|
|
КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ НА БАЗЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ
1.Принципиальные положения.
Концепция малогабаритных цилиндрических паровых и водогрейных котлов (МЦПВК) состоит в том, что засчет интенсификации теплообмена
- со стороны греющего газа, имеющего повышенное давление, созданием конвективного теплового потока большой удельной плотности и
- со стороны нагреваемой среды организацией спиральных парогенерирующих каналов для предотвращения кризиса кипения при больших тепловых потоках снижаются в несколько раз масса и объем парового котла при сохранении необходимой эксплуатационной надежности.
Основу конструкции МЦПВК составляют коаксиально расположенные парогенерирующие цилиндры, между которыми проходит греющий газ, поступающий из камеры сгорания, расположенной в торце парового котла. С целью исключения затрат электроэнергии на компремирование воздуха для преодоления гидравлического сопротивления газовоздушного тракта используется турбокомпрессор,работающий на продуктах сгорания МЦПВК при давлении в тракте 2.5- 3.2 атм. МЦПВК может работать и в водогрейном режиме.
Требования к котельной стали и качеству питательной воды для МПЦВК такие же, как и для обычных прямоточных котлов. Единичная тепловая мощность оптимальна (по конструктивным соображениям) в интервале 0.5-5.0 Мвт при давлении пара от 0.5 до 18 Мпа и паропроизводительности от 1.0 до 10т/ч. Работать МЦПВК может на природном и попутном газе, дизельном и других видах "благородного" топлива.
Концепция МЦПВК относится к разряду "высоких технологий" и открывает новые возможности применения котельных установок, направлена на решение проблем ресурсо-и энергосбережения и экологии.
2.Главные эксплуатационно-технические преимущества МЦПВК по сравнению с паровыми котлами традиционной конструкции.
Сокращение в 4 - 5раз расхода котельной стали и, соответственно, массы в расчете на единицу паропроизводительности.
Уменьшение в 7 - 10 раз объема парового котла, что приводит к существенному снижению капитальных затрат на строительство здания стационарной котельной и сокращает необходимую площадь застройки, а также открывает новые возможности для создания траспортабельных котельных установок, в частности в контейнерном исполнении.
Снижение на 10% - 15% эксплуатационных затрат за счет исключения расхода электроэнергии на привод тягодутьевого оборудования и влияния ряда других факторов.
Быстрый запуск установки и, тем самым, высокая маневренность вследствие малой тепловой инерции (малой металлоемкости) МЦПВК.
Возможность изготовления установки в контейнерном исполнении.
КПД установки набазе МЦПВК составляет величину порядка 92% при температуре уходящих газов 120-140 С и соблюдении необходимых экологических норм.
При соответствующем подборе характеристик оборудования,в частности, турбокомпрессора, возможно создание на базе МЦПВК мини-ТЭЦ для одновременного снабжения потребителя теплом, паром и электроэнергией путем применения не только пара в турбогенераторе, но и использования избыточной мощности на валу турбокомпрессора для генерации электроэнергии. Это особенно важно, когда возможности снятия тепла в конденсаторе после паровой турбины ограничены (например, в летнее время).
3.Котельная установка на базе МЦПВК в контейнерном исполнении.
1. Установка может быть скомпонована в габаритах стандартного контейнера, удобного для транспортировки, в частности, в габаритах евроконтейнера.
2. В состав оборудования кроме блока МЦПВК (собственно МЦПВК, камера сгорания и турбокомпрессор) входит щит управления, система водоподготовки,бак для дизельного топлива, насосы и другое необходимое оборудование.
3. Контейнерное исполнение избавляет от необходимости строительства специального здания котельной, упрощает проблемы транспортировки котельной установки к месту назначения (железнодорожный и автотранспорт, вертолет),практически исключает необходимость затрат времени для подготовки установки к эксплуатации на месте.
4.Области применения котельных установок на базе МЦПВК.
1. Транспортабельные котельные установки для нефтегазового комплекса - прогрева оборудования, депарафинизации скважин, термического воздействия на нефтяные пласты и т.п.
2. Автономные мобильные установки для Министерства по чрезвычайным ситуациям (теплоснабжение в аварийных ситуациях для отдаленных районов и других экстремальных условий).
3. Стационарные котельные и миниТЭЦ при децентрализованном энергоснабжении отдельных объектов, поселков, фермерских хозяйств, для производственных технологических нужд, для снятия пиковых тепловых нагрузок.
4.Котельные установки для стабилизации производительности котлов-утилизаторов на мусоро сжигательных заводах.
5. Пусковые котлы для ТЭЦ большой мощности.
6.Транспортные (например, судовые) энергетические установки и др.