Огромные топливно-энергетические ресурсы восточных районов приобретают все большее практическое значение для дальнейшего развития народного хозяйства страны. Освоение ископаемых углей Сибири, Казахстана, Дальнего Востока в электро- и промышленной энергетике идет нарастающими темпами.
В Алтайском крае находятся два котельных завода — Барнаульский (БКЗ), специализированный на проектировании и производстве барабанных паровых котлов высокого давления для ТЭЦ, и Бийский (БиКЗ), выпускающий промышленные паровые котлы. На базе головного предприятия — БКЗ образовано производственное объединение «Сибэнергомаш», в состав которого входит строящийся Братский завод энергетического машиностроения. Он будет выпускать крупные водогрейные котлы, работающие на твердом топливе.
В ближайшие годы в Братске откроется филиал НПО ЦКТИ, научной задачей которого станет разработка котельно-топочной тематики. Таким образом Сибирь станет крупной производственной и научно-технической базой котлостроения.
В СССР имеется большая сеть теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), на которых ежегодно экономится около 35 млн. т у. т. Доля ТЭЦ в общем приросте мощностей ТЭС за X пятилетку, поданным ВНИПИЭнергопрома, составила 40 %. Это стимулирует разработку для ТЭЦ нового высокоэффективного энергооборудования. Перспективными направлениями при проектировании и строительстве новых ТЭЦ являются укрупнение единичной мощности основного оборудования и рост параметров пара.
Параметры паровых котлов, выпускаемых БКЗ, в соответствии с ГОСТ 3619—76, приведены в табл. 1.
Динамику изменения структуры выпускаемых паровых котлов БКЗ по единичной мощности и параметрам пара можно проследить на рис. 1. Производство котлов 118 кг/с с 35 % в 1975 г. возросло до 73 % в 1980 г., а котлы производительностью 33 и 44 кг/с фактически снимаются с производства. С 1980 г. завод начал осваивать котлы 0=140 кг/с (500 т/ч) на параметры р—13,8 МПа и /Пш=560 °С. Уже строятся четыре ТЭЦ с этими котлами для сжигания сильно шлакующего березовского угля КАБ.
Резко падает выпуск котлов на параметры пара р= 9,8 МПа, ^пп“540 °С и соответственно возрастает на параметры р= 13,8 МПа, п—560 °С (с 70 в 1975 г. до 91 % в 1980 г.).
ТЭЦ становятся более экономичными, поскольку с ростом параметров пара уменьшается удельный расход условного топлива на отпущенные электростанцией единицы электроэнергии и тепла.
Проектирование котлов ведется комплексно, с учетом новейших достижений научных исследований. Так котлы создаются с. мембранными экранными стенками, гарантирующими газо-плотность топочных камер и конвективных газоходов. Отсутствие присосов неорганизованного воздуха позволяет повысить КПД на 1 —1,5 % с соответствующей экономией топлива. На рис. 2 показан рост выпуска N котлов БКЗ с цельносварными газо-плотными ограждениями. В 1980 г. свыше 70 % котлов выпускается в газо-плотном исполнении. Проектирование сериями позволяет достичь относительно высокого уровня унификации.
На базе углей Экибастузского и Канско-Ачинского бассейнов создаются сверхмощные ГРЭС с энергоблоками 500 и 800 МВт, котлы для которых поставляют ЗиО и ПО «Красный котельщик». Наряду с этим в восточных районах намечено сооружение большого числа крупных ТЭЦ, использующих топливо Карагандинского, Куучекннского, Азейского, Гусиноозерского, Южно-Якутского, Райчихинского, Бикинского и других бассейнов. При проектировании котлов учитывается разнообразие технических и физико-химических характеристик углей, а также их минеральной части.
Котел Е-420-140 (мод. БКЗ 420-140-5) предназначен для сжигания экибастузского каменного угля. Проектом предусмотрен комплекс мероприятий, снижающих абразивный износ труб поверхностей нагрева при работе на этом угле с высоко-абразивной летучей золой. В 1979 г. котлу присвоен государственный Знак качества. Он поставляется на ряд ТЭЦ Казахстана и Западной Сибири.
Наиболее значительным достижением последних лет является разработка серии газо-плотных котлов производительностью 118 кг/с (420 т/ч) для сжигания восточных бурых углей, выполненная заводом совместно с НПО ЦКТИ. Ввиду многообразия характеристик различных топлив (и их минеральной части) пришлось выполнить большое число тепловых расчетов (с использованием ЭВМ), чтобы найти оптимальные решения по топкам, системам пылеприготовления, добиться высокой степени унификации конвективных поверхностей нагрева и других узлов.
Завод изготовляет две модификации унифицированных котлов типа Е-420-140 для сибирских бурых углей: мод. БКЗ 420-140ПТ-2 с жидким шлакоудалением для назаровского, бородинского углей, а также березовского при зольности Ас>5,5 % и мод. БКЗ 420-140-7 с твердым шлакоудалением для азейского, райчихинского, гусиноозерского бурых, а также карагандинского каменного углей.
Основные характеристики котлов 0—118 т/ч, р= = 13,8 МПа, ^=560 °С приведены в табл. 2.
Выбор рациональной тепловой схемы серии котлов позволил сохранить для обеих модификаций практически неизменными пароперегреватель, экономайзер и воздухоподогреватель. Различие состоит лишь в топочных устройствах (мод. БКЗ 420-140ПТ-2 с жидким шлакоудалением имеет два вихревых восьмигранных предтопка, а топочная камера модели БКЗ 420-140-7 с твердым шлакоудалением имеет достаточно строгую параллелепипедную топочную камеру). Это — яркий пример унификации котлов, предназначенных для работы на разных топливах, в том числе на сильно-шлакующих углях Канско-Ачинского бассейна.
Котлы этой серии имеют одинаковые габариты, вписываются в одинаковый каркас, что позволяет проектным организациям создавать проекты типизированных ТЭЦ на твердых топливах различных марок.
На БКЗ ведется проектирование котлов производительностью 118 кг/с (420 т/ч) для сжигания углей в топке с кипящим слоем (совместно с НПО ЦКТИ) и в низкотемпературной вихревой топке (совместно с ЛПИ). Эти работы в первую очередь связаны с экологическими проблемами, с уменьшением газовых выбросов 502 и N0.
Промышленные паровые котлы БиКЗ широко известны в СССР и за рубежом. В соответствии с ГОСТ 3619—76 завод выпускает паровые котлы с естественной циркуляцией производительностью 0,7 кг/с (2,5 т/ч), 1,1 кг/с (4 т/ч), 1,8 кг/с (6,5 т/ч), 2,8 кг/с (10 т/ч), 4,5 кг/с (16 т/ч), 7 кг/с (25 т/ч) на давления 1,4 и 2,4 МПа. Они широко применяются в различных отраслях промышленности, а также в коммунальном и сельском хозяйствах.
Многие десятки тысяч котлов унифицированной серии ДКВР работают в народном хозяйстве. На заводе было организовано хорошо технологически оснащенное поточное изготовление этих котлов. Наиболее крупной работой БиКЗ в последнее время является замена серии котлов типа ДКВР сериями типа КЕ (доя твердого топлива) и ДЕ (для жидкого и газообразного топлива).
Котлы типа КЕ характеризуются высокой степенью конструктивной и технологической унификации, уменьшением габаритов и снижением удельной металлоемкости, широким применением механических топок
вместо полумеханических. Внедрение газо-плотной обшивки позволило уменьшить присосы неорганизованного воздуха, тем самым повысить КПД котлов, а также резко снизить расход обмуровочных и изоляционных материалов. Котлам присвоен государственный Знак качества.
Котлы серии ДЕ для сжигания мазута н природного газа отличаются от котлов ДКВР компактностью, повышенной экономичностью, улучшенной поставочной блочностью, сниженным удельным расходом металла. Вместо тяжелой многослойной обмуровки применена легкая изоляция по обшивочному листу.
В связи с ограничением использования жидкого и газообразного топлива для нужд теплофикации в стране возникла потребность создания крупных водогрейных котлов на твердом топливе. .
Конструкторами БКЗ в .содружестве с НПО ЦКТИ в ВНИПИЭнергопромом разработана серия водогрейных котлов КВ-ТК-Ю0-150 мощностью 116 МВт (100 Гкал/ч). Серия включает котлы для работы на трех основных видах топлива: экибастузском, каменных углях марок Д а Г, бурых углях.
Для каждой модификации котла выполнены типовые системы топливоподготовки с молотковыми мельницами (для экибастузского угля), валковыми среднеходными мельницами (для каменных углей марок Д и Г), мельницами-вентиляторами (для бурых углей).
В ближайшее время предстоит разработка водогрейных котлов мощностью 209 МВт (180 Гкал/ч). В номенклатуру Братского завода энергетического машиностроения войдет широкий ряд водогрейных котлов на твердом топливе мощностью от 23 МВт (20 Гкал/ч) до 209 МВт (180 Гкал/ч), а также котлы для сжигания мусора.
Развитие теплофикации на^ базе мощных паровых и водогрейных котлов, потребляющих дешевые ископаемые угли, добываемые открытым способом, позволит в больших масштабах экономить дефицитное жидкое и газообразное топливо.
» Кроме котлов БКЗ изготовляет большое число тягодутьевых машин и деаэрационных установок, в том числе уникальных по мощности к энергоблокам в 500, 800 и 1200 МВт, БиКЗ — тягодутьевых машин малой мощности и оборудования для водоподготовки. Братский завод энергетического машиностроения будет выпускать нестандартное оборудование и оснастку для отрасли.
Ленинский план ГОЭЛРО, шестидесятилетие которого отмечается 22 декабря 1980 г., охватывал преимущественно Европейскую часть страны. Однако при разработке его широко рассматривались и восточные районы. Дальнейшее развитие энергетического машиностроения на востоке страны — важнейшая задача.
