Что такое КТЭУ и с чем её "едят"

Как введение к теме:

А. Б. Гусаров Особенности устройства и эксплуатации паровых котлов корабельных КТЭУ

Рекламная статья в "Национальной обороне":

КВГ 6М

Котлы КВГ-2М, КВГ-3, КВГ-4 и КВГ4-1 разработки СКБК, применяемые на кораблях крупного и среднего водоизмещения, представляют собой автоматизированные малогабаритные высоконапорные агрегаты с естественной циркуляцией. Подача воздуха на горение в высоконапорных котлах осуществляется компрессором с приводом от газовой турбины, работающей на уходящих газах котла. Компрессор совместно с газовой турбиной и паровой (добавительной) турбиной, работающей на малых нагрузках котла, сблокированы в единый турбонаддувочный агрегат (ТНА).

Вадим Григорьевич ПИЛЬДИШ – главный конструктор ОАО «СКБК», кандидат технических наук, лауреат премии правительства РФ в области науки и техники

Изменение температуры перегретого пара при уменьшении нагрузки котла зависит от расположения пароперегревателя в тепловой схеме котла. Чем ближе к топке котла установлен пароперегреватель, тем меньше отклонение температуры перегретого пара от спецификационной. При расположении пароперегревателя в определенной зоне температур дымовых газов может быть обеспечена постоянная температура перегретого пара на всех нагрузках котла.

У прямоточных котлов постоянство температуры перегретого пара на всех эксплуатационных режимах обеспечивается изменением соотношения «топливо-вода», однако из-за высоких требований к качеству питательной воды их использование в энергетических установках кораблей нецелесообразно. Постоянная температура перегретого пара на всех эксплуатационных режимах позволяет повысить КПД энергетической установки и, в результате, оперативный радиус действия корабля.

Для создания корабельных котлотурбинных энергетических установок (КТЭУ), конкурентоспособных с газотурбинными установками (ГТЭУ), современные котлы должны отличаться экономичностью, надежностью, малыми массогабаритными характеристиками и высокой степенью автоматизации.

Это может быть достигнуто за счет:

— повышения величин давления и температуры перегретого пара;

— поддержания постоянной температуры перегретого пара на всех эксплуатационных режимах;

— повышения уровня автоматизации котла, обеспечивающего безвахтенное обслуживание;

— применения современного высокоэкономичного вспомогательного оборудования;

— применения современных материалов и технологического оборудования.

Указанные задачи решались в первую очередь при разработке высоконапорного автоматизированного котлоагрегата КВГ 6М.

Он предназначен для выработки перегретого пара в составе энергетической установки корабля. В комплект его поставки входят:

— малогабаритный высоконапорный паровой котел с комбинированной циркуляцией, работающий на дизельном топливе;

— турбонаддувочный агрегат (ТНА) для подачи воздуха в котел;

— автоматизированная система управления, обеспечивающая регулирование, защиту и сигнализацию, выполненная на базе современной микропроцессорной техники;

— арматура ( регулирующая, дистанционно-управляемая и др.).

Котлоагрегат КВГ 6М.

По способу организации рабочего процесса горения паровой котел – высоконапорный, сжигание топлива осуществляется при избыточном давлении воздуха.

При создании котлоагрегата ОАО «СКБК» учитывало опыт многолетней эксплуатации свыше 400 высоконапорных котлов как в корабельных установках, так и в стационарной энергетике, где конверсионные варианты этих котлов достигли наработки свыше 80 тысяч часов.

К положительным особенностям котлоагрегата КВГ 6М относятся:

— повышенные, по сравнению с принятыми в настоящее время, параметры пара с давлением 8,0 МПа и температурой 515°С повышают эффективность энергетической установки;

— постоянная величина температуры перегретого пара в диапазоне нагрузок от 15 до 100%, исключает падение эффективности установки на сниженных нагрузках (см. график);

— уменьшение температуры уходящих газов до 420°С на номинальной нагрузке обеспечивает повышение КПД котла на 3,5-5%;

— применение усовершенствованных топочных устройств приводит к снижению коэффициента избытка воздуха, увеличению глубины регулирования, улучшению экологических характеристик. Снижение коэффициента избытка воздуха с 1,35 до 1,15 увеличивает КПД котла на 2%.

Котел водотрубного типа работает по принципу комбинированной циркуляции. Часть поверхностей нагрева – экраны топки и фестон – используют принцип естественной циркуляции, тогда как экономайзер и парообразователь работают по принципу принудительной циркуляции от напора, создаваемого питательным насосом.

В итоге это позволяет уменьшить расход топлива на котел более чем на 10%, а выполнение работ по другим элементам энергетической установки с учетом повышения параметров пара и поддержания постоянной величины температуры перегретого пара уменьшит суммарный расход топлива на величину около 20% на всю установку, что позволит существенно увеличить оперативный радиус действия корабля.

Котлоагрегат КВГ 6М (КВГ 6М-1) Современная микропроцессорная система автоматического управления (АСУ), обеспечивает работу котла и турбонаддувочного агрегата в автоматическом или дистанционном режимах без постоянной вахты. АСУ котлоагрегата адаптируется с корабельной системой управления верхнего уровня.

При проведении модернизационных работ на кораблях, находящихся в эксплуатации, взамен котла КВГ-3 предлагается модификация котлоагрегата КВГ 6М-1 с параметрами пара Р=6 МПа и Тпе=470°С, принятыми в настоящее время в корабельной энергетике, при сохранении постоянной температуры перегрева на всех эксплуатационных нагрузках. Такой котлоагрегат будет полностью взаимозаменяем с используемым в настоящее время котлоагрегатом КВГ-3.

Использование котлоагрегата КВГ 6М-1, работающего на дизельном топливе, увеличит оперативный радиус действия корабля приблизительно на 10%.

Котлоагрегат КВГ 6М разработки СКБК является высокоэффективной современной конструкцией, конкурентоспособной с газотурбинными и дизельными установками и отвечающей современным требованиям к корабельнам энергоустановкам.

БУКЛЕТ СКБК 2016