СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА (ОБОГРЕВА) КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ ЭКРАННЫХ СЕКЦИЙ
METHOD FOR ENLARGING HEATING SURFACE OF BOILER PLANT BY CHANGING WATER WALL SECTION DESIGN

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котлах для увеличения поверхности нагрева (обогрева) котельной установки, находящейся под воздействием продуктов сгорания газообразного, жидкого и твердого топлива.
Известны способы увеличения поверхностей нагрева котлов, заключающиеся в том, что при ремонте заменяются части поверхностей нагрева котлов, вынимаются старые блоки и вставляются новые (см., например, патент РФ 2219434, опубл. 20.12.2003).
Прототипом изобретения является водогрейный котел по а.с. СССР 1756745, опубл. 23.08.1992, в котором обеспечивается возможность монтажа, ремонта и замены части поверхности нагрева за счет автономной циркуляции воды в этих поверхностях нагрева.
Недостатком известных аналогов является их не высокая теплопроизводительность из-за низкой степени утилизации тепла продуктов сгорания.
Задачей изобретения является разработка способа увеличения поверхности нагрева, находящейся под воздействием продуктов сгорания, образующихся при сжигании топлива в котле.
Для решения поставленной задачи предложен способ увеличения поверхности нагрева (обогрева) котельной установки путем изменения конструкции экранных секций, который осуществляется тем, что изготавливают две экранные секции, приваривая к секциям полукалачи, останавливают работу котельной установки, останавливают работу циркуляционного насоса, дают котлу остыть в течение 2-3 суток, сливают теплоноситель (воду) из секций котла, отстыковывают калачи, соединяющие коллектора экранной секции с экранно-циркуляционной секцией, разбирают верхнюю часть обмуровки котла, извлекают экранные секции из топочного объема, устанавливают на их место изготовленные экранные секции на место извлеченных, соединяют коллектора секции калачами, восстанавливают обмуровку верхней части котла.
При работе котла с усовершенствованными секциями (к которым приварены калачи) повышается температура теплоносителя, уменьшаются потери тепловой энергии с уходящими газами. Повышение температуры теплоносителя (воды) позволяет уменьшить нагрузку горелок, работающих на газообразном и жидком топливе, и количество твердого топлива, т.е. имеет место уменьшение расхода газообразного, жидкого и твердого топлива.
В штатном режиме работы котельной установки одной из основных задач является как можно более полное использование теплоты продуктов сгорания топлива. Для того, чтобы уменьшить температуру продуктов сгорания, необходимо увеличить поверхность нагрева (обогрева) котельной установки.
Поверхностью нагрева (обогрева) котельной установки называется поверхность, омываемая с одной стороны теплоносителем (водой), а с другой стороны - продуктами сгорания газообразного, жидкого и твердого топлива.
В изобретении рассматривается возможность увеличения поверхности нагрева (обогрева), находящейся под воздействием продуктов сгорания топлива.
На фиг.1 представлены экранные и экранно-циркуляционные секции котла.
На фиг.2 представлен вид экранных секций котла после приваривания к ним полукалачей.
На Фиг.1 и Фиг.2 обозначено:
1 - Экранно-циркуляционная секция;
2 - Экранная секция до изменения ее конфигурации;
3 - Коллекторы;
4 - Экранная секция измененной, дополненной конфигурации;
5 - Приваренные к экранной секции полукалачи.
В штатном режиме теплоноситель (вода) находится под воздействием продуктов сгорания в двух экранных - 2 и двух экранно-циркуляционных секциях 1 (см. фиг.1).
Секции 1 и 2 через коллекторы 3 соединены между собой калачами. Циркуляция теплоносителя обеспечивается работой циркуляционных насосов.
Задача по увеличению поверхности нагрева (обогрева) котельной установки осуществляется следующим образом:
а) изготавливают две экранные секции, приваривая к экранным секциям 2 полукалачи 5, как это показано на фиг.2. Полукалачи можно использовать заводского изготовления, а можно изготовить самостоятельно при наличии трубогиба;
б) останавливают работу котельной установки;
в) останавливают работу циркуляционного насоса и дают котлу остыть в течение 2-3 суток;
г) сливают теплоноситель (воду) из секций котла, отстыковывают калачи, соединяющие коллектора 3 с экранной секцией 2 и экранно-циркуляционно-экранной секцией 1;
д) разбирают верхнюю часть обмуровки котла;
ж) извлекают экранные секции 2 из топочного объема;
з) устанавливают изготовленную по пункту «а» экранные секции 4 на место извлеченных по п.ж;
е) соединяют коллектора секции 1 и 2 калачами;
и) восстанавливают обмуровку верхней части котла.
Примечание: дальнейшие операции выполняются в штатном порядке.
До выполнения работ по п.п. а-ж длина экранной секции составляет 300 см, а после выполнения этих операций ее длина составит
L=nR×7=3,14×25×7=549,50 см,
где n=3,14
R=25 см
7 - количество приваренных калачей.
При таком выполнении, при одинаковом диаметре труб, из которых выполнены секции, поверхность обогрева (нагрева) экранной секции увеличивается почти в два раза.
Практическое использование данного изобретения не вызывает затруднений и больших материальных затрат, потому что в любой котельной с 3-4 эксплуатируемыми котлами обязательно есть запасной набор из 2-х экранных секций и 2-х экранно-циркуляционных.
После выполнения работ по способу температура уходящих газов - продуктов сгорания - уменьшается на 30-35°C, а температура теплоносителя (воды) повышается на 20-25°C, а расход газообразного, жидкого и твердого топлива уменьшается на 12-15% при прочих равных условиях.