Введение

Котлы типа КЕ предназначены для работы на твердом топливе со слоевыми механическими топками и вырабатывают насыщенный или перегретый пар, используемый на технологические нужды промышленных предприятий, для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Верхний и нижний барабаны котла диаметром 1000 м размещаются друг над другом в вертикальной плоскости, они объединены трубами конвективного пучка, которые крепятся в барабанах вальцовкой. Трубы конвективного пучка установлены с шагами вдоль барабана 90 мм и поперечными 110 мм (по середине пучка 120 мм). Ширина боковых пазух 195-387 мм.

Топочная камера образована плотными боковыми экранами. Боковые экраны и крайние боковые ряды труб конвективного пучка объединены общими нижними коллекторами по всей длине котла. Верхние концы труб боковых экранов и боковых рядов труб конвективного пучка присоединены непосредственно к верхнему барабану. Фронтовая и задняя стенки топочной камеры выполнены из огнеупорного кирпича. С правой стороны задней стенки топочной камеры имеется окно, через которое продукты сгорания поступают в камеру догорания и далее в конвективный пучок. Под камеры догорания выполнен с уклоном в сторону топки с тем, чтобы попадающие в камеру догорания куски топлива скатывались на решетку.

Топочные газы из камеры догорания поступают в конвективный пучок, который проходят с разворотом в горизонтальной плоскости, осуществляемым шамотной и чугунной перегородками.

Питательная вода, подогретая в водяном экономайзере подается в верхний барабан под уровень воды по перфорированной трубе и по задним трубам конвективного пучка сливается в нижний барабан. Передняя часть конвективного пучка является подъемной (кипятильной). Питание нижних коллекторов экранов и ограждающих стен конвективного пучка осуществляется по перепускным трубам из нижнего барабана и по опускным стоякам, расположенным на фронте котла. Пароводяная смесь поступает в верхний барабан под уровень воды, через которую происходит барботаж. В паровом пространстве верхнего барабана расположено сепарационное устройство, пройдя которое, пар направляется в паропровод.

Конструктивная схема котлов типа КЕ напоминает схему котлов типа ДКВР. Особенностью котлов типа КЕ является наличие плотных боковых экранов и ограждающих стен конвективного пучка из труб Ø 51 × 2,5 мм, расположенных с шагом 58 мм, которые в нижней части объединены коллекторами по всей длине котла.

Для улучшения циркуляционных характеристик фронтового экрана на нем устанавливаются шесть рециркуляционных труб Ø 76×3 мм. Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева – 91 м².

Третьим поставочным блоком котла является блок конвективного пучка с двумя барабанами (верхним и нижним) внутренним диаметром 1000 мм. Длина верхнего барабана – 7000мм, нижнего – 5500мм. Толщина стенки барабанов котлов с давлением 1,45 МПа – 13 мм, материал сталь 16ГС. Ширина конвективного пучка по осям крайних труб – 2320 мм. В таком пучке отсутствуют пазухи для размещения пароперегревателя, что существенно улучшает омывание конвективного пучка.

Поперечный шаг труб в пучке составляет 110 мм, продольный – 95мм. Площадь поверхности нагрева конвективного пучка составляет407 м².

Первые три ряда труб на входе в котельный пучок имеют шахматное расположение с поперечным шагом S=220мм. Увеличение шага в два раза по сравнению с остальными рядами позволяет увеличить проходное сечение на входе в пучок, частично перекрытое потолком топочной камеры.

Все блоки котла КЕ-25-14 собирают на отдельных опорных рамах. На раму передается через опоры камер экранов и барабана вес элементов блока котла под давлением, вес обвязочного каркаса, а также вес обмуровки с обшивкой.

Пароперегреватели котлов КЕ-25-14 изготовляются из труб с диаметром Ø32×3 мм. У котлов с температурой перегрева 225 и 250˚С пароперегреватель выполнен трехниточным, регулируемым, с вертикальным расположением труб. Два пакета перегревателя располагаются по обе стороны барабана.

Применение плотных экранов позволило отказаться от тяжелой обмуровки на боковых стенах и заменить ее натрубной изоляцией. Натрубная изоляция состоит из выполняемого по металлической сетке слоя шамотобетона толщиной 25 мм и нескольких слоев изоляционных плит общей толщиной 100 мм: Снаружи изоляция закрывается металлической обшивкой толщиной 2 мм, привариваемой к каркасу

Все котлы данного типа поставляются заводом-изготовителем без топочного устройства, экономайзера и обмуровки (изоляции) одним транспортабельным блоком,

Котлы оборудуются системой возврата уноса и острым дутьем. Унос из зольников возвращается эжекторами в топку на высоте 400 мм от решетки. Смесительные трубы возврата уноса выполнены прямыми, без поворотов, что обеспечивает надежную работу этой системы. Воздух острого дутья и в систему возврата уноса подается высоконапорным вентилятором производительностью 1000 м³/ч. Острое дутье осуществляется в топку через заднюю стенку топочной камеры.

На котлах типа КЕ паропроизводительностью 4,0; 6,5 и 10,0 т/ч, работающих на каменных и бурых углях, применяются топки с пневмомеханическими забрасывателями и моноблочной ленточной цепной решеткой обратного хода типа ТЛЗМ. В котлах паропроизводительностью 2,5 т/ч применяются топочные устройства с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой с поворотными колосниками (ЗП-РПК).

Котел КЕ-25-14С спроектирован с учетом недостатков котла ДКВР-20 и поставляется тремя блоками: два топочных блока и блок конвективного пучка. Степень экранирования топочной камеры 0,8. Трубы всех экранов объединены верхними и нижними коллекторами, выполненными из труб Ø 219×8 мм. Каждый из боковых экранов (левый и правый) переднего и заднего топочных блоков образует самостоятельный циркуляционный контур. Асимметричное относительно оси котла расположение верхних коллекторов боковых экранов принято для увеличения проходного сечения газохода на входе в конвективный пучок. Трубы заднего экрана отделяют от топочной камеры камеру догорания, которая отделяется от топки перегородкой толщиной 65 мм из слоя огнеупорного кирпича, укладываемого на наклонном участке труб.

Лучшая циркуляция воды во фронтовом экране обеспечивается за счет трех рециркуляционных труб Ø 89×4 мм. Объем топочной камеры составляет 45,51 м³.

Все поверхности нагрева котла выполнены из труб Ø 51 × 2,5 мм.

Конвективный блок образован верхним и нижним барабанами, объединенными трубным пучком. Завод-изготовитель отказался от пазух в конвективном пучке для размещения пароперегревателя, что улучшило условия омывания труб газами. В отличие от котла ДКВР-20 длина барабанов различна: верхнего — 7000 мм, нижнего — 5500 мм. Диаметры и толщины стенок барабанов, фасоны труб конвективного пучка (за исключением наружных боковых рядов) унифицированы с котлами типа ДКВР Продольный шаг труб в пучке принят 95 мм, поперечный 11О мм (для увеличения проходного сечения на входе в пучок частично перекрытый потолком топочной камеры). На входе в трубный пучок первые три ряда труб установлены с шахматным расположением, с поперечным шагом 220 мм, В случае применения пароперегреватель размещается вместо испарительных труб за их первыми пятью рядами. Пароперегреватель изготавливается из труб Ø 32 × 3 мм, размещенных с поперечным шагом 70 мм и с продольным 75 мм, которые присоединяются к камерам Ø 159 × 6 мм.

Очистка пара от влаги производится в сепарационном устройстве, состоящем из отбойных щитов и козырьков, осушающих пар, и окончательно — в горизонтальном жалюзийном сепараторе. Равномерный подвод пара к жалюзийному сепаратору обеспечивается расположенным перед ним дырчатым листом с отверстиями Ø 8 мм.

При работе на каменных и бурых углях применяется топочное устройство ТЧЗ-2,7/5,6 состоящее из чешуйчатой цепной решетки обратного хода и двух пневмомеханических забрасывателей с пластинчатым питателем.

При выполнении расчета парового котла, его паропроизводительность, параметры пара и питательной воды являются заданными. Расчет является поверочным.