Главная » Статьи » Котлы на газовом топливе
Котлы на газовом топливе
Для получения тепловой энергии в современной энергетике используются различные источники: твердое топливо (каменный и бурый угли, торфяники, дрова, отходы сельского хозяйства), жидкое топливо (мазут, нефть, дизельное топливо) и газообразное топливо. Котлы на газовом топливе – лучшее решение там, где местность газифицирована.
Причин здесь несколько:
- стоимость производства 1 Гкал тепла самая низкая,
- не нужны сложные и дорогие системы топливоподачи и золошлакоудаления,
- котлы на газовом топливе полностью автоматизированы, а в связи с этим
- не требуют расходов на содержание большого штата обслуживающего персонала,
- выбросы в атмосферу вредных веществ гораздо ниже, чем у твердотопливных котлов,
- не нуждаются в дымососных установках,
- гидравлическая схема котлов не требует водоподготовительных установок, так как требования к качеству воды самые минимальные,
- коэффициент полезного действия котлов достигает 91-92%,
- быстро вводятся в эксплуатацию и выходят на заданную мощность,
- котлы имеют компактные размеры и просты в установке.
Одной из самых популярных и доказавших свою надежность и эффективность конструкций водогрейных котлов в России является стальной водотрубный котел КВ. Котлы на газовом топливе марки КВа предназначены для получения горячей воды с температурой до 115 °С при рабочем давлении 0,6 (6,0) МПа (кгс/см) для нужд отопления и горячего водоснабжения. Они работают в открытых и закрытых системах теплоснабжения с принудительной циркуляцией воды.
Где купить котел на газовом топливе?
Купить котлы на газовом топливе отечественного производства вы можете обратившись на Котельный завод Энергия М. Котельный завод производит огромный выбор водогрейных котлов на всех видах топлива, в том числе котлы на газовом топливе мощностью от 0,4 до 4 МВт с комплектацией импортными и отечественными горелками следующих фирм: "Max Weishaupt GmbН", "Cib Unigas S.p.A," "Оlion Oy", ООО "Алапаевский котельный завод", ЗАО "СТО". Модели газовых водогрейных котлов:
Кроме водогрейных котлов на газовом топливе завод также предлагает паровые котлы жаротрубной конструкции серии КП, КПС. Модели газовых паровых котлов низкого давления:
Завод также предлагает разработку проектов новых котельных и реконструкции действующих.
Характеристики выпускаемых котлов
Коэффициент полезного действия газовых котлов КВа мощностью до 1,1 МВт – 91%, котлов до 3,5МВт – 91,5%, котла КВа – 4,0 – до 92%. Температура уходящих газов во всех котлах не более 220 °С. Длина газового котла составляет в зависимости от мощности от 2,5 метров до 5,5 метров. Ширина соответственно – от 1,2 до 2,3 метра, высота – от 1,9 до 3,3 метра.
Устройство котла на газовом топливе
Стальной водогрейный котел на газовом топливе состоит из топочной газоплотной камеры и конвективного блока. Весь котел оформлен теплоизоляционным материалом и заключен в металлический каркас, который устанавливается на раму с опорами. Опоры котла крепятся к подготовленной поверхности при помощи анкерных болтов. Необходимость возведения фундамента отпадает. Горелочный блок устанавливается на фронтовой плите с помощью шарниров и выполняет функцию люка, сто позволяет иметь доступ в топочную часть для осуществления профилактического осмотра и ремонта. В задней части топочной камеры устанавливается взрывной клапан, предупреждающий повреждение котла при возникновении избыточного давления.
Гидравлическая схема котла предусматривает исключение образования застойных зон, перегревание поверхностей нагрева, образование накипи. В связи с этим водоподготовительные установки не требуются.
Дымовые газы, нагреваясь, проходят конвективные пакеты и удаляются через дымовую трубу без действия дымососа.
Водогрейные котлы типа ТВГ. Теплофикационные водогрейные газовые котлы (ТВГ) теплопроизводительностью 4650 кВт (ТВГ-4 ) и 9300 кВт ( ТВГ-8 ) различаются габаритами. Котльг секционные, сварные предназначены для работы на газе с нагревом воды не более 150 °С .
Конвективная и радиационная поверхности котла ТВГ (рис. 4.19) состоят из отдельных секций, которые выполнены из труб диаметром 51×2,5 мм. Трубы в секциях конвективной поверхности расположены горизонтально, а в секциях радиационной поверхности — вертикально. Радиационная поверхность состоит из пяти секций экранов, три из которых двойного облучения и делят топку на четыре части. Конвективную поверхность нагрева выполняют из различного числа секций. Дымовые газы омывают трубки конвективной поверхности поперечным потоком, а радиационной поверхности — в основном продольным потоком.
Котел оборудован подовыми горелками, которые размещены между секциями радиационной поверхности. Схема движения воды в котлах показана на рис. 4.20. Вначале вода для подогрева поступает в два нижних коллектора / конвективной поверхности; пройдя последнюю, она собирается в верхних коллекторах 2 и далее по потолочно-фронтовым трубам 3 направляется в нижний коллектор 4 потолочного экрана, откуда по потолочнофронтовым трубам 5 поступает в верхний коллектор 6. После этого вода последовательно проходит экраны — левый боковой 7, три двухсветных 8 и правый боковой. Нагретая вода через коллектор правого бокового экрана выходит в теплосеть. Основные технические характеристики котлов типа ТГВ приведены в табл. 4.2.
Водогрейные котлы типа КВ. Стальные прямоточные водогрейные котлы КВ-ГМ унифицированной серии выпускаются различных типоразмеров по теплопроизводительности. Котлы предназначены для установки на ТЭЦ, в производственно-отопительных и отопительных котельных, работающих на газообразном и жидком (мазут) топливе. Трубная часть котлов типа КВ состоит из конвективной поверхности нагрева, набираемой из змеевиков диаметром 28×3 мм, фестона и экрана, выполненных из труб диаметром 60×3 мм. Стены топочной камеры котлов экранированы трубами диаметром 60×3 мм. У котлов тепло-
Рис. 4.19. Стальной водогрейный котел ТВГ-8
Рис. 4.20. Схема движения воды в котлах типа ТВГ
Основные технические характеристики водогрейных котлов
Площадь поверхности нагрева, м 2
Температура уходящих газов, °С
Температура воды, °С:
производительностью 11,6, 23 и 35 МВт топочная камера разделена перегородкой на собственно топку и камеру догорания. При этом дымовые газы поступают в конвективный блок снизу и отводятся сверху. В котлах пониженной теплопроизводитель-ности (4,65 и 7,56 МВт) камера догорания отсутствует. Дымовые газы проходят через конвективные поверхности сверху (через верхние проемы в задней стенке топки ) и удаляются из котла снизу. Котлы имеют надтрубную обмуровку с непосредственным креплением к трубам.
Котлы типа КВ-ГМ в зависимости от теплопроизводительно-сти (4,65—209 МВт) выпускают следующих типоразмеров: КВ-ГМ-4, КВ-ГМ-6,5, КВ-ГМ-10, КВ-ГМ-20, КВ-ГМ-30, КВ-ГМ-50, КВ-ГМ-100 и КВ-ГМ-180.
Для удаления отложений с наружных поверхностей труб конвективной части котлы снабжены дробеочистительным устройством.
Котлы КВ-ГМ-4 и КВ-ГМ-6,5 (рис. 4.21) теплопроизводи-тельностью соответственно 4,65 и 7,56 МВт имеют единый профиль, так же как и котлы КВ-ГМ-10, КВ-ГМ-20, КВ-ГМ-30 (рис. 4.22) мощностью 11,6; 23 и 34,8 МВт и различаются размерами (глубиной) топочной камеры и конвективной шахты.
Рис 4.21. Водогрейные котлы КВ-ГМ-4 и КВ-ГМ-6,5
Котлы КВ-ГМ-50 и КВ-ГМ-100 (рис. 4.23) теплопроизводи-тельностью соответственно 58 и 116 МВт по конструкции сходны и отличаются только размерами и имеют П-образную компоновку. Топки полностью экранированы, причем трубами боковых экранов покрываются (экранируются) пол и потолок. На передней стенке топки размещены горелочные устройства: на котлах КВ-ГМ-50 две горелки РГМГ-20, на котлах КВ-ГМ-100 — три горелки РГМГ-30.
Рис. 4.22. Водогрейные котлы КВ-ГМ-10 и КВ-ГМ-20
гореломное устройство; 2 — экран; 3 — дробеочистительное устройство; 4 — конвективная часть котла; 5 — перегородка в топке
Рис. 4.23. Котлы КВ-ГМ-50 и КВ-ГМ-100 (в скобках даны размеры для котла КВ-ГМ-100)
На некоторых тепловых станциях установлены газомазутные котлы КВ-ГМ-180 теплопроизводительностью 209 МВт, выполненные с Т-образной компоновкой, котлы экранированы и оборудованы шестью горелками. Основные технические характеристики котлов типа К В-ГМ приведены в табл. 4.3.
Основные технические данные котлов типа КВ-ГМ
Площадь поверхности нагрева котла, м 2
Котлы типа ПТВМ выпускают средней и большой теплопро-изводительности для работы на газообразном, жидком и твердом топливе. Эти котлы бывают с П-образной компоновкой и башенной конструкции.
Теплофикационный водогрейный газомазутный котел Г1ТВМ-ЗОМ (рис. 4.24) выполнен по П-образной схеме и состоит из топочной камеры /, конвективной шахты 2 и соединяющей их поворотной камеры 3. Все стены топочной камеры котла, а также задняя стенка и потолок конвективной шахты полностью экранированы трубами диаметром 60×3 мм с шагом 8 = 64 мм. Боковые стены конвективной шахты с целью защиты подвесной обмуровки закрыты трубами диаметром 84×4 мм с шагом 8=128 мм.
Конвективная поверхность нагрева котла, выполненная из труб диаметром 28×3 мм, состоит из двух пакетов по ходу газов. Змеевики конвективной части собраны в ленты по шесть-семь штук, которые присоединены к вертикальным стоякам.
Каркас котла имеет шесть колонн с рамой, расположенной на высоте 5150 мм, которая служит опорой для топочных блоков и конструкций конвективной шахты. Облегченная обмуровка котла крепится непосредственно к экранным трубам с помощью шпилек, приваренных к ним. На шпильки диаметром 12 мм с шагом 500—600 мм последовательно крепят крафт-бумагу и металлическую плетеную сетку с ячейками размером 20×20 мм. По сетке наносят слой шамотобетона толщиной 20 мм. Затем между шпильками вкладывают элементы из минеральной ваты толщиной 80 мм, которые сшивают между собой и притягивают к каркасным балкам вязальной проволокой. После этого накладывают слой магнезиальной штукатурки толщиной 10 мм и наносят слой газонепроницаемой обмазки. Общая толщина обмуровки котла — 110—112 мм.
Рис. 4.24. Водогрейные котлы типа ПТВМ
Котел предназначен для работы на газе (теплопроизводитель-ность 46 МВт) и на мазуте (теплопроизводительность 40 МВт). Он оборудован шестью газомазутными горелками, установленными по три на каждой боковой стенке топки. Для очистки внешних поверхностей нагрева предусмотрено дробеочистительное устройство 4. Дробь поднимается в верхний бункер с помощью пневмотранспорта от специальной воздуходувки. Тяга в котле обеспечивается дымососом, а подача воздуха — двумя вентиляторами, работающими параллельно на общий воздуховод. Вода в котле движется принудительно по прямоточной схеме. При основном отопительном режиме поток воды в котле имеет десять ходов.
Водогрейный теплофикационный котел ПТВМ-50 (см. рис. 4.24) имеет башенную компоновку и выполнен в виде прямоугольной шахты, в нижней части которой находится полностью экранированная топочная камера. Экранная поверхность площадью 116 м 2 изготовлена из труб диаметром 60×3 мм с шагом 64 мм и состоит из двух боковых /, фронтового 2 и заднего 5 экранов. Сверху (над топочной камерой) размещается конвективная поверхность нагрева котла 4 площадью 1110 м 2 . Эта поверхность образована трубами диаметром 28×3 мм и выполнена в виде змеевиковых пакетов.
Топка котла оборудована 12 газомазутными горелками, 6-е 12 индивидуальными дутьевыми вентиляторами. Горелки расположены на боковых стенках (по шесть горелок на каждой стороне). Над каждым котлом устанавливают стальную дымовую трубу 3, которая опирается на его каркас. Дымовая труба имеет диаметр 2,5 м. Поскольку котел работает на естественной тяге, высота трубы достигает 53 м, считая от поверхности пола котельной.
Котел устанавливается полуоткрыто, поэтому в помещении размещается лишь нижняя часть (горелочные устройства, арматура, вентиляторы и т. д.) до отметки 6—7 м, а все остальные элементы котла расположены на открытом воздухе. Обмуровка котла выполнена надтрубной облегченного типа. Вся трубная часть котла подвешивается к раме каркаса, изготовленного из профильного металла. На монтажную площадку котлы ПТВМ-50 поставляют крупными блоками вместе с элементами каркаса.
Топочная камера разделена на четыре угловых блока. Масса каждого блока вместе с обмуровкой 12 т, а масса металлических частей блока без обмуровки 8 т. Конвективная часть котла разбита на шесть блоков массой по 5 т каждый.
Вода в котле циркулирует с помощью насосов. Расход воды зависит от режима работы котла: при работе в зимний период применяется четырехходовая схема циркуляции воды (рис. 4.25,а), в летний период — двухходовая (рис. 4.25,6). При четы-рехходовои схеме циркуляции вода из теплосети подводится в один нижний коллектор и последовательно проходит через все элементы поверхности нагрева котла, совершая подъемно-опускные движения, после чего также через нижний коллектор отводится в тепловую сеть.
Вход воды Вход воды
Рис. 4.25. Схемы движения воды в котле ПТВМ-50
а — в зимний период; б — в летний; / — коллекторы подводящие и отводящие; 2 — соединительные трубы; 3 — фронтовой экран; 4 — конвективный пучок; 5 и 6 — левый и правый боковые экраны; 7 — задний экран; 8 — коллекторы
При двухходовом режиме вода поступает одновременно в два нижних коллектора и, перемещаясь по поверхности нагрева (как показано стрелками), нагревается, а затем удаляется в тепловую сеть. При двухходовой схеме циркуляции через котел пропускается почти в 2 раза больше воды, так как при этом режиме работы котла нагревается большее количество воды (чем в зимний период), и она поступает в котел с более высокой температурой (110 вместо 70 °С ).
Нормальный расход воды при четырехходовой схеме в среднем составляет 600 т/ч. Скорость движения воды в трубах поверхности нагрева равна 1,2—1,45 м/с. Гидравлическое сопротивле-ниє котла при двухходовом режиме — 60 кПа, а при четырехходовом — 100 кПа; сопротивление в газовом тракте — 220—250 Па; КПД котла — 0,88—0,9; теплопроизводительность — 58,15 МВт.
Котлы ПТВМ-100 с теплопроизводительностью 116,3 МВт аналогичны по конструкции котлам ПТВМ-50. Они предназначены для работы на газе и мазуте. Их применяют в качестве теплофикационных (пиковых) котлов на ТЭЦ, а также в виде основного оборудования в районных отопительных котельных. Основные технические характеристики котлов типа ПТВМ приведены в табл. 4.4.
Основные технические данные котлов типа ПТВМ
Водогрейные газовые котлы применяют для обогрева загородных домов, индивидуальных жилых домов, небольших общественных или промышленных зданий в районах, где нет центрального отопления или подключение к нему нецелесообразно.
Конструкция водогрейных газовых котлов
Водогрейные котлы на газе обладают газоплотной топочной камерой и конвективной частью, которая реализована посредством применения экономайзера.
В заднем экране топочной камеры имеется отверстие, в которое установлен взрывной клапан. Он предохраняет конструкцию котла от разрушения в случае возникновения избыточного давления в топочной камере.
Водогрейные устройства установлены на раму, которая выполнена из швеллера, и ставится на опоры. Крепёж опор к ровной подготовленной поверхности осуществляется при помощи анкерных болтов, благодаря чему нет необходимости изготавливать фундамент.
Блок горелки крепится на фронтовой плите болтовым соединением. Крепёж фронтовой плиты осуществляется при помощи шарниров. Плита служит в качестве люка, с помощью которого можно осуществить доступ в топочную камеру котла для ремонтных работ и осмотра без разбора фронтовой обшивки и изоляции.
Газовые водогрейные котлы имеют газоплотную топочную камеру и конвективную часть, выполняющую роль экономайзера.
Подробнее о паровом котле ДКВр, читайте здесь.
Крепление и отверстие под горелку на фронтовой плите производится под выбранную заказчиком горелку. Газовые водогрейные котлы могут работать с различными видами горелочных устройств, как импортного, так и отечественного производства. Для этого на фронтальной плите делают отверстия и крепления под нужную горелку.
Классификация устройств на газовом топливе
По назначению водогрейные газовые котлы разделяют на две крупных категории:
- Промышленные устройства, для которых характерна высокая мощность. В роли теплоносителя в них используется пар;
- Котлы бытовые, обладающие мощностью, необходимой для отопления помещений определенной площади, однако она значительно меньше, чем у промышленных.
По исполнению агрегаты делятся на:
По температурному уровню теплоносителя:
- Низкотемпературные, температура до 115 °С. Низкотемпературный режим работы считается самым экономичным, но предъявляет высокие требования к материалу, который использовался для изготовления котла.Воздействие низких температур в котле может способствовать кратковременному образованию на его поверхностях конденсата, который оказывает негативное влияние на поверхности, контактирующие с продуктами сгорания.
- Котлы на перегретой воде.
Впервые на российском рынке — электрический настенный отопительный котел от Vaillant!
Электрические котлы галант, читайте здесь.
Современные настенные котлы бывают:
- двухконтурными – для отопления и горячего водоснабжения;
- одноконтурными – только для отопления.
С учетом системы подачи воздуха отопительное оборудование бывают с закрытой камерой сгорания (воздух, требуемый для поддержания горения, берется снаружи), и с открытой камерой (используется воздух из помещения).
Все настенные газовые котлы в миниатюре обладают всеми элементами котельной, включая насос, системы отвода продуктов сгорания, безопасности и автоматического управления, расширительный бак и т.д.
Промышленное отопительное оборудование
Промышленные газовые водогрейные котлы, благодаря постоянной модернизации, обладают следующими преимуществами:
- Значительно увеличился срок безремонтной эксплуатации.
- Существенно сократились эксплуатационные расходы на текущее обслуживание котельного оборудования.
- Увеличилась производительность работы оборудования.
- Повысилась экономичность котельного оборудования, благодаря возможности автоматического контроля и регулировки нагрузки устройства согласно температуре воздуха.
- Значительно повысилась надежность промышленного котла.
- Имеются комфортные условия для работы оператора за счет инновационной автоматики, которая выполнена на базе микропроцессорных схем.
| Марка котла КВа | КВа 0,4 |
КВа 0,5 |
КВа 0,6 |
КВа 0,8 |
КВа 1,0 |
КВа 1,1 |
| Теплопроизводительность, МВт(Гкал/ч) | 0,4 (0,34) |
0,5 (0,43) |
0,6 (0,5) |
0,8 (0,7) |
1,0 (0,86) |
1,1 (0,95) |
| КПД котла, не менее, % | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| Температура уходящих газов | не более 220 0 С | |||||
| Длина, мм | 2500 | 2800 | 2800 | 2850 | 3400 | 3400 |
| Ширина, мм | 1200 | 1300 | 1400 | 1800 | 1800 | 1800 |
| Высота, мм | 1900 | 1800 | 1900 | 1950 | 1950 | 1950 |
Безопасность использования
Применять водогрейные промышленные газовые котлы не только удобно, но еще и безопасно. Имеются определенные ограничения, которые стоит отнести к условиям эксплуатации приборов, они отражены в нормативных документах.
При их соблюдении, можно свести к минимуму риск появления опасных аварийных ситуаций, к примеру, таких как погасание газовой горелки и наполнение газом всего помещения.
Выделяют основные причины, способствующие возникновению опасных ситуаций:
- Непропорциональность нормативного давления и давления в системе подачи, которое позволяет оборудованию функционировать в рабочем режиме.
- Отключение напряжения, необходимого для нормальной работы прибора в полную силу.
- Отсутствие тяги в дымоходе.
Для того, чтобы исключить подобные проблемы, производители оснащают все выпускаемые модели оборудования специальными защитными системами.
Настенные электрические котлы Protherm – это альтернатива газовому отоплению с целым рядом неоспоримых преимуществ!
Подробнее о деаэраторе дв, читайте здесь.
По мнению специалистов, лучше приобретать приборы, которые оснащены системой самодиагностики, термостатами (не допускающими излишнего нагревания воды), системами, устраняющими блокировку насосов, контролером (при помощи которого можно определить интенсивность пламени).
Наличие каждой дополнительной опции увеличивает стоимость установки, но, при этом, она обеспечивает дополнительную безопасность использования прибора.
Водогрейные котлы на газовом топливе – это автономность, эффективность и функциональность. Кроме этого, данное оборудование характеризуется высокой долговечностью, превосходным дизайном и удобной системой управления.