7. ВЫСОКОНАПОРНЫЕ ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Высоконапорные парогенераторы (ВПГ) предназначены для работы в составе паро­газовых установок (ПГУ), в том числе с внутрицикловой газификацией топлива.

ВПГ-600 и ВПГ-655 предназначены для выработки перегретого пара при работе с паровыми турбинами Т-180/210-130 и К-210-130. Уходящие из ВПГ газы используются в газотурбинных агрегатах типа ГТЭ-45.

Завод-изготовитель - ПО «Красный котельщик».

ВПГ относятся к разряду новой техники (разрабатываются впервые).

7.1. Высоконапорный парогенератор ВПГ-655-13,8-545

Высоконапорный парогенератор ВПГ-655-13,8-545 производительностью 655 т/ч, давлением 13,8 МПа, температурой перегрева пара 545/545 °С с дополнительной камерой сгорания (ДКС) предназначен для работы в составе ПГУ мощностью 250 МВт с внутри­цикловой газификацией твердого топлива с паровой турбиной - Т-180/210-130 или К-215- 130 и газотурбинным агрегатом ГТЭ-45-2.

Высоконапорный парогенератор и дополнительная камера сгорания предназначены для работы на низкокалорийном генераторном газе (НКГ), а также резервном топливе (жидкое газотурбинное или природный газ). Низкокалорийный генераторный газ с низшей теплотой сгорания не менее 3800 кДж/м³ вырабатывается из твердого топлива (угля) вы­соконапорным генератором газа ГГПВ-100-20, входящим в состав парогазовой установки.

Газогенерирующая установка имеет в своем составе собственно газогенератор с кон­вективной шахтой, газоохладитель и газонагреватель. Газогенератор ГГПВ-100-20 пред­назначен для выработки низкокалорийного газа и энергетического пара в испарительных и экономайзерных поверхностях нагрева, расположенных в газогенераторе и включенных параллельно соответствующим поверхностям ВПГ.

Испарительные поверхности нагрева газогенерирующей установки имеют собствен­ный контур принудительной циркуляции, замыкающийся на свой барабан и передающий сухой насыщенный пар на перегрев в ВПГ-655-13,8-545.

В испарительных поверхностях нагрева газогенерирующей установки вырабатывает­ся до 40 % испарительного тепла. В составе ПГУ-250 содержится два комплекта газогене- рирующего оборудования и принадлежащих ему систем и устройств.

Высоконапорный парогенератор одновременно генерирует пар для газотурбинной установки и продукты сгорания для газотурбинной части.

ВПГ-655-13,8-545 выполнен в дубль-блочном исполнении (двухкорпусном), рабо­тает под высоким давлением продуктов сгорания (рис. 117, 118).

Каждый корпус, имеющий П-образную компоновку цилиндрических корпусов, включает в свой состав: топочную камеру, соединительный газоход, конвективную шахту, отдельно стоящую дополнительную камеру сгорания и газоход, соединяющий конвектив­ную шахту с дополнительной камерой сгорания.

Кроме этого, за газовой турбиной (по ходу газов) расположены: поверхности нагре­ва ВПГ, работающие под атмосферным давлением газов: входной пакет промперегрева­теля, экономайзер первой ступени, экономайзер второй ступени (газоводяной подогрева­тель высокого давления (ГВПВД), включенный параллельно ПВД), экономайзер третьей ступени (газоводяной подогреватель низкого давления (ГВПНД), включенный параллель­но ПНД). Часть испарительных и экономайзерных поверхностей нагрева располагается в газогенерирующей установке. Испарительные поверхности нагрева топочных камер и до­полнительных камер сгорания имеют многократную принудительную циркуляцию, под­ключаемую к двум барабанам-сепараторам (по одному барабану на каждый корпус ВПГ и по три циркуляционных насоса).

ьо м

Топочная камера представляет собой экранированный в плане восьмигранник с диа­метром вписанной окружности 2,64 м, установленный в силовой цилиндрический корпус диаметром 3,8 м. На неэкранированном поду топочной камеры установлены 10 горелок для резервного топлива на высоте 3 м от пода. В плане, тенгенциально к воображаемой окружности установлены четыре неэкранированных предтопка для обеспечения поджига­ния низкокалорийного газа внутри предтопков и последующего его сжигания в топочном объеме. В верхней части топки располагаются радиально 16 испарительных ширм, вклю­ченных по среде параллельно экранам. Экраны топки выполнены из газоплотных панелей из труб 0 50х5 мм с шагом 64 мм.

За экранами топочной камеры расположен горообразный соединительный газоход (внутри силового корпуса которого установлены экраны первой ступени пароперегревате­ля), предназначенный для направления продуктов сгорания из топочной камеры в конвек­тивную шахту. Конвективная шахта представляет собой вертикальный экранированный трубами пароперегреватель второй ступени и представляет параллелепипед, установлен­ный в силовой цилиндрический корпус с диаметром 3,8 м.

Экранирование стен трубной части соединительного газохода и конвективной шахты вы­полнено газоплотным из плавниковых труб. Внутри экранированного газохода конвек­тивной шахты то ходу газов сверху вниз установлены выходные пакеты первичного и вторичного пароперегревателя (аустенитные). В нижней части конвективной шахты раз­мещена неэкранированная приемная камера для поворота и направления продуктов сгора­ния с температурой 700 °С в дополнительную камеру сгорания через специальный неэк- ранированный сильфонный газоход.

Дополнительная камера сгорания представляет собой цилиндрический силовой корпус диаметром 3,8 м, внутри нижней части которого размещены испарительные по­верхности нагрева, включенные в контур принудительной циркуляции параллельно испа­рительным поверхностям топки.

На днище силового корпуса и на неэкранированном поду камеры сгорания распо­ложены подовые горелки. Горелки предназначены для сжигания НКГ, выработки пара в испарительных экранах и для подогрева продуктов сгорания из конвективной шахты ВПГ до температуры, необходимой для газовой турбины ГТЭ-45-2.

Экраны дополнительной камеры сгорания выполнены газоплотными из плавнико­вых труб.

Газоход от экранов дополнительной камеры сгорания до входа в газовую турбину выполнен из аустенитных сталей.

Экономайзерные поверхности нагрева расположены в газовом тракте низкого дав­ления, т. е. в газоходе газовая турбина - дымовая труба.

Регулирование температуры перегретого пара производится впрыском питательной воды. Регулирование температуры промперегрева осуществляется впрыском воды из про­межуточной ступени питательного насоса, избытком воздуха. Для ВПГ-655-13,8-545 в ка­честве вентилятора и воздухоподогревателя одновременно применяется компрессор газо­турбинной установки ГТЭ-45-2. Обмуровка ВПГ выполнена в виде изоляции на силовых корпусах. Изоляция газоходов экономайзера обшита металлическим листом. Силовые корпуса установлены на специальном каркасе при помощи внешних опор. Экономайзер- ные поверхности имеют самостоятельный каркас.

ВПГ-655-13,8-545 снабжен площадками и лестницами, а также необходимой арма­турой, устройствами для отбора пара и воды, а также контрольно-измерительными прибо­рами и средствами автоматизации и тепловой защиты технологических процессов.

Основные характеристики ВПГ и поверхностей нагрева даны ниже.

В качестве комплектующего оборудования в состав ВПГ входит электроциркуля­ционный насос ЭЦН-4А производства ЛПО «Пролетарский завод».

Паропроизводительность, т/ч

Давление, МПа (кгс/см²):

пара высокого давления

пара промперегрева Температура, °С:

 

7.2. Высоконапорный парогенератор ВПГ-600-13,8-545

Высоконапорный парогенератор ВПГ-600-13,8-545 предназначен для работы в со­ставе ПГУ мощностью 250 МВт с паровыми турбинами К-210-130 или Т-175-130 и газо­турбинным агрегатом ГТ-45-850. ВПГ одновременно гарантирует пар для паротурбинной части установки и продукты сгорания для газотурбинной части.

Высоконапорный парогенератор предназначен для сжигания в нем попутного нефтя­ного, природного газа и жидкого малозольного (газотурбинного) топлива.

Высоконапорный парогенератор ВПГ-600-13,8-545 выполнен в двухкорпусном сим­метричном исполнении (в дубль-блочном исполнении), работает под высоким давлением газов (рис. 119). Каждый корпус, имеющий П-образную компоновку цилиндрических корпусов, включает в свой состав: топочную камеру, соединительный газоход, конвектив­ную шахту, отдельно стоящую дополнительную камеру сгорания и газоход, соединяющий конвективную шахту с дополнительной камерой сгорания. Кроме того, за газовой турби­ной по ходу газов располагаются поверхности нагрева, работающие под атмосферным давлением газов, экономайзер первой ступени, экономайзер второй ступени (газоводяной подогреватель высокого давления, включенный параллельно ПВД), экономайзер третьей ступени (газоводяной подогреватель низкого давления, включенный параллельно ПНД).

Испарительные поверхности нагрева топочных камер и дополнительных камер сго­рания имеют многократную принудительную циркуляцию, подключаемые к двум бараба- нам-сеператорам по одному на каждый корпус ВПГ и по три циркуляционных насоса.

Топочная камера представляет собой вертикальный, экранированный в плане вось­мигранник с диаметром вписанной окружности 2,64 м, установленный в силовой цилинд­рический корпус с внутренним диаметром 3,8 м. На неэкранированном поду топочной ка­меры установлены 10 горелок. В верхней части топки располагаются радиально 16 испа­рительных ширм, включенных в среде параллельно экранам. Экраны топки выполнены в виде газоплотных панелей из труб 0 50х5 мм с шагом 64 мм. За экранами топочной каме­ры расположен торообразный соединительный газоход, внутри силового корпуса которо­го установлены экраны первой ступени пароперегревателя, и предназначен для направле­ния продуктов сгорания из топочной камеры в конвективную шахту.

Конвективная шахта представляет собой вертикальный экранированный параллеле­пипед, установленный в силовой цилиндрический корпус с диаметром 3,8 м.

Экранирование трубной части конвективной шахты, как и соединительного газохо­да, выполнено газоплотным из плавниковых труб. Внутри экранированного газохода кон­вективной шахты по ходу газов сверху вниз установлен выходной пакет пароперегревате­ля высокого давления (аустенитный). За ним установлен выполненный одной ступенью
вторичный пароперегреватель (из труб 0 60х5 мм - аустенитный). В нижней части кон­вективной шахты размещены неэкранированная приемная камера для поворота и направ­ления продуктов сгорания с температурой 700 °С в дополнительную камеру сгорания че­рез специальный неэкранированный сильфонный газоход.

Дополнительная камера сгорания представляет собой цилиндрический силовой кор­пус диаметром 3,8 м, внутри нижней части которого размещены испарительные поверхно­сти нагрева, включенные в контур принудительной циркуляции параллельно испаритель­ным поверхностям топки.

 

На днище силового корпуса и на неэкранированном ходу камеры расположены ходо­вые горелки. Горелки предназначены для сжигания природного газа выработка пара в ис­парительных экранах и для подогрева продуктов сгорания из конвективной шахты ВПГ до температуры, необходимой для газовой турбины ГТ-45-850.

Экраны дополнительной камеры сгорания выполнены газоплотными из плавниковых труб. Газоход от экранов дополнительной камеры сгорания до входа в газовую турбину выполнен из аустенитных сталей. Экономайзерные поверхности нагрева расположены в газовом тракте низкого давления, т. е. в газоходе газовая турбина - дымовая труба.

Регулирование температуры перегретого пара производится впрыском питательной воды. Регулирование температуры промперегрева осуществляется впрыском воды из про­межуточной ступени питательного насоса, избытком воздуха. Для ВШ -600-13,8-545 функции вентилятора и воздухоподогревателя выполняет компрессор газотурбинной ус­тановки ГТ-45-850. Обмуровка ВПГ выполнена в виде изоляции на силовых корпусах. Изоляция газоходов экономайзера обшита металлическим листом. Силовые корпуса уста­новлены на специальном каркасе при помощи внешних опор. Экономайзерные поверхно­сти имеют самостоятельный каркас. ВПГ-600-13,8-545 снабжен площадками и лестница­ми, а также необходимой арматурой, устройствами для отбора пара и воды, а также кон­трольно-измерительными приборами и средствами автоматизации и тепловой защиты тех­нологических процессов.

Техническая характеристика ВПГ и поверхностей нагрева приведена ниже.

В качестве комплектующего изделия в состав ВПГ входят электроциркуляционный насос ЭЦН-4А.

Технические характеристики

Паропроизводительность, т/ч Давление пара, МПа (кгс/см²): высокого давления промперегрева Температура, °С:

газов за ВПГ (ДКС) перегрева пара высокого давления пара промперегрева питательной воды уходящих газов

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.   Сидельковский, Л. Н. Котельные установки промышленных предприятий / Л. Н. Сидельковский, В. Н. Юренев. М.: Энергоатомиздат, 1988. 528 с.

2.   Бордюков, А. П. Тепломеханической оборудование тепловых электростанций / А. П. Бордюков, Л. Д. Гинзбург-Шик. М.: Энергия, 1978. 272 с.

3.   Белинский, С. Я. Энергетические установки электростанций / С. Я. Белинский, Ю. М. Липов. М.: Энергия, 1974. 304 с.

4.  Мейкляр, М. В. Паровые котлы электростанций / М. В. Мейкляр. М.: Энергия, 1974. 255 с.

5.   Ковалев, А. П. Парогенераторы / А. П. Ковалев, Н. С. Лелеев, Т. В. Виленский. М.: Энергоатомиздат, 1981. 374 с.

6.   Паровые котлы большой мощности. Отраслевой каталог 20-90-07. М.: Минтяж- маш, 1990. 160 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                               3

1. УСТРОЙСТВО КОТЛОАГРЕГАТОВ                                                      4

1.1. Устройство котлоагрегатов с естественной циркуляцией                  4

1.2. Устройство прямоточных котлоагрегатов                                           6

1.3. Устройство котлов, работающих под наддувом                                 8

1.4. Компоновка котельных агрегатов                                                        8

2.  КОНСТРУКЦИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОТЛОАГРЕГАТОВ         10

2.1.  Топки для сжигания пылевидного топлива                                        10

2.1.1.  Циклонные топки                                                                   12

2.1.2.  Устройства для удаления шлака                                           14

2.2.  Топки для сжигания жидкого и газообразного топлива                    15

2.3.  Барабаны, устройства для сепарации пара от влаги,

ступенчатое испарение                                                                               16

2.4.  Экраны (радиационная часть)                                                            21

2.4.1.  Экраны котлоагрегатов с естественной циркуляцией         21

2.4.2.  Экраны (радиационная часть) прямоточных котлоагрегатов 23

2.4.3.  Радиационная часть котлоагрегатов, работающих

под наддувом                                                                                   25

2.5.  Пароперегреватели                                                                             26

2.5.1.  Регулирование температуры первичного пара                     29

2.5.2.  Регулирование температуры промежуточного пара            30

2.6.  Водяные экономайзеры                                                                       31

2.7.  Воздухоподогреватели                                                                       33

2.7.1.  Трубчатый воздухоподогреватель                                        33

2.7.2.  Регенеративный воздухоподогреватель                                33

2.8.  Каркасы                                                                                               34

2.9.  Обмуровка. Гарнитура. Арматура                                                     37

2.10. Устройства для наружной очистки поверхностей нагрева             40

3.  ПРЕДПРИЯТИЯ-ИЗГОТОВИТЕЛИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ        42 3.1 Производственное объединение «Красный котельщик»                                  42

3.2.  Подольский машиностроительный завод (ЗиО)                                52

3.3.  Производственное объединение «Сибэнергомаш»                           56

4.  ПАРОВЫЕ КОТЛЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО

ОБЪЕДИНЕНИЯ «КРАСНЫЙ КОТЕЛЬЩИК»                                        62

4.1.  Котел Пп-3950-25-545/542 ГМН (ТГМП-1202)                                62

4.2.  Котел Пп-2650-25-545/542 ГМН (ТГМП-204ХЛ)                             66

4.3.  Котел Пп-2650-25-545/542 ГМ (ТГМП-806ХЛ)                                70

4.4.  Котел Пп-2650-25-545/542 Г (ТГП-805СЗ)                                       73

4.5.  Котел Пп-2650-25-545/542 КТ (ТПП-804)                                         77

4.6.  Паровые котлы Кп-1000-25-454/542 ГМН

(ТГМП-344СО, ТГМП-344А, ТГМП-344АС, ТГМП-344АСО)                 81

4.7.  Паровые котлы Еп-670-13,8-545 ГМН (ТГМЕ-206, ТГМЕ-206ВСО, ТГМЕ-206ДВСО, ТГМЕ-206АСО,

ТГМЕ-206 БСО, ТГМЕ-206ХЛ)                                                                  85

4.8.     Котлы                   Еп-670-13,8-545 КДТ (ТПЕ-214СЗХЛ, ТПЕ-214А)      89

4.9.  Котлы Еп-670-13,8-545 КГТ (ТПГЕ-215, ТПЕ-215СЗ,

ТПЕ-215, ТПЕ-215АС, ТПЕ-215БС)                                                              93

4.10.  Котел Еп-670-13,8-545 БТ (ТПЕ-216)                                                          99

4.11.  Котел Е-500-13.8-560 ГМН (ТГМЕ-464)                                                    103

4.12.  Котел Е-500-13,8-560 ГМВН (ТГМЕ-428)                                                 106

4.13.  Котел Е-500-13,8-560 КДТ (ТПЕ-430)                                                       110

4.14.  Котел Е-500-13.8-560 ГДТ (ТПГЕ-431)                                                     113

4.15.  Котел Е-500-13.8-560 БВЖ (ТПЕ-427)                                                       117

4.16.  Котел Е-400-13,8-560 КДТ (ТПЕ-429)                                                       121

5.  ПАРОВЫЕ КОТЛЫ ПОДОЛЬСКОГО МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА (ЗиО)       125

5.1.  Котел Пп-2650-25-545/542 БТ (П-67)                                                          125

5.2.  Котел Пп-1650-25-545/542 КТ (П-57Р)                                                        129

5.3.  Котел Пп-1650-25-545/542 БТ (П-75)                                                          133

5.4.  Котел Пп-1650-25-545 КТ (П-76)                                                                 137

5.5.  Котел Пп-1650-25-545 БТ (П-78)                                                                 140

5.6.  Котел Пп-1150-13,8-545 Г (П-77)                                                                 144

5.7.  Котел Пп-1000-25-545/542 БГТ (П-64-3)                                                     149

5.8.  Котел Пп-1000-25-545/542 Г (П-74)                                                             153

5.9.  Котел Пп-660-13,8-545 ДТ (П-65)                                                                157

5.10.  Котел Еп-670-13,8-545 ДТ (П-62)                                                               161

6.  ПАРОВЫЕ КОТЛЫ ПО "СИБЭНЕРГОМАШ"                                                165

6.1.  Котел Еп-690-13,8-540 КТ (БКЗ-690-140)                                                   165

6.2.  Котел Еп-670-13,8-545 БТ (БКЗ-670-140-3)                                                169

6.3.  Котел Е-500-13,8-560 БТ (БКЗ-500-140-1)                                                  172

6.4.  Котел Е-420-13,8-560 ГМН (БКЗ-420-140НГМ-4)                                      176

6.5.  Котел Е-420-13,8-560 БЖ (БКЗ-420-140 ПТ-2)                                           180

6.6.  Котел Е-420-13,8-560 КТ (БКЗ-420-140-5)                                                  184

6.7.  Котел Е-420-13,8-560 БТ (БКЗ-420-140-7)                                                  188

6.8.  Котел Е-320-13,8-560 КТ/ДТ (БКЗ-320-140-6)                                            191

6.9.  Котлы Е-320-13,8-560 ГМ (бКЗ-320-140 ГМ-8 и БКЗ-320-140ГМ-8с) 195

6.10.  Котлы Е-220-9,8-540 КБТ (БКЗ-220-100-9, БКЗ-220-100-9с)                   199

6.11.  Котел Е-220-9,8-540 ДТ (БКЗ-220-100-11с)                                              202

6.12.  Котел Е-220-9,8-540 БТ (БКЗ-220-100-12с)                                               205

6.13.  Котел Е-220-9,8-540 Г (БКЗ-220-100-Г1)                                                  208

6.14.  Котел Е-210-13,8-560 КБТ (БКЗ-210-140-9)                                              211

6.15.  Котел Е-160-9,8-540 ГМ (БКЗ-160-100 ГМ-4 и

БКЗ-160-100 ГМ-4с)                                                                                    214

6.16.  Котел Е-160-1,4/2,4-250 ГМ (ТГМЕ-187)                                                   216

7.  ВЫСОКОНАПОРНЫЕ ПАРОГЕНЕРАТОРЫ                                                  220

7.1.  Высоконапорный парогенератор ВПГ-655-13,8-545                                   220

7.2.         Высоконапорный парогенератор ВПГ-600-13,8-545 224 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК           226

*** В числителе данные при сжигании угля, в знаменателе - газа. *⁴ В числителе автономный режим, в знаменателе - режим МГД