Устройство водогрейного котла Универсал 6 М
Водогрейный котел Универсал 6 М собирается из двух видов секций: крайних и средних. Секции собираются в два пакета при помощи конических ниппелей и стяжных болтов, проходящих через отверстия этих ниппелей. Пакеты устанавливаются на кирпичные стенки топки и соединяются между собой при помощи отводов и тройников, к передним секциям котла крепится фронтовая плита, которая оборудована загрузочной и зольниковой дверками. Во фронтовой плите предусмотрены отверстия для крепления дутьевого отвода, служащего для подачи воздуха в топку. Топка котла оборудована колосниками, которые устанавливаются на колосниковые балки, заделанные в кирпичные стенки топки. С обеих сторон котла, вдоль его оси, выполнены из кирпича боковые газоходы, в которых (за котлом) установлены шиберы. Далее боковые газоходы котла соединяются с боровом, Снаружи боковые, передние и задние стенки пакетов котла футерованы теплоизоляционной мастикой. Верхняя часть котла обмурована кирпичом.
Принцип работы водогрейного котла Универсал 6 М
Питание котла водой осуществляется через нижний тройник, откуда вода направляется в секции правого и левого пакетов котла, нагревается и через верхний передний тройник поступает в отопительную систему. Топливо сжигается на колосниковой решетке, а образовавшиеся продукты сгорания поднимаются вверх, омывая поверхности секций и, повернув вокруг разделительных (стыкующихся) ребер секции каждого пакета котла, опускаются по газовым каналам, образованным ребрами секций, в боковые газоходы котла и далее направляются в боров. Регулирование тяги котла осуществляется шиберами, управляемыми при помощи троса с противовесом, выведенным через систему блоков на фронт котла. Очистка поверхностей секций от сажи и уноса производится через верхние проемы, образованные секциями котла, закладываемые! кирпичом.
Устройство основания под котел Универсал 6 МОснование котла выполнить в соответствии с проектной котельной и установочными чертежами. Кладку основания производить из красного кирпича на глиняном растворе, на заранее выполненную бетонную подготовку. Горизонтальность поверхности основания проверить по уровню.
Одновременно с устройством основания выполнить дутьевой канал и колодцы под стойки каркаса.
Кладка стен топки и боковых газоходов котла Универсал 6 М
После выполнения основания котла приступить к кладке стен топки и боковых газоходов. В процессе кладки произвести заделку колосниковых балок в кирпичные стенки топки. Правильность установки колосниковых балок проверить по колосникам. Кладку стен топки и боковых газоходов производить до плоскости, на которую устанавливаются секции котла. Кладку стенок боковых газоходов и топки до уровня расположения колосников производить красным кирпичом. Кладку стенок топки, расположенных выше колосников — огнеупорным кирпичом. Кладку выполнять по уровню и отвесу, толщина швов не должна превышать 3 мм.
Установку секций на стенки топки производить через 2—3 дня после окончания кладки. Между кладкой и нижним основанием секций проложить листовой асбест.
Подготовка секций к соединению котла Универсал 6 М
Убедиться в отсутствии повреждений на поверхности каждой секции, а также внутренних закупорок в них посторонними предметами.
Удалить наждачной бумагой ржавчину, забоины, заусенцы с ниппельных отверстий секций.
Подготовить для стягивания секций два монтажных болта 38 мм с прямоугольной резьбой. Чтобы избежать лишний перегон гаек и ускорить стягивание, применять закладные шайбы с прорезями, а также наставки из труб различной длины.
Соединение секций котла Универсал 6 М
Обеспечить тщательную и точную сборку пакетов котла. Сборку пакетов начинать с фронта или сзади котла в зависимости от габаритов котельной.
Секции поднимать на выложенные кирпичные стенки топки по мере присоединения их к пакету котла, соблюдая правила техники безопасности.
Обязательно при сборке пакетов пользоваться приспособлением, предохраняющим пакеты от падения (чертежи прилагаются к настоящей инструкции).
Соединять секции ниппелями в следующей последовательности; а) заранее пригнанные ниппели слегка промазать суриком, разведенным на олифе, вставить их в ниппельные отверстия головок секции, легко ударяя по ним деревянным молотком; б) надеть следующую секцию.
Стянуть секции монтажными болтами одновременно по нижним и верхним головкам.
Стягивать секции плавно и равномерно, без рывков, не допуская перекоса и сильного затягивания.
Последовательно присоединяя секции и стягивая их по одной, собрать правый и левый пакеты котла. Величина зазора между стыкующимися ребрами секции в пакетах не должна превышать 2 мм.
Отцентрировать положение пакетов по тройникам.
По окончании сборки пакетов монтажные болты заменить постоянными стяжными болтами.
Присоединить отводы и тройники к собранным пакетам и убрать приспособление для сборки пакетов.
Собранный котел подвергнуть гидравлическому испытанию.
Гидравлические испытания Универсал 6 М
Заглушить все отверстия в пакетах котла, оставив только отверстие для наполнения котла водой и выпуска воздуха при наполнении.
Котел наполнить водой и, с помощью присоединенного к нему гидравлического пресса, поднять давление до заданной величины, в собранном виде подвергнуть пробному давлению 0,9МПа (9 кгс/см2) в течение 5 минут, паросборники и паровой котел в собранном виде подвергнуть пробному давлению 2МПа (2 кгс/см2) в течение 5 минут.
При гидравлическом испытании не должно быть течи или потения стенок секций и в соединениях котла.
При появлении потения или течи в соединениях котла дефектные места обвести мелом, постепенно снизить давление, выпустить воду из котла и устранить течь.
При появлении течи или потения в теле секций котла - последние бракуются.
Если течь в соединениях котла не поддается устранению, котел разобрать и собрать вновь.
После окончательного устранения течи котел подвергнуть вторичному гидравлическому испытанию. По получении положительных результатов испытания, выпустить воду, снять временные заглушки и приступить к монтажу топки, установке арматуры и обмуровке котла.
Монтаж топки и обмуровка котла Универсал 6 М
Установить колосники на колосниковые балки.
Замазать раствором шамотной глины щели между нижним основанием секций и стенками топки, а щели между разделительными ребрами* секций заделать асбестовым шнуром.
Очистить каналы секций для прохода газов от остатков кирпича, глины и других засорений. Закончить кладку боковых газоходов котла.
Заложить огнеупорным кирпичом проем сверху между пакетами котла, отверстия для чистки секций и проем между задними крайними секциями котла.
Установить каркас. Навесить фронтовую плиту с загрузочной и зольниковой дверками.
После присоединения газоходов к дымовому борову установить шиберы, блоки для шибера и трос с противовесом.
Способы загрузки топлива в котел Универсал 6 М
При сжигании антрацита каждую новую порцию топлива разбросать равномерно по всей колосниковой решетке. Неравные слои топлива разравнивают пополнением свежего топлива, но не путем разравнивания слоя шуровкой. Толщина горячего слоя, исключая слой шлака в топке, зависит от размера кусков угля и колеблется: для мелкого угля от 50 до 70 мм, для крупного угля — от 75 до 150 мм и выше.
Расход топлива котла Универсал 6 М
Истопник-кочегар обязан знать и соблюдать установленные нормы расхода топлива, не допуская пережога.
Основные мероприятия по экономии топлива: а) хранить топливо в штабелях или закрытых помещениях; б) не рассыпать топливо при доставке в котельную; в) соблюдать правильный режим горения топлива в топке, не допуская неполного сгорания и уносов: г) регулярно производить очистку поверхности нагрева секций котла от сажи и золы; д) производить отсев шлака через грохот и несгоревший уголь подавать обратно в топку для сжигания; е) вести учет топлива путем взвешивания или замера мерным ящиком.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОТЛА «УНИВЕРСАЛ-6М»
| Наименование показателей | Типоразмер | ||||||
| 35 | 44 | 52 | 60 | 68 | 76 | 84 | |
| Поверхность нагрева, м2 | 19,8 | 24,2 | 28,6 | 33,0 | 37,4 | 41,8 | 46,2 |
| Теплопроизводительность котла при сжигании топлива с применением дутья, кВт | |||||||
| Антрацита сортированного | 324 | 395 | 466 | 538 | 610 | 682 | 750 |
| Антрацита рядового | 254 | 310 | 366 | 424 | 480 | 535 | 595 |
| Каменного грохоченного | 195 | 240 | 283 | 326 | 350 | 415 | 457 |
| Каменного угля рядового | 143 | 175 | 206 | 238 | 270 | 302 | 334 |
| Требуемое разряжение за котлом, Па | |||||||
| Количество секций, шт. | |||||||
| Крайних | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Средних | 14 | 18 | 22 | 26 | 30 | 34 | 38 |
| Габаритные размеры котла для антрацита, мм | |||||||
| длина | 1387 | 1637 | 1887 | 2137 | 2387 | 2637 | 2887 |
| ширина | 1966 | 1966 | 1966 | 1966 | 1966 | 1966 | 1966 |
| высота | 2030 | 2030 | 2030 | 2030 | 2030 | 2030 | 2030 |
| Габаритные размеры котла для каменного котла, мм | |||||||
| длина | 1387 | 1637 | 1887 | 2137 | 2387 | 2637 | 2887 |
| ширина | 1966 | 1966 | 1966 | 1966 | 1966 | 1966 | 1966 |
| высота | 2465 | 2465 | 2465 | 2465 | 2465 | 2465 | 2465 |
| Емкость котла, литры | 306 | 367 | 428 | 489 | 550 | 611 | 672 |
| Состав запасных частей котла различной мощности, шт | |||||||
| Секция средняя | 14 | 18 | 22 | 26 | 30 | 34 | 38 |
| Секция крайняя | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Плита фронтовая в сборе | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Колосник 530х250 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
| Колосник 906х250 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Тройник верхний | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Тройник нижний | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Балка колосниковая | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 5 |
| Шибер в сборе | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Отвод | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Ниппель стальной | 32 | 40 | 48 | 56 | 64 | 72 | 80 |
| Ниппель чугунный | 32 | 40 | 48 | 56 | 64 | 72 | 80 |
| Фланец глухой | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Фланец с отверстием | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Скоба связи | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Болт стяжной | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Шпилька М16х70 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| Масса металлических частей котла, кг | 1647 | 1931 | 2215 | 2496 | 2780 | 3083 | 3346 |
| Площадь колосниковой решетки, м2 | 0,45 | 0,875 | 0,9 | 1,125 | 1,35 | 1,375 | 1,8 |
Чугунные водогрейные секционные котлы Универсал разработаны и созданы с использованием отопительной схемы котлов НР, которые были сконструированы инженером Н.Н.
евокатовым. По этой же схеме был создан целый ряд чугунных секционных котлов шатрового типа: Энергия-3, Энергия-6, Тула-1, АВ-2.
Котлы Универсал предназначены для теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, а также объектов сельскохозяйственного назначения, теплиц, ферм площадью до 5000 кв.м. Особенное распространение они получили в негазифицированных регионах России и в сельской местности.
Котлы Универсал имеют модификации: Универсал-5М, Универсал-6 и Универсал-6М. Каждый из них имеет 7 типоразмеров. Они отличаются друг от друга количеством секций и, соответственно, мощностью.
Универсал-5М может иметь от 14 до 38 секций и теплопроизводительность от 0,195 до 0,329 МВт. Универсал-6 - от 18 до 42 секций и теплопроизводительность от 0,195 до 0,457 МВт. Универсал-6М - от 22 до 38 секций, теплопроизводительность от 0,198 до 0,343 МВт.
Температура воды на выходе может составлять до 115 °С.
Котлы Универсал-6 могут также использоваться в качестве паровых с давлением пара до 0,7 кг/кв.см. Пар и горячая вода используются на предприятиях общественного питания и для технологических нужд в промышленности.
Котлы Универсал предназначены для работы на твердом топливе. Это могут быть как грохоченные, так и рядовые сорта каменного и бурого угля, антрацит, а также дрова, древесные отходы (сучья, опилки, стружка, кора), кусковой и брикетированный торф. Эти котлы также могут быть переведены на жидкое и газовое топливо, для чего необходима модификация фронтовых плит и установка горелок. В московском регионе почти все котлы типа "Универсал" работают на газовом топливе с установленными горелками ИГК.
Поверхность нагрева котлов "Универсал" состоит из чугунных секций двух видов: 4 крайние и средние секции, количество которых определяется модификацией и мощностью агрегата. Секции собираются в два пакета с помощью сквозных ниппелей и болтов стяжки и устанавливаются в 2 ряда шатровым способом. К передним секциям присоединяется фронтовая плита. Она оборудована:
Котел сверху и с боков обмуровывается в 2 слоя, внутри - огнеупорным кирпичом, снаружи - обыкновенным кирпичом на глиняном растворе.
Сжигание топлива происходит в топке на колосниковой решетке. Образовавшиеся газы высокой температуры поднимаются вверх и при прохождении по дымоходам нагревают секции котла и удаляются через сборную трубу. Нагретая вода через ниппельное отверстие в верхней части агрегата поступает в отопительную систему, отдает там тепло и в охлажденном виде поступает снова в котел для дальнейшей циркуляции.
В котлах Универсал используется топка с неподвижным слоем топлива на колосниковой чугунной решетке. Решетка собирается из колосников, количество которых зависит от мощности и размеров котла. Решетка опирается на чугунную балку, которая вмуровывается в стенки котла. Колосниковая решетка предназначена для поддержания загруженного и горящего топлива, поступления воздуха для протекания реакции горения, удаления золы и шлака, проваливающегося сквозь нее, для чего отверстия в ней имеют расширение вниз. Воздух также подается в топку с помощью дутьевого вентилятора, размещенного в коробе на фронтовой плите.
Для регулирования тяги в топке применяются шиберы, управление которыми выведено на фронт котла с помощью тросов. Стены топки до колосников выкладываются простым кирпичом на глиняном растворе, выше колосников идет кладка огнеупорным кирпичом.
Котлы Универсал просты в эксплуатации, имеют малые габариты, могут переводиться на газ и жидкое топливо. Недостаток котлов заключается в недостаточно эффективном использовании поверхностей нагрева, низком КПД, их большой массе, кроме того чугун - материал очень чувствительный к температурным напряжениям, и в случае поступления в горячие чугунные секции холодной воды они трескаются и выходят из строя. Котлы Универсал имеют очень высокие цены по сравнению со стальными аналогами котлами КВ.
В случае, если вы решили произвести замену вышедших из строя котлов Универсал, обратите внимание на стальные водогрейные котлы КВр . Они имеет более низкую стоимость, более экономичны и надежны в работе, имеют более высокую монтажную готовность.
Котлы Универсал не выпускаются целиком с 1980-х годов, но запасные части к ним дают возможность не только для ремонта, но и для сборки полноценного котла. Это внутренние и наружные секции, фронтовая плита, колосники, балка для колосников, загрузочные и зольные дверцы, тройники, фланцы, скобы, ниппели, отводы, а также оборудование, необходимое для перевода котлов на газовое топливо.
К.т.н. Е.Н. Сахаров, НПК «Вектор», Москва
Журнал "Новости теплоснабжения", № 9, (25), сентябрь 2002, С. 32 – 34, www.ntsn.ru
Модернизация в стратегии технического прогресса занимает ключевую позицию. Кроме увеличения продолжительности эксплуатации оборудования, модернизация способствует поиску и апробации новых технических решений и тем самым создает благоприятные условия для интенсификации технического процесса.
История развития чугунных котлов имеет два основных этапа. Для первого этапа (до 30-х гг. ХХ в.) характерны конструкции котлов с размещением топок внутри поверхностей нагрева (между секциями) – котлы с внутренними топками. Для второго этапа характерно устройство топок за пределами поверхностей нагрева. Все существующие конструкции чугунных котлов собирают из отдельных секций. Почти все существующие типы чугунных секционных котлов могут работать как водогрейные (при t воды £115 °C и при Р воды £0,6 МПа) и как паровые (при Р пара £0,07 МПа).
Чугунные котлы с внешними топками впервые были разработаны Н.Н. Ревонатовым и известны под маркой НРи. Секции котла НРи разомкнуты и установлены на кирпичное основание. Это позволяет разместить топку на требуемом уровне по отношению к нижним ниппельным головкам и выбрать необходимую высоту топочного пространства. С целью улучшения технико-экономических показателей котлы НРи на протяжении десятилетий многократно модернизировались. Однако вновь появившиеся благодаря модернизациям конструкции котлов «Универсал», «Энергия», «Тула» и др. базируются на исходной схеме котлов НРи, т.е. все они шатрового типа с двусторонним отводом газов и различаются между собой конфигурацией секций, размерами их оребрения, различными соотношениями радиационной и конвективной поверхностей нагрева, размерами колосниковых решеток, типом обмуровки, гарнитурой и расстоянием между ниппельными отверстиями. Объединяющая все чугунные секционные котлы характерная особенность заключается в характерном требовании того времени, в которое они были разработаны, т.е. в 50-60 годах прошлого столетия несравненно большее внимание уделялось надежности, прочности, ремонтопригодности, чем экономии топлива.
Котел «Универсал-6» относится к котлам шатрового типа средней величины и предназначен для отопления группы зданий.
Средний теплосъем Q / Нк =11000 ¸ 12000 Ккал/м 2 ×ч. Расстояние между ниппельными отверстиями составляет 1100 мм, ширина топочной камеры (колосниковой решетки) – 896 мм.
Котел состоит из средних и крайних (лобовых) секций. Секции соединены между собой конусными ниппелями и стяжными болтами, проходящими через отверстия этих ниппелей. Соединенные между собой средние секции образуют пакеты, являющиеся правой и левой половинами котла.
При сжигании топлива дымовые газы из топки поднимаются вверх, омывают выступы секций, разделяются на два потока и по каналам, образованным вертикальными ребрами секций, опускаются в боковые газоходы, откуда поступают в сборные газоходы и далее в дымовую трубу.
Вода в котел обычно подается через нижние коллекторы, образованные ниппельными соединениями секций, и, проходя через секции, собирается в верхних коллекторах. Из верхних коллекторов нагревшаяся вода поступает в систему отопления.
НПК «Вектор» совместно с «Энерготест ВТИ» в 2002 г. провел детальное обследование работы подобных котлов («Универсал-6») в котельной по адресу г. Москва, ул. Гончарова. От вышеописанного котла обследовавшиеся котлы отличались наличием дополнительных поверхностей нагрева. Эти поверхности представляют собой стальные трубы Æ108 мм, проложенные в топке котла по четыре трубы с каждой стороны (рис. 2, поз. 3). Обратная сетевая вода первоначально поступает в вышеуказанные стальные трубы на предварительный подогрев и только потом – в нижние коллекторы. Благодаря предварительному подогреву воды эти котлы безаварийно и без замены секций отработали восемь отопительных сезонов. В табл. 1. приведены результаты обследования (данные «Энерготест ВТИ»).
Таблица 1. Результаты испытаний немодернизированного котла «Универсал-6» №1 при сжигании природного газа с Q Н Р =8530 Ккал/мм 3 .
| Наименование параметра | Обозначение | Размерность | Номера опытов | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||||
| Q ка | Гкал/ч | 0,520 | 0,503 | 0,438 | 0,381 | ||
| В р г | нм 3 /ч | 74,2 | 71,6 | 62,1 | 53,8 | ||
| Р’ г.гор | кг/см 2 | 0,40 | 0,36 | 0,28 | 0,20 | ||
| G в | т/ч | 28,43 | |||||
| t’ вод | °С | 42,9 | 43,4 | 43,8 | 43,2 | ||
| t’’ вод | °С | 61,2 | 61,1 | 59,2 | 56,6 | ||
| N | шт. | 2 | |||||
| T возд | °С | 20 | |||||
| S’’ т | кг/м 2 | 4,0 | 3,5 | 4,0 | 4,2 | ||
| Т ух | °С | 289 | 281 | 265 | 248 | ||
| Содержание за котлом | Кислород | О 2 | % об | 6,9 | 7,2 | 7,5 | 8,0 |
| Диоксид углерода | СО 2 | % об | 7,9 | 7,7 | 7,5 | 7,3 | |
| Оксид углерода | СО | % об | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
| Оксиды азота | NO х | ррm | 56 | 54 | 51 | 50 | |
| a ух | - | 1,49 | 1,52 | 1,56 | 1,61 | ||
| Оксид углерода | СО пр | мг/м 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| Оксиды азота | NO х пр | мг/м 3 | 123 | 120 | 116 | 114 | |
| Потери тепла | С ух. газами | q 2 | % | 15,89 | 15,70 | 15,09 | 14,44 |
| С недожогом | q 3 | % | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
| В окруж. среду | q 5 | % | 1,92 | 1,99 | 2,28 | 2,62 | |
| КПД котла брутто | h ка бр | % | 82,19 | 82,31 | 82,63 | 82,93 | |
| в ут | кг у.т./Гкал | 173,8 | 173,6 | 172,9 | 172,3 | ||
Испытания выявили низкий КПД котла на всех опробованных режимах (82,19 ¸ 82,93 %) несмотря на встроенные дополнительные поверхности нагрева – стальные трубы.
Низкий КПД является общим недостатком чугунных секционных котлов шатрового типа. Внешне это проявляется в высокой температуре уходящих газов ~ 300 °С при высоком избытке воздуха a~1,5.
С целью повышения КПД чугунных секционных котлов шатрового типа НПК «Вектор» разработал проект модернизации и реализовал его на одном из котлов «Универсал-6» в котельной по адресу г. Москва, ул. Гончарова. В процессе модернизации решались задачи по созданию условий для более полного использования конвективной и лучистой составляющих теплоотдачи от газов и факела к поверхностям нагрева.
На рис. 2 изображен поперечный разрез модернизированного котла «Универсал-6». Для более полного использования конвективной составляющей с внешней поверхности чугунных секций был устроен трехходовой газоход (рис. 2, поз. 1). Для более полного использования лучистой составляющей теплоотдачи в топку котла была замурована дополнительная подовая трубная панель (рис. 2, поз. 2).
В табл. 2 приведены результаты испытаний котла «Универсал-6» при сжигании природного газа с Q Н Р = 8530 Ккал/мм 3 .
Таблица 2. Результаты испытаний котла «Универсал-6» при сжигании природного газа
| Наименование параметра | Обозначение | Размерность | Номера опытов | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||||
| Тепловая производительность котла | Q ка | Гкал/ч | 0,428 | 0,452 | 0,536 | 0,580 | |
| Расход природного газа на котел (расчетный) | В р г | нм 3 /ч | 54,2 | 57,3 | 68,3 | 74,0 | |
| Расход природного газа на котел (по счетчику) | В и г | нм 3 /ч | 54,3 | 57,6 | 68,5 | 74,2 | |
| Давление газа перед горелками | Р’ г.гор | кг/см 2 | 0,18 | 0,20 | 0,30 | 0,36 | |
| Расход сетевой воды через котел | G в | т/ч | 14,5 | ||||
| Температура сетевой воды на входе в котел | t’ вод | °С | 62,1 | 62,4 | 53,0 | 56,4 | |
| Температура сетевой воды на выходе из котла | t’’ вод | °С | 91,6 | 93,6 | 90,0 | 96,4 | |
| Количество работающих горелок | N | шт. | 2 | ||||
| Температура воздуха перед горелками | T возд | °С | 27 | ||||
| Разрежение дымовых газов в топке | S’’ т | кг/м 2 | 1,2 | 1,0 | 1,0 | 0,5 | |
| Разрежение дымовых газов за котлом | S’’ к | кг/м 2 | 4,5 | 5 | 6 | 7 | |
| Температура уходящих дымовых газов | Т ух | °С | 141 | 145 | 162 | 170 | |
| Содержание за котлом | Кислород | О 2 | % об | 6,0 | 5,7 | 5,0 | 4,5 |
| Диоксид углерода | СО 2 | % об | 8,4 | 8,6 | 9,0 | 9,3 | |
| Оксид углерода | СО | % об | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
| Оксиды азота | NO х | ррm | 68 | 71 | 80 | 86 | |
| Коэффициент избытка воздуха за котлом | a ух | - | 1,40 | 1,37 | 1,31 | 1,27 | |
| Содержание вредных выбросов, приведенное к a=1,4 | Оксид углерода | СО пр | мг/м 3 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Оксиды азота | NO х пр | мг/м 3 | 139 | 142 | 153 | 160 | |
| Потери тепла | С ух. газами | q 2 | % | 6,49 | 6,59 | 7,22 | 7,44 |
| С недожогом | q 3 | % | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | |
| В окруж. среду | q 5 | % | 1,04 | 0,98 | 0,82 | 0,76 | |
| КПД котла брутто | h ка бр | % | 92,47 | 92,43 | 91,96 | 91,80 | |
| Уд. расход условного топлива на 1 Гкал тепла | в ут | кг у.т./Гкал | 154,5 | 154,6 | 155,3 | 155,6 | |
Сравнительный анализ результатов исследования до и после модернизации (табл.1 и 2) показывает:
q КПД котла увеличивается с 82,19 ¸ 82,93 % до 91,80 ¸ 92,47 % (за счет снижения потерь тепла в окружающую среду q 5 ~ на 57 % и снижения потерь тепла с уходящими газами q 2 ~ на 55%);
q максимальная теплопроизводительность котла увеличилась с 0,52 до 0,58 Гкал/ч (более чем на 11 %);
q температура уходящих газов снизилась с 289 до 170°С;
q аэродинамическое сопротивление котла увеличилось на 1,5 ¸ 2,5 кгс/м 2 и находится в пределах резерва аэродинамического разрежения, создаваемого дымовой трубой;
q гидродинамическое сопротивление котла возросло на 0,003 кгс/см 2 и находится в пределах резерва напора, создаваемого насосной установкой;
q уровень конденсации оксидов азота в уходящих газах немодернизированного котла составил 114 ¸ 123 мг/мм 3 , а в уходящих газах модернизированного котла 139 ¸ 160 мг/мм 3 .
Некоторое видимое повышение оксидов азота на 22 ¸ 30 % объясняется повышением температуры факела из-за повышения температуры воздуха в летний период (правило Вант-Гоффа: «При повышении температуры на каждые 10 °С скорость химической реакции увеличивается в 2-4 раза»). Испытания немодернизированного котла проводились в феврале, а модернизированного – в июле (см. температуру воздуха перед горелками в табл.1 и 2).
Столь незначительное (0,003 кгс/см 2) увеличение гидродинамического сопротивления дополнительной подовой трубной панели объясняется соответствующим подбором диаметров труб и конфигурацией самой панели, в которой всего два поворота на 90° при щадящих скоростях движения воды.
Работы по модернизации котла проводились в июне 2002 г., поэтому окупаемость затрат – ожидаемая составляет 1 ¸ 1,5 отопительных сезона. Реальную определит время, но уже сегодня, сейчас, в настоящий момент модернизированный котел дает 0,1 Гкал/ч дополнительного тепла при прежних затратах топлива, а количество действующих в нашей стране чугунных секционных котлов шатрового типа исчисляются многими десятками, если не сотнями тысяч.
Чугунный секционный твердотопливный котел Универсал 6М
Принцип работы котла Универсал 6М
Питание котла Универсал-6 водой осуществляется через нижний тройник, откуда вода направляется в секции правого и левого пакетов котла, нагревается и через верхний тройник поступает в отопительную систему. Топливо сжигается на колосниковой решетке, а образовавшиеся продукты сгорания поднимаются вверх, омывая поверхности секций и, повернув вокруг разделительных (стыкующихся) ребер секции каждого пакета котла Универсал 6М , опускаются по газовым каналам, образованным ребрами секций, в боковые газоходы котла и далее направляются в боров. Регулирование тяги котла Универсал - 6М осуществляется шиберами, управляемыми при помощи троса с противовесом, выведенным через систему блоков на фронт котла. Очистка поверхностей секций от сажи и уноса производится через верхние проемы, образованные секциями котла, закладываемые кирпичом.
Монтаж котла Универсал 6М
Монтаж водогрейного котла Универсал-6 с топкой для сжигания антрацита и каменного угля производить по чертежам НИИ сантехники, приложенным к формуляру котла, с соблюдением правил техники безопасности в соответствии с планом организации работ, составленным проектной или монтажной организацией.
Основание котла Унверсал 6М
выполнить в соответствии с проектной котельной и установочными чертежами. Кладку основания производить из красного кирпича на глиняном растворе, на заранее выполненную бетонную подготовку. Горизонтальность поверхности основания проверить по уровню.
Одновременно с устройством основания выполнить дутьевой канал и колодцы под стойки каркаса.
II. Кладка стен топки и боковых газоходов
После выполнения основания котла Универсал приступить к кладке стен топки и боковых газоходов. В процессе кладки произвести заделку колосниковых балок в кирпичные стенки топки. Правильность установки колосниковых балок проверить по колосникам. Кладку стен топки и боковых газоходов производить до плоскости, на которую устанавливаются секции котла Универсал - 6
. Кладку стенок боковых газоходов и топки - до уровня расположения колосников производить красным кирпичом. Кладку стенок топки, расположенных выше колосников - огнеупорным кирпичом. Кладку выполнить по уровню и отвесу, толщина вдвое толще, толщина швов не должна превышать 3 мм.
Установку секций на стенки топки производить через 2-3 дня после окончания кладки. Между кладкой и нижним основанием секций проложить листовой асбест.
III. Подготовка секций к соединению
Убедится в отсутствии повреждений на поверхности каждой секции, а также внутренних закупорок в них посторонними предметами.
Удалить наждачной бумагой ржавчину, забоины, заусенцы с нипеппельных отверстий секций.
Подготовить для стягивания секций два монтажных болта 38 мм с прямоугольной резьбой. Чтобы избежать лишний перегон гаек и ускорить стягивание, применять закладные шайбы с прорезями, а также наставки из труб различной длины.
IV. Соединение секций
Собранный котел Универсал - 6М подвергнуть гидравлическому испытанию.
Монтаж топки и обмуровка котла
Установить колосники на колосниковые балки.
Замазать раствором шамотной глины между нижним основанием секций и стенками топки, а щели между разделительными ребрами* секций заделать асбестовым шнуром.
Очистить каналы секций для прохода газов от остатков кирпича, глины и других засорений.
Закончить кладку боковых газоходов котла.
Заложить огнеупорным кирпичом проем сверху между пакетами котла, отверстия для очистки секций и проем между задними секциями котла.
Установить каркас, навесить фронтовую плиту с загрузочной и зольниковой дверками.
После присоединения газоходов к дымовому борову установить шиберы, блоки для шибера и трос с противовесом.
VI. Монтаж арматуры и наполнение водогрейного котла водой
Котел Универсал - 6М в собранном виде после монтажа на месте установки должен быть принят заказчиком. При этом составляется акт приемки котла с указанием гидравлического испытания и проверки котла Универсал-6 в собранном виде.
Растопка котла Универсал - 6М
Перед растопкой котла Универсал - 6 необходимо включить циркуляционный насос, открыв задвижки на насосе; частично поднять шиберы; полностью открыть дверку поддувала.
Растопку производить дровами или раскаленным углем (жаром), взятым из соседнего работающего котла Универсал. При растопке дровами свежее топливо забрасывать в топку после того, как большая часть дров превратится в жар. При растопке раскаленным углем, все полотно колосниковой решетки покрыть раскаленным углем и забрасывать на него свежее топливо равными слоями по всей колосниковой решетке.
Закрыть зольниковую дверку, включить дутьевый вентилятор. Дутье постепенно увеличивать, медленно открывая заслонку на фронтовой плите котла Универсал - 6.
Постепенно усилить тягу, поднимая шибер за котлом. Загрузить топливо, увеличивая дутье и поддерживать горение соответственно тепловой нагрузке котла. Следить, чтобы топливо разгоралось по всей колосниковой решетке и толщина слоя была одинаковой.
Запрещается применять для растопки котла Универсал-6М легковоспламеняющиеся вещества (керосин, бензин и др.)
Обслуживать топку, загружать топливо и очищать котел Универсал -6 от золы и шлака следует согласно общим правилам разделам инструкции
Техническая характеристика котла отопительного чугунного секционного водогрейного с топкой для антрацита «Универсал-6М»
Котел изготовлен в полном соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации водогрейных котлов и паровых котлов с давлением не свыше 0,7 атм и признан годным для работы с указанными в настоящем удостоверении параметрами. Гидравлическому испытанию в 12 атм подверглись каждая секция и отводы в течение 3 мин. Гарантийный срок чугунных котлов - 12 месяцев со дня ввода в эксплуатацию, но не более 18 месяцев со дня отгрузки котлов заводом, при нормальных условиях эксплуатации.
