизводительности котла 80 % номинальной. Максимальная температура в этих сечениях газохода достигала, соответственно, 412 и 250 °С. Коэффициент температурной разверки изменялся в диапазоне 1,04–1,5 для сечения за верхним пакетом и 1,3–1,7 – для сечения на выходе из конвективного пучка.
Распределение плотности теплового потока в топке оказалось неравномерным, со смещением к правой боковой стенке. При теплопроизводительности 80 % номинальной измеренная с помощью температурной вставки плотность теплового потока, воспринятого трубой правого бокового экрана, составила 340 кВт/м². Температура стенки трубы этого экрана при этом достигала 235 °С, а избыточная температура на внутренней образующей трубе – 60–80 °С. Ожидаемая величина лучистого теплового потока – 400–500 кВт/м² при номинальной теплопроизводительности.
По эксплуатационным данным были отмечены существенные неравномерности распределения температуры воды по секциям конвективной поверхности и трубам бокового экрана конвективной шахты. Общей тенденцией является более высокий уровень температур воды в трубах, примыкающих к промежуточному и заднему экранам конвективной шахты. Температура воды в стояках секций достигала 166 °С при температуре воды на выходе из котла 150 °С. Температурная разверка в секциях достигала 19 °С. В трубах бокового экрана абсолютная величина разверки увеличилась до 26 °С, а температура воды в разверенной трубе составила 172 °С.
Ожидаемая результирующая величина разверки в трубах секций по эксплуатационным и расчетным данным, с учетом неравномерности и в плоскости змеевика, оценивается в 19 + 4 = 23 °С.
Температурные разверки в котле КВГМ-100 оказались более высокими по сравнению с аналогичными котлами такого же типа. Можно предположить, что в данном случае проявился в наибольшей мере суммарный эффект, обусловленный, с одной стороны, неравномерностью поля температур газов, а с другой стороны – гидравлической неравномерностью, влияние которой могло заметно сказаться вследствие имевших место значительных внутренних отложений в трубах из-за неудовлетворительного качества сетевой воды.
Коэффициент тепловой эффективности конвективной поверхности при сжигании мазута в диапазоне нагрузок 24,4–82 МВт, при которых скорость газов изменилась от 2,6 до 7,1 м/с, а избытки воздуха – от 1,4 до 1,2, в среднем, составил 0,6.
Практические выводы из результатов проведенных исследований послужили исходными данными для усовершенствования котла КВГМ-100.
В проекте, подготовленном на основании описанных выше исследований, были реализованы следующие решения (рис. 1):
- установлены в топке на боковых стенках по встречной схеме 4 вихревые горелки;
- в поворотной камере над конвективной шахтой размещена дополнительная ширмовая поверхность из U-образных мембранных труб диаметром 38 × 4 мм, тепло которой используется для подогрева холодного воздуха, идущего на горение;
- верхний пакет конвективной поверхности выполнен мембранным из труб увеличенного диаметра 38 × 4 мм с увеличенным поперечным шагом – 128 мм;
- собирающие коллекторы конвективной поверхности и раздающие коллекторы боковых экранов соединены трубопроводами для обеспечения надежного перемешивания среды;
- в заборной шахте установлен калорифер для подогрева холодного воздуха в зимних условиях до положительных температур.
.jpg)
Рис.1
Опыт эксплуатации котла КВГМ-100 после реконструкции подтвердил правильность принятых технических решений: котел работал устойчиво, с высокими экономическими и экологическими показателями при сжигании поступающего на ТЭЦ мазута.
Поделиться: