Вместо угля - мазут: быстрее или проще?

[GeorgeK30]

Доброго пятничного дня!

 

Честно говоря, не думал, что предыдущая тема (Подбросим угля в топку или чуть-чуть о реализме ) вызовет такой интерес. Был приятно удивлен, а посему, раз было желание продолжить и был задан конкретный вопрос: «чем розжиг нефтяного парового судового котла отличается от угольного, проще или сложнее?», то сегодня мы на него и попытаемся ответить, ну и от себя немного расширим вопрос, до того, насколько все это происходит быстрее и почему.
 

На самом деле, в прошлый раз мы невольно затронули одно из важнейших требований, предъявляемых к судовому котлу, а уж тем более, установленному на военное судно – маневренность, т.е. время, которое проходит с момента розжига котла, до выхода его на рабочий режим. Чем маневреннее котельная установка, тем быстрее корабль сможет выйти из порта в бой – вроде бы ничего сложного.

Начнем с процедуры розжига. Топливо у нас мазут – принципиальное отличие в том, что в топку котла он подается при помощи специальных топочных устройств, в которых происходит распыление мазута и одновременное его смешение с воздухом для полноты сгорания. Схематично, выглядят они так:



В отличие от угля, который надо было специально отбирать и тщательно следить за его розжигом, тут процесс горения начинается сразу после внесения запальника в зону факела горелки. Вот собственно и все, последовательность же розжига парового котла будет следующей:

 

- визуальный осмотр вспомогательного оборудования, арматуры, предохранительных устройств и контрольных приборов – тут никаких принципиальных отличий от угольных котлов, безопасность превыше всего
- визуальный осмотр котлоагрегата: целостность кладки огнеупорного кирпича и теплоизоляции, экранных труб и коллекторов котла на предмет наличия визуальных повреждений (трещин, вспучивания стенок трубы, отдулин и т.п.), открываем воздушные клапана
- заполняем котлы водой – водой из емкостей-хранилищ, прошедшей специальную химическую подготовку, включаем циркуляционные насосы, закрываем воздушные клапана, как только через них пойдет вода – значит котел заполнен
- вторичная проверка на герметичность арматуры, предохранительных устройств и средств контроля, открываем пароосушительные клапана
- открываем шибер на выходе из котла и продуваем котел естественной тягой, делается это для того, чтобы убрать из котла пары мазута, которые остались в нем после предыдущего включения

 

Этот пункт, по сути и есть принципиальное отличие при подготовке котла на мазуте к розжигу. Если этого не выполнить, при розжиге эта смесь может бахнуть. На слэнге это называется «хлопок», не смотря на такое безобидное название, хлопнуть может весьма и весьма серьезно, были случаи на стационарных отопительных котельных, когда от «хлопка» котел спрыгивал с фундамента.

 

- включаем блок автоматики управления котлом и воздухоподогреватель
- включаем подачу топлива на топочном устройстве, мазут, смешиваясь подогретым воздухом начнет поступать в топку котла в виде топливно-воздушной смеси, практически как в двигателе внутреннего сгорания
- поджигаем запальник и вводим его в зону факела горелки (также возможен и автоматический розжиг факела, все зависит от степени древности котла и его вспомогательных устройств), начинаетс я процесс горения и нагрев воды
- после набора давления пара 0,5 Атм или просто стабильного его выхода сплошной струей из пароосушительных клапанов, закрываем их, проводим первую продувку, принудительным открыванием проверяем предохранительные клапана
- следим за тепловыми расширениями котла по реперным точкам
- после набора установленных параметров давления пара – вторично продуваем котел и все, можно подавать пар в основную магистраль

 

Как видно, общая последовательность практически не изменилась, но вот время…военных нормативов у меня не нашлось, но зато нашелся справочник Ильина А.К по паровым котлам промыслового флота. Так вот, время на пуск и набор давления для мазутного котла, аналогичному установленному на крейсере «Аврора» составляет от 1,5 до 2,5 часов максимум.

 

Откуда такая разница? Естественно дело не только в виде топлива, а в общем техническом прогрессе.
Так вот, сравним характеристики для котлов Бельвиля-Долголенко с крейсера «Аврора» и котлов типа Бауэра-Вагнера карманного линкора «Шарнхорст»: с одного метра теплообменника «Аврора» получала 35 кг/с, а «Шарнхорст» 142 кг/с.
Колоссальная разница, при всем при этом, количество воды в котлах с ростом прогресса постоянно уменьшалось, так современный котел, дающей 50 тонн пара в час, весит порядка 45-50 тонн, из них на воду приходится не более 5-6 тонн. Увеличение испарительных поверхностей при малом объеме воды позволяли очень быстро выйти на режим номинальной паропроизводительности, так5-6 тонн полностью испаряются в котле всего за 10-15 минут.
Для тех, кому сложно проникнуться различием в конструкции котлов, смотря на цифры - наглядные картинки:

схема котла Бельвиля:

 

 

а вот схема мазутного судового парового котла типа Вагнера, похожего типа устанавливались и на "Шарнхорст":

 

 

Хоть и схемы, но сложность конструкции, как говорится - налицо.

 

К тому же, малое время испарения практически исключает ручное управление котлом, поэтому с совершенствованием конструкций темплообмена, котлы начали оснащать разнообразными системами автоматического регулирования. Это по сути ответ на «проще сложнее» - с одной стороны, конструктивно котлы стали намного сложнее, но управлять ими стало проще за счета автоматизации рутинных процессов. Котлы обрастали вспомогательными приспособлениями, оборудованием, но…история их развития – это уже отдельная тема, стоит ли о ней рассказать - все зависит от Вашего желания.


 

 

[anonym_X5JBPiZ3yRLn]

Па ходу  ни чем эти котлы  особо не отличаются, от тех што у на на работе в котельной.

Только они газовые,а мазута как резервное топливо.

[GeorgeK30]

с 30-х годов принципиально конструкция и не менялась - практически все тоже, кроме: 

- материалов

- технологий сварки

- способов обмуровки и изоляции

Ну и автоматика управления - сейчас все еще проще и надежнее.

[BULAVA_Vt]

Доброго пятничного дня!

 

Честно говоря, не думал, что предыдущая тема (Подбросим угля в топку или чуть-чуть о реализме ) вызовет такой интерес. Был приятно удивлен, а посему, раз было желание продолжить и был задан конкретный вопрос: «чем розжиг нефтяного парового судового котла отличается от угольного, проще или сложнее?», то сегодня мы на него и попытаемся ответить, ну и от себя немного расширим вопрос, до того, насколько все это происходит быстрее и почему.

 

На самом деле, в прошлый раз мы невольно затронули одно из важнейших требований, предъявляемых к судовому котлу, а уж тем более, установленному на военное судно – маневренность, т.е. время, которое проходит с момента розжига котла, до выхода его на рабочий режим. Чем маневреннее котельная установка, тем быстрее корабль сможет выйти из порта в бой – вроде бы ничего сложного.

 

Начнем с процедуры розжига. Топливо у нас мазут – принципиальное отличие в том, что в топку котла он подается при помощи специальных топочных устройств, в которых происходит распыление мазута и одновременное его смешение с воздухом для полноты сгорания. Схематично, выглядят они так:

 

 

В отличие от угля, который надо было специально отбирать и тщательно следить за его розжигом, тут процесс горения начинается сразу после внесения запальника в зону факела горелки. Вот собственно и все, последовательность же розжига парового котла будет следующей:

 

 

- визуальный осмотр вспомогательного оборудования, арматуры, предохранительных устройств и контрольных приборов – тут никаких принципиальных отличий от угольных котлов, безопасность превыше всего
- визуальный осмотр котлоагрегата: целостность кладки огнеупорного кирпича и теплоизоляции, экранных труб и коллекторов котла на предмет наличия визуальных повреждений (трещин, вспучивания стенок трубы, отдулин и т.п.), открываем воздушные клапана
- заполняем котлы водой – водой из емкостей-хранилищ, прошедшей специальную химическую подготовку, включаем циркуляционные насосы, закрываем воздушные клапана, как только через них пойдет вода – значит котел заполнен
- вторичная проверка на герметичность арматуры, предохранительных устройств и средств контроля, открываем пароосушительные клапана
- открываем шибер на выходе из котла и продуваем котел естественной тягой, делается это для того, чтобы убрать из котла пары мазута, которые остались в нем после предыдущего включения

 

Этот пункт, по сути и есть принципиальное отличие при подготовке котла на мазуте к розжигу. Если этого не выполнить, при розжиге эта смесь может бахнуть. На слэнге это называется «хлопок», не смотря на такое безобидное название, хлопнуть может весьма и весьма серьезно, были случаи на стационарных отопительных котельных, когда от «хлопка» котел спрыгивал с фундамента.

 

- включаем блок автоматики управления котлом и воздухоподогреватель
- включаем подачу топлива на топочном устройстве, мазут, смешиваясь подогретым воздухом начнет поступать в топку котла в виде топливно-воздушной смеси, практически как в двигателе внутреннего сгорания
- поджигаем запальник и вводим его в зону факела горелки (также возможен и автоматический розжиг факела, все зависит от степени древности котла и его вспомогательных устройств), начинаетс я процесс горения и нагрев воды
- после набора давления пара 0,5 Атм или просто стабильного его выхода сплошной струей из пароосушительных клапанов, закрываем их, проводим первую продувку, принудительным открыванием проверяем предохранительные клапана
- следим за тепловыми расширениями котла по реперным точкам
- после набора установленных параметров давления пара – вторично продуваем котел и все, можно подавать пар в основную магистраль

 

Как видно, общая последовательность практически не изменилась, но вот время…военных нормативов у меня не нашлось, но зато нашелся справочник Ильина А.К по паровым котлам промыслового флота. Так вот, время на пуск и набор давления для мазутного котла, аналогичному установленному на крейсере «Аврора» составляет от 1,5 до 2,5 часов максимум.

 

Откуда такая разница? Естественно дело не только в виде топлива, а в общем техническом прогрессе.
Так вот, сравним характеристики для котлов Бельвиля-Долголенко с крейсера «Аврора» и котлов типа Бауэра-Вагнера карманного линкора «Шарнхорст»: с одного метра теплообменника «Аврора» получала 35 кг/с, а «Шарнхорст» 142 кг/с.
Колоссальная разница, при всем при этом, количество воды в котлах с ростом прогресса постоянно уменьшалось, так современный котел, дающей 50 тонн пара в час, весит порядка 45-50 тонн, из них на воду приходится не более 5-6 тонн. Увеличение испарительных поверхностей при малом объеме воды позволяли очень быстро выйти на режим номинальной паропроизводительности, так5-6 тонн полностью испаряются в котле всего за 10-15 минут.

Для тех, кому сложно проникнуться различием в конструкции котлов, смотря на цифры - наглядные картинки:

 

схема котла Бельвиля:

 

 

Spoiler

 

а вот схема мазутного судового парового котла типа Вагнера, похожего типа устанавливались и на "Шарнхорст":

 

 

 

Хоть и схемы, но сложность конструкции, как говорится - налицо.

 

К тому же, малое время испарения практически исключает ручное управление котлом, поэтому с совершенствованием конструкций темплообмена, котлы начали оснащать разнообразными системами автоматического регулирования. Это по сути ответ на «проще сложнее» - с одной стороны, конструктивно котлы стали намного сложнее, но управлять ими стало проще за счета автоматизации рутинных процессов. Котлы обрастали вспомогательными приспособлениями, оборудованием, но…история их развития – это уже отдельная тема, стоит ли о ней рассказать - все зависит от Вашего желания.

 

 

 

+ Про дизель-генераторы  статью жду. И ещё освети аспект тяжелой работы мотористов и электриков. Раскинулось море широко,
И волны бушуют вдали…
Товарищ, мы едем далеко,
Подальше от нашей земли.

Не слышно на палубе песен,
И Красное море шумит,
А берег суровый и тесен, -
Как вспомнишь, так сердце болит.

«Товарищ, я вахты не в силах стоять, -
Сказал кочегар кочегару, -
Огни в моих топках совсем прогорят,
В котлах не сдержать мне уж пару.

Пойди, заяви, что я заболел,
И вахту, не кончив, бросаю,
Весь потом истек, от жары изнемог,
Работать нет сил, умираю!»

Товарищ ушел… Лопату схватил,
Собравши последние силы,
Дверь топки привычным толчком отворил,
И пламя его озарило.

Окончив кидать, он напился воды, -
Воды опресненной, нечистой,
С лица его падал пот, сажи следы,
Услышал он речь машиниста:

«Ты вахты, не кончив, не смеешь бросать,
Механик тобой недоволен;
Ты к доктору должен пойти и сказать, -
Лекарство он даст, если болен!»

На палубу вышел… Сознанья уж нет.
В глазах его все помутилось…
Увидев на миг ослепительный свет…
Упал… Сердце больше не билось.

Проститься с товарищем утром пришли
Матросы, друзья кочегара,
Последний подарок ему поднесли –
Колосник горелый и ржавый.

Напрасно старушка ждет сына домой, -
Ей скажут, она зарыдает…
А волны бегут от винта за кормой,
И след их вдали пропадает. 

[Esq_SV]

ВаБщЕтА, не знаю как сейчас, но в недалёком прошлом, котлы на паоходах были многотопливными ....

Да основное мазут, но могли работать и на нефти, газе, угле, дровах и прочем горящем (мусор например) лишь бы горело ...

Конечно КПД не тот ... но во время войны не до жиру ...

[anonym_vvQ8Yiyr6kOI]

Воздушная смесь? А разве не с паром смешивают мазут? 

Воздух вроде смешивают с угольной крошкой. 

[GeorgeK30]

ВаБщЕтА, не знаю как сейчас, но в недалёком прошлом, котлы на паоходах были многотопливными ....

Да основное мазут, но могли работать и на нефти, газе, угле, дровах и прочем горящем (мусор например) лишь бы горело ...

Конечно КПД не тот ... но во время войны не до жиру ...

 

Котел может работать и на газу и на мазуте, да - теоретически, все зависит от типа установленного топочного устройства, но:

- откуда на пароходе газ, мусор или дрова да еще в таких объемах?

Если энергоустановка спроектирована и изготовлена для работы на мазуте, то на нефти она еще худо-бедно работать сможет, но - на угле, дровах и прочем твердом топливе, без переделки конструкции подачи топлива - нет.

11:11 Добавлено спустя 4 минуты

Воздушная смесь? А разве не с паром смешивают мазут? 

Воздух вроде смешивают с угольной крошкой. 

 

Паровые горелки тоже есть, их вообще-то три вида:

- паровые

- воздушные

- механические

ну и их комбинации тоже встречаются, просто я на типах горелки не стал заострять внимание, иначе слишком много текста получилось бы

[Ssupersvintuss]

Отлично, познавательно. Ждём продолжения - о самых современных котлах, с водичкой подогреваемой реактором.

[anonym_rJWQcay9UkgQ]

ВаБщЕтА, не знаю как сейчас, но в недалёком прошлом, котлы на паоходах были многотопливными ....

Да основное мазут, но могли работать и на нефти, газе, угле, дровах и прочем горящем (мусор например) лишь бы горело ...

Конечно КПД не тот ... но во время войны не до жиру ...

 

 Ты точно девушка?

[Dieseltruck]

 

+ Про дизель-генераторы  статью жду. И ещё освети аспект тяжелой работы мотористов и электриков. Раскинулось море широко,
 

и про атомный реактор

[Ml_serzant]

Несколько лет вышла из строя котельная в локомотивном депо, как раз из-за плохой водоподготовки. Зимой. Цеха не отапливались.

Туда подогнали паровоз, который (как вы знаете всегда на запасном пути). Парой сварщиков врезали паромагистраль, и вперед.

Единственно не кочегар "рубил уголек",  но бочка с ДТ. Подать топливо и установить форсунки, тьфу, простите за мой французский.

Никто не замерз.

П.с. Если найду фотки "Лениннаброневике" выложу.

 

[anonym_SKRIRnuiaoMZ]

 

 Ты точно девушка?

 

а Вы с какой целью интересуетесь?

[GeorgeK30]

Подать топливо и установить форсунки, тьфу, простите за мой французский.

Никто не замерз.

 

 

т.е. Вы реально считаете, что так же просто можно взять и перевести судовой котел на любой другой вид топлива?

[nevic]

т.е. Вы реально считаете, что так же просто можно взять и перевести судовой котел на любой другой вид топлива?

А что сложного?

Поменял и все. 

Машину(судовой котел) имею ввиду.

[Ml_serzant]

т.е. Вы реально считаете, что так же просто можно взять и перевести судовой котел на любой другой вид топлива?

 

Если Вы заметили, то я писал про замену котла в системе отопления.

На паровозе легко, фильм "Комиссар" тому в подтверждение, или перевод бензиновых авто на дрова во время ВОВ.

Ну или "Лянча" современная на бензине/газе ходящая. Ну там, где пропановский бак в багажнике с завода встроенный.

Или тот же  "Паджеро" митсубисовский на газ переделывают за пару дней.

Пароход тоже можно, но смысл. Если уголь, то бункера для угля, если мазут флотский Ф-5 (12), либо ДТ/ТСМ, то баки.

Бункеровать, то как? А, допустим, при переводе ТЭЦ с угля/мазута на газ природный меняют способ подачи топлива, но при этом оставляют возможность "топить" углем.

Было бы желание, ну и деньги, собственно.

 

П.с. Живой пример для пароходов это СПГ-танкеры. Закончилась мазута, переключился на танки. А сюрвейер пусть рыдает при приемке груза)))

 

[GeorgeK30]

 

Если Вы заметили, то я писал про замену котла в системе отопления.

я просто хотел уточнить

за деньги в отоплении - да, все что угодно

но на судах...ИМХО накладно, ну нефть-мазут, мазут-соляра - еще можно как-то, но уголь-мазут

[Ml_serzant]

я просто хотел уточнить

за деньги в отоплении - да, все что угодно

но на судах...ИМХО накладно, ну нефть-мазут, мазут-соляра - еще можно как-то, но уголь-мазут

 

Я дополнил выше, про СПГ-танкеры, как живой пример абсолютно разного топлива для хода.

[GeorgeK30]

 

Я дополнил выше, про СПГ-танкеры, как живой пример абсолютно разного топлива для хода.

 

ага, почитал

[Ml_serzant]

Да еще про ТЭЦ, при низкокалорийном угле, либо повышенной зольности и серности (что в принципе равнозначно, все эти три фактора влияют на ТУТ) в котел с углем через форсунки добавляется ДТ.

Кстати, будете удивлены, уголь так же через форсунки подают, предварительно измельчив. Кочегаров нет.

Эх, помотала меня жизнь по "комсомольскимстройкам"

 

[GeorgeK30]

Да еще про ТЭЦ, при низкокалорийном угле, либо повышенной зольности и серности (что в принципе равнозначно, все эти три фактора влияют на ТУТ) в котел с углем через форсунки добавляется ДТ.

Кстати, будете удивлены, уголь так же через форсунки подают, предварительно измельчив. Кочегаров нет.

Эх, помотала меня жизнь по "комсомольскимстройкам"

 

 

Дык, у нас ТЭЦ такая была - уголь местный, бурый

зольность заоблачная, без добавки жидкого топлива вообще не горел - перевели на газ лет 15 назад, ибо задолбало

Про кочегаров - почему я должен удивляться?

Покатался по котельным и по ТЭЦ в свое время