Автор: С.В. Бердин (ООО «Белэнергомаш-БЗЭМ)
Опубликовано в журнале Химическая техника №3/2017
Белгородский котлостроительный завод (одно из прежних наименований нынешнего ООО «Белэнергомаш-БЗЭМ») освоил производство первых энерготехнологических котлов собственной конструкции для сжигания серы циклонным способом – СЭТА-Ц-100 в 1968 г. Разработка циклонного способа сжигания и конструкции циклона была проведена под руководством специалистов головного отраслевого энергетического института – ЦКТИ. Этот котел водотрубного типа с естественной циркуляцией в испарительном блоке и с горизонтальным циклоном, в котором сжигалось 100 т жидкой серы в сутки и вырабатывалось около 10 т/ч пара энергетических параметров, вскоре получил широкое распространение, и до сих пор такие котлы эксплуатируются на многих предприятиях России и бывших советских республик.
Всего было изготовлено более 120 котлов.
Основными преимуществами котлов данного типа являются компактность и малая инерционность по сравнению с громоздкими горизонтальными печами для сжигания серы, а также наличие надежной воздушной рубашки вокруг всего котла, исключающей вероятность выброса ядовитых SOn-газов в окружающую среду.
В этих котлах испарительный блок имел форму цилиндра, образованного цельносварными трубчатыми панелями, внутри которого в радиальных плоскостях располагались конвективные змеевики. По центру блока имелся байпасный канал, через который осуществлялся переброс более горячих газов на выход из испарительного блока для оперативного регулирования температуры газов на входе в контактный аппарат.
В котле было применено двухступенчатое испарение за счет выделения части испарительного блока в солевой отсек, что позволило на порядок снизить требования к солесодержанию питательной воды при непрерывной продувке не более 5%.
Правильность принятых технических решений полностью подтвердилась в процессе эксплуатации, поэтому они стали основополагающими при создании серии аналогичных котлов с большей единичной мощностью. Постепенно была образована целая линейка таких котлов, которые стали уже обозначать по номинальной паропроизводительности и параметрам пара: РКС-25/4,0, РКС-40/4,0, РКС-75/4,0, РКС-95/4,0 (РКС – Радиационно-Конвективный (энерготехнологический котел) для Серы; 95 – номинальная паропроизводительность, т/ч; 4,0 – номинальное давление перегретого пара на выходе из котла, МПа).
Создание данных котлов было бы невозможно без длительного и плодотворного сотрудничества с НИУИФ. Преимущество работы с этим специализированным институтом применительно к поставкам котельного оборудования для предприятий, производящих минеральные удобрения, заключается прежде всего в оперативности принятия совместных решений по сложным техническим вопросам и получении объективной обратной связи при внедрении новых котлов.
Потребности наших заказчиков не стоят на месте: намечена модернизация сернокислотных систем СК-714, СК-600/3, установленных в АО «ФосАгро-Череповец»,
и СК-17, установленной в БФ АО «Апатит», с доведением их единичной мощности по кислоте до 2700 т моногидрата в сутки (900 тыс. т моногидрата в год).
и СК-17, установленной в БФ АО «Апатит», с доведением их единичной мощности по кислоте до 2700 т моногидрата в сутки (900 тыс. т моногидрата в год).
За прошедший период в Череповце и в Белгороде были проведены совместные консультации специалис-тов НИУИФ и БЗЭМ, по результатам которых специалис-
тами ООО «Белэнергомаш-БЗЭМ» был разработан проект реконструкции и модернизации котлов РКС-95/4,0 с целью повышения паропроизводительности при оптимальных затратах до 135 т/ч (котел РКС-135/4,0), в которых можно будет сжигать до 900 т/сут. жидкой серы. При разработке документации и комплектов поставки для каждого конкретного объекта модернизации по возможности были использованы узлы существующих котлов. Так, для череповецких установок СК-714 и СК-600/3 было рекомендовано оставить барабаны с внутрибарабанными устройствами и каркасы под ними. На установке СК-714 оставлено практически без изменения топочное устройство.
тами ООО «Белэнергомаш-БЗЭМ» был разработан проект реконструкции и модернизации котлов РКС-95/4,0 с целью повышения паропроизводительности при оптимальных затратах до 135 т/ч (котел РКС-135/4,0), в которых можно будет сжигать до 900 т/сут. жидкой серы. При разработке документации и комплектов поставки для каждого конкретного объекта модернизации по возможности были использованы узлы существующих котлов. Так, для череповецких установок СК-714 и СК-600/3 было рекомендовано оставить барабаны с внутрибарабанными устройствами и каркасы под ними. На установке СК-714 оставлено практически без изменения топочное устройство.
При разработке проекта модернизации котлов максимально были сохранена взаимная компоновка основных узлов котлов, а также принципиальные решения по регулированию рабочих параметров.
ООО «Белэнергомаш-БЗЭМ» разрабатывает не только новые, отвечающие современных техническим требованиям котлы, но и совершенствует конструкцию ранее изготовленных с целью повышения их надежности.
Так, при модернизации котлов РКС-95/4,0 была применена специальная конструкция угловых сварных швов, позволяющая обеспечить полный провар в узле приварки труб к коллекторам, т.е. исключить так называемый «конструктивный непровар», где при длительной эксплуатации могли бы скапливаться отложения с возникновением подшламовой коррозии.
Выносные конвективные блоки (пароперегревательные и экономайзерные) изготовлены из стальных змеевиков со спиральным оребрением с толщиной стенки трубы 4 мм, а все стыковые сварные швы выполнены полуавтоматической сваркой и вынесены за пределы омываемого сернистыми газами газохода.
В настоящее время завод разрабатывает основные технические решения конструкции котла РКС-170/4,0-440 для новых технологических линий АО «ФосАгро-Череповец» и БФ АО «Апатит». В этом котле будет более мощный испарительный блок, который будет проходить контрольную сборку автономных секций в ООО «Белэнергомаш-БЗЭМ». Эти секции будут поставляться транспортабельными блоками, как и в предыдущих котлах.
Их масса и габариты позволяют осуществить установку и окончательную сборку на монтажной площадке по отработанной технологии.
Их масса и габариты позволяют осуществить установку и окончательную сборку на монтажной площадке по отработанной технологии.
Существенным преимуществом новых котлов является изменение конструкции топочных устройств. Если ранее горизонтальные циклоны подсоединялись к вертикальной камере смешения радиально, то теперь в котлах РКС-40/4,0, РКС-135/4,0 и РКС-170/4,0 горизонтальные циклоны будут входить в вертикальную камеру смешения тангенциально, что позволит обеспечить дополнительные условия для полного выжига недогоревшей в циклонах серы.
