Какие котлы высокого давления

Производственные паровые котлы высокого и низкого давления

Задачей более чем полувекового развития компании ICI Caldaie была и остается — разработка надежных технических решений в области промышленной выработки пара, отвечающих растущим требованиям потребителей. В настоящее время компания предлагает 6 серий парового котельного оборудования высокого и низкого давления, ориентированного на предприятия различных отраслей. Обзору предлагаемых решений посвящена данная статья.

Применение пара в производстве

Подбор котла с подходящими параметрами давления и температуры вырабатываемого пара напрямую связан с характером технологического процесса. Так, в энергетике пар используется для сообщения движения элементам генерирующей турбины — то есть напрямую участвует в производстве нужного продукта — электроэнергии. В промышленности пар востребован в основном в силу других свойств — способности передавать тепло и влагу. Вот перечень наиболее распространенных технологических процессов, обслуживаемых промышленными паровыми котлами:

Обогрев / Стерилизация. В пищевой промышленности, производстве напитков, индустрии стройматериалов, в медицине и химии пар используется для термической обработки сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.

Увлажнение и насыщение влагой. В этой роли пар незаменим в сельском хозяйстве при изготовлении комбикормов, на целлюлозно-бумажных и текстильных производствах. Те же свойства, но при более низком давлении востребованы в системах подготовки воздуха для хранилищ музеев, библиотек, исследовательских лабораторий.

Очистка поверхностей. Пар высокого давления применяется для удаления загрязнений с внутренних поверхностей трубопроводов и чистки промышленного оборудования. Механическим свойствам пара находится промышленное применение в процессах очистки производственных паров, атомизации углеводородов в нефтепереработке.

Эффективность каждого из этих процессов определяется тем, насколько точно параметры давления и температуры вырабатываемого пара соответствуют технологическим требованиям.

Классификация паровых котлов по давлению

Нормативная классификация паровых котлов по давлению охватывает как генераторы промышленного, так и энергетического назначения:

• Паровые котлы низкого давления рассчитаны на максимальное давление до 1 МПа / 10 бар
• Среднего — на 1-10 МПа / 1-100 бар
• Высокого — 14 МПа / 140 бар
• Сверхвысокого или критического — 18-20 МПа / 180-200 бар
• Сверхкритического — свыше 22,5 МПа / 225 бар

Следуя этой классификации, все оборудование, вырабатывающие пар для производственных нужд, попадает в категорию котлов низкого и среднего давления. Поскольку производство энергетических и производственных паровых котлов — это различные компетенции, практически не пересекающиеся между собой, в сегменте производственных паровых котлов существует альтернативная классификация, привязанная к отраслевым нормативным требованиям.

В России основными документами, регламентирующими работу с котельными установками различного давления являются:

• Нормы проектирования, свод правил СП 89.13330.2016 СНиП II-35-76 «Котельные установки»
• Федеральные нормы и правила «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»

В соответствии с надзорной классификацией паровые котлы можно разделить на две большие группы:

• котлы низкого давления — агрегаты с давлением не более 0,7 бар (0,07 МПа). Это оборудование не подлежит регистрации в подразделениях Ростехнадзора
• котлы высокого давления — агрегаты с давлением от 0,7 до 39 бар

При этом большинство моделей промышленных паровых котлов, представленных на рынке, рассчитаны на максимальное давление 25-32 бар. Наиболее распространенным типом конструкции в категориях котлов как низкого, так и высокого давления является жаротрубная или газотрубная, подразумевающая расположение топки и дымогарных труб в водяном объеме. Котлы с водотрубной конструкцией представлены в значительно меньшем количестве.

Котлы ICI Caldaie низкого и высокого давления

Выпускаемые компанией ICI Caldaie паровые и водогрейные котлы также относятся к типу жаротрубных. Начало их производства совпало с периодом активного перехода промышленности и коммунального сектора с твердого топлива на жидкое и газообразное. В последующие десятилетия конструкция котлов постоянно совершенствовалась, оборудование завоевывало все новых и новых клиентов. Сегодня сеть компании ICI Caldaie насчитывает около 20 представительств и тысячи клиентов по всему миру. С компанией сотрудничают ведущие компании: Carlsberg, Asus Computers, Fiat, Michelin, Marriott и многие другие.

Инженерный центр и производство находятся в неразрывной связи с промышленными предприятиями различных отраслей и масштаба. Это позволяет компании предлагать широкую линейку паровых котлов высокого и низкого давления с паропроизводительнсотью от 50 кг до 32 т пара в час.

Неподнадзорные паровые котлы низкого давления

В данном сегменте предлагаются паровые котлы

Эти котлы широко применяются в технологических процессах прямого и косвенного нагрева в пищевой промышленности, на предприятиях по розливу напитков, в пивоварении и винокурении, в химическом производстве и фармацевтике.

Котлы серий BX, BNX поставляются в полной заводской готовности и не подлежат регистрации в территориальных органах Ростехнадзора.

Поднадзорные паровые котлы среднего и высокого давления

В этом сегменте компанией ICI Caldaie предлагаются как двухходовые, так и трехходовые котлы с рабочим давлением от 3 до 25 бар (0,3 — 2,5 МПа).

Двухходовые модели представлены сериями

Компактные паровые котлы среднего давления FX и FX DUAL — выбор небольших производств и предприятий сферы услуг с потребностью в паре давлением до 5 бар. Максимальная производительность — до 300 кг/ч. Поставляемые в одинарной или сдвоенной компоновке котлы занимают минимум пространства.

Котлы высокого давления SIXEN — выбор средних предприятий, работающих в пищевой или обрабатывающей промышленности. Доступная цена в сравнении с многими аналогами, умеренный расход топлива в сочетании с автоматизированным обслуживанием позволяют закладывать паровые котлы SIXEN в проекты производств с коротким сроком окупаемости.

В сегменте трехходовых паровых котлов высокого давления представлены серии

Это модели с большим водяным объемом, рассчитанные на выработку насыщенного пара давлением до 25 бар в диапазоне производительности до 6 т/ч (у GSX и GSX P) и до 25 т/ч (у GX).

Преимуществом трехходовых паровых котлов является возможность регулирования паропроизводительности в диапазоне от 30 до 100% от максимальной. Это позволяет оптимизировать энергозатраты на выработку пара на производствах с существенными перепадами нагрузки.

Отдельным сегментом можно выделить паровые котлы-утилизаторы. ICI Caldaie предлагает две разработки с различной степенью автономности от источников топлива.

Котлы-утилизаторы GX C реализованы на базе котлов GX и дополнительно оснащены рекуператором, источником тепла для которого могут служить всевозможные промышленные печи или газотурбинные установки. В отсутствие источника уходящих газов котлы могут работать в обычном режиме на газообразном или жидком топливе.

Дополнительное оборудование

К паровому котельному оборудованию низкого и высокого давления ICI Caldaie выпускает все необходимое сопутствующее оборудование: наддувные и атмосферные деаэрационные установки, экономайзеры, системы автоматической продувки и контроля содержания солей в котловой воде.

Дополнительное оборудование позволяет проектировать котельные с высоким уровнем автоматизации с разрешенным интервалом безнадзорной работы в течение 72-х часов.

Примеры котельных

Паровые котельные на базе котлов низкого давления

Паровые котельные на базе котлов высокого давления

больше информации в нашем разделе «Внедрения»

Заключение

Воспользуйтесь опытом инженеров ICI Caldaie для предварительного подбора парового котла и анализа проекта котельной. Вам будут предложены эффективные решения, наиболее полно отвечающие требованиям вашего производства.

Источник

Котлы паровые высокого давления ДКВр – конструкция, принцип работы, выбор, цена

Для обеспечения технических нужд промышленных предприятий, выработки электричества, а также для возможности функционирования централизованных или автономных систем отопления и вентиляции используются паровые котлы высокого давления. В функцию оборудования входит генерация насыщенного пара в процессе сгорания того или иного типа топлива. На рынке присутствует достаточно много моделей агрегатов, отличающихся габаритами, мощностью и конструктивными особенностями. Паровые котлы ДКВр (или двухбарабанные котлы, вертикально-водотрубные, реконструированные) относятся к высокопроизводительному отопительному оборудованию, работающему на разных видах топлива.

Конструкция ДКВр

Устройство котлов высокого давления является достаточно сложным, что отражается на цене оборудования. Агрегаты состоят из двух барабанов:

• нижнего — короткого;
• верхнего — более длинного.

Оборудование имеет экранированный топочный отсек, камеру догорания (не везде), экранные и конвективные пучки труб. Для возможности их периодической или аварийной чистки днище корпуса оборудуется лазами, которые используются и при осмотре барабанов. Снаружи устанавливаются площадки, предназначенные для техобслуживания, и лестницы — для удобства подъема наверх. В конструкции котла присутствуют, также, питательные трубопроводы и перегородки, обдувочные установки и дымососы. Каждый базовый и дополнительный элемент выполняет свою функцию. Все они имеют определенное установочное место.

Естественная циркуляция в замкнутом контуре топливного водотрубного агрегата высокого давления происходит благодаря разной плотности перемещаемой пароводяной смеси в подъемных и воды в опускных трубах, согнутых определенным образом. Напор создается за счет неодинакового обогрева участков горячими газами. Вертикальными котлы называются потому, что трубы в конструкции размещаются под углом 25 градусов и более относительно горизонта. Подобные агрегаты имеют бо́льшее количество пучков и число труб в них, что отражается на увеличении общей площади нагрева. Такое конструкторское решение позволяет осуществлять выпуск котлов высокого давления без расширения объема барабанов.

Важной составляющей ряда парогенераторов высокого давления (производительностью до 10т/ч) является топочная камера, разделенная на два сегмента посредством кирпичной кладки:

• топку;
• камеру догорания, повышающую КПД.

В зависимости от модели, котлы комплектуются дополнительными элементами:

• различными клапанами — предохраняющими, спускными, отборны́ми, питающими, и т.д.;
• запорными вентилями;
• продувочной арматурой;
• штуцерами;
• указателями уровня воды;
• манометрами и другими измерительными приборами;
• пароперегревателями.

В паровых котлах серии ДКВр имеется возможность работы в водогрейном режиме. Особенности их конструкции и технические характеристики позволяют поднимать давление в три раза — с 1,3 до 3,9МПа. В результате, температура перегретого пара может увеличиваться со 195 до 440 градусов по Цельсию. Оптимальная мощность выпускаемого оборудования находится в пределах 2,5…20т/ч. Цена ДКВр зависит от данного показателя и модели агрегата.

Эксплуатация паровых газовых котлов рассматриваемой модификации может осуществляться в разных климатических зонах, даже на Крайнем Севере.

Подробнее о некоторых комплектующих

Паровые котлы оборудуются:

• защитной автоматикой — отсекает топливо при аварийных и внештатных ситуациях (отсутствие напряжения, угасание пламени, резкое отклонение от нормативного давления в любом из конструктивных узлов);
• аварийной или предупредительной сигнализацией — световой и звуковой;
• автоматической регулировкой уровня воды;
• системой безопасного розжига — проверяет показатель герметичности клапанов;
• контрольной автоматикой — следит за давлением пара и топлива;
• автоматической настройкой соотношения топливо-воздух в топке.

Экранные и конвективные бесшовные трубы изготавливаются диаметром 51мм из стали. С котлом они соединяются посредством вальцованных соединений.

Специальные газо-мазутные горелки применяются в случаях раздельного использования топлива — либо газа, либо мазута. Они выпускаются в пяти типоразмерах, отличаясь мощностью и типом завихрителя — прямоточного или осевого. Каждая горелка комплектуется двумя форсунками — основной и сменной. Дополнительный элемент задействуется лишь в случае чистки или установки новой форсунки.

Твердотопливные агрегаты высокого давления оборудуются золоуловителями:

• механическими циклонного типа — блочными или батарейными;
• работающими на основе ионизации — электрофильтры притягивают заряженные частицы;
• мокрыми — удаление производится посредством воды.

Центробежный дымосос предназначается для твердотопливных котлов. Он устанавливается как внутри помещений, так и под уличными навесами. Оборудование в одностороннем направлении отсасывает из топки угарные газы. В функцию другого элемента — вентилятора — входит обеспечение противоположного действия — он принудительно подает воздух в топку, что содействует более продуктивному сжиганию топлива.

Топка для твердотопливных котлов мощностью до 10т/ч оборудуется ленточными пневмомеханическими питателями топлива, благодаря которым может производиться непрерывная загрузка угля на уже горящий слой. Она, также, комплектуется неподвижными решетками с поворотными колосниками. Для их управления, в конструкции котла предусматриваются специальные приводы, также как и для воздушных заслонок.

Принцип работы

После поступления воды в верхний барабан по входным коллекторам, происходит ее смешивание с находящейся внутри котловой водой, часть которой, в свою очередь, по циркуляционным трубам частично попадает в нижний барабан. Прогреваясь, вода поднимается, вновь оказываясь в верхнем барабане, но уже с паровой составляющей. Процесс происходит циклично.

Образующийся пар проникает в сепарационные механизмы котла, где происходит «отбор» влаги. В результате получается сухой пар, готовый к использованию. Он либо сразу отправляется в технологическую сеть, либо доводится до более высоких температур в пароперегревателе.

Процесс естественной циркуляции подчиняется законам физики. Дело в том, что вода имеет бо́льшую плотность по сравнению с пароводяной смесью. В связи с этим, первая жидкость всегда будет опускаться, а второе соединение — подниматься. В определенный момент пар отделяется и устремляется вверх, тогда как вода, благодаря гравитации, возвращается в исходное технологическое положение. Следует отметить, что в разных моделях число контуров циркуляции бывает различным.

До недавнего времени ДКВр изготавливались практически для любых типов топлива — газа и мазута, угля, древесных опилок и торфа. Но сегодня некоторые их них заменили новыми, более современными моделями:

• КЕ — предназначается для твердого топлива;
• ДЕ — работает на газо-мазутном топливе.

Но на многих предприятиях в эксплуатации до сих пор находятся проверенные годами паровые агрегаты ДКВр. На вторичном рынке можно купить б/у котлы в хорошем состоянии и по доступной цене, которые наверняка прослужат еще достаточно длительный период.

Причины сбоя

Правильная эксплуатация котлов высокого давления серии ДКВр является гарантией его безопасной работы. Поверхность нагрева должна своевременно охлаждаться, так как она принимает на себя максимальное воздействие топочных газов. По этой причине процесс предусматривает постоянную и интенсивно равномерную циркуляцию теплоносителя внутри контура по опускным и подъемным трубам. В противном случае на металлических стенках со временем появятся свищи, а при увеличении давления — разрывы в трубопроводе.

Кроме того, к сбоям может привести:

• неверное распределение теплоносителя по трубам, причиной чему служит накопление на внутренних стенках шлама;
• неравномерный прогрев испаряющих стенок, происходящий в результате загрязнения отдельных участков;
• неграмотная регулировка факела горения, приводящая к технологически неправильному заполнению пространства топочной камеры.

Преимущества ДКВр

Особенность конструкции и технические возможности отопительных агрегатов серии ДКВр позволяет выделить:

• существенный диапазон регулируемой паропроизводительности оборудования;
• поставку в разобранном виде — допускает выполнение установки котлов высокого давления без демонтажа ограждающих конструкций;
• возможность выбора оборудования под определенный вид топлива;
• высокий показатель КПД;
• доступную цену обслуживания;
• ремонтопригодность.

Выбор котлов

При покупке той или иной модели парогенератора высокого давления необходимо обратить внимание на следующие показатели:

• производительность — бесперебойность технологического процесса и отсутствие простоев обеспечит оптимальное количество сгенерированного пара за единицу времени. В данном случае — т/час;
• номинальную мощность (давление пара) — для ДКВр она составляет 1,3МПа;
• габариты — определяются объемом помещения котельной;
• цену — зависит от трех вышеперечисленных факторов и дополнительной комплектации;
• тип используемого топлива.

Следует учитывать и массу парового газового или твердотопливного котла, так как она может доходить до 44 тонн.

Примерная цена

Стоимость паровых котлов зависит от их технических характеристик и набора дополнительных комплектующих. Базовая цена агрегатов российского производства, работающих на газо-мазутном топливе, приблизительно составляет — при производительности:

• 2,5т/ч — 1400-1500тыс.руб.;
• 4т/ч — 1700-1800тыс.руб.;
• 6,5т/ч — 2300-2500тыс.руб.;
• 10т/ч — 3300-3800тыс.руб.;
• 20т/ч — 5500-6000тыс.руб.

Цена паровых котлов высокого давления на твердом топливе находится в пределах 1500-7200тыс.руб. Необходимо отметить, что в базовую стоимость оборудования не входят вентиляторы, дымососы и экономайзеры.

Источник