Паровые котлы

Паровой котел

Официальной датой изобретения парового котла принято считать 14 июня 1699 года. В этот день английский механик Томас Севери представил мировому научному сообществу прототип парового котла. Это был паровой насос, с помощью которого он планировал осушать воду в шахте. Он был пока не способен заставить двигаться машины и механизмы, но явился основой для парового котла.

Первую в мире установку с паровым котлом, которая приводила в движение заводские механизмы, сконструировал русский Иван Иванович Ползунов в 1766 году.

Паровой котел в современном понимании — это устройство, которое использует теплоту от сгорания органического топлива для превращения воды в пар с заданными параметрами. В дальнейшем энергию пара применяют в паровых турбинах, инжекторах, пароструйных приборах, а также для различных других технологических нужд предприятий. Самые малые из современных паровых котельных агрегатов работают на небольших предприятиях (некоторые, до сих пор, в старых в жилых домах, в коммунальном секторе) и производят до 100 кг пара/час при давлении 0,1 МПа. Самые большие работают на крупных промышленных предприятиях и тепловых электрических станциях и вырабатывают до 4,5 тысяч тонн при давлении до 28 МПа (и более).

Характеристики паровых котлов

Виды паровых котлов

По сфере применения паровые котлы бывают:

Промышленные паровые котлы применяют для снабжения паром и горячей водой (через теплообменные системы) технологических процессов на производстве. Это может быть сушка, ректификация, варка и др. Основный вид, и самый распространённый это энергетические паровые котлы, которые устанавливаются на тепловых электростанциях, для генерации перегретого пара для паровых турбин, с последующей генерацией электрической энергии. Небольшое количество паровых установок обеспечивают теплом, горячей водой, через пароводяные теплообменники, старые жилые дома и учреждения, это отопительные котлы. Использование для этих целей паровых котлов, не совсем обосновано, так как использовать насыщенный пар в качестве теплоносителя для коммунальных систем не рационально, в основном для этих целей используют именно водогрейные котлы.

В зависимости от относительного расположения продуктов горения и воды (водяного пара) в агрегате выделяют:

Котельные агрегаты, в которых продукты горения движутся внутри труб, а вода — поверх труб, но внутри замкнутого объема, называют газотрубными или жаротрубно-дымогарными (иногда просто жаротрубными). Обратное расположение характерно для водотрубных котлов — вода, согласно гидравлической схеме, двигается по трубам, а дымовые газы омывают их снаружи.

Жаротрубная конструкция котлов появилась еще в 19 веке. Такие котельные агрегаты были просты в обслуживании, имели повышенную теплоаккумулирующую способность и малую чувствительность к качеству воды. В то же время они были тяжелыми и металлоемкими, имели ограниченную мощность и значительный размер, и были рассчитаны на не большое избыточное давление. Жаротрубные (газотрубные) котлы сыграли большую роль в развитии паровозных теплосильных установок, нашли применение при использовании отходящих газов мартеновских печей и нагревательных колодцев прокатных станов. Сейчас эксплуатация паровых котлов жаротрубной конструкции в энергетическом секторе существенно ограничена. Котлы подобной конструкции разрабатываются и производятся больше для коммунального сектора, и применяются в основном в малой энергетике. Они обеспечивают теплом и/или паром жилые дома, и небольшие предприятия, где не требуется пар высоких параметров.

Большую часть рынка паровых котлов сегодня занимают конечно котлы с водотрубной конструкцией. У современных водотрубных паровых котлов развитая система конвективных пучков и экранных труб заполнена водой и обогревается с внешней стороны топочными газами. В них многократно увеличена поверхность нагрева, которую выполняют из труб малого диаметра, плотно заполняющих газоходы, тем самым интенсифицируя теплообмен. Конструкция водотрубных паровых котлов допускает значительное повышение давления пара (до 25,0 МПа), они менее металлоемкие нежели жаротрубные (удельный расход металла — на 1 тонну пара/час приходится примерно 3,5 тонны металла). Металлоёмкость водотрубных котлов в отличии от жаротрубных отличается в 2,4 раза, при равной теплопроизводительности, и не в пользу жаротрубных.

Водотрубные котлы в свою очередь бывают:

Устройство паровых котлов с естественной циркуляцией предполагает наличие барабана — специальной емкости, наполненной наполовину водой, и системы опускных и подъемных труб, в которых циркулирует вода и пароводяная смесь. В барабане осуществляется сепарация пара из пароводяной смеси.

В прямоточных котлах нет естественной циркуляции воды внутри циркуляционного контура, в таких котлах отсутствуют барабаны, ее прокачивают с помощью питательного насоса сначала через экономайзер, затем — испарительные поверхности и в конце — через пароперегреватель. Прямоточные котлы могут работать на сверхкритичных величинах давления.

Движение рабочей среды в барабанных котлах может происходить как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

Рисунок 1 - котел барабанный с естественной циркуляцией; 2 - с принудительной циркуляцией; 3 – прямоточный котел

Работа парового котла с естественной циркуляцией основана на разнице плотности пара и воды. Пароводяная смесь, более легкая и менее плотная, чем вода, поднимается вверх по подъемным обогреваемым трубам кипятильного пучка, или экрана топочной камеры, в верхний барабан. Ее вытесняет более плотная и соответственно более тяжелая вода, которая опускается по опускным трубам. В водотрубных конструкциях с принудительной циркуляцией вода и пароводяная смесь в циркуляционном контуре, двигается с помощью специального циркуляционного насоса.

Устройство водотрубных паровых котлов различается.  По конструкции выделяют:

Вертикально-водотрубные котлы с естественной циркуляцией бывают следующих серий: котлы типа Е, паровые котлы КЕ, газовые котлы ДЕ, котлы ДСЕ и ДКВр. В нашей линейке «Биобойлер» представлены котлы Е, КЕ и ДКВр. ДКВр — это одна из первых разработок «Бийского котельщика» («Бийского котельного завода») и ЦКТИ. Устройство паровых котлов типа ДКВр, Е и КЕ во многом похоже. Два горизонтально расположенных барабана соединяются кипятильными трубами. По передним из них, расположенным ближе к топке, пароводяная смесь поднимается в верхний барабан. Здесь пар отделяется от воды и выводится за пределы парового котла. Прошедшая через экономайзер вода поступает в верхний барабан, смешиваясь с общим объемом воды, опускается по задним кипятильным трубам (или трубопроводам) парового котла.  Котлы КЕ более современны, не нуждаются в тяжелой обмуровке и имеют более плотный шаг труб, что существенно повышает их эффективность, за счет более высокого коэффициента теплопередачи. Котлы Е имеют паропроизводительность до 1 тонны в час.

В зависимости от паропроизводительности трубная система котла серии ДВКр и КЕ может иметь отличия в устройстве объема топочной камеры.

Рисунок 2 – конструктивные особенности трубной системы котлов ДКВр 2,5–6,5т. пара/час, котла 10,0 т. пара/час, и котла 20,0 т. пара/час

В зависимости от способа выхода дымовых газов различают котлы:

Ключевые характеристики любой котельной установки — это паропроизводительность, давление пара и температура уходящих газов

Абсолютное давление пара – важный критерий, по которому выделяют котельные агрегаты:

По паропроизводительности паровые котлы делятся на установки:  

Паровые котлы работают на самых различных видах топлива:

Котлы, которые могут использовать несколько видов топлива называют многотопливными.

Вода для паровых котлов очищается от минералов и солей, чтобы во время кипения трубы котла не забивались отложениями солей жесткости. Поэтому для паровых котлов используют химически очищенную, в идеале дистиллированную воду.

Типоразмер котла обозначается или расшифровывается в такой последовательности:

Cерия «Биобойлер»

«Барнаулэнергомаш» выпускает линейку паровых котлов серии «Биобойлер». Серия «Биобойлер» — это котлы улучшенными экономическими и экологическими показателями.

Экономически выгодные

Использование собственных отходов в качестве топлива и получение пара для промышленных нужд само по себе является выгодным. Но и сама конструкция котлов на щепе серии «Биобойлер» от компании «Барнаулэнергомаш» имеет уникальную эффективную технологию сжигания биотоплива, которая позволяет существенно экономить топливо, за счет более высокого КПД котельной установки.

Суть технологии заключается в совместном применении двух способов сжигания топлива — слоевом и вихревом. Крупные части горят на решетке топочного устройства, а мелкие догорают в вихре в топочной камере. Для организации аэродинамики топочную камеру оснащают соплами острого дутья. Данное техническое решение позволяет снизить химический и механический недожог топлива, и, как следствие, по максимуму использовать всю заложенную в топливе энергию.

Преимущества топки ТНФГ

Для организации слоевого сжигания паровые котлы серии «Биобойлер» оборудуют топками наклонного форсированного горения ТНФГ, которые также являются собственной разработкой «Барнаулэнергомаш» (патент № 2723268(13)C1). Их оригинальная конструкция предполагает наличие наклонного колосника, позволяющего дополнительно просушивать влажное биотопливо и независимую работу питателя, дающего возможность регулировать расход топлива и свести к минимуму недожог.

По внутренним стенкам в нижней части топки, котел обкладывается шамотным кирпичом, образующим «пояс розжига», он отражает и дополнительно аккумулирует тепло в топке. Пеллетные котлы на щепе «Биобойлер» также комплектуются системами возврата и уноса (СВУ), они помогают вернуть несгоревшие частицы, вынесенные за пределы топочной камеры. Для подачи теплого воздуха в топку и устанавливают воздухоподогреватели.

Использование разработанной инженерами «Барнаулэнергомаш» технологии сжигания топлива и вспомогательного периферийного котельного оборудования помогает:

То есть «Биобойлер» – экономичные паровые котлы на биотопливе, которые работают на практически бесплатном топливе, при этом решают проблему утилизации отходов, освобождают окружающую среду от загрязнения и делают это максимально экологично. 

Цена котлов серии Е

Если Вас заинтересовали паровые котлы на щепе, пеллетные паровые котлы и паровые котлы на других видах биотоплива производства «Барнаулэнергомаш», вы можете обратиться к нашему менеджеру. Окончательная цена на товар различается в зависимости от комплектации, запросов и потребностей клиента.

Чтобы купить паровой котел на щепе, купить пеллетный паровой котел или паровой котел на других видах биотоплива серии «Биобойлер» можно:

1. Позвонить по номеру 8-800-550-57-70.

2. Оставить заявку на сайте, и наш менеджер перезвонит.

3. Написать на нашу электронную почту.