Описание котла ТП-10
Назначение, конструкция и эксплуатационная характеристика котла.
Котел ТП-10 однобарабанный, изготовлен Таганрогским котельным заводом «Красный котельщик», работает в блоке с турбиной ПТ-60–90/13.
В цехе установлено два таких котла, станционный №1 и 2, производительностью 220т/час, рабочее давление в барабане 110 кгс/см2, температура перегретого пара 540 оС. Минимальная производительность 130 т/ час, КПД – 91,6%.
Топка котла – камерная для сжигания топлива в пылевидном состоянии. В качестве растопочного топлива применяется мазут марки М – 40 или М – 100. Котел оборудован четырьмя мазутными форсунками типа МФПР – 3, смонтированными под горелками №5,6,7,8. Распыл мазута производится паром 14 кгс/см. НА котлах №1,2 дополнительно выполнены врезки от воздушной разводки на распыл мазута. Для сжигания применяются угли Черемховского месторождения марки «Д» и Азейского марки «Б – 3». Состав и характеристика указанных углей будут описаны ниже.
Котлоагрегат оборудован индивидуальной системой пылеприготовления с промежуточным бункером угольной пыли. Для очистки дымовых газов от золы на котлоагрегате установлены мокрые золоуловители. Каждый агрегат оборудован дымососной, вентиляторной установками.
Каркас котла весом 290 тонн состоит из металлических колонн, связанных горизонтальными фермами и раскосами и служат для восприятия нагрузки от барабана, поверхностей нагрева, обмуровки, газовоздушных коробов, изоляции и площадок обслуживания котла. Балки, к которым подвешены экранные контуры с обмуровкой, крепятся к верхней раме каркаса. Каркас изготовлен сварным из профильного проката и листов стали. Вертикальные колонны опираются на железобетонный фундамент. Для повышения жесткости каркаса на случай сейсмического воздействия на боковых стенах котла установлены кронштейны жесткости из труб диаметром 150 мм.
Обмуровка – облегчённого типа. Стены топочной камеры и холодной воронки имеют натрубную обмуровку шпилечного типа, состоящую из следующих слоёв:
а) огнеупорный бетон толщиной 20 мм, нанесённый по сетке на трубы экрана;
б) маты из минеральной ваты, укреплённые с помощью шпилек к трубам экрана;
в) уплотнительная обмуровка толщиной 40 мм, нанесённая по сетке поверх ваты;
г) газонепроницаемая обмазка.
Потолок топочной камеры и горизонтального газохода изолируется так же, как топка, по потолочным трубам.
Обмуровка потолочного перекрытия вместе с трубами крепится с помощью подвесок к балкам каркаса. Стены поворотной камеры и конвективной шахты имеют обмуровку из шамотного или диатомитов ого кирпича.
Барабан и внутрибарабанное устройство
Над топочной камерой смонтирован сварной необогреваемый барабан диаметром 1778х89 мм, стали 22К. Подсоединение всех труб осуществлено электросваркой к заводским приварным штуцерам. Питательная вода после экономайзера по 8 трубам диаметром 108 х 8 мм. Через паровые рубашки поступает в барабан к питательному корыту, расположенному в чистом отсеке, и оттуда переливается на поверхность котловой воды. Две крайние трубы заведены в пространство соленых отсеков, для отмывки влажного пара от растворенных в нем солей.
Сепарация пара в барабане механическая и гравитационная без промывки питательной водой (за исключением соленых отсеков).
Пароводяная смесь из панелей экранных поверхностей нагрева по 36 трубам диаметром 130 х 10 мм. вводится в барабан котла под отбойные щитки, расположенные над каждой трубой вдоль чистого отсека с обеих сторон.
Пройдя через жалюзи, пар поступает в паровое пространство барабана, где происходит гравитационная сепарация. Влага стекает на поверхность зеркала воды. В верхней части барабана пар через дырчатый лист, где происходит вторая ступень сепарации, по 32 трубам диаметром 60 х 5 мм направляется в потолочный пароперегреватель.
В соленые отсеки пароводяная смесь поступает по 6 трубам (по 3 с каждой панели) под отбойные щитки. Пар из соленых отсеков в чистый поступает через вертикальные жалюзи, которые вместе с вертикальной стенкой по торцам барабана образуют объем соленых отсеков. Солесодержание котловой воды соленых отсеков достигает до 500 мг/ дм3. Для предотвращения выноса солей, перед выходом пара в вертикальные жалюзи смонтировано промывочное устройство (душ) пара питательной водой. Это поперечные трубы с заглушенными торцами и большим количеством отверстий направленных к низу, через которые разбрызгивается питательная вода.
Каждый отсек – два соленых и один чистый имеют свою водомерную колонку для контроля уровня воды в отсеках. Из соленых отсеков выполнены раздельные линии с регуляторами непрерывной продувки и заведены в барбатер.
Пароперегреватель
Насыщенный пар из барабана по 32 трубам диаметром 60 х 5 мм направляется в 4 входные камеры потолочного пароперегревателя (материал сталь 20), диаметром 60 х 5 мм. Потолочный пароперегватель состоит из 4х38=152 труб (материал сталь 20), 4 выходных камер потолочного пароперегревателя диаметром 219х25 мм (материал сталь 15ХМ).
К каждой выходной камере потолочного пароперегревателя приварено по 4 камеры ширмового пароперегревателя (всего 4х4=16 штук) диаметром 168х16 мм (материал ст. 15ХМ). Внутри каждой камеры установлено по одной перегородке, что способствует последовательному поступлению пара из первой ленты во вторую ленту ширмового пароперегревателя. Выходные змеевики второй ленты ШПП приварены к коротким выходным камерам, выполненным, сталь 12ХМФ, которые по 4 штуки приварены к четырем общим, поперечно расположенным выходным камерам, (сталь 15ХМ). Эти же камеры являются входными для второй части потолочного пароперегревателя.
Таким образом, по ширине котла перед входом в поворотную камеру расположено 16 двух ленточных ширм ШПП. Первые ленты ширм (по ходу газов) изготовлены из труб Ø 32х4 мм, сталь 20; допустимая температура стенки не более 430 о С.
Вторые ленты ширм из труб Ø 42х4,5 мм, сталь 12ХМФ. Первая лента состоит из 14, вторая – из 10 змеевиков; вдоль газового потока они образуют 14×2+10×2=48 рядов ШПП. Из 4-х общих выходных камер ШПП выходит 216 змеевиков Ø 42х4,5 мм (сталь 12ХМФ) потолочного пароперегревателя с перебросом пара из крайних пакетов змеевиков в змеевики средней части газахода и, наоборот, из средних – в крайние части. Потолочный пароперегреватель (вторая часть) расположен над поворотной камерой и конвективной шахтой; затем змеевики его переходят в петли первой ступени конвективного пароперегревателя, выполненного по принципу смешанного тока с преобладанием противотока (2 петли противоточные и 1 петля прямоточная). Петли выполнены из труб Ø 42х5,5 мм (сталь 12ХМФ). Из первой ступени конвективного пароперегревателя пар поступает в 4 камеры Ø 273х35 мм (сталь 15 ХМ), затем по 4 трубам Ø 133х10 мм из двух правых камер поступает в правый пароохладитель и из двух левых камер по 4 трубам Ø 133×10 мм в левый. Диаметр пароохладителей 273х35 мм.
Из правого пароохладителя по 4 трубам Ø 233×10 мм пар поступает в две входные камеры IIступени конвективного пароперегревателя, расположенного с левой стороны, а из левого пароохладителя – в две камеры правой стороны; диаметр всех 4-х камер 273×10 мм, сталь 15ХМ. Такой переброс пара предусматривает выравнивание температур в змеевиках по ширине газового потока и исключает влияние газовых перекосов по ширине поворотной камеры.
Вторая ступень конвективного пароперегревателя состоит из 108 труб Ø 42×5,5 мм сталь 12ХМФ и включена по принципу прямотока.
Пройдя змеевики IIступени пароперегревателя, пар выходит в 4 выходные камеры диаметром 325×45 мм, сталь 12ХМФ. Из выходных камер по 3×4=12 трубам диаметром 133×13 мм пар отводится в паросборную камеру Ø 325×58 мм, сталь 12ХМФ.
На паросборной камере расположены главные предохранительные клапаны. Пройдя главную паровую задвижку с байпасом, расположенную на потолке котла, пар из паросборной камеры по паропроводу Ø 273×28 мм, сталь 12ХМФ, направляется в турбину. Перед задвижкой ПП-2 от паропровода выполнен отвод на БРОУ, расположенную в турбинном отделении.
Пароохладитель
Для регулирования температуры перегретого пара котел оборудован пароохладителем смешанного типа, расположенным в рассечке между Iи II ступенями конвективного пароперегревателя. Пароохладитель состоит из 2-х вертикальных камер Ø 273×35 мм, расположенных с левой и с правой сторон котла. Пар поступает в верхние части камер, ниже подвода пара расположены разбрызгивающие сопла, последние расположены по ходу пара. К соплам подводится питательная вода по специальной линии от питательного узла.
Экономайзер
Экономайзер расположен в конвективной шахте котла и состоит из двух ступеней. Первая ступень экономайзера (по ходу воды) размещена между Iи II ступенями воздухоподогревателя. Питательная вода подводится к 4 входным камерам Ø 219х16 мм, сталь 20 (по две с каждой стороны) из них по 136 змеевикам Ø 32х3,5 мм, сталь20, пройдя 8 (4 выходных и 4 входных) промежуточных камер, вода выходит в 4 выходные камеры диаметром 219х16 мм, сталь20. Таким образом, I ступень экономайзера по глубине газохода состоит из двух секций и по высоте – из двух частей.
По ширине Iи IIступени экономайзера состоят из двух частей: левой и правой. Причем, змеевики проходят по всей ширине газохода. Расположение змеевиков шахматное, движение воды по ним – встречное. Промежуточные камеры (4 выходные и 4 входные) соединены трубами Ø 60х5 мм, по 10 штук (5х20) с каждой стороны газохода. Из выходных камер Iступени вода по 8 трубам Ø 60х5 мм (по 4 трубы с каждой стороны) перебрасывается во IIступень экономайзера; причем вода из пакетов, расположенных у задней стенки конвективной шахты, направляется в пакеты IIступени, расположенные у передней стенки конвективной шахты.
Воздухоподогреватель
На котле смонтирован двухступенчатый воздухоподогреватель из малогабаритных трубок диаметром 40х1,5 мм, сталь20. Первая ступень воздухоподогревателя (по ходу воздуха) расположена в конце конвективной шахты перед газоходом, идущим к золоуловителям, и состоит из 16 кубов (4 по ширине, 2 по глубине и 2 по высоте). Поверхность нагрева – 9740 м2. Вторая ступень воздухоподогревателя расположена между Iи II ступенями экономайзера и состоит из 8 кубов (4 по ширине и 2 по глубине). Поверхность нагрева – 4870м2.