Котел ДКВР: устройство, принцип работы, технические характеристики, расшифровка

Автоматика котла дквр

Паровые котлы ДКВР вырабатывают насыщенный и перегретый пар для отопительно-производственных котельных и энергетических установок. Котлы комплектуются горелками типа ГМГ, мощность которых определяется производительностью котла. На котлах производительностью до 10 т/ч устанавливается две горелки на фронте котла в один ярус, а на котлах ДКВР-20 – три горелки в два яруса.

Для утилизации тепла отходящих газов устанавливается экономайзер. Подача воздуха на горелки производится вентилятором соответствующей производительности. Для отвода дымовых газов и создания необходимого разрежения в топке котлы так же оборудуются дымососом необходимой производительности. Регулирование производительности котла выполняется путем регулирования мощности горелок.

Рассматриваемая система автоматики безопасности и регулирования котла ДКВР построена на базе микропроцессорного устройства (контроллера) управления котлами, печами, сушилками АГАВА 6432, которое изготавливает КБ «АГАВА» (г. Екатеринбург). Контроллер АГАВА 6432 управляет подготовкой к розжигу, розжигом и прогревом котла, работой в штатном режиме и остановом.

АГАВА 6432 выполнен по модульному принципу и состоит из процессорного модуля, модуля ввода-вывода МВВ1 и модуля кнопок и индикации МКИ.

Рис. 168. Процессорный модуль контроллера АГАВА 6432

Процессорный модуль имеет индикатор, на который выводится информация о режиме работы. На жидкокристаллическом дисплее отображается информация о режиме работы контроллера и котла, могут выводится значения аналоговых параметров, высвечивается первопричина аварийной остановки котла, технологические сообщения о проводимых операциях, параметры настройки контроллера и т. п.

На лицевой панели процессорного модуля (рис. 168) также имеются программно управляемые светодиоды «Работа», «Авария» и «Программа»; «Диск» – индикатор обращения к SD-карте, «USB» – индикатор подключения USB-устройства и обращения к нему, а также четыре двухцветных индикатора обмена по линиям RS-485 – при передаче горит красный цвет, при приеме – зеленый.

Модуль ввода-вывода АГАВА 6432 МВВ1 имеет плату, на которой размещены элементы входных и выходных дискретных и аналоговых сигналов. Подключение внешних связей производится через соединения, расположенные по верхней и нижней сторонам модуля. Питание МВВ1 осуществляется от источника постоянного напряжения 24 В.

Контроллер АГАВА 6432 при управлении котлом ДКВР с двумя горелками реализует следующие основные функции:

• – розжиг котла;
• – автоматическое регулирование работы котла;
• – защитное отключение горелок.

После включения контроллера АГАВА 6432 происходит установка заслонок газа, воздуха и шибера дымохода в положение «Закрыто». После старт тестов и опросов состояния датчиков, при положительных результатах на дисплее появляется сообщение «Готов». На этапе розжига происходит вентиляции топки и газоходов, контроль герметичности клапанов, розжиг запальных и основных горелок.

В процесс вентиляции на дисплее появляется сообщение «ВЕНТИЛЯЦИЯ» и включается таймер обратного отсчета времени. Прекращение режима вентиляции невозможно до конца работы таймера. По истечении времени вентиляции заслонка вентилятора устанавливаются в закрытое состояние, на дисплее появляется сообщение «ВЕНТИЛЯЦИЯ НОРМА.

Первым действием по розжигу является установка заслонки воздуха в положение «Закрыто», шибер дымохода управляется в соответствии с выбранным законом регулирования разрежения. Одновременно начинается проверка герметичности клапанов.

Рис. 169. Контроль герметичности клапанов

Автоматическая проверка герметичности газовых клапанов гарантирует отсутствие протечек газа в топку через закрытые клапаны. На участке газопровода, по которому подается газ к горелке, установлены два запорных нормально-закрытых клапана (рис. 169).

Между клапанами установлены нормально-открытый клапан свечи безопасности и манометр, который настроен на срабатывание при определенном давлении (давление уставки). Перед контролем герметичности клапаны обесточены: клапаны 1 и 2 закрыты, а клапан свечи безопасности открыт, участок газопровода между клапанами сообщается с атмосферой, избыточного давления в нем нет.

Первый этап. Подается напряжение на клапан свечи безопасности, он закрывается. В течение установленного времени производится контроль давления на участке между клапанами. Если давление не выросло до уставки, этап контроля считается успешным, клапан 1 герметичен. Если давление выросло до уставки, появляется аварийное сообщение, розжиг прекращается.

Второй этап. Подается напряжение на клапан 1, он открывается. Участок между клапанами заполняется газом. Вначале давление нарастает, если оно достигает уставки, клапан 2 герметичен. Если нет сигнала о достижении уставки, появляется аварийное сообщение, розжиг прекращается.

Третий этап. Напряжение снимается с клапана 1, он закрывается. Участок газопровода между клапанами находится под давлением, манометр контролирует наличие утечек. Если в течение установленного времени давление не упадет ниже уставки, этап считается успешно пройденным.

Четвертый этап. Открывается клапан свечи безопасности, давление между клапанами сбрасывается. Если клапан свечи безопасности исправен, то давление газа упадет ниже уставки.

Пятый этап. Закрывается клапан свечи безопасности, горелка готова к розжигу.

Рис. 170. Схема газоснабжения котла ДКВР с двумя горелками

После контроля герметичности клапанов проводится собственно розжиг горелок. У двухгорелочного котла ДКВР (рис. 170) горелки разжигаются последовательно – сначала одна, потом вторая. Розжиг горелки начинается с открытия клапана 1. После включения запального трансформатора и стабилизации искры открывается клапан запальника.

Далее открывается клапан 2, после чего выдерживается временной интервал до появления сигнала от датчика основного факела. При отсутствии сигнала розжиг прекращается. После стабилизации факела горелки отключается клапан запальника. Розжиг завершен, автоматика переходит к прогреву котла в режиме малого горения.

При этом анализируется состояние всех датчиков защиты, а на индикаторе высвечивается сообщение «ПРОГРЕВ». По аналогичному алгоритму производится розжиг второй горелки. После прогрева котел переходит в режим «Работа», обеспечивая производство необходимого количества пара заданного давления.

Регулирование нагрузки котла производится общей для двух горелок газовой заслонкой по давлению пара в барабане. Такая схема подачи газа на горение обеспечивает одинаковую нагрузку обеих горелок. Регулирование производится автоматически: подача газа может плавно изменяться от минимальной величины («малое горение») до максимальной («большое горение»).

Рис. 171. Автоматика регулирования котла ДКВР

Автоматика котла ДКВР также обеспечивает автоматическое плавное регулирование (рис. 171):

• – соотношения газ/воздух путем управления исполнительными механизмом направляющего аппарата вентилятора;
• – разрежения в топке котла путем управления исполнительными механизмами направляющего аппарата дымососа;
• – уровня воды в барабане котла путем управления исполнительным механизмом регулирующего клапана на подаче воды в котел.

Управление соотношением газ/воздух производится в зависимости от давления топлива. По текущему давлению газа в соответствии с калибровочной таблицей определяется необходимое давление воздуха. Исполнительный механизм изменяет положение направляющего аппарата вентилятора таким образом, чтобы установить необходимое давление воздуха. Регулирование соотношения газ/воздух производится с момента перехода в режим «Прогрев».

Автоматика котла ДКВР может реализовать два режима поддержания разряжения в топке котла:

• – поддержание постоянного разряжения на всех режимах работы котла;
• – поддержание заданного соотношения газ/разряжение.

При поддержании соотношения топливо/разряжение исходной величиной является давление газа. По текущему значению давления топлива по калибровочной таблице рассчитывается уставка для регулирования разряжения. Автоматика управляет исполнительным механизмом дымососа с тем, чтобы установить требуемое разряжение в топке. Регулирование разрежения начинается с момента перехода в режим «Вентиляция».

В контроллере реализован трехимпульсный регулятор уровня, который управляет исполнительным механизмом питательной линии котла в зависимости от сигналов датчиков уровня в барабане котла, расхода пара и питательной воды. Автоматическое регулирование уровня воды начинается с момента перехода программы в режим «Вентиляция».

При работе котла ДКВР срабатывание защиты и отключение горелок происходит в следующих случаях:

• – повышение или понижение давления газа перед горелкой за установленные значения;
• – понижение давления воздуха перед горелкой ниже нормы;
• – уменьшение разряжения в топке ниже нормы;
• – повышение уровня воды в барабане котла выше верхнего аварийного;
• – понижение уровня воды в барабане котла ниже нижнего аварийного;
• – повышение давления пара в барабане котла;
• – погасание факела горелки;
• – отключение дымососа;
• – отключение дутьевого вентилятора;
• – прекращение подачи электроэнергии или исчезновения напряжения на устройствах дистанционного и автоматического управления и средствах измерения.

При срабатывании защиты клапаны подачи газа закрываются, открываются клапаны на свече безопасности. После погасания факела и уменьшения давления газа перед горелкой не менее 10 минут происходит после- аварийная вентиляция топки.

Автоматика котла ДКВР на базе контроллера АГАВА 6432 также может осуществлять:

• – коррекцию таблицы соотношения топливо/воздух по содержанию кислорода в отходящих газах или по температуре воздуха, поступающего на горение;
• – работу котла с отключением одной горелки.

Для регистрации событий и основных технологических параметров котла в контроллере АГАВА 6432 имеется электронный регистратор.

Конструктивно автоматика для управления котлом ДКВР включает в себя:

• – шкаф КИП и А;
• – источник бесперебойного питания для защиты от кратковременных скачков напряжения;
• – комплект измерителей давления газа, воздуха, разрежения типа АДН, АДР;
• – комплект датчиков пламени АДП для контроля факела запальника и горелки;
• – комплект датчиков давления пара типа АДМ-100;

• – комплект датчиков температуры (дымовые газы, вода и т. п.);
• – измеритель содержания кислорода в дымовых газах;
• – расходомеры по топливу и воде (при необходимости);
• – комплект исполнительных механизмов, газовых клапанов;
• – комплект частотных преобразователей ERMAN или станций управления двигателями АГАВА-Е для двигателей дымососа и вентилятора.

Шкаф КИП и А включает в себя:

• – -контролер АГАВА 6432.20;
• – индикаторы АДИ-0.1 или многопредельные измерители давления газа, воздуха, разрежения АДН, АДР;
• – сенсорную панель оператора 10 дюймов для индикации сигналов от датчиков на мнемосхеме котла и в табличном виде, ведения архива аналоговых параметров котла (при заказе);
• – индикаторы положения исполнительных механизмов АДИ-01.7 и тумблеров дистанционного управления регуляторами котла;
• – блоки питания, устройство защиты от импульсных перенапряжений для питания модулей контроллера и приборов автоматизации;
• – клеммные соединители для подключения внешних устройств.

В зависимости от количества котлов система диспетчеризации может быть как частью общей системы диспетчеризации котельной, так и реализованной для одного котла. На автоматизированном рабочем месте оператора отображаются:

• – мнемосхема котла, на которой указаны состояние исполнительных механизмов котла, значение сигналов от аналоговых датчиков, режим работы котла;
• – графики аналоговых значений параметров котла (текущие и архивные значения);
• – журнал событий работы автоматики.

Система диспетчеризации позволяет оператору:

• – наблюдать за режимами работы котла;
• – создавать отчеты о работе котла за определенный период с распечаткой их на бумажные носители;
• – выполнять удаленный пуск/останов котла;
• – изменять уставку регулирования производительности котла;
• – выводить в дистанционный режим и управлять по командам от ПК регуляторами котла.

Вопросы для повторения

• 1. Дайте определение понятию «водогрейный котел».
• 2. Дайте определение понятию «паровой котел».

• 3. Опишите конструкцию котла ДКВР.
• 4. Какие функции выполняет автоматика котельных?
• 5. Для чего служит автоматическая защита на котлах?
• 6. Для управления какими котлами предназначена автоматика АМК-У?
• 7. Каким датчиком контролируется давление пара в автоматике АМК-У?
• 8. Назовите основные элементы автоматики КСУ-1-Г.
• 9. Каким датчиком контролируется давление воды в автоматике КСУ-1-Г?
• 10. Из каких модулей состоит контроллер АГАВА 6432?
• 11. Опишите последовательность автоматических операций при контроле герметичности клапанов на котле ДКВР.
• 12. В каких случаях происходит срабатывание защиты и отключение горелок на котле ДКВР?
• 13. Какие устройства включает в себя шкаф КИП и А котла ДКВР?

Комплектация котла

Каждая модель имеет в комплектации барабаны, соединённые трубами, образующими пучок конвекции. Барабаны ДКВР имеют технологические лазы для обслуживания. Неотъемлемым элементом оборудования является камера сгорания с экранами, включающая перегородки, которые разделяют общее пространство на топку и камеру догарания, где происходит снижение химического недожога.

Опционально присутствует пароперегреватель, в таком случае часть циркуляционных труб отсутствует. Данные устройства выполняются по определённому стандарту и имеют разное количество теплообменников в зависимости от производительности оборудования.

Чтобы использовать тепловую энергию удаляющихся газов, котлы снабжаются водяными экономайзерами. Материал их изготовления может быть сталью или чугуном.

Кроме основных элементов котёл снабжается:

Также каждая модель оснащается технологическими приспособлениями для удобного обслуживания. Горелки для котлов дквр приобретаются отдельно.

Обзор парового котла дквр🔥 характеристики и принцип работы – котлоторг

Обмуровка паровых котлов дквр

Каждый котёл перед розжигом проходит процедуру обмуровки. Она бывает тяжёлая и лёгкая. Для котлов ДКВР-20 есть исключение: используется только лёгкая обмуровка. А утилизирующая линейка обмуровывается только тяжёлым способом.

Для этого приподнимают уровень пола для последующего монтажа оборудования и кладутся шамотный кирпич и другие обмуровочные составляющие.Паровые котлы этого типа подвергаются техническому перевооружению в случае, если их эффективность снизилась, появилась необходимость автоматизировать управление и контроль, требуется заменить газовое оборудование согласно новым требованиям.

Особенности конструкции котла дквр-10-13 гм

Для
котлов ДКВр-10 применяется одноступенчатая схема испарения.

Котёл
имеет верхний длинный барабан, фронтовая и задняя стенки топки
экранированы.

Вода в
трубы фронтовых экранов котлов поступает только из верхнего
барабана, а в трубы задних экранов – из нижнего.

На
задних днищах и на передних днищах верхних барабанов имеются
лазовые затворы. Средний уровень воды находится на оси барабана.
Для наблюдения за уровнем воды на верхних барабанах установлены
два водоуказательных прибора.

В
водном пространстве верхнего барабана размещаются две
питательные трубы, в нижнем барабане – перфорированная труба
продувки, также дополнительно введены трубы для прогрева котла
паром при растопке.

Котельные пучки котла имеют коридорное расположение труб. Выход
дымовых газов осуществляется через заднюю стенку; допускается
выход газов вверх, вниз или через боковую стенку.

У котла
ДКВр-10-13 пароперегреватели одноходовые по пару.

Все
коллекторы и барабаны имеют продувочные линии с двумя запорными
вентилями. У нижнего барабана имеется патрубок для спуска воды.

Пароохладитель, установленный в нижнем барабане, имеет дренажный
вентиль на соединительных паропроводах. На перемычке между
прямым и обратным паропроводами поставлен вентиль для
регулирования количества, поступающего в пароохладитель, пара.

Для
сжигания топлива котёл ДКВр-10-13 комплектуется газомазутными
горелками.

Котёл
ДКВр-10-13 высокой компоновки (с отметкой верхнего барабана 5715
мм) является нетранспортабельными и поставляется россыпью (узлы,
пакеты, связки), в комплекте с КИП, арматурой и гарнитурой в
пределах котла, лестницами, площадками, пароперегревателем (по
требованию заказчика). Изоляционные и обмуровочные материалы в
комплект поставки не входят.

Преимущества и недостатки

Данные котлы обладают рядом преимуществ, отличающих его от других агрегатов подобного типа. Основной плюс это высокая паропроизводительность. Это оборудование работает с высоким КПД даже при недостаточном давлении, меняющимся в диапазоне от 0,7до 1,4 МПа. В процессе эксплуатации нет необходимости пользоваться подготовленной водой.

Ряд достоинств котлов:

• способность перехода в водогрейный режим для отопления;
• применяется любое топливо;
• надёжная конструкция;
• КПД до 92%;
• экономичный в работе и обслуживании;
• удобная установка в любой котельной за счёт сборной конструкции;
• несложное подключение и запуск в эксплуатацию;
• широкий диапазон параметров паропроизводительности;
• большая ремонтоспособность.

Из недостатков можно выделить только то, что при эксплуатации наблюдаются завышенные присосы холодного воздуха в газоходы от камеры сгорания до крайней поверхности нагрева (Да = 0,254-0,35).

Расшифровка парового котла дквр

Это оборудование производится в нескольких модификациях. Аббревиатура ДКВР обозначает двухбарабанный котёл водотрубный реконструированный.

Первые цифры показывают количество производимого пара в тоннах за час. Второе число говорит о давлении пара, а в если есть перегреватель, то третье число в названии – температура пара при перегреве.

Для примера рассмотрим котёл ДКВР 10-13-250. Число 10 – это объём производимого пара за час, 13 – давление рабочего тела в кгс/кв.см., 250 – температура пара из перегревателя в °С.

Если после последнего числа стоит буква С, то значит предусмотрен способ слоевого сжигания. Если последнее третье число отсутствует, то значит в котле нет перегревателя и пар производится насыщенный.

Схема дквр

Вне зависимости от конструктивных отличий каждый ДКВР содержит:

• верхний сепаратор (длинный);
• нижний сепаратор (короткий);
• камеру сгорания;
• конвективный пучок;
• подпиточные трубы;
• дутьевое устройство;
• кирпичная кладка;
• коллекторы;
• камеру догорания;
• технические устройства для обслуживания.

Технические характеристики

Стоит заметить, что характеристики котлов отличаются не только по причине разной производительности, но и в зависимости от потребляемого топлива.

Линейка производимого оборудования достаточно велика, модели различаются по мощности, конструкции, назначению и виду топлива. Для сравнения приведём несколько таблиц с параметрами котлов, использующих разное топливо, при давлении 13 Бар без наличия пароперегревателя.

Характеристики котлов, использующих газомазутное топливо:

Характеристики котлов, работающих на твёрдом топливе (уголь):

Характеристики котлов, использующих древесное топливо (отходы, лузга, древесный торф):

Устройство и принципы работы дквр-10-13

Основными элементами ДКВр-10-13 ГМ являются два барабана:
верхний длинный и нижний, а также экранированная топочная
камера, которая разделена кирпичной стенкой на собственно топку
и камеру догорания, которая позволяет повысить КПД котла за счёт
снижения химического недожога. Вход газов из топки в камеру
догорания и выход газов из котла асимметричные.

В
котлах с пароперегревателем последние размещаются в первом
газоходе с левой стороны котла.

Стенки
верхнего барабана охлаждаются потоком пароводяной смеси,
выходящим из труб боковых экранов и труб передней части
конвективного пучка.

Предохранительные клапаны, главный паровой вентиль или задвижка,
вентили для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды
(обдувку) располагаются на верхней образующей верхнего барабана.

Питательная труба находится в водном пространстве верхнего
барабана, в паровом объеме – сепарационные устройства. В нижнем
барабане размещены перфорированная труба для продувки,
устройство для прогрева барабана при растопке и штуцер для
спуска воды.

Для
наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане устанавливаются
два указателя уровня.

Для
отбора импульсов уровня воды на автоматику на переднем днище
верхнего барабана установлено два штуцера.

Опускные и пароотводящие трубы привариваются к коллекторам и
барабанам (или к штуцерам на барабанах). При питании экранов из
нижнего барабана для предотвращения попадания в них шлама, концы
опускных труб выведены в верхнюю часть барабана.

Шамотная перегородка, отделяющая камеру догорания от пучка,
опирается на чугунную опору, укладываемую на нижний барабан.

Чугунная перегородка между первым и вторым газоходами собирается
на болтах из отдельных плит с предварительным промазыванием
стыков специальной замазкой или с прокладкой асбестового шнура,
пропитанного жидким стеклом. Так же в ней имеется отверстие для
прохода трубы стационарного обдувочного прибора.

Окно
для выхода газов из котла находится на задней стенке.

В котле
ДКВр-10-13 на давление 1,3 МПа температура перегретого пара не
регулируется. Котёл в тяжелой обмуровке имеет лёгкий обвязочный
каркас.

Площадки котла ДКВр-10-13 расположены в местах, необходимых для
обслуживания арматуры и гарнитуры котла:

На
боковые площадки ведут лестницы, а на заднюю площадку –
вертикальный трап.

Пароохладитель, установленный в нижнем барабане, имеет дренажный
вентиль на соединительных паропроводах. Для регулирования
количества поступающего в пароохладитель пара на перемычке между
прямым и обратным паропроводами поставлен вентиль.

Для
доступа в топочную камеру имеется лаз. Для шуровки топлива
вблизи боковых стен, в зависимости от топочного устройства,
сделаны шуровочные лючки. Два таких лючка установлены на боковых
стенах камеры догорания в её нижней части.

Для
контроля за состоянием изоляции нижней части верхнего барабана в
топочной камере устанавливается лючок в месте разрежения труб
бокового экрана.

В
нижней части газохода с левой стороны котла размещены лазы для
периодического удаления золы, осмотра пучка и эжекторов возврата
уноса. Для наблюдения за изоляцией верхнего барабана в верхней
части топки котлов предусматривается установка лючков.

Перевод
парового котла ДКВр-10-13 в водогрейный режим позволяет, кроме
повышения производительности котельных установок и уменьшения
затрат на собственные нужды, связанные с эксплуатацией
питательных насосов, теплообменников сетевой воды и оборудования
непрерывной продувки, а также сокращения расходов на подготовку
воды, существенно снижать расход топлива.

Среднеэксплуатационный КПД котлоагрегатов, использованных в
качестве водогрейных, повышается на 2,0-2,5%.

Котельные с котлами ДКВр комплектуются вентиляторами и
дымососами типа ВДН и ДН, блочными водоподготовительными
установками ВПУ, фильтрами для осветления и умягчения воды ФОВ и
ФиПА, термическими деаэраторами типа ДА, теплообменными
устройствами, насосами, а также комплектами автоматики.