Перевод котлов на газообразное и жидкое топливо вызывает существенные изменения в работе котлов: резко увеличивается теоретическая температура горения, а следовательно, и температура факела, которая прямо пропорциональна теоретической температуре горения. Увеличение температуры факела приводит к увеличению теплоотдачи в топке, так как она пропорциональна температуре в четвертой степени. Для экранированных топок перевод на сжигание газообразного и жидкого топлива позволяет уменьшить коэффициент избытка воздуха и приводит к увеличению теплоотдачи, уменьшению температуры продуктов сгорания на выходе из топки, снижению температуры уходящих газов и повышению к. п. д.
Коэффициент полезного действия котлоагрегата, переведенного на газообразное и жидкое топливо, больше к. п. д. котлоагрегата на твердом топливе на величину потерь от механической неполноты сгорания. Увеличение к. п. д. составляет не менее 8-10%, а нередко и значительно более.
Особенно существенно повышение к. п. д. в случаях перевода на газообразное и жидкое топливо старых котлов, работающих на твердом топливе с большими избытками воздуха. Перевод котлов с цепными решетками паропроизводительностью 10-20 r/ч на газообразное топливо обеспечивает повышение средних значений к. п. д. от ɳбр=58-64% до 78-83%, т. е. в среднем на 20%. По данным ЦКТИ и БиКЗ паропроизводительность котлов ДКВР - при работе на газообразном и жидком топливе увеличивается по сравнению с номинальной на 50% для котлов ДКВР-2,5-13, ДКВР-4-13, ДКВР-6,5-13, ДКВР-10-13 и на 40% для котлов ДКВР-20-13 и ДКВР-35-13.
При этом появляется ряд эксплуатационных преимуществ: возможность работы котлов в большом диапазоне изменения нагрузок, уменьшение расхода электроэнергии на собственные нужды, удлинение межремонтного периода, возможность широкого внедрения автоматизации процесса горения, улучшение условий труда и уменьшение числа обслуживающего персонала, снижение себестоимости выработки тепла, повышение культуры и санитарно-гигиенических условий эксплуатации котельных установок.
Экономия условного топлива в результате повышения к. п. д. котлоагрегата, переводимого на газообразное и жидкое топливо, может быть определена по формуле
где (ɳбрк.а)тв.т - к. п. д. котлоагрегата брутто на твердом топливе; (ɳбрк.а)т.м - к. п. д. котлоагрегата брутто на газообразном и жидком топливе:
где q4 - потери тепла от механической неполноты сгорания, %.
При переводе действующих котлов с твердого на газообразное и жидкое топливо должны быть выполнены:
тщательная очистка внутренних поверхностей нагрева от накипи и шлама, а наружных от золовых отложений; футеровка топки должна быть очищена от шлака, который при работе на высококалорийном топливе оплавляется и может залить амбразуры горелок; газоходы очищаются от золы и сажи;
устройство в топке и газоходах котла взрывных клапанов, предназначенных для предохранения его от разрушительного воздействия взрывов газовоздушной смеси;
надежная изоляция нижней половины верхнего барабана, обращенного к топке и к камере догорания (котлы всех типов ДКВ и ДКВР, кроме ДКВР-20-13);
применение только короткофакельных горелок, чтобы факел ,не соприкасался со стенками топочной камеры;
проверка пропускной способности установленных на котле предохранительных клапанов на максимально возможную паропроизводительность и в случае необходимости замена их или установка дополнительных;
обязательное применение докотловой обработки питательной воды и устранение возможностей отложения накипи на поверхностях нагрева; независимо от давления в котле питательная вода должна отвечать требованиям норм;
замена кипятильных труб, износившихся на 30% и более;
сверление в шибере газохода для котлов, предназна-ченных к переводу на газообразное топливо, отверстия диаметром не менее 50 мм для предупреждения возможного скопления газовоздушной смеси в топке неработающего котла;
обязательное оборудование котлов автоматикой безопасности.
При переводе котлов на газообразное и жидкое топливо топочная камера часто оставляется почти без изменения. В то же время не все топки одинаково приспособлены к эффективному сжиганию любого вида топлива. Поэтому следует производить проверку размеров топки и в случае необходимости приводить их в соответствие с новыми требованиями.
Перевод котлов на газообразное и жидкое топливо без увеличения теплопроизводительности относительные количества подаваемого в топку воздуха и продуктов сгорания за котлом уменьшаются. Благодаря этому во многих случаях при связанном с переводом на газ или мазут повышении паропроизводительности котлов в пределах до 135% существующие тягодутьевые машины и хвостовые поверхности нагрева могут быть сохранены.