Отраслевая конференция 
«Теплоснабжение-2019»
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Модернизация водогрейных котлов типа КВГ и ТВГ

В.Л. Звягинцев, директор, КУ СОР «Фонд содействия развитию энергосберегающих технологий», г. Сумы, Украина

Котлы типа КВГ и ТВГ в настоящее время находятся в эксплуатации в десятках котельных коммунальной сферы Украины. Например, в г. Сумы такие котлы обеспечивают более 75% тепловой нагрузки системы теплоснабжения.

Одной из конструктивных особенностей котлов данных типов является применение подовых горелок для сжигания природного газа. К недостаткам подовых горелок можно отнести необходимость обеспечения завышенного расхода воздуха (α>2,5), а также зависимость расхода воздуха от разрежения в топке. Значительная длина факела, вызываемая малой скоростью перемешивания газа с воздухом, требует соответствующей высоты топки. При недостаточной высоте топки факел касается поверхностей нагрева или затягивается в газоходы. Такие горелки склонны к переходу в режим работы с повышенным химическим недожогом, что происходит при отсутствии постоянного контроля за чистотой горелочных устройств и параметрами их работы (необходимо регулирование оператором по режимной карте).

Обычно контроль стационарным газоанализатором на выходе из котла ведется очень редко, поэтому достаточно мощные котлы КВГ и ТВГ (4,65-11,6 МВт) работают большую часть времени с КПД на 3-7% ниже определенного режимной картой. Процесс регулирования - ручной, а значит, при этом, добавляется еще и человеческий фактор.

Следует заметить, что режимная карта котла действительна три года, в то время как поверка показывающих контрольно-измерительных приборов осуществляется каждый год, и если приборы после поверки устанавливаются не на свое место, то погрешность режима горения (т.е. отклонение от оптимальных параметров) увеличивается, а следовательно, снижается КПД котла.

Для решения вышеуказанных проблем и повышения эффективности работы котельной Национального аграрного университета (г. Сумы) в 2007 г. была выполнена модернизация оборудования котла КВГ-6,5 (табл. 1). Конструкция котла не изменилась, дымосос остался тот же, но горелка и автоматика котла были заменены на современные (рис. 1, 2). Для обеспечения плавного регулирования работы электропривода дымососа был применен частотный преобразователь.

Таблица 1. Характеристики котла КВГ-6,5.

Показатель До реконструкции После реконструкции
Теплопроизводительность, МВт 6,5 6,5
Топливо природный газ природный газ
Тип горелок подовые полного смешения
Автоматика регулирования отсутствует установлен процессор
Мощность электродвигателя дымососа, кВт 22 22

(установлен частотный преобразователь)

Регулирование соотношения «газ-воздух» ручное автоматическое
Электрическая мощность вентиляторов горелок, кВт 11 6
Суточное потребление электроэнергии, кВт ч до 750 150
КПД брутто, % 90 93
КПД нетто, % 85,7 92

На модернизированном котле установлен процессор, выполняющий функции автоматики защиты и регулирования. Он снабжен программами проверки параметров защиты котла (с выводом информации на дисплей), последовательного розжига горелок, управления процессами горения согласно введенной в память режимной карте каждой горелки (на 8-16 ступенях) и программой управления работой частотного преобразователя электропривода дымососа. В результате стало возможно обеспечить работу котла от момента нажатия кнопки «пуск» до остановки нажатием кнопки «стоп» в полностью автоматическом режиме.

Выбор конструкции горелок для узкой топки модернизируемого котла оказался не простой задачей. Применение микродиффузионных горелок с круглым или квадратным раструбом для такой топки оказалось невозможным, поэтому было разработано специальное горелочное устройство на основе горелки типа МДГГ-250 с вытянутым по высоте и сжатым по ширине топки раструбом, позволяющим получить факел, не касающийся экранов котла и напоминающий по форме факел подовой горелки. На котле были установлены три горелки новой конструкции. Для снижения теплового напряжения на заднем экране топки перед ним установили стенку из огнеупорного кирпича (толщиной 1/2 кирпича).

При проведении пуско-наладочных работ каждая горелка котла настраивалась на оптимальный режим работы отдельно от двух соседних горелок, также работающих на данной ступени. Для такой наладки потребовалось в задней кирпичной стенке обмуровки котла пробить три отверстия диаметром 20 мм для пропуска зонда газоанализатора в отводной газоход котла. Через эти отверстия можно было также контролировать визуально газоплотность опорных стаканов подовых горелок в конце топки. После завершения наладки в отверстия были установлены пробки из шнурового асбеста.

Применение новых горелок позволило уменьшить коэффициент избытка воздуха α=1,08-1,14, что привело к росту теплового напряжения в топке. Возникла опасность существенного увеличения температуры обмуровки топки котла, но, как показали испытания, температура поверхности тепловой изоляции котла КВГ-6,5 осталась прежней. Температура уходящих газов составила 87-143 ОС в зависимости от режима работы. В то же время возникла другая проблема - в нижней части котла задняя кирпичная стенка обмуровки начала отсыревать. В результате пришлось повысить температуру уходящих дымовых газов, чтобы конденсат не разрушал (даже на небольшой площади) кирпичную обмуровку и не накапливался в U-образном газоходе от котла до дымососа. Таким образом потребовалось снизить достигнутое в результате модернизации значение КПД брутто котла с 95 до 93%.

По результатам эксплуатации модернизированного котла определена годовая экономия природного газа, которая составила 10% (3% - за счет повышения КПД брутто котла; 4% - за счет установки автоматики регулирования, устранившей человеческий фактор при регулировании соотношения «газ-воздух»; 3% - за счет устранения возникающего в подовых горелках химнедожога топлива). Экономия электроэнергии еще более ощутимая - на дросселировании

заслонок дымососа и вентилятора ранее терялось 70% электроэнергии в отопительный период и 90% - в летний.

Оценить экономическую эффективность модернизации котлов типа КВГ и ТВГ на примере различных котельных можно на основании расчетных данных, представленных в табл. 2.

При реализации всех проектов, указанных в таблице, сокращение выбросов СО2 за счет уменьшения расхода природного газа и потребления электроэнергии составит 10 тыс. т/год.

В заключение отметим недостатки конструкции котлоагрегатов типа КВГ и ТВГ которые также в перспективе возможно устранить.

1. Для повышения КПД «брутто» котла до 95% необходимо решить техническую задачу по гидроизоляции отводящего газохода изнутри и установке датчика контроля уровня конденсата на дне U-образного газохода и отвода этого конденсата в канализацию выпара котельной.

2. В конструкции котлоагрегата нет системы воздухоподогрева. Для решения этого вопроса предлагается организовать забор воздуха за пределами здания котельной и подачу его в воздухоподогреватель, устанавливаемый на всасе дымососа. Далее воздух можно направить в три существующих канала под топками котла для дальнейшего подогрева и охлаждения пода. Движение воздуха в предлагаемой системе воздухоподогрева обеспечат вентиляторы горелок за счет силы разрежения на всасывающем патрубке.

В.Л. Звягинцев, Модернизация водогрейных котлов типа КВГ и ТВГ

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения" №11 (123), 2010 г. , www.ntsn.ru/11_2010.html

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи:

Подбор теплообменника!

Теплообменник ТТАИ для ГВС, отопления, промпроизводств. Эффективней пластинчатого!

+7(495)741-20-28, info@ntsn.ru

СИСТЕМА 
ДОБРОВОЛЬНОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ 
СХЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 
И ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОГРАММ 
ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ ОРГАНИЗАЦИЙ
Программы Auditor
Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Возрастная категория Интернет-сайта "18+"
© РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению, 2003-2019
О проекте | Карта портала | Реклама на РосТепло.ru |
Top.Mail.Ru

Отраслевая конференция «Теплоснабжение-2019»

Москва, 22-24 октября 2019 г.
Примите участие!

Подробнее