Модернизированные жаротрубные котлы «Дорогобуж»

Борцов А. Н., Технический директор ООО Дорогобужкотломаш
В современных жаротрубных котлах чаще всего сжигают газовое топливо. С развитием теплоэнергетической отрасли качество сжигания вышло на новый уровень и требования к выбросам при выборе оборудования ежегодно растут.
Модернизированные жаротрубные котлы  «Дорогобуж»

Жаротрубно-дымогарные (жаротрубные, газотрубные) котлы получили свое название как отражение конструктивных особенностей и наличие одноименных деталей: топку в форме цилиндра - жаровую трубу, конвективную поверхность теплообмена из труб, в которых "течет" горячая газовоздушная смесь. В этом заключается принципиальное отличие жаротрубных котлов от водотрубных, где теплоноситель циркулирует по трубам, которые омываются дымовыми газами.

К особенностям жаротрубных котлов относятся:

  • большой объём теплоносителя, что позволяет сглаживать колебания нагрузки за счет инерционности системы по параметру температуры воды;
  • высокая плотность теплового потока в жаровой трубе, которая в 3-4 раза выше, чем у водотрубных котлов;
  • невысокая скорость движения теплоносителя и малое гидравлическое сопротивление;
  • габариты топки, рассчитанные для работы с горелками, имеющими длинный факел.

Выделяют следующие основные направления жаротрубно-дымогарных котлов: водогрейные (и паровые) с реверсивной топкой; водогрейные (и паровые) с трехходовой схемой движения газов.

Наибольшую популярность получили двухходовые жаротрубные водогрейные котлы с реверсивной топкой. Их широкое распространение обусловлено появлением и продвижением на российском рынке зарубежных фирм-изготовителей с преобладанием «западной жаротрубной концепции».

Котлы с реверсивной топкой (в нашем примере, модернизированные котлы серии «Дорогобуж») имеют (рис. 1) центральное расположение жаровой трубы 1, реверсивное движение топливных газов.

Дымогарные трубы 2 конвективных поверхностей ø60х3 мм кольцами в шахматном порядке опоясывают жаровую трубу, которая с фронта закреплена в передней трубной решетке 3. Днище топки 4 плоское и с помощью анкерных связей 5 закреплено на задней трубной решетке 6. Дымогарные трубы прямые, вварены в переднюю и заднюю трубную решетки, которые в свою очередь совместно с цилиндрической обечайкой 7 ограничивают водяной объем.

Газы выполняют реверсное движение в топке, разворачиваются во фронтовой (неохлаждаемой) камере 8 и по трубам конвективной части попадают в сборный газоход 9.

Для снижения температуры уходящих газов и повышения КПД в трубы устанавливаются биметаллические интенсификаторы теплообмена (турбуляторы), конструкция которых разработана специалистами завода.

Рис. 1 Схема двухходового модернизированного жаротрубного котла «Дорогобуж»

На заводе "Дорогобужкотломаш" выпуск жаротрубных котлов был освоен в 1996 году. В настоящее время заказчикам предлагаются модернизированные двухходовые котлы "Дорогобуж".

Рис. 2 Модернизированный двухходовой жаротрубный котёл «Дорогобуж»

Модернизированная серия котлов «Дорогобуж» предназначена для получения горячей воды температурой до 115ºС и давлением до 0,6 МПа, используемой для горячего водоснабжения и отопления жилых, производственных и административных  зданий. Котлы работают на природном газе и легком жидком топливе. Диапазон теплопроизводительности модельного ряда котлов включает 32 типоразмера от 0,05 до 7,0МВт.

В производстве котлов применяется бесшовная труба из Ст20, в изготовлении решёток трубных и деталей трубы жаровой используется лист из стали 20К.

Котлы оснащаются современными автоматизированными горелочными устройствами - газовыми, жидкотопливными или комбинированными с различным диапазоном регулирования мощности (в зависимости от модели горелки), отечественного и импортного производства.

Доступ к внутренним поверхностям топочного пространства для осмотра трубы жаровой, решетки передней и очистки дымогарных труб осуществляется при открытии камеры фронтовой.

Камера открывается на обе стороны, закрыть её помогает опорная конструкция из ролика и направляющей, расположенных в нижней части. Для изоляции крышки применяется современный легкий материал на основе каолинового волокна; технология укладки позволяет сократить сроки изготовления котла и выполнять замену изоляции крышки на объекте. Все это в целом повышает критерий ремонтопригодности котла.

С тыла установлена съемная крышка газохода с лючком для очистки.

Декоративная обшивка котла выполнена из ламинированного оцинкованного листа, не требующего окраски и длительное время сохраняющего привлекательный внешний вид. Дополнительные ребра жёсткости снижают вероятность проминания листов в процессе монтажа и эксплуатации.

С 2020 года котлы изготавливаются в новой дизайн-концепции: в обновлённой цветовой палитре - сигнальный синий и графитовый серый, с установкой нового логотипа и фирменной таблички. 

Сохранность при транспортировке и хранении обеспечивается упаковкой из термоусадочной пленки.

Модернизация позволила оптимизировать следующие показатели:

  • на 15% снизить аэродинамическое сопротивление газового тракта;
  • на 8-14 % уменьшить массу котла при сохранении показателей КПД и срока службы;
  • на 5-16% (в зависимости от модели) сделать котел компактнее;
  • предусмотреть возможность установки расширенного до 5 лет  гарантийного срока службы.

Опытный образец модернизированного котла теплопроизводительностью 1,0МВт был представлен на выставке «Heat&Power-2020» в г. Москва. С января 2021 года модернизированные котлы запущены в серию и имеют полный комплект сопроводительной и разрешительной документацией.

Благодаря вводу в эксплуатацию нового оборудования при изготовлении модернизированных жаротрубных котлов на заводе обеспечивается:

  • применение передовой технологии приварки дымогарных труб к трубным доскам с использованием установки Fronius (рис. 3), позволяющей снизить температурные напряжения металла в зоне сварного шва;
  • точность геометрии изготавливаемых деталей после лазерной резки;
  • прочные сварные соединения: проплавление корня сварного шва приварки жаровых и дымогарных труб к трубным доскам;
  • качественное лакокрасочное покрытие в покрасочной камере.

Рис. 3 Приварка дымогарных труб к трубным доскам

Модернизированные двухходовые жаротрубные котлы обладают следующими аргументами:

Компактность и низкий удельный вес. Не требуется доработка котла на объекте. Это позволяет собирать котлы и модульные котельные на их базе полностью в заводских условиях и поставлять  заказчику в виде единого блока, что значительно упрощает, ускоряет и удешевляет монтаж оборудования котельной.

Простота конструкции, удобство обслуживания горелок.

Быстрый переход с одного температурного режима на другой, малое время на изменение тепловой нагрузки, простота автоматизации процесса управления.

Применение насосов меньшей мощности благодаря низкому гидравлическому сопротивлению, что позволяет экономить электроэнергию при эксплуатации.

Поставка в полной заводской готовности, проведение всех необходимых испытаний на производстве.

Таким образом, модернизированные котлы производства завода «Дорогобужкотломаш» по своим техническим и эксплуатационным характеристикам являются современными, эффективными, технологичными изделиями, прошедшими полный цикл заводских испытаний, в том числе, с работающим горелочным устройством.

  Получить pdf версию журнала и подписаться на рассылки заполнив форму обратной связи
  Заполнив форму, я соглашаюсь на политику HeatClub в отношении рассылок
Имя
Телефон
E-mail
Комментарий
Введите символы, изображенные на картинке