Пуск в эксплуатацию комбинированных котлов КВП-30/8 не потребовал наладочных работ и был осуществлен без каких-либо затруднений, так как паровая нагрузка боковых топочных экранов и единичная мощность выносных цилонов были невелики.
Создание котлов КВП-40/30 и КТК-100 с мощными паровыми контурами и большими единичными нагрузками на выносные циклоны потребовало проведения их комплексных испытаний и наладки. При этом проводились проверки циркуляционной надежности мощных безбарабанных паровых контуров с естественной циркуляцией, замкнутых на двухступенчатые выносные циклоны, с использованием в качестве испарительных поверхностей нагрева экранов серийных водогрейных котлов, исследование эффективности сепарации пароводяной смеси в выносных двухступенчатых циклонах различных конструкций и размеров, исследования водного режима, а также надежности и безопасности котла при переводе поверхностей нагрева из парового режима в водогрейный и обратно.
Первоначальные испытания котла КВП-40/30 после его модернизации элементами заводского изготовления выявили ряд конструктивных недостатков наружной трубной системы парового контура и опытного циклона с двумя сферическими вставками. Потребовалась существенная переделка циклона и длительная наладка котла для устранения указанных дефектов.
После завершения всех наладочных работ при включении всех экранов топки в паровой контур удалось достичь паропроизводительности 28 т/ч, что составляет 19,2 МВт (16,5 Гкал/ч) (47 % суммарной теплопроизводительности котла), а нагрузка водогрейного контура была равна при этом 21 МВт (18 Гкал/ч) (рис. 4.1).
При снижении нагрузки котла соотношение между паровой и водогрейной нагрузками изменяется. Происходит увеличение доли паровой нагрузки при соответствующем уменьшении доли водогрейной нагрузки, так как с уменьшением нагрузки котла доля теплоты, воспринимаемой радиационными поверхностями нагрева (паровой контур); увеличивается, а доля теплоты, воспринимаемой конвективными поверхностями (водогрейный контур), уменьшается.
При работе котла в режиме с минимальной выдачей пара (в парообразующий контур включены только боковые экраны) паропроизводительность котла при номинальной тепловой нагрузке была равна 9 т/ч, что составляет 6 МВт (5,2 Гкал/ч) (12,5 %).
Рис. 4.1. Зависимость паропроизводительности DK парового и теплопроизводительности ?Q? водогрейного контуров котла КВП?40/30 от суммарной тепло – производительности котла:
- пароводогрейный режим с минимальной выдачей пара;
- пароводогрейный режим с максимальной выдачей пара;
- О — теплопроизводительность водогрейного контура Q;
- теплопроизводительность парового контура Q.
При паровой нагрузке котла 28 т/ч сепаратор чистого отсека, к которому подключены фронтовой и задний экраны топки, вырабатывает 17,5 т/ч пара, что составляет 63 % общей паропроизводительности котла (рис. 4,2). С уменьшением нагрузки котла относительная паропроизводительность чистого отсека уменьшается, и при паропроизводительности 14,5 т/ч чистый и солевой отсеки вырабатывают одинаковое количество пара. Это объясняется тем, что горелки, расположенные на боковых стенах топочной камеры, при частичных нагрузках лучше обогревают боковые экраны (солевой отсек). С увеличением нагрузки котла заполнение топки факелом улучшается, фронтовой и задний экраны обогреваются по всей ширине, и возрастает доля выработки пара чистым отсеком.
Балансовые испытания котла проводились при его работе на газообразном топливе. На номинальной нагрузке КПД котла составил 91–92 %. С уменьшением нагрузки КПД котла возрастает (как и для водогрейных котлов), и при нагрузке котла, равной 30 %, КПД достигает 94 %.
По данным ПО «Союзтехэнерго» при тепловой нагрузке котла 18,6 – 19,8 МВт (16 – 17 Гкал/ч) и при четырех работающих горелках с давлением газа 6 Па (600 мм вод. ст.) и температурой сетевой воды на входе в котел 70 °С температура уходящих газов в режимах с минимальной и максимальной выработкой пара составляет около 125 °С. Практически одинаковым получается и КПД котла для этих двух режимов при указанных выше условиях.
Рис. 4.2. Зависимость паропроизводительности чистого и солевого отсеков от паропроизводительности котла:
– Dцср паропроизводительность циклона чистого отсека; Dб – паропроизводительность циклонов солевого отсека.