Development and Operation Experience of Horizontal Kv-Gm-55-150 Hot-Water Boiler

Abstract

Настоящая статья посвящена проблемам разработки экономичных сейсмостойких водогрейных котлов. Существующую проблему для районов с повышенной сейсмичностью авторы предложили решить, разработав сейсмостойкие горизонтальные конструкции водогрейных котлов КВ-ГМ тепловой мощностью 35-55 МВт с размещением их в зданиях котельных высотой до 9,0 м, т.е. значительно ниже существующих зданий котельных с серийными вертикально ориентированными водогрейными котлами. В работе показано, что разработанные авторами горизонтальные водогрейные котлы работают экономично и надежно с 2011 г. в ряде котельных г. Алматы. Тепловые испытания, проведенные на котле № 5 котельной «Акселькент», подтвердили высокие технико-экономические показатели работы котла. Тепловая мощность котла в процессе испытаний изменялась от 25,18 МВт (21,71 Гкал/час) до 49,6 МВт (42,77 Гкал/час), расход газа калорийностью 8289,3 ккал/м 3 варьировался от 2700 м 3 /час до 5566 м 3 /час. Избыток воздуха α в уходящих газах составил соответственно от 1,36 до 1,16. На номинальной нагрузке по результатам экстраполяции экспериментальных данных температура уходящих газов составила 160 °С, а КПД брутто котла 92,5 %. В настоящее время по результатам теплотехнических испытаний водогрейный котел доработан, в топочной камере установлен дополнительный двухрядный огибающий экран, который позволил заметно улучшить тепловые характеристики котла за счет интенсификации теплообмена и снизить температуру уходящих газов за котлом с увеличением КПД котла до уровня 93-93,5 % на номинальной нагрузке. Ключевые слова: водогрейный котел, тепловые испытания, двусветный экран, радиационный и конвективный теплообмен, повышение надежности, эффективность работыThe article is dedicated to problems of development of the economical efficient and seismic resistant hot-water boilers. This problem for high seismic level regions authors propose to solve by development of constructions of the seismic resistant horizontal KV-GM hot-water boilers of the heat power output of 35-55 MW. The location of boilers could be into the boiler houses with max high of 9m and it is much lower than the conventional existed boiler houses with the typical vertical hot-water boilers. In the article is mentioned that developed horizontal hot-water boilers works with high levels of reliability and efficiency on the modernized boiler houses in Almaty city since 2011. Provided thermal tests of the boiler № 5 of «Aksel'kent» boiler house approved its high techno-economic operation parameters. During the tests the heat power output of the boiler were increasing from 25.18 MW (21.71 Gcal/hr) up to 49.6 MW (42.77 Gcal/hr), gas flow (gas net heat value 8289.3 ccal/m 3 ) measures were from 2700 m 3 /hr up to 5566 m 3 /hr. Air excess level (α) of the flue gases was between 1.36 and 1.16 accordingly to the named power output rates. Results of the extrapolation of the experimental data of the boiler operation on nominal heat rate shows that the temperature of the flue gases is 160 o C and the boiler efficiency rate brut is 92.5 %. Today ba...