Механические топки, их виды, устройство, достоинства, недостатки и область применения

Устройство водогрейного котла «Энергия-6».

Для теплоснабжения жилых и общественных зданий применяют чугунные секционные котлы, работающие на твердом или газообразном топливе. В зависимости от потребного количества тепла в котельной устанавливают не менее двух котлов.

Рис. 1. Схема водогрейного котла «Энергия-6»:

1 — спускная труба, 2 — спускной кран, 3 — верхний тройник, 4 — термометры, 5—манометры, 6. 22 — обратные клапаны, 7, 14, 19 — задвижки, 8 — обводная линия, 9 — вентиль, 10 — предохранительный клапан, 11 — заглушка, 12 — нижний тройник, 13 — раковина, 15 — отвод, 16 — секция котла, 17 —обводная линия у насоса, 18 — циркуляционный насос, 20 — грязевик, 21 — подпиточный вентиль.

На рис. 1 приведена принципиальная схема отопительной водогрейной котельной с чугунным секционным котлом «Энергия-6», состоящим из двух пакетов.

Для отключения котла на подающем и обратном трубопроводах устанавливают задвижки 7, 14. Чтобы защитить котлы от повышения в них давления сверх допустимого, на самом котле или на присоединенном к нему патрубке устанавливается предохранительный клапан 10. Если конструкция котла не позволяет установить клапан в указанных местах, то его располагают на прямом участке от котла до задвижки. Предохранительные рычажные клапаны необходимо монтировать так, чтобы шток золотника находился в вертикальном положении. Клапаны для водогрейных котлов должны быть отрегулированы так, чтобы давление не могло повышаться более чем на 0,02 МПа сверх рабочего давления.

Кроме предохранительного клапана, на обводной линии 8 у задвижки 7 устанавливается обратный клапан 6, через который избыточное давление, возникающее в котле при закрытой задвижке, передается в систему.

Циркуляцию воды в системе отопления обеспечивают циркуляционные насосы 18, которые отключаются от сети задвижками 19. Если циркуляционные насосы необходимо временно остановить, то предусматривается обводная линия 17, через которую система отопления будет работать за счет естественного давления.

На подающей линии от насосов и обратной линии перед насосами устанавливают манометры 5, разница в показаниях которых определяет циркуляционное давление, создаваемое насосами. Манометры следует располагать на одном уровне. Кроме того, манометр помещают на подающей линии у котла, по его показаниям можно судить о заполнении системы отопления водой.

На обратной линии перед насосами устанавливают грязевик 20, который задерживает взвешенные частицы, чтобы они не попали в циркуляционные насосы. Около грязевика предусматривается обводная линия на случай его временного отключения.

В верхнем тройнике 3 и на обратной линии перед котлом устанавливают термометры 4, по разности температур которых судят о работе системы отопления.

Системы отопления подпитываются водой из водопроводной сети через обратную линию отопления. Водопроводная сеть присоединяется к обратной сети на расстоянии 3 м от котла. У места присоединения находится вентиль 21 и обратный клапан 22, предотвращающий утечку воды из системы при неисправном вентиле.

Для слива воды из котлов каждой секции предусматриваются спускные трубы 1, на которых устанавливаются вентили 9.

Как котел водогрейный «Энергия» использовать в качестве парового котла?

Чугунные водогрейные котлы широко применяются в системах водяного отопления отдельных жилых и общественных зданий. Эти котлы имеют небольшую теплопроизводительность ~1160 кВт. Они предназначены для подогрева воды до температуры 115%С при давлении p<0,6 Мпа. Чугунные котлы можно также использовать в качестве паровых с давлением пара p<0,17 Мпа, при этом их оборудуют паросборниками.

Механические топки, их виды, устройство, достоинства, недостатки и область применения.

Механической топкой называют слоевое топочное устройство, в котором все операции (подача топлива и удаление шлака, а при необходимости и шуровка слоя) выполняются механизмами. В зависимости от размещения и состояния слоя топки, можно разделить на топки с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижно лежащим слоем топлива, топки с движущейся колосниковой решеткой и перемещающимся вместе с ней топливом, топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся по ней слоем топлива. В зависимости от взаимного направления движения потоков топлива и воздуха различают топки со встречной, поперечной и параллельной схемой движения топлива и воздуха.

Механические топки характеризуются не только тем, что условия их обслуживания облегчены, но и повышенной теплопроизводительностью. Последняя, достигается за счет возможности
большого развития зеркала горения и, в частности, его длины
по сравнению с ручными и полумеханическими топками. Большая мощность топок предопределяет и их установку в
основном к котлам также повышенной мощности. Использовать некоторые конструкции механических топок под котлами небольшой теплопроизводительности часто экономически нецелесообразно.

Цепные решетки хорошо себя
зарекомендовали и получили большое распространение при сжигании некоторых сортированных углей и антрацита. Условия сжигания топлива на цепных решетках резко
отличаются от условий сжигания его в других конструкциях. Здесь топливо из бункера поступает на незагруженное полотно решетки, пришедшее снизу, и зажигается не снизу
вверх, а сверху вниз от лучеиспускающих сводов, горящего факела и от соприкосновения с горящим рядом слоем. Такой способ
менее эффективен, и для повышения интенсивности горения необходимо подавать под решетку подогретый воздух температурой до 250°С. Кочегар регулирует скорость перемещения решетки (которая может колебаться в довольно широких пределах: oт 2 м/ч для антрацитов до 16 м/ч для бурых углей типа Челябинского месторождения) и позонный ввод воздуха под решетку. В зависимости от рода сжигаемого топлива меняются расположение и размеры переднего и заднего сводов, поэтому изменяется и конфигурация топочного объема.

Топки ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода (ПМЗ-ЛЦР)
и ПМЗ-ЧЦР по существу относятся к классу механических
факельно-слоевых топочных устройств и устанавливаются под
котлами паропроизводительностью 6,5—20 т/ч , а при сжигании
несортированных многозольных каменных и бурых углей, а также углей с легкоплавкой золой. Кроме того, в них можно достаточно эффективно сжигать и антрациты при условии добавления
15—30% каменных углей. Из-за наличия пневмомеханических
забрасывателей необходимо предварительное дробление углей
до кусков размером 30—35 мм. Особенность топок—комбинированный процесс горения как
в слое, так и во взвешенном состоянии. Крупные частицы забрасываются и сгорают на решетке, а мелкие выносятся и сгорают в топочном объеме. Забрасыватели подают топливо непрерывно мелкими порциями на всю поверхность горящего слоя, однако на заднюю часть
решетки топлива приходится несколько больше, что при медленном перемещении колосникового полотна (1,6—2,2 м/ч) обеспечивает нижнее зажигание почти по всей длине слоя. В настоящее время изготовляются два типа топочных устройств с обратным движением колосникового полотна: с ленточной цепной решеткой, набираемой из пяти типов колосников
особой конструкции ПМЗ-ЛЦР и чешуйчатой цепной решеткой (ПМЗ-ЧЦР), набираемой из тех же колосников, что и решетка прямого хода.

Отдельно можно рассмотреть топки механические с горизонтально- переталкивающими решетками ТГП, которые предназначены для сжигания твердого топлива в паровых котлах паропроизводительностью 6,5-25,0 т/ч, водогрейных котлах теплопроизводительностью 6,5-30,0 Гкал/ч и промышленных печах (диапазон изменения нагрузки 25-100%; α т = 4,1 − 6,1 ; q3 не более 2%; q4 не более 8,0-12,0%).. Сжигаемое твердое топливо – различные каменные и бурые рядовые угли. Положительной особенностью топок ТГП является простота конструкции, шурование слоя топлива. Слоевой процесс получается смешанным, т.к. частицы топлива движутся по зигзагообразным и петлеобразным траекториям. За счет перемешивания частиц топлива улучшаются условия зажигания и снижаются потери тепла с механическим недожогом. Преимуществом перед механическими топками с цепными решетками является повышенное (в 1,5- 2,0 раза) теплонапряжение зеркала горения, что позволяет экономить топливо; стабильная работа за счет уменьшения простоев оборудования из-за отсутствия устройств и механизмов, работающих в очень напряженных условиях (забрасыватели топлива, футеровка фронта). Колосниковое полотно топок состоит из колосников, изготовленных из жаропрочного чугуна.

Задача 20. Определить теплоту сгорания топлива, если распологаемое тело котельной Q =5МВт и количество топлива 2т/час.

Дано: Решение:

Ответ: