Модернизация паровых котлов. Вторая жизнь котла ДКВр

В последние годы в России наблюдаются тенденции увеличения числа частных владельцев у коммунальных сетей. Конечно, отопление, как основная позиция в платежном квитке, представляет наибольший интерес для частного капитала. Естественное желание нового хозяина котельной - обновить экономически невыгодную в эксплуатации отопительную технику. В отличии от госбюджетных организаций, частный владелец жизненно заинтересован в покупке современной техники, которая окупит себя через 4-5 лет и начнет приносить прибыль в дальнейшем. Владелец котельной на базе старого водогрейного котла будет строить планы о покупке современного газового жаротрубного котла (ГЖК), опираясь на ряд преимуществ:

* Компактность – небольшие габариты и вес, которыми обладают современные ГЖК, позволяют собирать котлы и модульные котельные в заводских условиях. Покупатель получает готовый к эксплуатации комплекс, что ускоряет и удешевляет его (комплекса) монтаж.
* Удобство обслуживания, опять-таки, в силу компактности.
* Быстрый переход с режима на режим, малое время на изменение тепловой нагрузки.
* Работа современных котлов легко автоматизируется.
* Низкое гидравлическое сопротивление котлов позволяет применять насосы меньшей мощности, что приводит к экономии электроэнергии при эксплуатации.
* Отсутствие необходимости в специальном фундаменте.
* Газоплотность и герметичность камеры сгорания дают возможность применять одну дутьевую горелку. Котлы не нуждаются в дымососах.
* По трудозатратам изготовление жаротрубного котла дешевле, чем водотрубного на 10–15%.

Однако при обладании неоспоримых плюсов решении на базе ГЖК, имеет ряд проблем и недостатков:

* Недостаточный опыт эксплуатации жаротрубных котлов, особенно актуально при отдалении от областных центров.
* При старых, неразвитых, неорганизованных сетях эффективность полученная от нового котла просто «размажется» по потерям получаемых по пути от котельной до конечного потребителя.
* Повышенные требования к качеству питательной и сетевой воды, влекут за собой достаточно крупные затраты на системы химической водоочистки.
* 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 вышесказанное можно сделать вывод, покупать дорогостоящую отопительную технику можно в случае совместимости ее с условиями эксплуатации. Только после грамотного проекта или технической экспертизы можно делать заключение о возможности и необходимости замены старого котла, обязательно учитывая наличие технически грамотного обслуживающего персонала. Во многих случаях выгоднее продлить срок службы и при этом увеличить качественные показатели имеющемуся котлу.

Как вариант рассмотрим легендарный котел, с полувековой историей, который до сих пор после множественных модернизаций продолжает выпускаться Бийским Котельным Заводом – ДКВр Двухбарабанный Котел Вертикально — водотрубный реконструированный. Огромное количество этих котлов до сих пор эксплуатируются в котельных по всей территории бывшего Советского Союза.

Выпускаются эти котлы в 6-ти модификациях ДКВр-2,5; ДКВр-4; ДКВр-6,5; ДКВр-10; ДКВр-20 и ДКВр-35. Наибольшее распространение получили первые четыре модификации покрывающие сегмент от 2,5 мВт до 10 МВт. Отличительными особенностями этих котлов являются:

* Использование не одной, а двух газовых горелок.
* Возможность перевода из парового в водогрейный режим.
* Легендарный срок службы – большое количество котлов работающих более 40 лет.
* Более 40 000 реализованных котлов.

Отопительные котлы типа ДКВр являются унифицированными. Они представляют собой двухбарабанные вертикально-водотрубные отопительные котлы с естественной циркуляцией. По длине верхнего барабана отопительные котлы ДКВр имеют две модификации — с длинным барабаном и укороченным. У котлов паропроизводительностью 2,5; 4; 6,5 и 10 т/ч (раннего выпуска) верхний барабан значительно длиннее нижнего. У котлов паропроизводительностью 10 т/ч последней модификации, а также 20 и 35 т/ч верхний барабан значительно укорочен. Комплекция котлов типа ДКВр теми или иными топочными устройствами зависит от вида топлива. Котлы ДКВр-2,5-13, ДКВр-4-13 и ДКВр-6,5-13 имеют одинаковое конструктивное оформление.

Котлы имеют два барабана – верхний (длинный) и нижний (короткий), трубную систему и экранные коллекторы (камеры). С целью устранения затягивания пламени в пучок и уменьшения потерь с уносом и химическим недожогом топочная камера котлов ДКВр делится шамотной перегородкой на две части: собственно топку и камеру догорания. Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла – асимметричные. Перегородки котла выполнены таким образом, что дымовые газы омывают трубы поперечным током, что способствует теплоотдаче в конвективном пучке. Внутри котельного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы и обеспечивает горизонтальный разворот газов в пучках при поперечном омывании труб. Котел может оснащаться пароперегревателем, располагаемом в первом по ходу газов газоходе.


Огромное количество ДКВр укомплектованы и работают с устаревшими горелками, имеющими ручной режим регулирования и розжига. Эксплуатация котлов с такими горелками экономически невыгодна — стоимость топлива растет год от года. А если всерьез рассматривать экологичность установки, то весь положительный запас конструктива котла «смазывается» такой горелкой. Ведь одним из важнейших процессов, происходящих в котельной установке, является процесс горения топлива. Химическая сторона горения топлива представляет собой реакцию окисления горючих элементов молекулами кислорода. Для горения используется кислород, находящийся в атмосфере. Воздух в топку подается в определенном соотношении с газом посредством дутьевого вентилятора. Соотношение газ-воздух примерно составляет 1:10. При недостатке воздуха в топочной камере происходит неполное сгорание топлива. Не сгоревший газ будет выбрасываться в атмосферу, что экономически и экологически недопустимо. При избытке воздуха в топочной камере будет происходить охлаждение топки, хотя газ будет сгорать полностью, но в этом случае остатки воздуха будут образовывать двуокись азота, что экологически недопустимо, так как это соединение вредно для человека и окружающей среды. Говорить об автоматизации котельной с такой горелкой вообще не приходится.
Газовые горелки ГБЛ 1,2 (Старорусприбор) на котле ДКВр-2,5

Заменив «допотопные» горелки на современные модулируемые, выпускаемые заводом «Старорусприбор», из ДКВр-а можно получить современный теплоагрегат удовлетворяющий всем требованиям современной теплоэнергетики:

* 10 – 15 % экономии топлива;
* повышение КПД котла, на 2,5 – 3 % в связи с отсутствием эффекта неполного сгорания топлива;
* увеличение диапазона регулирования до 1 к 10;
* уменьшение расхода пара на собственные нужды;
* возможность полной автоматизации котла;
* увеличение срока службы агрегата и межремонтного срока эксплуатации экранов топки;
* полное соответствие современным нормам экологии;
* удобство обслуживания и эксплуатации;
* увеличение ресурса котла из-за плавного регулирования нагрузки, обеспечиваемой только модулируемыми горелками.

Все вышеперечисленные преимущества модулируемых горелок от «Старорусприбор» позволяют модернизировать котельную с минимальными затратами.