Принцип работы водогрейного котла квгм

Обновлено: 03.07.2022

Котлы серии КВГМ (расшифровка аббревиатуры – котёл водогрейный газомазутный) используется для теплоснабжения и горячего водоснабжения зданий различного назначения. В качестве топлива для данной разновидности котлов могут использоваться газ и мазут.
Котлы КВГМ являются водотрубной тепловой установкой с принудительной циркуляцией, имеют широкую линейку по мощности. Наиболее распространены: КВГМ-10-150, КВГМ-20-150, КВГМ-30-150, КВГМ-50-150, КВГМ-100-150, КВГМ-140-150 КВГМ-180-150.
В зависимости от мощности данные виды водогрейных котлов предназначаются для разных тепловых станций. Например, КВГМ 20 используют на квартальных тепловых станциях, а КВГМ 100 – на районных.

Устройство котла КВГМ-100

КВГМ тепловой мощностью 100 Гкал/час изготавливается по П-образной схеме и используется в двух режимах: основном (70-1500С) и пиковом (100-1500С).


В камере сгорания топлива КВГМ и конвективном дымоходе расположены экраны (смотреть чертёж) из труб диаметром 60x3 мм на дистанции в 64 мм друг от друга. Конвективная поверхность котла представляет собой три пакета, которые собираются из U-образных элементов, изготовленных из трубы 28x3 мм.

Боковая же поверхность конвективного газохода закрыта трубами 83х3,5 мм на расстоянии 128 мм друг от друга. Все трубы, формирующие экран, приварены к коллекторам 273х11 мм.
На верхних коллекторах смонтированы воздушные клапана для удаления ненужного воздуха из системы при подаче воды в котел. Вверху топочной камеры устанавливаются взрывные предохранительные клапаны.
Во избежание образования накипей на внутренних поверхностях нагрева в КВГМ предусмотрена дробеочистительная установка.
Проект КВГМ предусматривает отсутствие каркаса. Нижние экранные и конвективные коллекторы части имеют жёсткую опору в виде портала.
На передней стенке котла монтируются три газомазутные горелки, каждая из которых снабжена автоматическим оборудованием.

Эти системы необходимы для выполнения следующих операций:

  1. Контроль и регулирование температуры теплоносителя.
  2. Регулирование подачи воздуха для поддержания горения.
  3. Обеспечение безопасности при аварийных ситуациях (погасание пламени, выход из строя насосного оборудования, прекращение электроснабжения и другие).

Схема движения воды в КВГМ-100 не сложная. Вода поступает в водогрейный котёл и заполняет его в соответствии с расположением поверхностей. Она поступает в нижний фронтовой экранный коллектор. После прохождения через контур отопления нагретая вода выходит через нижний коллектор заднего экрана.


Прежде чем теплоноситель попадёт в систему отопления и сам КВГМ, необходимо провести процедуру химической очистки. Это условие обязательно как для ТЭЦ, так и для РТС и КТС. Помимо химводоочистки важны плановые промывки систем отопления и использование средств очистки котла (грязевики, шламоотделители), так как возможно попадание в них продуктов коррозии, образовавшихся в трубах за межсезонный период. Это напрямую влияет на гидравлическое сопротивление котла КВГМ, которое может за короткий период времени увеличиться на 1-2 кгс/кв.см.

Технические характеристики котлов серии КВГМ


КВГМ-100 имеют тепловую мощность 100 Гкал/час, что в показателе тепловой мощности соответствует 116 МВт. Избыточное давление воды должно составлять 2,50 Мпа, при минимальном в 1,03 Мпа.
Учитывая два режима работы данного котла разнятся температурные показатели теплоносителя. В основном режиме работы температура воды меняется от 70 oC на входе до 150 oC на выходе. При пиковом режиме работы температура воды меняется от 110 oC на входе до 150 oC на выходе.

  • расход воды в основном режиме составляет 1236 тонн/час, в пиковом режиме – 2461 тонн/час;
  • расход топлива следующий: газ – 12510 куб.м/час, мазут – 11540 кг/ч;
  • температура исходящих газов от 138 до 180 oC (в зависимости от топлива);
  • конвективная поверхность нагрева составляет 2386 кв.м., радиационная – 326 кв.м.;
  • объём камеры сгорания топлива – 388 куб.м.;
  • гидравлическое сопротивление в основном режиме –2,4-2,8 кгс/кв.см., в пиковом режиме – 1,2-1,4 кгс/кв.см.

КВГМ поставляется в следующих габаритных размерах: длина – 18 м, ширина – 18 м, высота – 15 м, его масса составляет 127 тонн.
Коэффициент полезного действия при работе на газе составляет около 93%, при работе на мазуте – около 91%.

Причины снижения КПД

В процессе работы котла нужно избегать следующих явлений:

  • нестабильное пульсирующее горение в топке, приводящее к нарушению баланса нагрева экранной системы котла;
  • остутствие резонанса давления воздуха по горелкам на КВГМ-50 и КВГМ-100;
  • эжекция воздуха низкого давления в высокоскоростные потоки горелки.

Указанные недостатки работы усугубляются нарушением целостности обмуровки и ребер жесткости. Также чрезмерно нагревается конвективная зона котлов, уменьшается коэффициент полезного действия, а энергозатраты на тягу и дутьё наоборот возрастают.

Комплектация котла

КВГМ-100 оснащаются газомазутными горелками в количестве 3 штук.
Горелки на КВГМ-100 монтируются на воздушный короб, закреплённый на фронтовом экране. Ротационные горелки комплектуются вентиляторами. Воздуховоды крепятся на конструкции горелок, которые привариваются к жёстким конструкциям котла.



Вентилятор подбирается исходя из рекомендуемой производительности Q=162500 куб.м./ч. с электродвигателем n = 1000 об/мин для всех трёх горелок. Рекомендуемый дымосос для удаления отработанных газов n = 750 об/мин.
В комплектацию входят так же устройства для отбора проб теплоносителя.

Обмуровка котла КВГМ-100

Благодаря обмуровочным работам обеспечивается защита окружающей среды от воздействия дымовых газов.
Перед установкой котла КВГМ-100 производится его обмуровка. Экраны котлов, оснащённых РГМГ- 10,20,30 и ПГМГ-30, 40, обмуровываются перед установкой воздушного короба.
Перед нанесением бетонного раствора необходима проверка надежности монтажа арматуры и укрепляющей сетки.
Шамотобетон наносится следующим образом:

  • 20 мм для нагревающих поверхностей с трубами диаметром 60 мм;
  • 30 мм для стояков конвективного газохода диаметром 83 мм;

При обмуровке КВГМ-100 на расстоянии 50 мм от края блоков бетон не кладётся.

После достаточного, но неполного затвердевания бетона укладывается теплоизоляция, которую закрепляют привариваемой к стальной основе проволокой диаметром 5 мм.
Коллекторы, направленные в топочную камеру, покрываются шамотобетоном поверх арматуры из проволочных скоб, если это предусматривает чертёж.

Недостатки

Учитывая, что основные элементы КВГМ являются стальными, то главным недостатком выступает подверженность их коррозии. Поэтому обследования и гидравлические испытания котла необходимо проводить регулярно.

Преимущества

Основной плюс котла КВГМ-100 заключается в высокой теплопроизводительности. Стоит отметить также малошумную работу и безопасную эксплуатацию. Благодаря теплоизоляции снаружи котёл не нагревается выше 50-60С, что исключает получение ожогов работниками тепловой станции. Данная разновидность котлов весьма экономичная в расходе топливных ресурсов и практически не оказывает пагубного влияния на атмосферу своими выбросами.

Нормативная документация

Требования, обеспечивающие соблюдение техники безопасности при эксплуатации котлов КВГМ-100 регулируются «Правилами безопасности в газовом хозяйстве».

Котел ПТВМ предназначен для обогрева частных домов, объектов промышленного назначения и ТЭЦ. Служит основным источником теплоснабжения. Основные модификации серии: ПТВМ-30М, ПТВМ-50 и ПТВМ-100 с возрастающей теплопроизводительностью.
Теплопроизводительность водогрейного котла — объем тепла, который производит котел с помощью воды за единицу времени (измеряется в кВт, МВт, Гкал/час).
Работа оборудования разделяется на возможные режимы: основной и температурный. В первом случае температура, с которой подогревается вода, составляет диапазон от 70 до 150°С, а во втором — 100 - 150°С.


Расшифровка ПТВМ

Чаще котлы такой серии используют при сильной тепловой нагрузке, как пиковое оборудование, и для сохранения тепла при отборе пара из турбин.

ПТВМ расшифровывается: "П – пиковый; Т – теплофикационный; В - водогрейный; М – мазутный ". Цифры означают теплопроизводительность, с которой работает котел, в Гкал/ч.

Изначально для техники такого типа использовался исключительно мазут, но со временем она была переведена на газ, но существует и смешанный тип (работа на 2 видах топлива).

Устройство и принцип работы

Водогрейные котлы работают на разной мощности, низкой — до 65 кВт, средней 70-1800 кВт и повышенной 1,8 МВт и выше. Номинальная теплопроизводительность — высшая точка теплопроизводительности, при котором агрегат работает длительный период при номинальных значениях параметров воды с учетом отклонений в пределах нормы.

Котел ПТВМ-30М — технические характеристики

С их помощью получают горячую воду давлением до 13 Мпа, где температура воды 150°С, гидравлическое сопротивление — 25 МПа. Прямоточный котел П-образной формы, поверхность нагрева скомпонована.

Стенки конвективного газохода выполняют задачу нагревательной поверхности, оснащены экранированными трубами-стояками 0,83×3,5 мм конвективных секций.



Обратная сторона изолирована трубами меньшего диаметра 0,60×3 мм с шагом S=64 мм. Разделяющий экран закрывает от потолка и часть с обратной стороны топочной камеры, сверху несколько труб изогнуты в фестон для выхода продуктов горения. Экраны состоят из 2 коллекторов, в которые вварены экранные трубы.
Оборудована шестью газомазутными горелками, расположенными по обеим сторонам экрана. На передней части располагается люк и конструкция для обзора пламени. Увеличение или уменьшение нагрузки регулируется горелками по 2, 4, 6 штук.

Нагрузка котла варьируется в пределах 30-100% от общей теплопроизводительности. Увеличение или уменьшение которых корректируется числом рабочих горелок.


При расходе сетевой воды должен поддерживаться один режим подачи, изменение температуры нагрева меняет температуру входящего и исходящего потока
Каркас представляет собой жесткую конструкцию, система труб подвешивается с помощью тяг. Монтаж обмуровки производят вплотную на экранные трубы.

Котлы ПТВМ-50 и ПТВМ-100

Оборудование такого типа сконструирована так, что местоположение конвективной поверхности нагрева, над топкой, которая изолирована трубками 0,6х3 мм с шагом 65 мм. Число конвективных секций котла ПТВМ-100 — 8, котел ПТВМ-50 имеет 4 секции.
Конвективный газоход с двух сторон обложен трубами 0,83 х3,5мм, присоединяясь к каркасной раме сверху через коллекторы, свободно расширяется.


Котлы на мазуте могу быть оснащены обмывочным устройством — устройством газоимпульсной очистки, предназначенной для очистки отложений нагревательной площади и наружных загрязнений труб мазутом.
Каждая горелка оснащена дутьевым вентилятором. Давление горелок на мазуте – 19-40 кгс/см2, газа – 0,2 кгс/см2.
Для котлов обоих типов производят монтаж облегченной обмуровки с креплением к экранным трубам — толщина 110 см или меньше.

Модернизация котлов серии ПТВМ

Они давно зарекомендовали себя, как удобная и надежная для эксплуатации техника. Хотя износ может доходить до 80%, для поддержания их функциональности требуется периодический ремонт котлов ПТВМ.

Полная замена устаревшего оборудования, которая включает строительство и покупку, требует значительных денежных вливания, модернизация наиболее экономичный способ, позволяющий улучшить показатели работы всей системы.

  • уменьшить потребление топлива, эксплуатационных расходов с одновременным увеличением теплоотдачи;
  • повышение надежности оборудования во время обслуживания рабочим персоналам;
  • повысить экологичность – уменьшить количество вредных выбросов в окружающую среду, соответствовать современным требованиям.

Котлы типов ПТВМ в процессе сжигания топлива выбрасывают в окружающую среду большое количество NOx и CO. Снизить объем выбросов, можно переоборудовав котел внешним конденсационным теплоутилизатором, и проведя модернизацию процессов по тепломассопереносу в топочной камере. Единственный минус такого варианта, в процессе работы теплоутилизатор провоцирует выброс и оседание ядовитых кислот.



Модернизация с целью снижения азота также происходит путем замены горелок при постоянном расходе топлива на более современные. Так температура распределяется более равномерно, что усиливает эффективность теплообмена в камере горения и, соответственно, снижает эмиссию оксидов азота.

  • увеличение объема топочной камеры;
  • увеличение числа секций конвективного блока;
  • установка дополнительных газовых горелок;
  • замена воздухопроводов и вентиляторов;
  • обследования каркаса на наличие дефектов и их устранение;
  • ремонт и поддержка нормальной работоспособности насосной части.

Современные модели, а также возможность их переоборудования, создаются с учетом их соответствия экологическим показателям. Актуальная задача, которая стоит при производстве такого типа оборудования — сохранение ресурсов и экономичность.

Основной фактор, экономия топлива, осуществляется путем увеличения КПД через снижение температуры исходящих газов.

Водогрейный прямоточный, многосекционный теплофикационный котел ТВГ широко применяется в коммунально-бытовых системах центрального отопления.

В начале семидесятых годов прошлого столетия Ленинградский институт ЦКТИ вместе с Институтом газа НАНУ и украинским Монастырищенским машзаводом выпустили реконструированные агрегаты ТВГ в легкой обмуровке, которые получили название КВГ-4,65 и КВГ-7,56.

Они работают по температурному графику сетевой воды 150/70 С и имеют модуляцию 40-100%. Удачный совместный проект советских ученых и инженеров позволяет до сих пор использовать эти котлы в странах СНГ. Большинство агрегатов ТВГ значительно превысили свой расчетный период эксплуатации в 14 лет.

После выполнения капитального ремонта с заменой поверхностей нагрева, они способны еще отработать не менее десяти лет с более высоким КПД и низким расходом магистрального газа.


Расшифровка

Теплофикационные водогрейные котлоагрегаты выпускаются с широкой линейкой моделей: ТВГ-8/8М/4р. Им на замену, пришли реконструированные агрегаты: КВГ-7,56 и КВГ-4,65 .

Котлы ТВГ работают в диапазоне тепловой мощности от 4 до 10 МВт, по температурному графику 150-70 С, и давлению в магистральной тепловой сети - 8 атм.

Расшифровка буквенной модификации котлоагрегатов ТВГ и КВГ :

  • Т - теплофикационный;
  • В - водогрейный;
  • Г - газовый;
  • К - котел;
  • 4Р,8М - оборудованы подовыми диффузионными горелочными устройствами.

Цифры, прописанные около марки котла, говорят от тепловой производительности в МВт. Также выпускаются реконструированные котлоагрегаты ТВГ для мазутного топлива, отличающиеся от газовых тем, что из топочных камер снята одна либо две экранные перегородки.

Сегодня Монастырищенский машиностроительный завод продолжает выпускать и модель ТВГ, и КВГ. Практически 80% современных котлоагрегатов поставляются в Россию, Казахстан, а также в другие бывшие советские страны.

Устройство ТВГ

Водогрейные сварные водогрейные котлы ТВГ выполнены из сварных секций, для нагрева сетевой воды с температурой 150 С с использованием магистрального газа.

Газовое топливо сжигают в четырех горелках, установленных в отсеках котлоагрегата между двухсветными экранами. Первичный воздух для горения газа подается в горелку дутьевым вентилятором. Объем воздуха регулируется шиберами, установленными в воздуховодах.


Модификации агрегатов ТВГ имеют разную конструкцию радиационной поверхности нагрева. Модели ТВГ 4 и ТВГ 8м имеют пять секционных и потолочных экранов.

Три центральных пакета получают радиационную тепловую энергию и делят топочную камеру на 4-е отсека по 74 см. Конвективные пакеты, выполнены из змеевиковых труб Д=28 мм, которые ввариваются в коллекторы, установленные вертикально за разделительными перегородками.

Горячие дымовые газы, полученные в процессе сжигания газа, омывают центральные экраны, размещенные в топке, после чего поднимаются в конвективный газоход сквозь проем размером 800 мм с температурой уходящих газов перед дымовой трубой примерно 200 С.

Технические характеристики

Первичный воздух в горелку котла ТВГ-8 подается дутьевым вентилятором Ц-13/50 для котла ТВГ, 5 модификации с производительностью по воздуху - 13000 м3/ч. Регулировка расхода воздуха производится исполнительным механизмом М30, работающего с регулятором безопасности Р-25.3.2.

Механизм М30 закрывает/открывает осевой направляющий аппарат, встроенный в воздуховод перед всасывающим диффузором дутьевого вентилятора. Управление направляющим аппаратом выполняет оператор котла дистанционно со щита управления или автоматически системой управления котла.


Дымовые газы движутся по дымоотводящим каналам, через топку и экономайзер, благодаря разрежению, создаваемому дымососом Д-18.

Управление работой дымососа выполняется аналогично работе вентилятора через исполнительный механизм и регулятор разрежения Р25.1.2, установленного на щите управления котлоагрегатом.

Основные технические параметры водогрейного котла ТВГ 8:

  • тепловая мощность - 8.63 Гкал/час;
  • радиационная поверхность нагрева - 76.0 м2;
  • конвективная поверхность нагрева - 109.6 м2;
  • температурный график сетевой воды - 150/70 С;
  • водяной объем агрегата - 4.0 м3;
  • максимальный расход теплоносителя через котлоагрегат - 104.0 м3/час;
  • температура выхлопных газов на выходе из котла - 180С;
  • часовой расход газового топлива - 1100 м3/час;
  • давление в подающей сети - 14.0/8 атм;
  • КПД котлоагрегата - 90%.

При покупке агрегата завод-изготовитель предоставляет собственнику детальные чертежи котлов, всю техническую документацию, паспорт оборудования и заводские инструкции, в которых приведены разделы по устройству котла ТВГ, порядку монтажа, наладки, эксплуатации, техобслуживания и
ремонта.

Можно ли модернизировать

Котлы ТВГ хорошо отработали свой ресурс, многие агрегаты вместо положенных 14 лет, проработали 20 лет. После капитального ремонта по замене трубных поверхностей нагрева они могут отработать еще дополнительно 14 лет.

Естественно, что старые агрегаты не соответствуют многим современным требованиям по эффективности и уровню автоматизации. Поэтому инженеры разработали несколько вариантов модификации котлов ТВГ, которые выполняются после капитальной замены труб и вспомогательного теплового оборудования.


Практические направления реконструкции котлоагрегатов ТВГ-8/8М, котла ТВГ 4р, КВГ-7,56/4,65:

  1. Замена горелок на современные подовые щелевые горелочные устройства МПИГ-3 с новыми соплами.
  2. Установка новой воздухораспределительной решётки, обеспечивающей тонкую регулировку по газу и воздуху, снижая потери котлоагрегата с химическим недожогом топлива.
  3. Замена диаметров труб котловых поверхностей нагрева с 28 мм на 32 мм. При этом снижается гидравлическое сопротивление в котлоагрегате, что замедляет процессы накипеобразования в трубах. Кроме того увеличивается общая площадь нагрева котла и, следовательно, его выходная мощность.

В результате такой реконструкции КПД котлов повышается до 95 %, а расход газа снижается на 172 тыс. м3/год. Таким образом затраты на модернизацию котлов ТВГ окупаются за 1.5 - 2 года.

Инструкция по эксплуатации

Котел ТВГ относится опасному газовому оборудованию, ответственность за его эксплуатацию несет собственник. Поскольку температура на выходе из котла превышает 115 С на эти устройства распространяются требования правил ПБ 10-574-03 Госгортехнадзора России, которые устанавливают требования к проектированию, монтажу и эксплуатации таких агрегатов.


Согласно п.9.1. вышеназванных правил администрация, на балансе которой находится водогрейный котел, должна организовать его безопасную эксплуатацию:

  1. Укомплектовать штат операторов котельной, из числа лиц которым исполнилось 18 лет и прошедшим аттестацию.
  2. Назначить лицо ответственное за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котлов.
  3. Разработать и утвердить инструкцию по эксплуатации котла для оперативного персонала.

Эксплуатационные инструкции должны соответствовать заводским требованиям по эксплуатации котла, действующим правилам по ТБ и пожарной безопасности и иметь следующие обязательные разделы:

  1. Подготовка котла ТВГ-8 к пуску.
  2. Розжиг котла в ручном и автоматическом режиме.
  3. Внешний осмотр работы котельного оборудования в процессе эксплуатации.
  4. Проверка работоспособности резервного оборудования.
  5. Проверка работоспособности КИПиА и первичных датчиков ТВГ. котла водой.
  6. Включение/ отключение вспомогательного оборудования вентиляторов, дымососов, питательных и сетевых насосов.
  7. Контроль параметров работы котла в соответствии с режимной картой, установленной заводом-изготовителем или наладочными организациями.
  8. Аварийная остановка котла.
  9. Средства индивидуальной защиты.

Кроме того в инструкции по эксплуатации должны быть разделы по электробезопасности, газовой безопасности и химической подготовке воды для подпитки котла и заполнения тепловых сетей.

Администрация котельной не имеет права вносить в разделы инструкции вопросы, не связанные с эксплуатацией котла и вспомогательного оборудования.

Котел КВГМ – крупногабаритное тепловое сооружение большой мощности, которое снабжает горячей водой жилые дома, общественные и производственные здания.

Котел КВГМ

Специфика котлов КВГМ

Водогрейные аппараты работают на газовом или мазутном природном топливе. Они бывают разной мощности и объема. Более производительные (КВГМ-100 и 180) доставляют тепло целым районам города, меньшие (КВГМ-20) обслуживают отдельные кварталы.

Например, на тепловых станциях в Зюзине и Некрасовке установлены КВГМ-10 (8 котлов), в районах Филевский парк и Нагорном — КВГМ-20 (7 шт.), в Митине и Жулебине — КВГМ-100 (24 шт.), в Очакове-Матвеевском — КВГМ-180 (18 шт.)

В Академическом районе работают установки более старой серии — ПТВМ. В отличие от КВГМ у моделей ПТВМ-50, 100, 120, 180 нет дымососов и выброс отработанных газов самопроизвольный.

Устройство водогрейного аппарата основано на принципе принудительной циркуляции жидкости внутри закрытой трубопроводной системы и постепенного ее нагревания.

Тепловые установки коллекторного типа (КВ) состоят из топочного и конвективного блоков, они снабжены газовыми, жидко-топливными или комбинированными горелками. Для эвакуации выхлопных газов в них устроены дымососы. Для сравнения, котел КВГ позволяет подключить только газовые горелки.

В конструкции этих аппаратов есть смотровые доступы для удобства обслуживания и ремонта. При правильной эксплуатации котлы КВГМ надежны; для проведения профилактических работ в них предусмотрена функция очистки труб чугунной дробью.

Эти установки могут эффективно работать в районах с суровым северным климатом и сейсмически неустойчивых областях.

Технические особенности

На эффективность работы водогрейных систем влияет качество установки и герметичность аппарата. Характеристики аппарата (давление, температура, расход топлива и др.) связаны с выбором режима работы и его комплектацией. Так, например, котел КВГМ 100 имеет два режима работы – основной и пиковый.

Устройство котла

  1. Показатель производимой мощности зависит от размера котла. Есть установки с показателями от 7,5 до 100 Гкал и выше.
  2. Аппараты работают в 2 режимах, основном и пиковом. В первом вода нагревается до температуры 70-150 °С, во втором — до 110-150 °С.
  3. Давление в тепловых системах тоже зависит от режима работы и меняется от 1,0 до 2,25 МПа (10-20,25 кгс/м²).
  4. Расход котловой воды в нагревательной системе в разных режимах может резко отличаться. Например, для КВГМ-100 в основном режиме требуется 1236 тонн/час, в пиковом – 2461 тонн/час.
  5. Расход топлива пропорционален мощности котла и зависит от вида применяемого горючего вещества (газ, мазут). Например, для работы тепловой установки мощностью 100 Гкал требуется газа 12510 м³/час, мазута – 11540 кг/час. Для аппарата 10 Гкал расход газа в том же режиме будет примерно в 10 раз меньше.
  6. КПД тепловой системы (89-93%) зависит от интенсивности работы и вида топлива. Показатель связан с качеством установки аппарата и сроком его эксплуатации.
  7. Температура отводимых газов в тепловой системе > 100 °С, она зависит от вида топлива.
  8. Масса нагревательной установки — от 10 до 120 тонн и выше.
  9. Размеры нагревательных аппаратов (по длине, ширине и высоте) – от 5 до 15 м.

Блок котла (в изоляционной обшивке) состоит из топочной камеры, в которую поступает вода, и конвективной шахты, по которой газы идут снизу вверх и выводятся наружу через дымоход.

  • горелками;
  • вентилятором;
  • дымососом;
  • предохранительными (взрывными) клапанами;
  • автоматическими средствами безопасности;
  • очистительной установкой.

В конструкцию котла входит несколько газомазутных горелок с воздуховодами. Температура теплоносителя и объем воздуха, подаваемого в систему горения, регулируется автоматически. Это предупреждает аварии и помогает безопасной работе оборудования.

Преимущества и недостатки

Котлы КВГМ — безопасные и высоко производительные, работают бесшумно. Топливо в них расходуется экономично, а вредные выбросы в атмосферу минимальны. Надежная теплоизоляция предохраняет внешние стены котла от перегрева, поэтому их температура не поднимется выше 50-60 °С, а работникам станции не угрожают ожоги.

Котел из стали

Но нагревательные аппараты собраны из стальных, подверженных коррозии частей. Поэтому нуждаются в обследовании, химической очистке и регулярном ремонте в межсезонный период.

Частые проблемы котлов КВГМ

Во время работы котлов показатель их производительности (КПД) снижается по следующим причинам:

  • трещины обшивки или нарушение жесткости конструкции;
  • загрязненность системы;
  • увеличение гидравлического сопротивления;
  • снижение давления в топке;
  • пульсирующее горение;
  • изменение температуры нагревательных экранов.

При установке аппарата обмуровка его должна быть качественной, поскольку для бесперебойной эффективной работы тепловой станции в нее не должен проникать воздух и пыль. Необходимо регулярно проводить профилактику и освобождение системы от загрязнений. А также следить за стабильностью давления и температуры в котле.

Коротко о моделях

Конструкция водогрейных котлов разных серий похожая. Но у этих аппаратов неодинаковые размеры топок и конвективных нагревательных шахт. Поэтому их размеры и вес, мощность и расход топлива разные. Например, котел КВГМ 50, КПД которого на газообразном топливе составляет более 94%, весит 82 тонны. Неплохие технические характеристики имеет котел КВГМ 30-150.

Показатели же КПД (89-92%), рабочего давления (1,0-2,25 МПа) и температурного режима (70-150 °С) у всех моделей тепловых станций КВГМ меняются в одних и тех же пределах.

Две модели

Топочные газы в котлах движутся снизу вверх, а вода по трубам при нагревании идет снизу вверх и обратно. Но при постоянной скорости движения жидкости (0,9-1,9 м/c) в разных котлах неодинаковое количество нагревательных экранов и ходов коллектора.

Аппараты поставляются на тепловые станции двумя блоками или россыпью составляющих элементов. Подробное описание каждой модели котла есть в интернете.

Рекомендуем рассмотреть котел КВГМ 20, технические характеристики которого заслуживают особого внимания.

Для горячего водоснабжения, а также отопления зданий используется котел КВГМ-100. Он представляет собой водяной нагревательный агрегат с газомазутными горелками, предназначенный для нагрева воды до 150 °С. Его устанавливают на теплоэлектростанциях и в котельных, отапливающих жилые микрорайоны. Технические характеристики оборудования, его доступность в соотношении с демократичной ценой позволили котлу стать одним из лидеров продаж на постсоветском пространстве.

Котел КВГМ-100

Конструкция и внешний вид КВГМ-100

Оборудование имеет распространенную П-образную компоновку, что означает подачу топлива и вывод продуктов горения в нижней части агрегата.

Она состоит из четырех отдельных экранов:

  1. Переднего, имеющего 90 вертикальных фрагментов. Они сварены с верхним, нижним, а также двумя промежуточными коллекторами.
  2. Промежуточного, состоящего из 88 вертикальных, но укороченных частей. Он разделяет конвективную шахту и топку.
  3. Левого бокового, представленного 97 изогнутыми вертикальными трубами. Они приварены сверху и снизу к соответствующим коллекторам. Вместе указанные комплектующие составляют левую боковую стенку и экранируют потолок топки наполовину.
  4. Правого бокового, исполненного из 97 аналогичных фрагментов. Схема соединения схожа с предыдущей.

Конвективная шахта расположена в вертикальном газоходе. Она состоит из 5 частей:

  • правой и левой боковых стенок;
  • задней поверхности;
  • правого и левого потолочного экрана.

Блоки (топочный и конвективный) имеют отдельные опоры.

Конструкция КВГМ-100

Судя по фото, размещенном ниже, КВГМ-100 снаружи напоминает призму.

У агрегата отсутствует каркас. Вместо него оборудование имеет облегченную обмуровку непосредственно по трубам. Термоизоляция исполнена из волокнистых материалов высокого качества, спрятанных под металлической обшивкой.

Площадки для технического обслуживания оборудования закрепляют на отдельные конструкции, которые опираются на агрегат.

Технические характеристики

Важно! Данные агрегаты имеют два режима работы: основной и пиковый. При первом температура на входе составляет 70 °С, при втором – 110 °С.

Техническими параметрами котлов КВГМ-100 являются:

  • расход мазута – 11 540 кг/ч, газа – 12 510 м³/ч;
  • объем камеры сгорания – 388 м³;
  • рабочее давление – 10 кгс/см²;
  • тепловая мощность – 100 Гкал/ч;
  • поверхность нагрева – 2 386 м²;
  • гидравлическое сопротивление: от 1,2 в пиковом режиме до 2,8 кгс/см² в основном;
  • температура газа – от 138 до 180 °С;
  • КПД составляет от 91,3 до 92,7 %.

Характеристики КВГМ-100

Не забывайте! Если при основном режиме расход воды составляет 1 236 т/ч, то в пиковом этот показатель увеличивается вдвое.

Базовая комплектация

Оборудование поставляется с 3 газомазутными горелками РГМГ-30. Они крепятся на воздушный короб.

Помимо горелок, в комплект поставки входят:

  • дымосос;
  • газовый короб;
  • бункер;
  • конвективный блок;
  • вентилятор;
  • газоимпульсная очистка (ГИО);
  • топочный блок;
  • лестницы и площадки для обслуживания.

Комплектация КВГМ-100

Котел снабжен следующей арматурой:

  • 7 клапанами;
  • 24 вентилями;
  • 6 задвижками;
  • запально-защитными устройствами (ЗЗУ).

Для контроля за работой котла поставляются различные устройства.

К регистрирующим и показывающим относят приборы:

  • измерения температуры воды;
  • расхода газа и мазута;
  • температуры уходящих газов.

Дополнительными можно назвать устройства, отслеживающие расход воздуха и работу факела в топке. В их числе оборудование, контролирующее положение направляющих дымососа и вентилятора, – показывающие приборы.

Котел КВГМ-100

Кроме того, котел комплектуется устройствами измерения гидравлического сопротивления тракта, содержания кислорода в дымовых газах и температуры подшипников дымососа. Их называют регистрирующими.

Преимущества и недостатки

Данный образец часто используется в газовом хозяйстве, поскольку имеет целый ряд достоинств. Среди преимуществ производитель отмечает:

  1. Использование двух видов топлива: газа или мазута.
  2. Возможность установки в сейсмически опасных районах.
  3. Монтаж с закрытыми системами теплоснабжения, имеющими принудительную циркуляцию воды.
  4. Высокую производительность.
  5. Горизонтальную компоновку.
  6. Простой краткосрочный монтаж.
  7. Доступность приобретения запасных частей вместо вышедших из строя.
  8. Пониженный уровень выброса вредных веществ.
  9. Долговечность.
  10. Возможность дополнительного монтажа генератора ударных волн.
  11. Автоматику, снижающую риски сбоев при любых внешних раздражителях.

Отопительные котлы имеют недостатки. Из основных отмечаются сбои в работе ротационных горелок, когда пламя смещается к боковой стене топки. Это приводит к замедлению процесса сгорания мазута, что влечет за собой неравномерность температур конвективной шахты.

Минусом также является подверженность узлов коррозий. Проблема такого рода вынуждает постоянно контролировать части оборудования на предмет появления ржавчины. Помимо визуального обследования, необходимо проводить гидравлические испытания. При обнаружении проблемных очагов только своевременная реконструкция продлит бесперебойную работу агрегата.

Дополнительные рекомендации

При использовании мазута оборудование должно функционировать по прямоточной схеме. В этом случае жидкость подводят к топочному блоку, а отводят из конвективной поверхности.

При эксплуатации на газе агрегат работает в обратном порядке. Воду подводят к конвективному блоку, а отводят от топочного.

Важно! Монтаж производят на фундаменте. Можно использовать пьедестал от предыдущего котла.

Котел КВГМ – долговечный образец с отличными техническими характеристиками, имеющий максимум преимуществ и минимум недостатков. Однако высокого КПД можно добиться только при обеспечении стабильного равномерного горения факелов.

Читайте также: