Нормативные характеристики водогрейных котлов квгм 120 150. Котел водогрейный птвм - технические характеристики. Регулирование производительности котла

Котлы серии ПТВМ предназначены для получения горячей воды с температурой до 150 `С в отдельно стоящих котельных для использования в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назначений и на ТЭЦ.
Водогрейный отопительный котел ПТВМ - пиковый теплофикационный водогрейный газомазутный, т.е. может быть использован для покрытия пиковой части графика тепловых нагрузок.
  Изначально расшифровывался как - «пиковый теплофикационный водогрейный на мазуте», однако в последствии в Москве все эти котлы были переведены на газ.
  Котлы серии ПТВМ имеют следующие модификации: ПТВМ-30, ПТВМ-50, ПТВМ-60, ПТВМ-100, ПТВМ-120 и ПТВМ-180 , соответственно возрастающей теплопроизводительности (Гкал/час).
  Все котлы ПТВМ, в основном, аналогичны между собой по конструкции, имеют башенную компоновку и выполнены в виде прямоугольной шахты, в нижней части которой находится полностью экранированная камерная топка.
  Котлы собираются или из одинаковых, или из подобных элементов, что обеспечивает унификацию их производства. Конструкция этих агрегатов допускает полуоткрытую установку. В этом случае, в помещение заключена только нижняя часть котла, где расположены горелочные устройства, арматура, автоматика и дутьевые вентиляторы. Это снижает затраты на строительство здания теплостанции и создает удобства для летних ремонтов.
  Для всех котлов, кроме ПТВМ-180 , предусмотрена возможность их установки как со стальной дымовой трубой, непосредственно опирающейся на каркас котла, так и с отдельно стоящей железобетонной или кирпичной дымовой трубой.
ПТВМ-30 и ПТВМ-50 устанавливаются на районных тепловых станциях (РТС). ПТВМ-50 являются основным оборудованием РТС московского топливно-энергетического комплекса (по крайней мере до 2000г.). Более мощные ПТВМ-100 и ПТВМ-120 установливаются как на РТС, так и на ТЭЦ. И наконец, мощные ПТВМ-180 только на ТЭЦ.

Технические характеристики котла «ПТВМ-30М»

Котлы ПТВМ-З0 предназначены для получения горячей воды давлением до 13,5МПа и температурой 150`С, используемой в системах отопления и горячего водоснабжения, а также для технологических целей.
  Топка котлов полностью экранирована трубами Ø160x3 мм, расположенными с шагом S=64 мм, и оборудована шестью газомазутными горелками, установленными встречно на боковых стенках.

Теплопроизводительность номинальная - МВт - 35
Вид топлива - газ/мазут
Рабочее давление воды - 5 МПа2
Температура воды на входе - `С 70
Температура воды на выходе - `С 150
Гидравлическое сопротивление - 25 МПа0

по отношению к номинальной - 30-100 %
Масса котла расчетная - 77550 кг
Масса трубной системы - 31360 кг
Длина - 7980 мм
Ширина - 9100 мм
Высота - 14534 мм
Расход воды - 370 т/ч
Расход топлива: газ - 5200 м3/ч, мазут - 4355 кг
Средняя наработка на отказ - не менее 5000
Средний срок службы до списания - не менее 15 лет или 75 000 часов
КПД котла не менее: газ - 92,2%, мазут - 89,5%
Эквивалентный уровень шума в зоне обслуживания - не более 80 ДБ
Температура наружной (изолированной) поверхности нагрева котла - `С45
Суммарное аэродинамическое сопротивление, кг/м3: газ - 255,47, мазут - 316,42
Температура уходящих газов, `С газ - 150, мазут - 270

Технические характеристики котлов «ПТВМ-50 - 120»
Технические характеристики ПТВМ-50 ПТВМ-60 ПТВМ-100 ПТВМ-120
Топливо газ/мазут
Теплопроизводительность, МВт 58,2 69,8 116,3 139,6
Расчетное (избыточное) давление воды
на входе в котел, МПа
1,6
Температура воды на входе, `С 70
Температура воды на выходе, `С 150
Диапазон регулирования теплопроизводительности
по отношению к номинальной, %
30-100
Гидравлическое сопротивление МПа, не более 0,25
Расход воды через котел, т/ч 618 743 1235 1399
Удельный расход условного топлива (расчетный),
м3/МВтч / кг/МВтч
154/132 156/134 156/134 155/133
КПД котла, брутто, %, не менее, газ (мазут) 92,8 (91,1) 91,7 92,3(90,1) 92,3
Удельный выброс окислов азота не более, газ (мазут) 0,23 (0,34)
Масса метала котла, кг, расчетная (с трубой) 106000 144000 245500 245500
Средний срок службы до списания, лет, не менее 20

Котлы ПТВМ-120(КВ-ГМ-139,6-150) имеют башенную компоновку: над вертикальной топочной камерой прямоугольной формы располагается конвективная поверхность нагрева.

Топочная камера экранирована трубами Ø60х3 мм с шагом 64 мм и разделена надвое двусветным экраном из труб Ø60х3 мм с шагом.

Конвективная поверхность нагрева котлов ПТВМ-120(КВ-ГМ-139,6-150) состоит из восьми пакетов, набирается из U-образных ширм из труб 28х3 мм. Боковые стены конвективного газохода закрыты трубами 83х3,5 мм, с шагом 128 мм и являются одновременно стояками конвективных полусекций.

К каркасу за верхние коллекторы подвешиваются трубные системы котлов ПТВМ-120(КВ-ГМ-139,6-150) и расширяются вниз.

Конструкция котлов ПТВМ-120(КВ-ГМ-139,6-150) допускает полуоткрытую установку - в помещение заключена только нижняя часть котла, где расположены горелочные устройства, арматура, автоматика и дутьевые вентиляторы, что значительно снижает затраты на строительство здания теплостанции и создаёт удобства для летних ремонтов.

Для котлов ПТВМ-120(КВ-ГМ-139,6-150) предусмотрена возможность их установки как со стальной дымовой трубой, непосредственно опирающейся на каркас котла, так и с отдельно стоящей железобетонной или кирпичной дымовой трубой.

Котлы ПТВМ-120(КВ-ГМ-139,6-150) оборудованы шестнадцатью газомазутными горелками МГМГ-8, расположенными попарно на фронтовой и задней стенках по восемь штук с каждой стороны. Каждая горелка снабжена индивидуальным дутьевым вентилятором.

По согласованию с ОАО «Бийский котельный завод» котлы ПТВМ-120(КВ-ГМ-139,6-150) также могут быть оборудованы зарубежными и отечественными газовыми горелками соответствующей производительности.

Для очистки конвективной части котлов ПТВМ-120(КВ-ГМ-139,6-150) предусматривается обмывка ее сетевой водой при помощи специальных сопел форсуночного типа. Расход воды зависит от режима работы котла: в зимний период применяется 4-х ходовая схема циркуляции воды, в летний период - двухходовая (пиковая). При 4-х ходовой схеме вода из теплосети подводится в один нижний коллектор и последовательно проходит через все элементы поверхности нагрева котла, совершая подъёмно-опускные движения, после чего через нижний коллектор отводится в тепловую сеть. При двухходовом режиме вода поступает одновременно в два нижних коллектора и, нагреваясь, удаляется в тепловую сеть. При этом пропускается почти в два раза больше воды, т.к. она поступает в котел с более высокой температурой: 110°С вместо 70°С.

Котлы ПТВМ-120(КВ-ГМ-139,6-150) имеют облегчённую обмуровку и теплоизоляцию каркаса. Обмуровочные и изоляционные материалы в поставку завода не входят.

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

ТИПОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ
ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ГАЗОМАЗУТНЫХ ВОДОГРЕЙНЫХ
КОТЛОВ ТИПА ПТВМ

ТИ 34-70-051-86

СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва 1986

РАЗРАБОТАНО Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «Союзтехэнерго»

ИСПОЛНИТЕЛИ Л.И. БОНДАРЕНКО, И.М. ГИПШМАН, О.А. ЭФРОИМСОН, И.В. ПЕТРОВ

УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 10.03.86 г.

Заместитель начальника Д.Я. ШАМАРАКОВ

Срок действия установлен с 01.07.86 г. до 30.06.96 г.

Настоящая Типовая инструкция устанавливает общий порядок, последовательность и условия выполнения основных технологических операций, обеспечивающих безаварийную и экономичную эксплуатацию котлов типа ПТВМ.

Инструкция составлена применительно к котлам типа ПТВМ, оснащенным контрольно-измерительной аппаратурой, технологическими защитами, блокировками и сигнализацией.

На основе Типовой инструкции и инструкций заводов-изготовителей должны быть разработаны местные инструкции с учетом особенностей схем и оборудования, вида и характеристики сжигаемого топлива. При составлении местных инструкций после реконструкции отдельные положения Типовой инструкции разрешается изменять только на основании соответствующих экспериментальных данных после согласования с Союзтехэнерго.

При эксплуатации котлов типа ПТВМ кроме Типовой инструкции необходимо руководствоваться следующими нормативно-техническими документами: Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (М.: Недра, 1982); Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации: РД 34.20.501-95 (М.: СПО ОРГРЭС, 1996); Нормами качества подпиточной и сетевой воды тепловых сетей (М.: СПО Союзтехэнерго, 1984); Типовой инструкцией по эксплуатационным химическим очисткам водогрейных котлов (М.: СПО Союзтехэнерго, 1980).

С выходом настоящей Типовой инструкций утрачивает силу «Типовая инструкция по эксплуатации газомазутных теплофикационных водогрейных котлов типа ПТВМ» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979).

. РАСТОПКА КОТЛА

1.1 . Подготовительные операции

Разожгите на газе одну из растопочных горелок согласно п.п. , , ;

Закройте вентили на мазутопроводе перед горелкой;

Убедитесь в устойчивом горении факела горелки;

Закройте вентиль свечи безопасности горелки;

Продуйте форсунку паром и выдвиньте ее из горелки.

Разожгите на мазуте одну из растопочных горелок согласно п.п. , , , , ;

Закройте задвижки на газопроводе перед горелкой:

Убедитесь в устойчивом горении факела форсунки;

Откройте вентиль свечи безопасности этой горелки.

Схема циркуляции

Минимально допустимый расход воды, т/ч

ПТВМ-50

4-ходовая (основной режим)

2-ходовая (пиковый режим)

1100

ПТВМ-100

4-ходовая (основной режим)

2-ходовая (пиковый режим)

1500

ПТВМ-180

2-ходовая

3000

Растворенный кислород О 2 , мг/л

Свободная углекислота СО 2 , мг/л

Щелочность по фенолфталеину мг-экв/л

Значение рН

Масла и тяжелые нефтепродукты, мг/л

Карбонатный индекс И К, (мг-экв/кг) 2

Открытая

Не более 0,02

Отс.

0,1 - 9,0

Не более 0,3 *

Не более 5,0

Не более 1,0

Не более среднегодовых допустимых концентраций (СДК), устанавливаемых действующими нормами радиационной безопасности

Закрытая

На более 0,02

Отс.

0,1 - 0,5 **

8,3 - 9,5

Не более 0,5

Не более 5,0

Не более 1,0

* По согласованию с СЭС возможно 0,5 мг/л.

** Верхний предел - при глубоком умягчении воды.

70 - 100

101 - 120

121 - 130

131 - 140

141 - 150

* Для эксплуатируемых систем теплоснабжения, питаемых натрий-катионированной водой, И К не должен превышать 0,5 (мг-экв/кг) 2 для температур нагрева сетевой воды 121 - 150 °С и 1,0 для 70 - 120 °С.

Температура, °С

Значение показателя для системы теплоснабжения

открытой

закрытой

Растворенный кислород, мг/л

131 - 150

Не более 0,05

Свободная углекислота, мг/л

рн

8,3 - 9,0

8,3 - 9,5

Взвешенные вещества, мг/кг

Не более 5,0

Масла и нефтепродукты, мг/кг

Не более 0,3

Не более 1,0

Карбонатный индекс, (мг-экв/кг) 2

70 - 100

101 - 120

121 - 130

131 - 140

141 - 150

2.15. Качество подпиточной воды открытых систем теплоснабжения должно удовлетворять требованиям ГОСТ 2874 -82 «Вода питьевая». Подпиточная вода таких систем должна быть подвергнута коагулированию, если цветность пробы ее при кипячении в течение 20 мин. Увеличивается сверх нормы, указанной в этом ГОСТ.

4.2.14. Разрыва мазутопровода или газопровода в пределах котла.

Признаки появления нарушения

Действия персонала по устранению нарушения

1. Ухудшение процесса горения

Факел неустойчивый, имеет темные полосы и светящиеся «звездочки»; дымление факела, его отрыв, сепарация мазута на экраны топки и под котла; появление продуктов химической неполноты сгорания, пульсация в топке

1. Восстановите режим работы котла в соответствии с режимной картой.

2. Поочередно продуйте паром форсунки котла; при необходимости снимите их, разберите и промойте легким топливом. Проверьте форсунки на водяном стенде.

3. Проверьте состояние лопаточного аппарата горелок

2. Повышение температуры уходящих газов

Несоответствие значений температуры уходящих газов режимной карте

1. Установите соотношение топливо-воздух в соответствии с режимной картой.

Ограничение теплопроизводительности котла по тяге

Котел не берет номинальную нагрузку

2. Произведите очистку конвективных поверхностей нагрева котла от золовых отложений.

3. Проверьте состояние обмуровки котла

3. Свищи в поверхностях нагрева

Теть воды под котлом

1. Определите место и характер повреждения, доложите начальнику смены электростанции.

2. Проверьте соответствие качества подпиточной воды установленным нормам, в случае нарушения водно-химического режима потребуйте от начальника химического цеха соблюдения норм

4. Ухудшение качества подпиточной воды

По данным химического цеха

1. Поставьте в известность начальника смены для принятия мер к ликвидации нарушения.

2. Снизьте до минимально допустимой теплопроизводительность котла, временно отключите систему рециркуляции, при возможности поднимите давление воды в прямой магистрали теплосети.

3. Усильте контроль за работой поверхностей нагрева.

4. В случае необходимости по распоряжению главного инженера электростанции (начальника отопительной котельной) остановите котел

5. Снижение температуры воды на входе в котел нижа 60 °С (на газе) и 70 °С (на мазуте)

По показаниям КИП

1. Поставьте в известность начальника смены электростанции (отопительной котельной).

2. Увеличьте долю рециркулируемой воды на входе в котел, увеличьте подогрев сетевой воды в сетевых подогревателях (на ТЭЦ) для поддержания требуемой температуры воды на входе в котел

. ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ, ВЗРЫВО- И ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ

Техника безопасности при эксплуатации водогрейных котлов типа ПТВМ не имеет специфических особенностей, отличных от общих правил, соблюдаемых при эксплуатации паровых и других видов водогрейных котлов, и должна удовлетворять:

«Правилам взрывобезопасности при использовании мазута и природного газа в котельных установках» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1984);

Приложение 1

Газомазутные водогрейные котлы ПТВМ-50, ПТВМ-100 и ПТВМ-180 водотрубные, прямоточные, с принудительной циркуляцией, башенной компоновки, имеют полностью экранированную топочную камеру и расположенные над ней конвективные пакеты. На котлах ПТВМ-180 топочная камера разделена на три части двухсветными экранами.

Котлы ПТВМ-50 и ПТВМ-100 могут устанавливаться с индивидуальными дымовыми трубами, располагаемыми над ними, или присоединяться к общей дымовой трубе. Котлы ПТВМ-180 работают только на отдельную дымовую трубу.

Основные данные по конструкции котлов приведены в табл. П2.1.

Теплопроизводительность котлов типа ПТВМ регулируется изменением количества работающих горелок при постоянном расходе воды и переменном температурном перепаде. Диапазон регулирования 25 - 100 %.

Котлы оборудованы газомазутными горелками с индивидуальными дутьевыми вентиляторами. Конструкция горелок предусматривает периферийный подвод газа и механическое распиливание мазута. Подогрев воздуха на котлах отсутствует.

Конвективная часть компонуется из блоков, каждый из которых состоит из секций U-образных змеевиков со стояками, размещенными на фронтовой и задней стенах конвективной части котла.

Трубы змеевиков каждой секции в четырех местах свариваются вертикальными дистанционирующими планками.

По ходу газов конвективная часть разделена на два пакета, ремонтный зазор между которыми составляет 600 мм.

На котлах ПТВМ-50 и ПТВМ-100 предусмотрено переключение с двухходовой схемы циркуляции на четырехходовую путем установки заглушек на коллекторах и трубопроводах, соединяющих котлы с прямой и обратной магистралями (рис. и ).

Котел ПТВМ-180 предназначен для работы только по двухходовой схеме циркуляции (рис. ).

Для удаления золовых отложений с труб конвективных поверхностей нагрева проектом предусмотрена водная обмывка остановленного котла. Обмывочная вода подается к системе труб с соплами, расположенными в газовом коробе над конвективной частью, и распределяется по наружной поверхности труб конвективных секций. Обмуровка котлов облегченная, крепится непосредственно к трубам и состоит из трех слоев теплоизоляционных материалов: шамотобетона на глиноземистом цементе, минеральной ваты в виде матрацев в металлической сетке с уплотнительной газонепроницаемой обмазкой, обеспечивающей гидроизоляцию котлов от атмосферных осадков. Общая толщина обмуровки 115 мм.

152,6

184,4

Объем топочной камеры, м 3

Поверхность конвективной части, м 2

1170

2999

5500

Габаритные размеры по осям котла, мм

ширина

5160

6900

12196

глубина

5180

6900

6900

Высота котла от уровня пола до переходного газохода, мм

13500

14450

13200

Диаметр экранных труб, мм

60 ´ 3

60 ´ 3

60 ´ 3

Шаг между трубами, мм

Диаметр труб конвективной части, мм

28 ´ 3

28 ´ 3

28 ´ 3

Шаги, мм:

поперечный

продольный

Диаметр труб стояков конвективной части, мм

83 ´ 3,5

83 ´ 3,5

83 ´ 3,5

Количество горелок и дутьевых вентиляторов, шт.

Номинальный расход воды, т/ч:

при двухходовой схеме

1100

2140

3860

при четырехходовой схеме

1235

Гидравлическое сопротивление котла, МПа (кгс/см 2):

при двухходовой схеме

0,056 (0,56)

0,096 (0,96)

0,106 (1,06)

при четырехходовой схеме

0,096 (0,96)

0,215 (2,15)

Температура воды на входе, ° С

в пиковом режиме

в основном режиме

Расчетная температура уходящих газов при номинальной нагрузке, ° С

Аэродинамическое сопротивление котла, мм вод.ст.

26,7

25,7

24,0

21,8

28,5

Расчетный КПД при номинальной нагрузке, %

87,8

83,7

88,6

86,8

89,0

86,8

Расчетный расход топлива при номинальной нагрузке, м 3 /ч (кг/ч)

7270

6460

14100

Температура воды на входе, °С

Температура воды на выходе, °С

Минимальное давление воды за котлом, МПа (кгс/см 3)

Число работающих горелок, шт.

Давление топлива за регулирующим органом, МПа (кгс/см 2)

Температура мазута перед горелками (при работе на мазуте), ° С

Температура уходящих газов, °С

Разрежение вверху топки, Па

Приложение 4

Основные недостатки

Пути устранения

1. Гидравлическая схема

Недостаточная устойчивость, наличие опускного движения среды в экранах

Изменение гидравлической схемы путем организации дополнительного перемешивания среды, устройства гидравлических перемычек, перехода на подъемное движение воды в экранах. В первую очередь рекомендуется при пиковом режиме двухходовой схемы; для котлов, работающих на сеть с пониженным давлением; в системах с возможным снижением расхода и давления (с открытым водоразбором); при упрощенных способах водоподготовки

2. Сетевые трубопроводы

Низкое давление воды за котлом по условиям работы теплосети

Установка регулирующих клапанов на прямом трубопроводе теплосети. Рекомендуется для объектов с давлением за котлом ниже 1,0 МПа

3. Конвективные поверхности

Повышенное тепловосприятие и неравномерность обогрева нижнего конвективного пакета. Малые шаги труб в конвективной части

Изменение конструкции конвективных пакетов с дополнительным их делением и снижением неравномерностей обогрева труб. Увеличение шагов в конвективной части. Рекомендуется прежде всего для котлов, работающих на мазуте

4. Водный способ очистки наружных поверхностей нагрева

Повышенная скорость наружной коррозии металла труб поверхностей нагрева. Необходимость организации схемы нейтрализации смывных вод

Изменение способа очистки поверхностей нагрева:

а) дробеструйная система очистки;

б) газоимпульсная система очистки.

При применении «сухих» способов очистки повышается надежность поверхностей нагрева и срок их службы

5. Отсутствие схемы кислотной промывки внутренних поверхностей нагрева котла

Рост гидравлического сопротивления и повышение температуры металла поверхностей нагрева

Запроектировать и смонтировать схему кислотной промывки

6. Отсутствие предварительного подогрева воздуха

Обмерзание рабочих колес вентиляторов и ограничение их напора и производительности

Организовать предварительный подогрев воздуха с помощью калориферов или отработавших свой срок конвективных поверхностей, устанавливаемых во всасывающие воздушные короба; в качестве греющего агента в первом случае можно использовать пар и сетевую воду, во втором - сетевую воду

7. Существенные разбежки в производительности дутьевых вентиляторов

Неорганизованность топочного режима

Выравнивание производительности вентиляторов путем уменьшения зазоров между рабочим колесом и корпусом вентилятора