Проекты

ОАО «Концерн «Стирол», г. Горловка, Украина (2005-2006 гг.)

КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР КУП-100-4,1-445 С ПОДТОПОМ

Выполнена разработка новой оригинальной конструкции и поставка основных элементов котла – утилизатора типа КУП-100-4,1-445 для установки за газотурбинным агрегатом типа ГТЭ-25С с двигателем типа ДГ-80, производства ГП НПКГ «Зоря-машпроект», г. Николаев.

Котел-утилизатор изготовлен из транспортабельных блоков высокой заводской готовности, что позволило произвести монтаж в короткие сроки.

Работа котла возможна в трех режимах:

  • комбинированном, являющимся основным, при котором процессы генерации и перегрева пара происходят за счет использования тепла отходящих газов газотурбинного двигателя и дополнительно сжигаемого топлива в горелочных устройствах котла;
  • автономном (при неработающем двигателе), когда котел работает только за счет сжигания топлива в горелочных устройствах. В этом режиме котел-утилизатор работает как обычный парогенерирующий котел;
  • утилизационный (растопочный) режим, когда используются только тепло отходящих газов ГТД. Этот режим также возможен, как вынужденный, по каким либо причинам, или при отсутствии потребителей пара.

Конструктивно котел выполнен из двух полутопок, в которых установлены блоки микрофакельных горелок, двух блоков экономайзеров, испарителей и пароперегревателей.

Ввиду отсутствия в Украине крупного котлостроительного завода, конструирование указанных элементов велось с учетом возможностей производства.

Барабан котла, внутренним диаметром 1500мм, толщиной стенки 36мм и длиной цилиндрической части 8000мм, изготовлен украинским предприятием.

Горелочное устройство оригинальной конструкции (по два регистра микрофакельных горелок) также изготовлено в Украине.

В процессе пуско-наладочных работ и опытно-промышленной эксплуатации в конструкцию котла-утилизатора вносились изменения, направленные на повышение надежности, экономичности и уровня его эксплуатации.

Так для повышения экономичности был дополнительно установлен отдельно стоящий водяной экономайзер.

В результате выполненного комплекса экспериментально-наладочных работ конструкция котла-утилизатора (фактически головного образца) отработана и может быть рекомендована для серийного производства. Указанный котел может быть успешно использован для установки за газотурбинными двигателями иностранного производства.

 

Котел-утилизатор КУП-100-4,1-445

(краткое описание конструкции)

 

Котел-утилизатор КУП-100-4,1-445 – однобарабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией. Может работать под наддувом от газовой турбины или дутьевого вентилятора. Котел имеет пролетную компоновку испарительных поверхностей нагрева.

В двух параллельных горизонтальных газоходах, разделенных байпасным газоходом, последовательно по ходу газов расположены блоки полутопок и пароперегревателей. Котельный пучок и блок водяного экономайзера располагаются в объединенном газоходе. Трубная система образуется из следующих блоков:

  • котельный пучок (правый и левый);
  • блок пароперегревателя (правый и левый);
  • блок боковых экранов (правый и левый).

Схема испарения – двухступенчатая: в первую ступень испарения включены котельный пучок, фронтовой и боковые экраны полутопок, во вторую – задние экраны полутопок, боковые экраны блоков пароперегревателей, охлаждающие трубы опор змеевиков пароперегревателей.

Основные параметры и технико-экономические показатели работы котла:

  • паропроизводительность – 100т/ч (в автономном режиме 50т/ч);
  • давление перегретого пара 41 кгс/см2;
  • температура перегретого пара 445 0С.
  • температура питательной воды на входе в котел 104 0С
  • расход природного газа

- в комбинированном режиме 5379 м3

- в автономном режиме 5284 м3

  • температура газов

- перед котлом 490 0С

- за котлом 140-147 0С

  • площадь поверхности нагрева

- радиационная 128,5 м2

- конвективная 9095 м2

- отдельного водяного экономайзера 660 м2

  • коэффициент полезного действия

- в комбинированном режиме 84,3%

- в автономном режиме 83%