Развитие конструкций жаротрубных котлов

Для производителей отечественных  горелок -

Несоосность центрального стакана по отношению к внутренней обечайке горелки.

Неправильное положение стакана  по отношению к рядам газовыпускных отверстий.

 

                          Этап приобретения котла

Котлы не полностью оснащены необходимым  по нормам Украины перечнем блокировок и защит.

Оборудование не имеет полный комплект сопроводительной документации:

- сертификат соответствия с  приложением; - разрешение на применение  Государственного комитета Украины  по надзору за охраной труда; - заключение Государственной санитарно - эпидемиологической экспертизы; - инструкцию на котёл и оборудование от других фирм-производителей;

- пакет гарантийных документов

Газовое оборудование приобретённого котла не адаптировано под наши условия: так для котлов Евросоюза газовые  клапана настроены на рабочее  давление 20 мБар, с нижним порогом безопасного отключения 14 мБар, для наших же условий диапазон давлений должен быть (3-20) мБар с рабочим давлением 13 мБар с порогом отключения (2 - 3) мБар.

Разница в частоте тока, на которую  рассчитаны электрические схемы  импортных котлов и нашей электросети (55 и 50 Гц, соответственно) плюс несанкционированные  прекращения электроснабжения и  наше нестабильное напряжение (180 - 240) В  может привести к преждевременному выходу из строя электрических плат котлов и котловой автоматики. Такие  случаи нарушения электроснабжения автором описаны в [1].

 

                                     Этап монтажа

Не устанавливаются положенные для дымогарных труб котла внутритрубные  турбулизаторы или устанавливается только их часть. При этом происходит температурный перекос по зонам трубных досок, а впоследствии появляются трещины.

Перепутан вход и выход воды из котла.

Запальная горелка в схеме отключается  и не работает после загорания  основного факела (для горелок  типа ГГС-БМ, ГМ-Б, ГГБ).

При подключении котла в тепловую сеть без тройников или переходов  возникают повышенные гидравлические сопротивления или различная  турбулизация потоков для параллельно работающих котлов. При этом есть вероятность возникновения гидравлической разверки для таких котлов.

Отсутствие или недостаточность  шнуровой набивки между горелкой и горловиной котла, несоосность установки горелки, несоответствие угла раскрытия фурмы горелки паспортной величине.

При работе на сборный газоход с  параллельно работающими котлами  имеются источники возникновения  пульсаций аэродинамического режима, к примеру, подорванный взрывной клапан газохода (случай из недавней практики автора статьи), неплотность короба и присосы воздуха, неотключённый параллельно включенный котёл с забором воздуха с помещения.

 

                                         Наладка, пуск

Отсутствие устройств регулирования  и конфигурирования факела. При этом при длинном факеле или, наоборот, с широким углом раскрытия  происходит касание факела поворотной стенки или жаровой трубы и/или  нарушение реверсивности топки.

Граница химнедодёга выбирается без учёта возможного колебания режима горелки (давление газа, воздуха и т.д.) или режима работы котла

Не охватывается весь возможный  диапазон регулирования нагрузки котла.

Не достигается баланса разрежений - (0±3) мм.в.ст. на выходе из дымосбросной камеры котла.

 

 

                                               Эксплуатация

После ввода в эксплуатацию котёл  не обеспечивается соответствующим  сервисным обслуживанием со стороны  квалифицированных специалистов. Особенно это касается периодического анализа  состава дымовых газа и переналадки  горелки, а также поддержания  устройств водоподготовки в рабочем  состоянии. Часто на таких котельных с вновь устанавливаемыми ГЖК нет ни специалистов, ни аппаратуры и реагентов для контроля состава воды. Автор был свидетелем некачественной эксплуатации котельной с импортными ГЖК, когда ХВО в автоматическом режиме проработало почти отопительный сезон без обновления соли в расходном баке на регенерацию.

Инструкция по эксплуатации составляется формально, без учёта факторов совместимости  отопительной техники с условиями  эксплуатации, либо её вообще нет, и  оборудование эксплуатируется по зарубежным заводским инструкциям.

Производится отбор воды с отопительной сети на хоз. бытовые нужды, водоподготовка не обеспечивает необходимое количество и качество подпиточной воды, подпитка сети водопроводной водой.

Отсутствие промывок систем отопления  перед каждым пуском одноконтурных  сетей.

Не балансируются ветви систем отопления, проводится замена сетевых  насосов на более производительные или включаются ветви с повышенными  скоростями. При этом в жаротрубный  котел выносится шлам из системы.

 

 

Не производится периодический  контроль и анализ температуры уходящих газов и гидравлического сопротивления  котла, как косвенного показателя загрязнения  котла; нет графика осмотра и  чистки накипи или шлама.

При внедрении комбинированных  методов водоподготовки (ультразвуковая очистка, аппараты магнитной обработки  воды)- неустановка фильтров-осадителей или несвоевременная их очистка. Как следствие - грубодисперсные отложения начинают оседать в нижней части ГЖК.

При вводе комплексонов в случае возникновения условий для пристенного кипения или при температурах, близких к ней - разложение комплексонов на участках, близких к жаровой трубе при температурах выше 125°С.

Для уменьшения сопротивления продуктам  горения при росте сопротивления  часть турбулизаторов вынимается из дымогарных труб. При этом начинают возникать температурные перекосы по зонам трубных досок, перерастающие в трещины.

Эксплуатация котлов с невключенными или неэффективно работающими рециркуляционными насосами.

 

                                                  Вывод

 

По мнению автора, в современных  отопительных системах сложилась ситуация, когда частному владельцу промышленных объектов абсолютно невыгодно эксплуатировать  неэкономичную отопительную технику. Если госбюджетное предприятие может  себе позволить долгое время эксплуатировать  котлы НИИСТу-5 и ДЕ, то частный  владелец жизненно заинтересован в  покупке дорогостоящей техники, которая окупит себя через 3…5 лет, и  в экономии средств в дальнейшем. Безусловно, приобретение газовых жаротрубных котлов, и замена ими старых морально и физически устаревших котлов в максимально короткий срок - правильный выбор, во всяком случае, на данном этапе коммерческих предложений и вообще тенденций развития котельного оборудования. Более того, для быстрого монтажа, ввода в эксплуатацию и быстрого возврата вложенных денег установка ГЖК - единственно правильное решение.

Основные преимущества жаротрубных  котлов:

Компактность. Низкие габариты и удельный вес современных водогрейных  жаротрубных котлов. Это позволяет  собирать котлы и модульные котельные  на базе ГЖК полностью в заводских  условиях и поставлять заказчику  в виде единого блока, что значительно  упрощает, ускоряет и удешевляет монтаж оборудования котельной, изолировать  котёл по месту не требуется, дополнительные работы по автоматизации котла не требуются

Простая, надежная конструкция, удобство обслуживания горелок

Быстрый переход с режима на режим, малое время на изменение тепловой нагрузки, из-за чего работа котлов легко  автоматизируется.

Низкое гидравлическое сопротивление  котлов - это позволяет применять  насосы меньшей мощности, что приводит к экономии электроэнергии при эксплуатации.

Отсутствие необходимости в  специальном фундаменте

Газоплотность и герметичность камеры сгорания дает возможность применять одну дутьевую горелку. Котлы не нуждаются в дымососах.

По трудозатратам изготовление жаротрубного котла дешевле, чем  водотрубного на 10-15%.

Однако, по глубокому убеждению  автора, для долговременной эксплуатации котлов в условиях нестабильного  бизнеса, непланомерного финансирования и недостаточного опыта в эксплуатации отопительных систем необходима диверсификация типов оборудования. При старых сетях, неразвитой или неорганизованной структуре тепловых сетей, старых и/или неэффективных установках водоочистки, одноконтурных тепловых схемах применение водотрубных котлов или комбинированных котлов типа ВК-32 является более правильным выбором, чем установка ГЖК, особенно импортных. Наконец, в последних рекламных проспектах российских предприятий, т.е. в условиях производств, имеющих такую же историю и структуру, уже появляются материалы о разработках и предложениях по газоплотным водотрубным или комбинированным котлам небольшой мощности. Такие котлы имеют сходные с ГЖК преимущества, но обладают менее строгими требованиями к качеству воды.

Недостатки жаротрубных котлов:

Повышенные требования к качеству питательной и сетевой воды, необходимость  работы на двухконтурной схеме (котёл - теплообменник - потребитель) при давлениях  воды ниже 0,5 МПа, при этом увеличиваются  затраты на теплообменник, арматуру, КИП и А и дополнительное оборудование ХВО

Повышенные требования к параметрам воды на входе и выходе из котла. При недопустимо высоких перепадах  температур на входе и выходе ГЖК  в них возникают температурные  деформации, тепловые напряжения. Водотрубные  котлы защищены от температурных  напряжений при нагреве и остывании, за счет «плавающей» конструкции  с неподвижным креплением к раме в одной точке.

Большое время выхода на номинальные  параметры работы при пуске и  медленный останов котла из-за необходимости контроля разницы  параметров на входе и выходе и, тем  самым, контроля деформаций металла  трубных досок.

Повышенная металлоёмкость и, следовательно, высокая цена при сравнительно низких трудозатратах.

Повышенные затраты на квалифицированный  ремонт и сервисное обслуживание.

Высокая взрывоопасность.

Резюмируя все сказанное, хотелось бы предостеречь потенциальных заказчиков отопительной техники о желании  приобрести дорогую отопительную технику  без учёта факторов её совместимости  с условиями эксплуатации.

Только грамотный проект, в котором  квалифицированно будут учтены все  освященные здесь детали, при проведении неформальной надлежащей экспертизы, может дать ответ на вопросы о выборе котла и всего отопительного оборудования.

После того, как такой проект сделан, и оборудование выбрано, основные усилия необходимо приложить для поиска возможности обеспечения долговременного  сервисного технического обслуживания подготовленными техническими кадрами. И только после этого, следует приобретать отопительную технику, обеспечить качественный монтаж при осуществлении авторского проектного надзора, пуск и наладку.

.

Литература

1. С.Г. Каспаров, Н.В. Кирилин Реконструкция  системы отопления нефтебазы  «Харьковская». // Энергосбережение, Энергетика, Энергоаудит. - 2007, №3. - С. 109 - 110.

2. Васильев А.В. Особенности водного  режима при эксплуатации современных  жаротрубных водогрейных котлов". //Новости теплоснабжения. - 2002, №  4 (20). - С. 50-52.

3. Жаднов О.В. Опыт оптимальной организации водно-химического режима отопительных котельных малой и средней мощности». //Новости теплоснабжения. - 2007, № 5.

4. Ширяев Р. Основные причины  аварий «жаротрубников». // По материалам журнала АкваТерм - 2005, Июль-Август № 4 (26), размещено на странице сайта Бийского котельного завода, http://mpbikz.ru/index.htm.