Переоборудование котлов, работающих на твердом топливе, для сжигания газового топлива

Газообразное топливо обладает целым рядом преимуществ перед твердым — высокой теплотой сгорания, отсутствием золы, удобством транспортирования. Использование газообразного топлива устраняет загрязнение воздушного бассейна летучей золой, сернистыми соединениями, одновременно улучшая условия труда в котельной. При работе на газообразном топливе полностью устраняются потери теплоты с механическим недожогом (неполное сгорание топлива), резко уменьшается количество отложений в газоходах, существенно улучшаются условия теплосъема. Все это ведет к существенному росту коэффициента полезного действия котла, а также его теплопроизводительности.

Переоборудование секционных котлов для сжигания газового топлива заключается в установке на них газогорел очного устройства того или иного типа с соответствующими газооборудованием и автоматикой. Переоборудование чугунных и стальных секционных котлов осуществляется одними и теми же способами. При переоборудовании котлов на газовое топливо необходимо соблюдать ряд условий, главное из которых — соблюдение равномерного температурного поля по объему топки. Это особенно важно для чугунных котлов, так как даже незначительные температурные перекосы по длине пакета секций или по высоте ведут к выходу из строя последних. Недопустимо касание факелом поверхности нагрева, так как возникающая разница температуры воды в разных секциях вызывает в них значительные температурные напряжения.

Газогорелочное устройство, применяемое при переоборудовании, должно обеспечивать широкий диапазон регулирования тепловой мощности котла (от 40 до 110 %), без существенного снижения качества сжигания топлива, а также обеспечивать во всем диапазоне регулирования минимальные выбросы загрязняющих веществ с продуктами горения.

В настоящее время наиболее часто встречаются следующие варианты перевода секционных котлов с твердого топлива на газ.

В случае наличия газа низкого давления и при разрежении в топке не менее 10—14 Па используют подовые горелки без принудительной подачи воздуха.

При наличии меньшего значения разрежения используют горелки с принудительной подачей воздуха и предварительной подготовкой газовоздушной смеси.

При наличии газа среднего давления используются инжекпи-онные горелки И КГ в нижней части топки.

Основными элементами при переводе на газ с использованием подовой горелки являются горизонтальный туннель (щель) и газовый коллектор, размещенный в нижней части туннеля вдоль оси (см. рис. 7.9).

К достоинствам такого способа перевода на газ относятся его простота (горелку можно изготовить в кустарных условиях), при этом достигается равномерное распределение температуры по длине топки. Горелки работают бесшумно и устойчиво.

Недостатком такого способа является большой расход шамотного кирпича, а также необходимость в тщательной наладке горелок и систематическом контроле за их работой. К числу недостатков относится также большая высота факела над щелью.

Пример перевода чугунного котла «Универсал-6» с твердого топлива на газ с использованием инжекционной горелки И ГК показан на рис. 7.10. Инжекционные горелки устанавливают только в нижней части топки примерно на 700—800 мм ниже опорной поверхности секций.

а) 46)4

Установка горелки И КГ на котел «Универсал-6»

Рис. 7.10. Установка горелки И КГ на котел «Универсал-6»

а — продольный разрез; б — поперечный разрез; 1 — газовая горелка; 2 — запальное отверстие; 3 — смотровое отверстие; 4 — взрывной клапан

Пример перевода на газ котла «Тула-3» с использованием горелки с принудительной подачей воздуха и предварительной подготовкой газовоздушной смеси показан на рис. 7.11. Горелка также устанавливается в нижней части топки примерно на 700—800 мм ниже опорной поверхности секций.

Выравниванию тепловых потоков способствует и устройство дополнительных сводов из шамотного кирпича, ограждающих нижние части секций от прямого воздействия факела.

При переоборудовании жаротрубных котлов с внутренними топками в жаровых трубах для сжигания газового топлива из жаровых труб удаляют колосниковую решетку и порог и на место старой фронтовой гарнитуры монтируют новую, на которую устанавливают горелки. При использовании газа низкого давления жаротрубные котлы оборудуют горелками с принудительной подачей воздуха, среднего давления — инжекционными или с принудительной подачей воздуха. Так как сгорание газа происходит с большим выделением теплоты, то в жаровой трубе создаются высокие тепловые напряжения, которые могут привести к опасному перегреву стенок.

Установка горелки ГГВ на котле «Тула-3»

Рис. 7.11. Установка горелки ГГВ на котле «Тула-3»

/ — воздуховод; 2 — горелка; 3 — электрод контроля пламени; 4 — газопровод; 5 — смотровое окно; 6 — секция котла; 7 — взрывной клапан

Для предотвращения прогорания стенок жаровой трубы ее переднюю наиболее теплонапряженную часть футеруют огнеупорным кирпичом. Длина футеровки зависит от длины факела и составляет 1—3 м. Футеровку делают сплошной или с просветами в виде решетки (рис. 7.12), что способствует лучшей отдаче теплоты жаровой трубе, кроме того, футеровка способствует повышению температуры в зоне горения газа и более полному его сгоранию. В конце футеровки может быть установлена дожигательная решетка из огнеупора длиной 1—2 кирпича. В случае использования горелок с хорошим смесеобразованием газа и воздуха и работающих на малых избытках воздуха использование дожигатель-ной решетки нецелесообразно.

Установка инжекционных горелок среднего давления

Рис. 7.12. Установка инжекционных горелок среднего давления

на жаротрубном котле

/ — отключающая задвижка; 2 — контрольный кран; 3 — рабочий кран; 4 — продувочный газопровод; 5 — отвод к запальнику; 6 — газопровод безопасности; 7 — манометр; 8 — опора горелки; 9 — горелка; 10 — смотровое окно; 11 — фронтовой лист; 12 — футеровка жаровой трубы; 13 — дожигательная решетка

При переоборудовании водотрубных котлов для сжигания газообразного топлива устанавливают инжекционные горелки среднего давления или горелки с принудительной подачей воздуха среднего или низкого давления. В зависимости от того, необходимо ли резервировать другой вид топлива (жидкое или твердое), принимают следующие основные методы переоборудования:

  • 1. При постоянной работе на газообразном топливе горелки устанавливают на фронтовой стенке котла, колосниковую рететку и другие устройства для сжигания твердого или жидкого топлива демонтируют, превращая топку в камерную.
  • 2. При резервировании жидкого топлива на фронте котла устанавливают комбинированные газомазутные горелки, обеспечивающие быстрый переход с одного топлива на другое и достаточную эффективность их сжигания. Колосниковую решетку и другие устройства для сжигания твердого топлива демонтируют.
  • 3. При резервировании твердого топлива сохраняют колосниковую решетку и все устройства для подачи угля и его распределения по решетке, расположенные на фронте котла. Газовые горелки в этом случае устанавливают на боковых стенках топки, а колосниковую решетку защищают от перегрева слоем толщиной 200—300 мм битого огнеупорного кирпича. Горелки могут располагаться также на фронте котла или на поду топки.

В настоящее время имеется большое число газомазутных горелок различных конструкций, удовлетворяющих требованиям экономичной и безопасной эксплуатации котлов и обеспечивающих примерно равное качество сжигания и длины факела на обоих видах топлива.

При резервировании твердого топлива и требовании быстрого перехода с одного вида топлива на другой установка горелок возможна, как правило, только на боковых стенках топки. Если эти стенки экранированы, то полное сохранение экранов или демонтаж минимального числа труб возможны только при использовании горелок с узким устьем или установке нескольких горелок небольшой тепловой мощности. Горелки должны иметь небольшие размеры для обеспечения необходимой величины прохода между котлами, а при работе на твердом топливе — не должны сильно нагреваться от излучения из топки.

Если нет необходимости быстрого перехода с газового на твердое топливо, то горелки устанавливают на фронтовой стенке топки, колосниковую решетку сохраняют, защищая ее от перегрева, а пневмомеханические забрасыватели на время работы на газе демонтируют. На рис. 7.13 показан пример такого перевода с использованием горелок с принудительным подводом воздуха.

При установке горелок в обмуровке фронтовой стенки выкладывается амбразура, имеющая диаметр устья горелки на протяжении толщины, равной половине кирпича, а затем на протяжении, эквивалентном толщине кирпича, диаметр, примерно, равный 2,5 диаметра устья горелки. Колосниковая решетка предохраняется от перегрева двумя слоями шамотного кирпича, уложенного плашмя. Между кирпичом и колосниками проюта-дывается асбестовый картон, обеспечивающий отсутствие подсосов воздуха в топку через колосниковую решетку. Нижняя часть экранных труб защищается от излучения факела решетчатыми шамотными стенками высотой 1,5 м.

Установка газомазутных горелок ГМ ГМ на водотрубных

Рис. 7.13. Установка газомазутных горелок ГМ ГМ на водотрубных

котлах

  • 1 — воздухопровод вторичного воздуха; 2 — воздухопровод первичного воздуха; 3 — горелка; 4 — газопровод; 5 — конический туннель; 6 — амбразура; 7 — смотровой лючок; 8 — защитная стенка из шамотного кирпича; 9 — лаз;
  • 10 — запально-защитное устройство

При переводе с твердого топлива на газ все котлы для защиты обмуровки и газоходов от разрушений при взрывах оборудуют взрывными предохранительными клапанами. Клапаны устанавливают в обмуровке топки, последнего газохода котла и экономайзера. Допускается не устанавливать взрывные клапаны в обмуровке котлов, имеющих один ход продуктов горения, а также в газоходах перед дымососами. При выполнении взрывного предохранительного клапана из асбеста необходимо следить за его целостностью, так как вследствие пульсаций в топке возможен его разрыв и повышенный присос холодного воздуха. При выполнении взрывного предохранительного клапана в виде откидывающихся дверец необходимо проверять плотность прилегания клапана к раме.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >