+38 (044) 492-99-32

(многоканальный)
Eng

Часть вторая. Предпосылки для реконструкции и реконструкция котла ПТВМ-50

В ходе многолетней эксплуатации котлов типа ПТВМ  и анализа их рабочих показателей были выявлены следующие недостатки:

 

1.     Высокая степень износа котельного оборудования.

2.     Большое количество горелок, затрудняющих организацию и наладку топочного режима.

3.     Некачественная обмазка амбразур горелок, в результа­те чего в неровностях и щелях обмазки происходит завихрение и горение газа, что вызывает ненормальную работу горелок и разрушение амбразур.

4.     Относительно маленькая камера с высоким тепловым напряжением топочного объема.

5.     Высокая температура горения в факеле приводит к повышенному содержанию NOx в уходящих газах:

                                         -  NОx при сжигании природного газа - 500-600 мг/нм3,

                                        -  NOx при сжигании мазута - 800-900 мг/нм3.

3.     Недостаточное время пребывания продуктов сгорания в топке приводит к неполному сгоранию при сжигании  мазута.

4.     Плохая регулировка соотношения топливо – воздух.

5.     Высокая  температура дымовых газов на выходе из топки и недостаточная эффективность теплосъема приводит к перегреву труб нижнего ряда первого конвективного пакета.

6.     Низкая теплопроизводительность котла и КПД:

                                       -       теплопроизводительность на природном газе – 90-95 Гкал/ч;

                                       -       теплопроизводительность на мазуте – 60-70 Гкал/ч.

7.     Недостаток тяги и дутья, препятствующий получению но­минальной нагрузки котла.

8.     Большое влияние человеческого фактора на качество и безопасность работы котла.

9.     Физически и морально устаревшая система автоматизации и защиты.

 

 

ОПИСАНИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ КОТЛА ПТВМ-50

 

В котельной по ул. Новотрубная, 27 в г. Мариуполе Донецкой области установлено 2 котла ПТВМ-50, работающие на горячее водоснабжение и отопление.

 

Весной 2013 г. после завершения отопительного сезона один из котлов был остановлен на плановый ремонт. В результате проведенного специалистами осмотра котла было принято решение о почти полной замене трубной части котла.

Демонтаж экранных поверхностей нагрева.

 

Демонтаж экранных поверхностей нагрева и воздуховодов.

 

Это позволило реализовать на практике концепцию модернизации котла Щукина Кирилла Андреевича (ООО «РЕАЛЭНЕРГО») замены 12-ти газомазутных горелок МГМГ-6, установленных на боковых экранах топки, и вентиляторов к ним одной газовой горелкой компании «Oilon» (Финляндия) подового расположения с новым вентилятором.

 

 

Для разработки конструкции горелки для установки в топке котла ПТВМ-50  Центром разработки новой продукции компании Oilon была использована технология числового моделирования CFD (Computational Fluid Dynamics/Вычислительная Гидрогазодинамика). Эта технология позволяет значительно сократить сроки и затраты на внедрение нового оборудования.

 

Визуальный пример расчёта температурных потоков в топке котла с помощью CFD.

 

Визуальный пример расчета скорости с помощью CFD.

 

Методы гидрогазодинамики под установленные размеры камеры сгорания дают графическую картину формирования необходимых температур в профиле факела, равномерности потоков в топочном объеме, качества сгорания топлива. С помощью этого метода также была разработана форма горелочного камня (амбразуры) горелки для формирования факела правильной формы.

 

 

Результатом кропотливой работы и профессионализма сотрудников компании Oilon стала горелка GT-70S тепловой мощностью 63 МВт.

 

 

Котел ПТВМ-50 после реконструкции.

 

 

Обеспечение места установки горелки потребовало внесение изменений в конструкцию топочной камеры котла: были раздвинуты коллекторы фронтового и заднего экранов. Отсутствие горелочных устройств на боковых стенках топки также привели к необходимости изменения конструкции труб экранных поверхностей нагрева.

 

 

Топка котла ПТВМ-50 во время монтажа.

 

Горелочный камень горелки GT-70S. Вид из топки.

 

В поде топочной камеры для крепления горелки и горелочного камня была разработана плита несущая, внутренняя часть которой покрыта жаропрочным бетоном и теплоизоляционным материалом.

 

Эти моменты повлекли за собой изменение ряда других элементов и узлов: трубопроводы, система удаления конденсата, обмуровка котла и др.

 

Сотрудниками РЕАЛЭНЕРГО был разработан комплект конструкторских чертежей элементов котла, по которым тот был успешно изготовлен,  смонтирован и запущен в работу.

 

Поверхности и элементы котла, которые не подверглись изменению,  изготавливались по чертежам завода-разработчика.

 

 

Наряду с конструкционными изменениями котла была установлена современная система автоматики котла с включенной системой автоматизации горелки WiseDrive 1000. Особенностью этой системы является возможность пропорционального регулирования топлива / горелочного воздуха на основе данных с датчиков СО и О2, которые устанавливаются на выходе из котла (в дымовой трубе). По сигналу содержания в уходящих газах остаточного кислорода и продуктов неполного сжигания происходит регулирование частоты вращения вентилятора, т.е. количества подаваемого воздуха на горение.

 

Шкаф управления горелкой.

 

 

Автоматизация котла была разработана по требованию Заказчика минимизации влияния человеческого фактора на безопасную работу котла и эффективность сжигания топлива.

 

Датчик частоты вращения двигателя вентилятора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горелка GT-70S компании Oilon (Финляндия) на котле ПТВМ-50.

 

Газовая линия к горелке GT-70S.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ

1.     Гарантируемая экономия топлива.

2.     Простота наладки и организации топочного режима.

3.     Необходимый уровень дутья: выход на номинальную нагрузку.

4.     Стабильный и контролируемый факел: равномерное распределение топочных нагрузок.

5.     Диапазон регулирования горелки 1:10 (фактический).

6.     Уменьшение выбросов NОx.

7.     Увеличение КПД котла.

8.     Минимальные капитальные затраты.

9.     Сокращение часов ремонта.

10.   Уменьшение расходов на эксплуатацию.

11.   Сокращенные сроки запуска котла после модернизации.

 

12.    Отсутствие влияния человеческого фактора на безопасность работы котла: надежная и  долгосрочная эксплуатация котла.