Влаштування котельної установки. Загальні відомості про котельні установки, типи котлів для теплопостачання будівлі Схема влаштування котельні в теплопостачальній організації

водаі водяна пара, у зв'язку з чим розрізняють водяні та парові системи теплопостачання. Вода, як теплоносій, використовується від районних котелень в основному обладнаних водогрійними котлами та через підігрівачі мережної води від парових котлів.

Вода як теплоносій має низку переваг перед парою. Деякі з цих переваг набувають особливо важливого значення при відпустці тепла з ТЕЦ. До останніх належить можливість транспортування води великі відстані без істотної втрати її енергетичного потенціалу, тобто. її температури (зниження температури води у великих системах становить менше 1 ° С на 1 км шляху). Енергетичний потенціал пари – його тиск – зменшується при транспортуванні значно, складаючи в середньому 0,1 – 0,15 МПа на 1 км шляху. Таким чином, у водяних системах тиск пари у відборах турбін може бути дуже низьким (від 0,06 до 0,2 МПа), тоді як у парових системах він повинен становити до 1-1,5 МПа. Підвищення тиску пари у відборах турбін призводить до збільшення витрати палива на ТЕЦ і зменшення вироблення електроенергії на тепловому споживанні.

До інших переваг води як теплоносія відноситься менша вартість приєднань до теплових мереж місцевих водяних систем опалення, а при відкритих системах ще й місцевих систем гарячого водопостачання. Переваги води як теплоносія є можливість центрального (у джерела тепла) регулювання відпустки тепла споживачам зміною температури води. При використанні води простота експлуатації – відсутність у споживачів (неминучих при використанні пари) конденсатовідвідників та насосних установок щодо повернення конденсату.

На рис. 4.1 наведено принципову схему водогрійної котельні.

Мал. 4.1 Принципова схема водогрійної котельні: 1 – мережевий насос; 2 – водогрійний котел; 3 – циркуляційний насос; 4 – підігрівач хімічно очищеної води; 5 – підігрівач сирої води; 6 – вакуумний деаератор; 7 – підживлювальний насос; 8 – насос сирої води; 9 – хімводопідготовка; 10 - охолоджувач випару; 11 - водоструминний ежектор; 12 - витратний бак ежектора; 13 - ежекторний насос.

Водогрійні котельні часто споруджуються у районах, що забудовуються, до введення в дію ТЕЦ і магістральних теплових мереж від ТЕЦ до зазначених котелень. Цим підготовляється теплове навантаження для ТЕЦ, щоб на момент введення в експлуатацію теплофікаційних турбін їх відбори були повністю завантажені. Водогрійні казани після цього використовуються як пікові або резервні. Основні характеристики сталевих водогрійних котлів наведено у таблиці 4.1.

Таблиця 4.1

5. Централізоване теплопостачання від районних котелень (парових).

6. Системи централізованого теплопостачання.

Комплекс установок, призначених для підготовки, транспортування та використання теплоносія, складає систему централізованого теплопостачання.

Централізовані системи теплопостачання забезпечують споживачів теплом низького і середнього потенціалу (до 350°С), вироблення якого витрачається близько 25 % всього палива, що видобувається в країні. Тепло, як відомо, є одним із видів енергії, тому при вирішенні основних питань енергопостачання окремих об'єктів та територіальних районів теплопостачання повинно розглядатися спільно з іншими енергозабезпечуючими системами – електропостачанням та газопостачанням.

Система теплопостачання складається з таких основних елементів (інженерних споруд): джерела тепла, теплових мереж, абонентських вводів та місцевих систем теплоспоживання.

Джерелами тепла в централізованих системах теплопостачання служать або теплоелектроцентралі (ТЕЦ), що виробляють одночасно і електроенергію, і тепло, або великі котельні, що іноді називають районними тепловими станціями. Системи теплопостачання на базі ТЕЦ називаються «теплофікаційними».

Отримане в джерелі тепло передають тому чи іншому теплоносія (вода, пара), який транспортують тепловими мережами до абонентських введень споживачів. Для передачі теплоти на далекі відстані (понад 100 км) можуть використовуватися системи транспорту теплоти в хімічно зв'язаному стані.

Залежно від організації руху теплоносія системи теплопостачання можуть бути замкнутими, напівзамкнутими та розімкненими.

У замкнутих системахспоживач використовує тільки частину тепла, що міститься в теплоносії, а сам теплоносій разом з кількістю тепла, що залишилася, повертається до джерела, де знову поповнюється теплом (двохтрубні закриті системи).

У напівзамкнутих системаху споживача використовується і частина тепла, що надходить до нього, і частина самого теплоносія, а залишки кількості теплоносія і тепла повертаються до джерела (двотрубні відкриті системи).

У розімкнутих системах,як сам теплоносій, так і тепло, що міститься в ньому, повністю використовується у споживача (однотрубні системи).

У централізованих системах теплопостачання як теплоносія використовується водаі водяна пара, у зв'язку з чим розрізняють водяні та парові системи теплопостачання.

Вода як теплоносій має низку переваг перед парою. Деякі з цих переваг набувають особливо важливого значення при відпустці тепла з ТЕЦ. До останніх належить можливість транспортування води великі відстані без істотної втрати її енергетичного потенціалу, тобто. її температури зниження температури води у великих системах становить менше 1 ° С на 1 км шляху). Енергетичний потенціал пари – його тиск – зменшується при транспортуванні значно, складаючи в середньому 0,1 – 0,15 МПа на 1 км шляху. Таким чином, у водяних системах тиск пари у відборах турбін може бути дуже низьким (від 0,06 до 0,2 МПа), тоді як у парових системах він повинен становити до 1-1,5 МПа. Підвищення тиску пари у відборах турбін призводить до збільшення витрати палива на ТЕЦ і зменшення вироблення електроенергії на тепловому споживанні.

Крім того, водяні системи дозволяють зберегти на ТЕЦ в чистоті конденсат пари, що гріє воду, без пристрою дорогих і складних пароперетворювачів. При парових системах конденсат повертається від споживачів нерідко забрудненим і далеко не повністю (40-50%), що вимагає значних витрат на його очищення та приготування додаткової поживної води котлів.

До інших переваг води як теплоносія відноситься менша вартість приєднань до теплових мереж місцевих водяних систем опалення, а при відкритих системах ще й місцевих систем гарячого водопостачання. Переваги води як теплоносія є можливість центрального (у джерела тепла) регулювання відпустки тепла споживачам зміною температури води. При використанні води простота експлуатації – відсутність у споживачів (неминучих при використанні пари) конденсатовідвідників та насосних установок щодо повернення конденсату.

7. Місцеве та децентралізоване теплопостачання.

Для систем децентралізованого теплопостачання застосовуються парові або водогрійні котли, що встановлюються відповідно до парових та водогрійних котелень. Вибір типу котлів залежить від характеру теплових споживачів та вимог до виду теплоносія. Теплопостачання житлових та громадських будівель, як правило, здійснюється за допомогою підігрітої води. Для промислових споживачів потрібні як підігріта вода, так і водяна пара.

Виробничо-опалювальна котельня забезпечує споживачів як паром із необхідними параметрами, так і гарячою водою. У них встановлюються парові котли, які більш надійні в експлуатації, так як їх хвостові поверхні нагріву не схильні до такої значної корозії димовими газами як водогрійні.

Особливістю водогрійних котелень є відсутність пари, у зв'язку з чим обмежується забезпечення промислових споживачів, а для дегазації води для підживлення необхідно застосовувати вакуумні деаератори, більш складні в експлуатації в порівнянні зі звичайними атмосферними. Однак схема обв'язування котлів трубопроводами у цих котельнях значно простіша, ніж у парових. Зважаючи на складність запобігання випаданню конденсату на хвостових поверхнях нагріву з водяної пари, що знаходяться в димових газах, зростає небезпека виходу з ладу водогрійних котлів в результаті корозії.

Як джерела при автономному (децентралізованому) та місцевому теплопостачанні можуть виступати квартальні та групові теплогенеруючі установки, призначені для постачання теплоти одного або кількох кварталів, групи житлових будинків або одиночних квартир, громадських будівель. Ці установки, як правило, є опалювальними.

Місцеве теплопостачання використовується в житлових районах з тепловою потребою не більше 2,5 МВт для опалення та гарячого водопостачання невеликих груп житлових і виробничих будівель, віддалених від міста, або як тимчасове джерело теплопостачання до введення основного в районах, що забудовуються. Котельні при місцевому теплопостачанні можуть бути обладнані чавунними секційними, сталевими зварними, вертикально-горизонтально-циліндричними паровими та водогрійними котлами. Особливо перспективними є водогрійні котли, що з'явилися зовсім недавно на ринку.

При досить сильному зносі існуючих теплових мереж централізованого теплопостачання та відсутності необхідного фінансування робіт із їх заміни більш короткі теплові мережі децентралізованого (автономного) теплопостачання перспективніші та економічніші. Перехід на автономне теплопостачання став можливим після появи на ринку високоефективних котлів малої теплопродуктивності з ККД не нижче 90%.

У вітчизняному котлобудуванні з'явилися ефективні аналогічні котли, наприклад Борисоглібського заводу. До них можна віднести котли типу "Хопер" (рис.7.1), що встановлюються в модульних транспортабельних автоматизованих котельнях типу МТ /4,8/. Котельні також працюють в автоматичному режимі, оскільки котел "Хопер-80Е" оснащений електрокерованою автоматикою (рис.2.4).

Рис.7.1. Загальний вигляд котла "Хопер": 1 - вічко, 2 - датчик тяги, 3 - трубка, 4 - котел, 5 - блок автоматики, 6 - термометр, 7 - датчик температури, 8 - запальник, 9 - пальник, 10 - терморегулятор, - 11 - роз'єм, 12 - клапан пальника, 13 - газопровід, 14 - клапан запальника, 15 - зливна пробка, 16 - пуск запальника, 17 - газовідведення, 18 - патрубки опалення, 19 - панелі, 20 - дверцята, 21 - шнур євровилкою.

На рис.7.2. наведено заводську схему монтажу водопідігрівача із системою опалення.

Рис.7.2. Схема монтажу водопідігрівача з системою опалення: 1 - котел, 2 - кран, 3 - знеповітря, 3 - арматура розширювального бака, 5 - радіатор, 6 - розширювальний бак, 7 - водопідігрівач, 8 - запобіжний клапан, 9 - насос

У комплект поставки котлів "Хопер" входить імпортне обладнання: циркуляційний насос, клапан безпеки, електромагніт, автоматичний повітряний вентиль, розширювальний бак з арматурою.

Для модульних котелень особливо перспективними є котли типу "КВа" продуктивністю до 2,5 МВт. Вони забезпечують тепло- та гаряче водопостачання кількох багатоповерхових будинків житлового комплексу.

"КВа" автоматизований водогрійний котлоагрегат, що працює на природному газі низького тиску під наддувом, призначений для нагрівання води, яка використовується в системах опалення, гарячого водопостачання та вентиляції. До складу котлоагрегату входить власне водогрійний котел з утилізатором теплоти, блоковий автоматизований газовий пальник із системою автоматики, що забезпечує регулювання, керування, контроль параметрів та протиаварійні захисту. Він оснащений автономною водопровідною системою із запірною арматурою та запобіжними клапанами, що дозволяє легко компанувати його в котельні. Котлоагрегат має покращені екологічні характеристики: знижено вміст оксидів азоту у продуктах згоряння порівняно з нормативними вимогами, наявність оксиду вуглецю практично близько до нуля.

До такого типу відноситься автоматизований газовий котел "Флагман". Він має два вбудовані теплообмінники з оребрених труб, один з яких може підключатися до системи опалення, інший - до системи гарячого водопостачання. Обидва теплообмінники можуть працювати на сумісне навантаження.

Перспективність останніх двох типів водогрійних котлів полягає в тому, що у них досить знижена температура газів, що йдуть, за рахунок застосування теплоутилізаторів або вбудованих теплообмінників з срібними трубами. Такі котли мають ККД на 3-4% вище, порівняно з іншими типами котлів, у яких відсутні теплоутилізатори.

Знаходить застосування та повітряне опалення. З цією метою використовуються повітронагрівачі типу ВРК-С виробництва ТОВ "Теплосервіс", м. Каменськ-Шахтинський Ростовської області, суміщені з топкою на газоподібному паливі потужністю 0,45-1,0 МВт. Для гарячого водопостачання встановлюється у разі проточний газовий водонагрівач типу MORA-5510. При місцевому теплопостачанні котли та обладнання котелень вибирають виходячи з вимог, що висуваються до температури та тиску теплоносія (підігрітої води або водяної пари). Як теплоносій для опалення та гарячого водопостачання приймається, як правило, вода, а іноді пар тиском до 0,17 МПа. Ряд виробничих споживачів забезпечується парою тиском до 0,9 МПа. Теплові мережі мають мінімальну довжину. Параметри теплоносія, а також тепловий та гідравлічний режим роботи теплових мереж відповідають режиму роботи місцевих систем опалення та гарячого водопостачання.

Переваги такого теплопостачання - невелика вартість джерел теплопостачання та теплових мереж; простота монтажу та обслуговування; швидке введення в експлуатацію; різноманітність типів котлів з великим діапазоном теплопродуктивності.

Децентралізовані споживачі, які через великі відстані від ТЕЦ не можуть бути охоплені централізованим теплопостачанням, повинні мати раціональне (ефективне) теплопостачання, що відповідає сучасному технічному рівню та комфортності.

Масштаби споживання палива на теплопостачання дуже великі. В даний час теплопостачання промислових, громадських та житлових будівель здійснюється приблизно на 40+50% від котелень, що є неефективним через їх низький ККД (у котельнях температура згоряння палива становить приблизно 1500 ОС, а тепло споживачеві видається при суттєво нижчих температурах (60+100 ОС)).

Таким чином, нераціональне використання палива, коли частина тепла вилітає в трубу, призводить до виснаження запасів паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР).

Енергозберігаючим заходом є розробка та впровадження децентралізованих систем теплопостачання із розсіяними автономними джерелами тепла.

В даний час найбільш доцільним є децентралізовані системи теплопостачання, що базуються на нетрадиційних джерелах тепла, таких як сонце, вітер, вода.

Нетрадиційна енергетика:

Теплопостачання на основі теплових насосів;

Теплопостачання з урахуванням автономних водяних теплогенераторів.

Перспективи розвитку децентралізованих систем теплопостачання:

1. Децентралізовані системи теплопостачання не вимагають протяжних теплотрас, а отже – великих капітальних витрат.

2. Використання децентралізованих систем теплопостачання дозволяє суттєво скоротити шкідливі викиди від згоряння палива в атмосферу, що покращує екологічну обстановку.

3. Використання теплових насосів у системах децентралізованого теплопостачання для об'єктів промислового та цивільного секторів дозволяє порівняно з котельнями економити паливо у кількості 6+8 кг у.т. на 1 Гкал виробленого тепла, що становить приблизно 30-40%.

4. Децентралізовані системи з урахуванням ТН успішно застосовують у багатьох розвинених країн (США, Японія, Норвегія, Швеція та інших.). Виготовленням ТН займаються понад 30 фірм.

5. У лабораторії ОТТ кафедри ПТС МЕІ змонтовано автономну (децентралізовану) систему теплопостачання на базі відцентрового водяного теплогенератора.

Система працює в автоматичному режимі, підтримуючи температуру води в магістралі, що подає, в будь-якому заданому інтервалі від 60 до 90 ОС.

Коефіцієнт трансформації тепла системи становить м=1,5-:-2, а ККД дорівнює близько 25%.

6. Подальше підвищення енергетичної ефективності децентралізованих систем теплопостачання потребує проведення науково-технічних досліджень з метою визначення оптимальних режимів роботи.

8. Вибір теплоносія та системи теплопостачання.

Вибір теплоносія та системи теплопостачання визначається технічними та економічними міркуваннями та залежить головним чином від типу джерела теплоти та виду теплового навантаження. Рекомендується максимально спрощувати систему теплопостачання. Чим система простіше, тим вона дешевша у спорудженні та в експлуатації. Найбільш прості рішення дає застосування єдиного теплоносія для всіх видів теплового навантаження.

Якщо теплове навантаження району складається тільки з опалення, вентиляції та ГВП, то при теплофікації застосовується зазвичай двотрубна водяна система. У тих випадках, коли крім опалення, вентиляції та ГВП з району є також невелике технологічне навантаження, що вимагає теплоти підвищеного потенціалу, при теплофікації раціонально застосування тритрубних водяних систем. Одна з ліній, що подають системи використовується для задоволення навантаження підвищеного потенціалу.

У тих випадках, коли основним тепловим навантаженням району є технологічне навантаження підвищеного потенціалу, а сезонне теплове навантаження невелике, як теплоносій застосовується зазвичай пар.

При виборі системи теплопостачання та параметрів теплоносія враховуються технічні та економічні показники щодо всіх елементів: джерела теплоти, мережі, абонентських установок. Енергетично вода вигідніша за пару. Застосування могоступеневого підігріву води на ТЕЦ дозволяє підвищити питому комбіновану вироблення електричної та теплової енергії, завдяки чому зростає економія палива. При використанні парових систем все теплове навантаження покривається зазвичай відпрацьованою парою вищого тиску, чому питома комбінована вироблення електричної енергії знижується.

Отримане в джерелі тепло передають тому чи іншому теплоносія (вода, пара), який транспортують тепловими мережами до абонентських введень споживачів.

Залежно від організації руху теплоносія системи теплопостачання можуть бути замкнутими, напівзамкнутими та розімкненими.

Залежно від числа теплопроводів у тепловій мережі водяні системи теплопостачання можуть бути однотрубними, двотрубними, тритрубними, чотиритрубними та комбінованими, якщо кількість труб у тепловій мережі не залишається постійною.

У замкнутих системах споживач використовує тільки частину тепла, що міститься в теплоносії, а сам теплоносій разом з кількістю тепла, що залишилася, повертається до джерела, де знову поповнюється теплом (двотрубні закриті системи). У напівзамкнутих системах у споживача використовується і частина тепла, що надходить до нього, і частина самого теплоносія, а залишки кількості теплоносія і тепла повертаються до джерела (двохтрубні відкриті системи). У розімкнених системах, як сам теплоносій, так і тепло, що міститься в ньому, повністю використовується у споживача (однотрубні системи).

На абонентських вводах відбувається перехід тепла (а деяких випадках і самого теплоносія) з теплових мереж до місцевих систем теплоспоживання. При цьому здебільшого здійснюється утилізація невикористаного в місцевих системах опалення та вентиляції тепла для приготування води систем гарячого водопостачання.

На вводах відбувається також місцеве (абонентське) регулювання кількості та потенціалу тепла, що передається до місцевих систем, та здійснюється контроль за роботою цих систем.

Залежно від схеми введення, тобто. Залежно від прийнятої технології переходу тепла з теплових мереж до місцевих систем, розрахункові витрати теплоносія в системі теплопостачання можуть змінюватися в 1,5–2 рази, що свідчить про істотний вплив абонентських вводів на економіку всієї системи теплопостачання.

У централізованих системах теплопостачання в якості теплоносія використовується вода і водяна пара, у зв'язку з чим розрізняють водяні та парові системи теплопостачання.

Вода як теплоносій має низку переваг перед парою; деякі з цих переваг набувають особливо важливого значення при відпустці тепла з ТЕЦ. До останніх належить можливість транспортування води великі відстані без істотної втрати її енергетичного потенціалу, тобто. її температури зниження температури води у великих системах становить менше 1 ° С на 1 км шляху). Енергетичний потенціал пари – її тиск – зменшується при транспортуванні значно, складаючи в середньому 0,1 – 015 МПа на 1 км шляху. Таким чином, у водяних системах тиск пари у відборах турбін може бути дуже низьким (від 0,06 до 0,2 МПа), тоді як у парових системах він повинен становити до 1-1,5 МПа. Підвищення тиску пари у відборах турбін призводить до збільшення витрати палива на ТЕЦ і зменшення вироблення електроенергії на тепловому споживанні.

Крім того, водяні системи дозволяють зберегти на ТЕЦ в чистоті конденсат пари, що гріє воду, без пристрою дорогих і складних пароперетворювачів. При парових системах конденсат повертається від споживачів нерідко забрудненим і далеко не повністю (40-50%), що вимагає значних витрат на його очищення та приготування додаткової поживної води котлів.

До інших переваг води як теплоносія відносяться: менша вартість приєднань до теплових мереж місцевих водяних систем опалення, а при відкритих системах ще й місцевих систем гарячого водопостачання; можливість центрального (біля джерела тепла) регулювання відпустки тепла споживачам зміною температури води; простота експлуатації – відсутність у споживачів неминучих при парі конденсатовідвідників та насосних установок щодо повернення конденсату.

Пара як теплоносій у свою чергу має певні переваги в порівнянні з водою:

а) велику універсальність, яка полягає у можливості задоволення всіх видів теплоспоживання, включаючи технологічні процеси;

б) менша витрата електроенергії на переміщення теплоносія (витрата електроенергії на повернення конденсату в парових системах дуже невелика порівняно з витратами електроенергії на переміщення води у водяних системах);

в) незначність створюваного гідростатичного тиску внаслідок малої питомої густини пари в порівнянні з густиною води.

Невхильно проведена нашій країні орієнтація більш економічні теплофікаційні системи теплопостачання і зазначені позитивні властивості водяних систем сприяють їх широкому застосуванню у житлово-комунальному господарстві міст і селищ. У меншій мірі водяні системи застосовуються у промисловості, де понад 2/3 всієї потреби у теплі задовольняються парою. Так як промислове теплоспоживання становить близько 2/3 всього теплоспоживання країни, частка пари в покритті загальної витрати тепла залишається дуже значною.

Залежно від числа теплопроводів у тепловій мережі водяні системи теплопостачання можуть бути однотрубними, двотрубними, тритрубними, чотиритрубними та комбінованими, якщо кількість труб у тепловій мережі не залишається постійною. Спрощені принципові схеми зазначених систем наведено на рис.8.1.

Найбільш економічні однотрубні (розімкнуті) системи (рис.8.1.а) доцільні тільки тоді, коли середньогодинна витрата мережної води, що подається на потреби опалення та вентиляції, збігається із середньогодинною витратою води, що споживається для гарячого водопостачання. Але для більшості районів нашої країни, крім найпівденніших, розрахункові витрати мережної води, що подається на потреби опалення та вентиляції, виявляються більшими за витрату води, що споживається для гарячого водопостачання. За такого дебалансу зазначених витрат невикористану для гарячого водопостачання воду доводиться відправляти в дренаж, що дуже неекономічним. У зв'язку з цим найбільшого поширення нашій країні отримали двухтрубные системи теплопостачання: відкриті (напівзамкнуті) (рис. 8.1., б) і закриті (замкнуті) (рис.8.1., в)

8.1. Принципова схема водяних систем теплопостачання

а–однотрубної (розімкнутої), б–двохтрубної відкритої (напівзамкнутої), в–двохтрубної закритої (замкнутої), г–комбінованої, д–трьохтрубної, е–чотиритрубної, 1–джерело тепла, 2–що подає трубопровід тепломережі , 4-калорифер вентиляції, 5-абонентський теплообмінник опалення, 6-нагрівальний прилад, 7-трубопроводи місцевої системи опалення, 8-місна система гарячого водопостачання, 9- зворотний трубопровід тепломережі, 10-теплообмінник гарячого водопостачання, 11-холодний технологічний апарат, 13-подавальний трубопровід гарячого водопостачання, 14-рециркуляційний трубопровід гарячого водопостачання, 15-котельна, 16-водогрійний котел, 17-насос.

При значному видаленні джерела тепла від теплопостачального району (при «заміських» ТЕЦ) доцільні комбіновані системи теплопостачання, що є поєднанням однотрубної системи і напівзамкнутої двотрубної системи (рис.8.1,г). У такій системі піковий водогрійний котел, що входить до складу ТЕЦ, розміщується безпосередньо в теплопостачальному районі, утворюючи додаткову водогрійну котельню. Від ТЕЦ до котельні подається по одній трубі тільки така кількість високотемпературної води, яка потрібна для гарячого водопостачання. Усередині теплопостачального району влаштовується звичайна напівзамкнена двотрубна система.

У котельні до води від ТЕЦ додається підігріта в казані вода із зворотного трубопроводу двотрубної системи, і загальний потік води з нижчою температурою, ніж температура води, що надходить від ТЕЦ, прямує до теплової мережі району. Надалі частина цієї води використовується у місцевих системах гарячого водопостачання, а решта повертається в котельню.

Тритрубні системи знаходять застосування у промислових системах теплопостачання з постійною витратою води, що подається на технологічні потреби (рис.8.1, д). Такі системи мають дві труби, що подають. За однією з них вода з постійною температурою надходить до технологічних апаратів і теплообмінників гарячого водопостачання, за іншою вода зі змінною температурою йде на потреби опалення та вентиляції. Охолоджена вода від усіх місцевих систем повертається до джерела тепла по одному загальному трубопроводу.

Чотирьохтрубні системи (рис.8.1,е) через велику витрату металу застосовуються лише в дрібних системах з метою спрощення абонентських вводів. У таких системах вода для місцевих систем гарячого водопостачання готується безпосередньо біля джерела тепла (у котельнях) і особливою трубою підводиться до споживачів, де безпосередньо надходить до місцевих систем гарячого водопостачання. В цьому випадку у абонентів відсутні підігрівальні установки гарячого водопостачання та рециркуляційна вода систем гарячого водопостачання повертається для підігріву до джерела тепла. Дві інші труби у такій системі призначаються для місцевих систем опалення та вентиляції.

ДВОТРУБНІ ВОДЯНІ СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

Закриті та відкриті системи. Двотрубні водяні системи бувають закритими та відкритими. Ці системи відрізняються технологією приготування води для місцевих систем гарячого водопостачання (рис. 8.2). У закритих системах для гарячого водопостачання використовується водопровідна вода, що підігрівається у поверхневих теплообмінниках водою з теплової мережі (рис. 8.2,а). У відкритих системах воду для гарячого водопостачання беруть безпосередньо із теплової мережі. Відбір води з труби, що подає і зворотній, теплової мережі проводять у таких кількостях, щоб після змішування вода придбала потрібну для гарячого водопостачання температуру (рис. 8.2,б).

Рис.8.2 . Принципові схеми приготування води для гарячого водопостачання на абонентських у двотрубних водяних системах теплопостачання. а–при закритій системі, б–відкритій системі, 1–що подає та зворотний трубопроводи теплової мережі; клапан

У закритих системах теплопостачання сам теплоносій ніде не витрачається, а лише циркулює між джерелом тепла та місцевими системами теплоспоживання. Це означає, що такі системи закриті стосовно атмосфері, як і знайшло свій відбиток у тому назві. Для закритих систем теоретично справедлива рівність, тобто. кількість води, що йде від джерела і приходить до нього однаково. У реальних системах завжди . Частина води втрачається із системи через наявні у ній нещільності: через сальники насосів, компенсаторів, арматури тощо. Ці витоку води із системи невеликі і за хорошої експлуатації не перевищують 0,5% обсягу води у системі. Однак навіть у такій кількості вони завдають певної шкоди, тому що з ними марно губляться і тепло, і теплоносій.

Практична неминучість витоків дозволяє виключити з устаткування водяних систем теплопостачання розширювальні судини, оскільки витоку води із системи завжди перевищують можливе збільшення обсягу води при підвищенні її температури протягом опалювального періоду. Поповнення системи водою для компенсації витоків відбувається у джерела тепла.

Для відкритих систем навіть за відсутності витоків характерна нерівність. Мережева вода, виливаючись із водорозбірних кранів місцевих систем гарячого водопостачання, стикається з атмосферою, тобто. такі системи відкриті стосовно атмосфері. Поповнення відкритих систем водою відбувається зазвичай так само, як і закритих систем у джерела тепла, хоча в принципі в таких системах поповнення можливе і в інших точках системи. Кількість підживлювальної води у відкритих системах значно більша, ніж у закритих. Якщо у закритих системах підживлювальна вода покриває лише витоку води із системи, то у відкритих системах вона повинна компенсувати ще й передбачений відбір води.

Відсутність на абонентських вводах відкритих систем теплопостачання поверхневих теплообмінників гарячого водопостачання та заміна їх дешевими пристроями змішувача є основною перевагою відкритих систем перед закритими. Основний же недолік відкритих систем полягає в необхідності мати у джерела тепла більш потужну, ніж закритих системах, установку по оберненню підживлювальної води, щоб уникнути появи корозії і накипу в нагрівальних установках і теплових мережах.

Поряд з більш простими та дешевими абонентськими введеннями відкриті системи мають ще такі позитивні якості в порівнянні із закритими системами:

а) дозволяють використовувати у великих кількостях низькопотенційне відкидне тепло, яке є і на ТЕЦ(тепло конденсаторів турбін), та у ряді галузей промисловості, що зменшує витрату палива на приготування теплоносія;

б) забезпечують можливість зменшення розрахункової продуктивності джерела тепла шляхом опосередкування витрати тепла на гаряче водопостачання при встановленні центральних акумуляторів гарячої води;

в) збільшують термін службимісцевих систем гарячого водопостачання, тому що в них надходить вода з теплових мереж, що не містить агресивних газів та накипеутворюючих солей;

г) зменшують діаметри розподільчих мереж холодного водопостачання (приблизно на 16%),подаючи абонентам воду для місцевих систем гарячого водопостачання опалювальними трубопроводами;

д) дозволяють перейти до однотрубних систем при збігу витрат води на опалення та гаряче водопостачання .

До недоліків відкритих системкрім збільшення витрат, пов'язаних з обробкою великих кількостей підживлювальної води, відносяться:

а) можливість при недостатньо ретельній обробці води появи кольоровості в воді, що розбирається, а у разі приєднання радіаторних систем опалення до теплових мереж через змішувальні вузли (елеваторні, насосні) ще й можливість забруднення води, що розбирається, і появи в ній запаху внаслідок відкладення в радіаторах опадів.та розвитку в них особливих бактерій;

б) ускладнення контролю за щільністю системи, Оскільки у відкритих системах кількість підживлювальної води не характеризує величини витоку води із системи, як у закритих системах.

Мала жорсткість вихідної водопровідної води (1–1,5 мг·экв/л) сприяє застосуванню відкритих систем, виключаючи потребу у дорогій і складної протинакипної обробки води . Доцільно застосовувати відкриті системи і при дуже жорстких або агресивних щодо корозії вихідних водах, бо при таких водах у закритих системах необхідно влаштовувати обробку води на кожному абонентському введенні, що набагато складніше і дорожче єдиної обробки підживлювальної води біля джерела тепла у відкритих системах.

ОДНОТРУБНІ ВОДЯНІ СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

Схема абонентського введення однотрубної системи теплопостачання наведено на рис.8.3.

Мал. 8.3. Схема введення однотрубної системи теплопостачання

Мережева вода в кількості, що дорівнює середньогодинному витраті води в гарячому водопостачанні, подається на введення через автомат постійної витрати 1. Автомат 2 перерозподіляє мережну воду між змішувачем гарячого водопостачання і теплообмінником опалення 3 і забезпечує задану температуру суміші води з опалення, що подає після теплообмінника. У нічний годинник, коли водорозбір відсутня, вода, що надходить в систему гарячого водопостачання, вода зливається в бак-акумулятор 6 через автомат підпору 5 (автомат «до себе»), який забезпечує заповнення місцевих систем водою.При водорозборі більше середнього 7 насос додатково подає воду з бака в систему гарячого водопостачання. Циркуляційна вода системи гарячого водопостачання також зливається в акумулятор через автомат підпору 4. Для компенсації втрат тепла в циркуляційному контурі, включаючи бак-акумулятор, автомат 2 підтримує температуру води трохи вище, ніж зазвичай приймається для систем гарячого водопостачання.

ПАРОВІ СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

Рис.8.4. Принципові схеми парових систем теплопостачання

а-однотрубної без повернення конденсату; б-двохтрубний з поверненням конденсату; в-трьохтрубної з поверненням конденсату; 1-джерело тепла; 2-паропровід; 3–абонентське введення; 4-калорифер вентиляції; 5–теплообмінник місцевої системи опалення; 6–теплообмінник місцевої системи гарячого водопостачання; 7-технологічний апарат; 8-конденсатовідвідник; 9-дренаж; 10-бак збору конденсату; 11-конденсатний насос; 12-зворотний клапан; 13-конденсатопровід

Як і водяні, парові системи теплопостачання, бувають однотрубними, двотрубними та багатотрубними (рис. 8.4)

В однотрубній паровій системі (рис. 8.4 а) конденсат пари не повертається від споживачів тепла до джерела, а використовується на гаряче водопостачання та технологічні потреби або викидається в дренаж. Такі системи малоекономічні та застосовуються при невеликих витратах пари.

Двотрубні парові системи з поверненням конденсату до джерела тепла (рис. 8.4, б) мають найбільше поширення практично. Конденсат від окремих місцевих систем теплоспоживання збирається в загальний бак, розташований у тепловому пункті, а потім перекачується насосом до джерела тепла. Конденсат пари є цінним продуктом: він не містить солей жорсткості та розчинених агресивних газів і дозволяє зберегти до 15% тепла, що міститься в парі.. Приготування нових порцій поживної води для парових котлів зазвичай потребує значних витрат, що перевищують витрати на повернення конденсату. Питання доцільності повернення конденсату до джерела тепла вирішується у кожному даному випадку виходячи з техніко-економічних розрахунків.

Багатотрубні парові системи (рис. 8.4,в) застосовуються на промислових майданчиках при отриманні пари ТЕЦ і у випадку, якщо технологія виробництва потребує пари різних тисків. Витрати на спорудження окремих паропроводів для пари різних тисків виявляються меншими, ніж вартість перевитрати палива на ТЕЦ при відпустці пари лише одного, найвищого тиску та подальшого редукування його у абонентів, які потребують пари нижчого тиску. Повернення конденсату в тритрубних системах провадиться по одному загальному конденсатопроводу. У ряді випадків подвійні паропроводи прокладаються і при однаковому тиску в них пари з метою надійного та безперебійного постачання парою споживачів. Число паропроводів може бути і більше двох, наприклад, при резервуванні подачі з ТЕЦ пари різних тисків або доцільності подачі з ТЕЦ пари трьох різних тисків.

На великих промислових вузлах, що поєднують кілька підприємств, споруджуються комплексні водяні та парові системиз подачею пари на технологію та води на потреби опалення та вентиляції.

На абонентських вводах систем, крім пристроїв, що забезпечують передачу тепла до місцевих систем теплоспоживання, велике значення має також система збирання конденсату та повернення його до джерела тепла.

Пар, що надходить на абонентське введення, зазвичай потрапляє в розподільний гребінець, звідки безпосередньо або через редукційний клапан (автомат тиску «після себе») прямує до апаратів, що використовують.

Серйозне значення має правильний вибір параметрів теплоносія. При теплопостачанні від котелень раціонально, як правило, вибирати високі параметри теплоносія, допустимі за умовами техніки транспортування теплоти через мережу та використання її в абонентських установках. Підвищення параметрів теплоносія призводить до зменшення діаметрів теплової мережі та зниження витрат на перекачування (по воді). При теплофікації необхідно враховувати вплив параметрів теплоносія на ТЕЦ.

Вибір водяної системи теплопостачання закритого або відкритого типу залежить головним чином умов водопостачання ТЕЦ, якості водопровідної води (жорсткості, корозійної активності, окислюваності) і наявних джерел низькопотенційної теплоти для ГВП.

Обов'язковою умовою як для відкритої, так і для закритої систем теплопостачання є забезпечення стабільної якості гарячої водиу абонентів відповідно до ГОСТ 2874-73 «Вода питна». У більшості випадків якість вихідної водопровідної води визначає вибір системи теплопостачання (СТС).

При закритій системі: індекс насичення J> -0,5; карбонатна жорсткість Ж до<7мг-экв/л; (Сl+SО 4) 200мг/л; перманганатная окисляемость не регламентируется.

При відкритій системі: перманганатна окислюваність<4мг/л, индекс насыщения, карбонатная жёсткость, концентрация хлорида и сульфатов не регламентируется.

При підвищеній окислюваності (Про>4мг/л) у застійних зонах відкритих систем теплопостачання (радіатори та ін.) розвиваються мікробіологічні процеси, наслідок яких – сульфідне забруднення води. Так вода, що відбирається з опалювальних установок для ГВП, має неприємний сірководневий запах.

За енергетичними показниками та за початковими витратами сучасні двотрубні закриті та відкриті системи ТЗ є в середньому рівноцінними. За початковими витратами відкриті системи можуть мати деякі економічні переваги за наявності на ТЕЦ джерел м'якої води, що не потребує водопідготовки та задовольняє санітарним нормам до питної води. Розвантажується мережа холодного водопроводу в абонентів, і потребує додаткових підведення її до ТЕЦ. В експлуатації відкриті системи складніші за закриті через нестабільність гідравлічного режиму теплової мережі, ускладнення санітарного контролю щільності системи.

При дальньому транспортуванні з великим навантаженням ЄВС за наявності поблизу ТЕЦ або котельні джерел води, що задовольняють санітарним нормам, економічно виправдано застосування відкритої системи ТЗ з однотрубним (односпрямованим) транзитом та дво трубною розподільчою мережею.

При наддальньому транспортуванні теплоти на відстань близько 100-150км і доцільніше перевірити економічність застосування хімотермічної системи передачі теплоти (в хімічно зв'язаному стані на прикладі метан + вода = СО + 3Н2).

9. Обладнання ТЕЦ. Основне обладнання (турбіни, казани).

Устаткування теплопідготовчих станцій можна умовно поділити на основне та допоміжне. До основного обладнання ТЕЦта опалювально-виробничих котелень належать турбіни та котли. ТЕЦ класифікуються за родом переважного теплового навантаження на опалювальні, промислово-опалювальні та промислові. Там встановлюються відповідно турбіни типу Т, ПТ, Р. У нашій країні різних етапах розвитку енергетики турбіни виготовляли металевий завод ім. XXII з'їзду КПРС (ЛМЗ), Невський та Кіровський заводи у Ленінграді, Калузький турбінний, Брянський машинобудівний та Харківський турбо-генераторний заводи. Нині великі теплофікаційні турбіни випускає Уральський турбомоторний завод ім. Ворошилова (УТМЗ).

Перша вітчизняна турбіна потужністю 12.МВт була створена в 1931 р. З 1935 р. всі ТЕЦ споруджувалися на параметри пари у турбін 2,9 МПа та 400 ° С, а імпорт теплофікаційних турбін був практично припинений. Починаючи з 1950 р. радянська енергетика вступила в смугу інтенсивного зростання ефективності роботи енергопостачальних установок, продовжувався у зв'язку із збільшенням теплових навантажень процес укрупнення їх основного обладнання та потужностей. У 1953-1954 pp. у зв'язку зі зростанням нафтовидобутку в Приураллі почалося спорудження низки нафтоперегінних заводів великої продуктивності, котрим знадобилися ТЕЦ потужністю 200-300 МВт. Для них були створені двовідбірні турбіни потужністю 50 МВт (1956 р. на тиск 9,0 МПа на Ленінградському металевому заводі і в 1957 р. на УТМЗ на тиск 13,0 МПа). Лише за 10 років було встановлено понад 500 турбін із тиском 9,0 МПа сумарною потужністю близько 9*10 3 МВт. Поодинока потужність ТЕЦ низки електричних систем зросла до 125-150 МВт. У міру зростання технологічного теплового навантаження нафтоперегінних заводів, а також з початком будівництва хімкомбінатів для виробництва добрив, пластмас та штучного волокна, які мали потребу в парі до 600-800 т/год, виникла потреба у відновленні виробництва протитискових турбін.Випуск таких турбін на тиск 13,0 МПа потужністю 50 МВт було розпочато на ЛМЗ у 1962 р. Розвиток житлового будівництва у великих містах створив базу для спорудження значної кількості опалювальних ТЕЦ потужністю 300-400 МВт та більше. З цією метою було розпочато випуск на УТМЗ турбін Т-50-130 потужністю 50 МВт 1960 р., а 1962 р. турбін Т-100-130 потужністю 100 МВт.Принциповою відмінністю цих типів турбін є застосування в них двоступінчастого підігріву мережної води за рахунок нижнього відбору пари з тиском 0,05-0,2 МПа та верхнього 0,06-0,25 МПа.Ці турбіни можуть бути переведені на режим з протитиском ( погіршеним вакуумом) з конденсацією вихлопної пари у спеціальній поверхні мережевого пучка, розташованого в конденсаторі, для підігріву води. На деяких ТЕЦ конденсатори турбін з погіршеним вакуумом цілком використовуються як основні підігрівачі. Поодинока потужність опалювальних ТЕЦ до 1970 р. досягла 650 МВт (ТЕЦ № 20 Мосенерго), а промислово-опалювальних – 400 МВт (Тольяттинська ТЕЦ). Сумарна відпустка пари на таких станціях становить близько 60% відпущеного тепла і на окремих ТЕЦ перевищує 1000 т/год.

Новим ступенем розвитку теплофікаційного турбобудування є розробка та створення ще більших турбін, що забезпечують подальше підвищення економічності ТЕЦ та зниження витрат на їх спорудження. Турбіна Т-250, здатна забезпечити теплом та електроенергією місто з населенням 350 тис. осіб, запроектована на закритичні параметри пари 24,0 МПа, 560°С із проміжним перегрівом пари при тиску 4,0/3,6 МПа до температури 565°С . Турбіна ПТ-135 на тиск 13,0 МПа має два опалювальні відбори з незалежним регулюванням тисків у межах 0,04-0,2 МПа у нижньому відборі та 0,05-0,25 МПа у верхньому. У цій турбіні передбачено також промисловий відбір з тиском 1,5±0,3 МПаТурбіна з протитиском Р-100 призначена для використання на ТЕЦ із значним споживанням технологічної пари. Від кожної турбіни може бути відпущено приблизно 650 т/год пара тиском 1,2-1,5 МПа з можливістю збільшення на вихлопі до 2,1 МПа. Для постачання споживачів може бути використана також пара з додаткового нерегульованого відбору турбіни тиском 3,0-3,5 МПа. Турбіна Т-170 на тиск пари 13,0 МПа і температуру 565°С без проміжного перегріву як по електричній потужності, так і за кількістю пари, що відбирається займає проміжне місце між турбінами Т-100 і Т-250. Цю турбіну доцільно встановлювати на середніх за потужністю міських ТЕЦ із значним комунально-побутовим навантаженням. Поодинока потужність ТЕЦ продовжує зростати. Нині вже експлуатуються, будуються та проектуються ТЕЦ електричною потужністю понад 1,5 млн. кВт. Великі міські та промислові ТЕЦ вимагатимуть розробки та створення ще потужніших агрегатів. Вже розпочато роботи з визначення профілю теплофікаційних турбін одиничною потужністю 400-450 МВт.

Паралельно з розвитком турбобудування створювалися потужніші котельні агрегати. У 1931-1945 pp. широке застосування в енергетиці отримали прямоточні котли вітчизняної конструкції, що виробляють пар із тиском 3,5 МПа та температурою 430°С. В даний час для встановлення на ТЕЦ з турбінами потужністю до 50 МВт з параметрами пари 9 МПа та 500-535°С випускаються котельні агрегати продуктивністю 120, 160 та 220 т/год з камерним спалюванням твердих палив, а також мазуту та газу. Конструкції цих котлів розроблялися з 50-х практично всіма основними котельними заводами країни - Таганрозьким, Подільським і Барнаульским. Спільним для таких котлів є П-подібне компонування, використання природної циркуляції, прямокутна відкрита топкова камера та сталевий трубчастий підігрівач повітря.

У 1955-1965 pp. поряд з освоєнням на ТЕЦ установок з параметрами 10 МПа та 540°С створювалися більші турбіни та котельні агрегати на параметри 14 МПа та 570°С. З них найбільшого поширення набули турбіни потужністю 50 та 100 МВт з котлами Таганрозького котельного заводу (ТКЗ) продуктивністю 420 т/год типів ТП-80 – ТП-86 для твердого палива та ТГМ-84 – для газу та мазуту. Найбільш потужним агрегатом цього заводу, що використовується на ТЕЦ докритичних параметрів, є агрегат типу ТГМ-96 з камерою топки для спалювання газу і мазуту продуктивністю 480-500 т/год.

Блокове компонування котел-турбіна (Т-250) на надкритичні параметри пари з проміжним перегрівом зажадало створення прямоточного котла паропродуктивністю близько 1000 т/год. Для зниження вартості спорудження ТЕЦ радянськими вченими М. А. Стирцковичем та І. К. Стаселявічусом вперше у світі було запропоновано схему опалювальної теплоелектроцентралі з використанням нових водогрійних котлів теплопродуктивністю до 210 МВт. Було доведено доцільність підігріву мережевої води на ТЕЦ у піковій частині графіка спеціальними піковими водогрійними котлоагрегатами, відмовившись від використання для цих цілей дорожчих парових енергетичних котлоагрегатів. Дослідження ВТІ ім. Ф. Е. Дзержинського завершилися розробкою та виробництвом ряду типорозмірів уніфікованих баштових газомазутних водогрійних котельних агрегатів одиничною теплопродуктивністю 58, 116 та 210 МВт. Пізніше було розроблено котлоагрегати менших продуктивностей. На відміну від котлоагрегатів баштового типу (ПТВМ), котлоагрегати серії КВГМ запроектовані для роботи зі штучною тягою. Такі котли теплопродуктивністю 58 і 116 МВт мають П-подібне компонування та призначені для роботи в основному режимі.

Рентабельність паротурбінних ТЕЦ для європейської частини СРСР свого часу досягається за мінімального теплового навантаження 350-580 МВт. Тому поряд з будівництвом ТЕЦ у великих масштабах здійснюється будівництво промислових та опалювальних котелень, обладнаних сучасними водогрійними та паровими котлами. Районні теплові станції з котлами типу ПТВМ, КВГМ використовують при навантаженнях 35-350 МВт, а парові котельні з котлами типу ДКВР та інші – при навантаженнях 3,5-47 МВт. Невеликі селища та сільськогосподарські об'єкти, житлові райони окремих міст опалюються невеликими котельнями з чавунними та сталевими казанами продуктивністю до 1,1 МВт.

10. Обладнання ТЕЦ. Допоміжне обладнання (підігрівачі, насоси, компресори, пароперетворювачі, випарники, редукційно-охолоджувальні установки РОУ, конденсатні баки).




11. Водопідготовка. Норми якості води.


12. Водопідготовка. Освітлення, пом'якшення (осадження, катіоновий обмін, стабілізація жорсткості води).


13. Водопідготовка. Деаерація.


14. Теплове споживання. Сезонне навантаження.


15. Теплове споживання. Цілорічне навантаження.


16. Теплове споживання. Графік Россандер.


ПЕРЕДМОВА

«Газ безпечний лише за технічно грамотної експлуатації

газового обладнання котельні».

У навчальному посібнику оператора наведено основні відомості про водогрійну котельню, що працює на газоподібному (рідкому) паливі, розглянуто принципові схеми котелень та систем теплопостачання промислових об'єктів. У посібнику також:

    • представлені основні відомості із теплотехніки, гідравліки, аеродинаміки;
    • наведено відомості про енергетичне паливо та організацію їх спалювання;
    • висвітлено питання підготовки води для водогрійних котлів та теплових мереж;
    • розглянуто влаштування водогрійних котлів та допоміжного обладнання газифікованих котелень;
    • представлені схеми газопостачання котелень;
    • дано опис низки контрольно-вимірювальних приладів та схем автоматичного регулювання та автоматики безпеки;
    • приділено велику увагу питанням експлуатації котельних агрегатів та допоміжного обладнання;
    • розглянуто питання щодо запобігання аваріям котлів та допоміжного обладнання, щодо надання першої допомоги постраждалим внаслідок нещасного випадку;
  • наведено основні відомості щодо організації ефективного використання теплоенергетичних ресурсів.

Цей навчальний посібник оператора призначений для перепідготовки, навчання суміжної професії та підвищення кваліфікації операторів газових котелень, а також може бути корисним: для студентів та учнів за спеціальністю «Теплогазопостачання» та оперативно – диспетчерського персоналу при організації диспетчерської служби з експлуатації автоматизованих котелень. Більшою мірою матеріал представлений для водогрійних котелень потужністю до 5 Гкал із газотрубними котлами типу “Турботерм”.

Передмова

2

Вступ

5

РОЗДІЛ 1. Принципові схеми котелень та систем теплопостачання

8

1.3. Способи підключення споживачів до теплової мережі

1.4. Температурний графік якісного регулювання опалювального навантаження

1.5. П'єзометричний графік

ГЛАВА 2.Основні відомості з теплотехніки, гідравліки та аеродинаміки

18

2.1. Поняття про теплоносій та його параметри

2.2. Вода, водяна пара та їх властивості

2.3. Основні засоби передачі тепла: випромінювання, теплопровідність, конвекція. Коефіцієнт теплопередачі, фактори, що впливають на нього

РОЗДІЛ 3. Властивості енергетичного палива та його горіння

24

3.1. Загальна характеристика енергетичного палива

3.2. Горіння газоподібного та рідкого (дизельного) палива

3.3. Газопальникові пристрої

3.4. Умови стійкої роботи пальників

3.5. Вимоги «Правил пристрою та безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів» до пальникових пристроїв

ГЛАВА 4. Водопідготовка та водно-хімічні режими котельного агрегату та теплових мереж

39

4.1. Норми якості живильної, живильної та мережевої води

4.2. Фізико-хімічні властивості природної води

4.3. Корозія поверхонь нагрівання котла

4.4. Методи та схеми обробки води

4.5. Деаерація пом'якшеної води

4.6. Комплексно-метричний (трилонометричний) метод визначення жорсткості води

4.7. Несправності в роботі водопідготовчого обладнання та методи їх усунення

4.8. Графічна інтерпретація процесу натрій-катіонування

ГЛАВА 5. Влаштування парових та водогрійних котлів. Допоміжне обладнання котельні

49

5.1. Пристрій та принцип роботи парових та водогрійних котлів

5.2. Сталеві водогрійні жаротрубно-димогарні котли для спалювання газоподібного палива

5.3. Схеми подачі повітря та видалення продуктів горіння

5.4. Арматура котлів (запірна, регулююча, запобіжна)

5.5. Допоміжне обладнання парових та водогрійних котлів

5.6. Гарнітура парових та водогрійних котлів

5.7. Внутрішнє та зовнішнє очищення поверхонь нагріву парових та водогрійних котлів, водяних економайзерів.

5.8. Контрольно-вимірювальні прилади та автоматика безпеки котлів

РОЗДІЛ 6. Газопроводи та газове обладнання котелень

69

6.1. Класифікація газопроводів за призначенням та тиском

6.2. Схеми газопостачання котелень

6.3. Газорегуляторні пункти ГРП (ГРУ), призначення та основні елементи

6.4. Експлуатація газорегуляторних пунктів ГРП (ГРУ) котелень

6.5. Вимоги «Правил безпеки у газовому господарстві»

РОЗДІЛ 7. Автоматизація котелень

85

7.1. Автоматичні вимірювання та контроль

7.2. Автоматична (технологічна) сигналізація

7.3. Автоматичне керування

7.4. Автоматичне регулювання водогрійних котлів

7.5. Автоматичний захист

7.6. Комплект засобів управління КСУ-1-Г

РОЗДІЛ 8. Експлуатація котельних установок

103

8.1. Організація роботи оператора

8.2. Оперативна схема трубопроводів транспортабельної котельні

8.3. Режимна карта роботи водогрійного казана типу «Турботерм» обладнаного пальником типу Weishaupt

8.4. Інструкція з експлуатації транспортабельної котельні (ТК) з котлами типу «Турботерм»

8.5. Вимога «Правил з влаштування та безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів»

РОЗДІЛ 9. Аварії у котельнях. Дія персоналу щодо запобігання аваріям котлів

124

9.1. Загальні засади. Причини аварій у котельнях

9.2. Дія оператора в позаштатних ситуаціях

9.3. Газонебезпечні роботи. Роботи з наряду-допуску та за затвердженими інструкціями

9.4. Вимога пожежної безпеки

9.5. Засоби індивідуального захисту

9.6.Надання першої допомоги постраждалим внаслідок нещасного випадку

РОЗДІЛ 10. Організація ефективного використання теплоенергетичних ресурсів

140

10.1. Тепловий баланс та ККД котла. Режимна картка котла

10.2. Нормування витрати пального

10.3. Визначення собівартості виробленої (відпущеної) теплоти

Список литературы

144

Підписавшись на Комплект Навчально-методичних матеріалів для Оператора котельні, Ви безкоштовно отримаєте книгу “Визначення знань. Тест для оператора котельні”. А надалі отримуватимете від мене як безкоштовні, так і платні інформаційні матеріали.

ВСТУП

Сучасна котельна техніка малої та середньої продуктивності розвивається в наступних напрямках:

  • підвищення енергетичної ефективності шляхом всілякого зниження теплових втрат та найбільш повного використання енергетичного потенціалу палива;
  • зменшення габаритів котельного агрегату за рахунок інтенсифікації процесу спалювання палива та теплообміну в топці та поверхнях нагріву;
  • зниження шкідливих токсичних викидів (З, NO x, SO v);
  • підвищення надійності роботи котельного агрегату

Нова технологія спалювання реалізується, наприклад, у котлах з пульсуючим горінням. Топкова камера такого котла є акустичною системою з високим ступенем турбулізації димових газів. У камері топки котлів з пульсуючим горінням відсутні пальники, а отже, і факел. Подача газу та повітря здійснюється уривчасто з частотою приблизно 50 разів на секунду через спеціальні пульсуючі клапани, і процес горіння відбувається у всьому топковому обсязі. При спалюванні палива в топці підвищується тиск, збільшується швидкість продуктів горіння, що призводить до суттєвої інтенсифікації процесу теплообміну, можливості зменшення габаритів та маси котла, відсутності потреби громіздких та дорогих димових труб. Робота таких котлів відрізняється низькими викидами СО та N0x. Коефіцієнт корисної дії таких котлів досягає 96 %.

Вакуумний водогрійний котел японської фірми Takuma – це герметична ємність, наповнена певною кількістю добре очищеної води. Топка котла є жарову трубу, що знаходиться нижче рівня рідини. Вище рівня води в паровому просторі встановлено два теплообмінники, один з яких включається до опалювального контуру, а інший працює в системі гарячого водопостачання. Завдяки невеликому вакууму, що автоматично підтримується всередині котла, вода закипає в ньому при температурі нижче 100 про С. Випарившись, вона конденсується на теплообмінниках і потім надходить назад. Очищена вода нікуди не виводиться з агрегату і забезпечити необхідну її кількість нескладно. Таким чином, було знято проблему хімічної підготовки котлової води, якість якої є неодмінною умовою надійної та довгої роботи котельного агрегату.

Опалювальні котли американської фірми Teledyne Laars – це водотрубні установки з горизонтальним теплообмінником з ореброваних мідних труб. Особливістю таких котлів, що отримали назву гідронні, є можливість їх використання на непідготовленій мережній воді. У цих котлах передбачається забезпечення високої швидкості протікання води через теплообмінник (понад 2 м/с). Таким чином, якщо вода викликає корозію обладнання, частинки, що утворюються, будуть відкладатися де завгодно, тільки не в теплообміннику котла. У разі використання жорсткої води швидкий потік знизить або запобігає утворенню накипу. Необхідність високої швидкості призвела розробників до вирішення максимально зменшити об'єм водяної частини казана. В іншому випадку потрібен дуже потужний циркуляційний насос, який споживає велику кількість електроенергії. Останнім часом на російському ринку з'явилася продукція великої кількості зарубіжних фірм та спільних іноземних та російських підприємств, які розробляють найрізноманітнішу котельну техніку.

Рис.1. Водогрійний котел марки Unitat міжнародної компанії LOOS

1 – пальник; 2 – дверцята; 3 - смотрелка; 4 – теплова ізоляція; 5 – газотрубна поверхня нагріву; 6 – лючок у водяний простір казана; 7 - жарова труба (топка); 8 – патрубок підведення води у котел; 9 - патрубок для відведення гарячої води; 10 - газохід відхідних газів; 11 - оглядове вікно; 12 – дренажний трубопровід; 13 – опорна рама

Сучасні водогрійні та парові котли малої та середньої потужності часто виконуються жаротрубними або жарогазотрубними. Ці котли відрізняються високим ККД, низькими викидами токсичних газів, компактністю, високим ступенем автоматизації, простотою експлуатації та надійністю. На рис. 1 наведено комбінований жарогазотрубний водогрійний котел марки Unimat міжнародної компанії LOOS. Котел має топку, виконану у вигляді жарової труби 7, що омивається з боків водою. У передньому торці жарової труби є дверцята 2, що відкидаються, з двошаровою тепловою ізоляцією 4. У дверцятах встановлений пальник 1. Продукти горіння з жарової труби надходять в конвективну газотрубну поверхню 5, в якій здійснюють двоходовий рух, а потім по газоходу 10 залишають котел. Підведення води в котел здійснюється по патрубку 8, а відведення гарячої води - по патрубку 9. Зовнішні поверхні котла мають теплову ізоляцію 4. Для спостереження за смолоскипом в дверцятах встановлено смотрелка 3. Огляд стану зовнішньої частини газотрубної поверхні може бути виконаний через лючок 6, а торцевої частини корпусу - через оглядове вікно 11. Для зливу води з котла передбачено дренажний трубопровід 12. Котел встановлюється на опорну раму 13.

З метою оцінки ефективного використання енергетичних ресурсів та зниження витрат споживачів на паливо- та енергозабезпечення Законом “Про енергозбереження” передбачається проведення енергетичних обстежень. За результатами цих обстежень розробляються заходи щодо покращення теплосилового господарства підприємства. Ці заходи такі:

    • заміна теплоенергетичного обладнання (котлів) більш сучасні;
    • гідравлічний розрахунок теплової мережі;
    • налагодження гідравлічних режимів об'єктів теплоспоживання;
    • нормування теплоспоживання;
    • усунення дефектів огороджувальних конструкцій та впровадження енергоефективних конструкцій;
  • перепідготовка, підвищення кваліфікації та матеріальне стимулювання персоналу за ефективне використання ПЕР.

Для підприємств, які мають власні джерела тепла, потрібна підготовка кваліфікованих операторів котельні. До обслуговування котлів можуть бути допущені особи, навчені, атестовані та мають посвідчення на право обслуговування котлів. Цей навчальний посібник оператора якраз і служить для вирішення цих завдань.

ГЛАВА 1. ПРИНЦИПІАЛЬНІ СХЕМИ КОТЕЛЬНИХ І СИСТЕМ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

1.1. Принципова теплова схема водогрійної котельні, що працює на газовому паливі.

На рис. 1.1 представлена ​​принципова теплова схема водогрійної котельні, що працює на закриту систему гарячого водопостачання. Основна перевага такої схеми – відносно невисока продуктивність водопідготовчої установки та підживлювальних насосів, недолік – подорожчання обладнання абонентських вузлів гарячого водопостачання (необхідність встановлення теплообмінних апаратів, в яких теплота передається від води до води, що йде на потреби гарячого водопостачання). Водогрійні котли надійно працюють лише при підтримці в заданих межах постійної витрати води, що проходить через них, незалежно від коливань теплового навантаження споживача. Тож у теплових схемах водогрійних котельних передбачають регулювання відпуску теплової енергії у мережу за якісним графіком, тобто. зміни температури води на виході з котла.

Для забезпечення розрахункової температури води на вході в теплову мережу у схемі передбачається можливість підмішування до води, що виходить з котлів, через перепускну лінію необхідної кількості зворотної мережної води (G пер). Для усунення низькотемпературної корозії хвостових поверхонь нагрівання котла до зворотної мережної води при її температурі менше 60 ° С при роботі на природному газі і менше 70-90 ° С при роботі на мало і високосірчистому мазуті за допомогою рециркуляційного насоса здійснюється підмішування гарячої води, що виходить з котла до зворотної мережної води.

Рис. 1.1. Принципова теплова схема котельні. Одноконтурна, залежна із насосами рециркуляції

1 – водогрійний котел; 2-5 - насоси мережевий, рециркуляційний, сирої та підживлювальної води; 6-бак підживлювальної води; 7, 8 – підігрівачі сирої та хімічно очищеної води; 9, 11 - охолоджувачі підживлювальної води та випару; 10 – деаератор; 12 – встановлення хімічної очистки води.

Рис.1.2. Принципова теплова схема котельні. Двоконтурна, залежна з гідроперехідником

1 - водогрійний котел; 2-насос циркуляційного котла; 3- насос опалення мережевий; 4 - насос вентиляції мережевий; 5-насос ГВП внутрішнього контуру; 6 - насос ГВП циркуляційний; 7-водоводний підігрівач ГВП; 8-фільтр-грязевик; 9-водопідготовка реагентна; 10-гідроперехідник; 11-мембранний бак.

1.2. Принципові схеми теплових мереж. Відкриті та закриті теплові мережі

Водяні системи теплопостачання діляться на закриті та відкриті. У закритих системах вода, що циркулює в тепловій мережі, використовується лише як теплоносій, але з мережі не відбирається. У відкритих системах вода, що циркулює в тепловій мережі, використовується як теплоносій і частково або повністю відбирається з мережі для гарячого водопостачання та технологічних цілей.

Основні переваги та недоліки закритих водяних систем теплопостачання:

    • стабільна якість гарячої води, що надходить в абонентські установки, не відрізняється від якості водопровідної води;
  • простота санітарного контролю місцевих установок гарячого водопостачання та контролю щільності теплофікаційної системи;
    • складність обладнання та експлуатації абонентських вводів гарячого водопостачання;
    • корозія місцевих установок гарячого водопостачання через надходження до них недеаерованої водопровідної води;
    • випадання накипу у водо-водяних підігрівачах та трубопроводах місцевих установок гарячого водопостачання при водопровідній воді з підвищеною карбонатною (тимчасовою) жорсткістю (Ж ≥ 5 мг-екв/кг);
  • при певній якості водопровідної води доводиться при закритих системах теплопостачання вживати заходів для підвищення антикорозійної стійкості місцевих установок гарячого водопостачання або встановлювати на абонентських вводах спеціальні пристрої для знекиснення або стабілізації водопровідної води та для захисту від шламу.

Основні переваги та недоліки відкритих водяних систем теплопостачання:

    • можливість використання для гарячого водопостачання низькопотенційних (при температурі нижче 30-40 о С) теплових ресурсів промисловості;
    • спрощення та здешевлення абонентських вводів та підвищення довговічності місцевих установок гарячого водопостачання;
  • можливість використання для транзитного тепла однотрубних ліній;
    • ускладнення та подорожчання станційного обладнання через необхідність спорудження водопідготовчих установок та підживлювальних пристроїв, розрахованих на компенсацію витрат води на гаряче водопостачання;
    • водопідготовка повинна забезпечити освітлення, пом'якшення, деаерацію та бактеріологічну обробку води;
    • нестабільність води, що надходить у водорозбір, за санітарними показниками;
    • ускладнення санітарного контролю над системою теплопостачання;
  • ускладнення контролю за герметичністю системи теплопостачання.

1.3. Температурний графік якісного регулювання опалювального навантаження

Існує чотири методи регулювання опалювального навантаження: якісне, кількісне, якісно-кількісне та уривчасте (перепустками). Якісне регулювання полягає в регулюванні відпустки тепла зміною температури гарячої води за збереження постійної кількості (витрати) води; кількісне – у регулюванні відпустки тепла зміною витрати води за постійної його температури на вході в регульовану установку; якісно-кількісне – у регулюванні відпустки тепла одночасною зміною витрати та температури води; уривчасте, або, як його прийнято називати, регулювання перепустками – у регулюванні подачі тепла періодичним відключенням опалювальних установок від теплової мережі. Температурний графік при якісному регулюванні відпустки тепла для систем опалення, обладнаних нагрівальними приладами конвективно-випромінюючої дії та підключених до теплової мережі за елеваторною схемою, розраховується на підставі формул:

Т 3 = t вн.р + 0,5 (Т 3р - Т 2р) * (t вн. 2р -2 * t вн.р) * [(t вн.р - t н) / (t вн.р - t н.р)] 0,8. Т 2 = Т 3 - (Т 3р - Т 2р) * (t вн.р - t н) / (t вн.р - t н.р). Т 1 = (1+ u) * Т 3 - u * Т 2

де Т 1 - температура мережної води в магістралі, що подає (гарячої води), про С; Т 2 - температура води, що надходить у теплову мережу з опалювальної системи (зворотної води), С; Т 3 - температура води, що надходить в опалювальну систему, про С; t н – температура зовнішнього повітря, про; t вн – температура внутрішнього повітря, про З; u – коефіцієнт змішування; ті ж позначення з індексом р відносяться до розрахункових умов. Для систем опалення, обладнаних нагрівальними приладами конвективно-випромінюючої дії та підключених до теплової мережі безпосередньо, без елеватора, слід приймати u = 0 та Т 3 = Т 1 . Температурний графік якісного регулювання теплового навантаження для м.Томська наведено на рис.1.3.

Незалежно від прийнятого методу центрального регулювання, температура води в трубопроводі теплової мережі, що подає, повинна бути не нижче рівня, що визначається умовами гарячого водопостачання: для закритих систем теплопостачання – не нижче 70 о С, для відкритих систем теплопостачання – не нижче 60 про С. Температура води в трубопроводі, що подає, на графіку має вигляд ламаної лінії. При низьких температурах t н< t н.и (где t н.и – наружная температура, соответствующая излому температурного графика) Т 1 определяется по законам принятого метода центрального регулирования. При t н >t н.і температура води в трубопроводі, що подає, постійна (Т 1 = Т 1і = const), і регулювання опалювальних установок може проводитися як кількісним, так і переривчастим (місцевими пропусками) методом. Кількість годин щодобової роботи опалювальних установок (систем) при цьому діапазоні температури зовнішнього повітря визначається за формулою:

n = 24 * (t вн.р - t н) / (t вн.р - t н.і)

Приклад: Визначення температур Т1 та Т2 для побудови температурного графіка

Т 1 = Т 3 = 20 + 0,5 (95-70) * (20 - (-11) / (20 - (-40) + 0,5 (95 + 70 -2 * 20)) * [(20 - (-11) / (20 - (-40)] 0,8 = 63,1 про С. Т 2 = 63,1 - (95 - 70) * (95 - 70) * (20 - (-11) = 49,7 про З

Приклад: Визначення кількості годин на добу опалювальних установок (систем) при діапазоні температур зовнішнього повітря t н > t н.і. Температура зовнішнього повітря дорівнює t н = -5 про С. У цьому випадку на добу опалювальна установка повинна працювати

n = 24 * (20 - (-5) / (20 - (-11)) = 19,4 год / добу.

1.4. П'єзометричний графік теплової мережі

Напори у різних точках системи теплопостачання визначаються за допомогою графіків напорів води (п'єзометричних графіків), які враховують взаємний вплив різних факторів:

    • геодезичного профілю теплотраси;
    • втрат напору у мережі;
  • висоти системи теплоспоживання тощо.

Гідравлічні режими роботи теплової мережі поділяються на динамічний (при циркуляції теплоносія) та статичний (при стані спокою теплоносія). При статичному режимі напір у системі встановлюється на 5 м вище за відмітку найвищого положення води в ній і зображується горизонтальною лінією. Лінія статичного напору для трубопроводу, що подає і зворотного, одна. Напіри в обох трубопроводах вирівняні, оскільки трубопроводи повідомляються за допомогою систем теплоспоживання та перемичок підмішування в елеваторних вузлах. Лінії напорів при динамічному режимі для трубопроводів, що подає і зворотного, різні. Ухили ліній напорів завжди спрямовані по ходу теплоносія і характеризують втрати напору в трубопроводах, що визначаються для кожної ділянки гідравлічного розрахунку трубопроводів теплової мережі. Вибір положення п'єзометричного графіка проводиться з наступних умов:

    • тиск у будь-якій точці зворотної магістралі не повинен бути вищим за допустимий робочий тиск у місцевих системах. (Не більше 6 кгс/см 2);
    • тиск у зворотному трубопроводі повинен забезпечити затоку верхніх приладів місцевих систем опалення;
    • напір у зворотній магістралі, щоб уникнути утворення вакууму не повинен бути нижчим за 5-10 м.вод.ст.;
    • напір на всмоктувальній стороні мережевого насоса не повинен бути нижчим за 5 м.вод.ст.;
    • тиск у будь-якій точці трубопроводу, що подає, повинен бути вищим тиску закипання при максимальній (розрахунковій) температурі теплоносія;
  • наявний напір у кінцевій точці мережі повинен дорівнювати або більше розрахункової втрати напору на абонентському введенні при розрахунковій пропуску теплоносія.

У більшості випадків при переміщенні п'єзометра вгору або вниз неможливо встановити такий гідравлічний режим, при якому всі місцеві системи опалення, що підключаються, могли б бути приєднані за найпростішою залежною схемою. У цьому випадку слід орієнтуватися на встановлення на вводах у споживачів в першу чергу регуляторів підпору, насосів на перемичці, на зворотній або лінії введення, що подає, або вибрати приєднання за незалежною схемою з установкою у споживачів опалювальних водоводяних підігрівачів (бойлерів). П'єзометричний графік роботи теплової мережі наведено на рис.1.4

Наведіть основні елементи системи теплопостачання. Дайте визначення відкритої та закритої теплової мережі, назвіть переваги та недоліки даних мереж.

    1. Напишіть на окремому аркуші основне обладнання вашої котельні та його характеристики.
    1. Які пристрої ви знаєте теплові мережі. За яким температурним графіком працює ваша теплова мережа?
    1. Для якої мети є температурний графік? Чим визначається температура зламу температурного графіка?
    1. Для якої мети є п'єзометричний графік? Яку роль виконують елеватори, якщо вони є у теплових вузлах?
  1. На окремому аркуші перерахуйте особливості роботи кожного елемента системи теплопостачання (котла, теплової мережі, споживача тепла). Завжди враховуйте ці особливості у своїй роботі! Навчальний посібник оператора, разом із комплектом тестових завдань, має стати настільною книгою для оператора, який поважає свою працю.

Комплект Навчально-методичних матеріалів для Оператора котельні стоїть 760 руб.Він випробуваний у навчальних центрах при підготовці операторів котельні, відгуки найкращі, як слухачів, так і викладачів Спецтехнології. КУПИТИ

З бака деаератора 1 поживними паровими насосами 5 або відцентровим з електричним приводом 6 пом'якшена і деаерована вода подається в економайзер 7 де вона підігрівається продуктами згоряння і направляється в котел. Пом'якшена вода подається у верхню частину колонки деаератора. Вода в колонці деаератора стікає тарілками і внаслідок контактного теплообміну підігрівається парою. Мережева вода проходить грязь 15 і насосом 17 подається в нагрівачі і теплову мережу 13.


Поділіться роботою у соціальних мережах

Якщо ця робота Вам не підійшла внизу сторінки, є список схожих робіт. Також Ви можете скористатися кнопкою пошук


Централізоване теплопостачання від великих котелень.

Джерела тепла при цьому виді теплопостачання обладнані паровими котлами, що виробляють пар, і водогрійним котлами, що підігрівають мережеву воду. Парові котельні відпускають споживачам як теплоносії не лише пар, а й гарячу воду. В останньому випадку в котельні встановлюють спеціальні пароводяні нагрівачі.

Принцип дії парової котельні(Рис.) Наступний. Пар з котла 8 надходить у збірний колектор 9, звідки трубопроводом 12 він направляється до споживачів, до нагрівачів мережної води І і 10, а також на власні потреби котельні 4 (в колонку деаератора 2 і поживного парового насоса 5). Конденсат від споживачів 19 і від конденсатоохолоджувача 10 збирається в конденсаційному баку 20, звідки перекачується насосом конденсатним 21 в колонку деаератор. Для живлення котлів та заповнення втрат конденсату використовують водопровідну воду 22, яка попередньо підігрівається в нагрівачі 23, проходить катіонітові фільтри 24 і трубопроводом 3 направляється в колонку деаератора 2для дегазації за рахунок підігріву до 104°С. З бака деаератора 1 поживними насосами (паровим 5 або відцентровим з електричним приводом 6) пом'якшена та деаерована вода подається в економайзер 7, де вона підігрівається продуктами згоряння, і прямує в котел.

Підігрів води в деаератор відбувається наступним чином. Пом'якшена вода подається у верхню частину колонки деаератора. Пара для її підігріву з тиском 0,11?0,12 МПа надходить знизу колонки. Вода в колонці деаератора стікає тарілками і внаслідок контактного теплообміну підігрівається парою. Пара при цьому майже повністю конденсується, а з води виділяються кисень і вуглекислий газ, які разом з парою, що частково залишилася (близько 3%), видаляються в атмосферу. Поповнення мережевої води здійснюється підживлювальним насосом 18 у зворотну магістраль 14 через регулятор підживлення 16. Мережа вода проходить грязь 15 і насосом 17 подається в нагрівачі і теплову мережу 13.

Принцип дії водогрійної котельні при закритій системітеплопостачання (рис., а) наступний. Мережа вода під тиском, створюваним насосом 10, надходить у котел 7, де підігрівається до необхідної температури, наприклад, до 150°С, і направляється в теплову мережу. Для компенсації витоків подається водопровідна хімічно очищена вода з бака-деаератора 4 підживлювальним насосом 11. По трубопроводу 1 водопровідна вода направляється в охолоджувач випару 2, звідки надходить в обладнання для хімічного очищення від солей жорсткості 3. Потім вона підігрівається на нагрівачі 12 додатковий підігрів нагрівач 6, звідки направляється в колонку 5 вакуумного бака-деаератора 4.

У баку деаератора підтримується температура води 60 70 ° С за рахунок розташованого в ньому змійовика. У колонці деаератора внаслідок розрідження, створюваного ежектором 17, вода закипає при температурі 60?70°С, чому відповідає розрідження 0,02?0,035 МПа. Випар, що містить кисень і вуглекислоту, з колонки деаератора засмоктується ежектором 17, проходить охолоджувач випару 2, де підігріває водопровідну воду, і подається у видатковий бак 14. Тиск в ежекторі створює спеціальний насос 16.

У видатковому баку з води виділяється кисень та вуглекислота, які видаляються в атмосферу через повітряну трубуку 15. Вода з видаткового бака по трубопроводу 13 за рахунок розрідження надходить у колонку 5 деаератора 4. Потім з бака 4 підживлювальним насосом І вона подається в зворотну магістраль теплової мережі перед мережевим насосом. Для підігріву пом'якшеної води в нагрівачі 6 і баку деаератора 4 використовується гаряча вода, що йде безпосередньо з котлів, яка потім направляється в теплову мережу для підживлення.

Щоб уникнути випадання конденсату з димових газів на Хвостові поверхні нагрівання котлів при низькій температурі зворотної води останню перед входом в котли підігрівають до температури, що перевищує температуру насичення водяної пари, що знаходяться в димових газах. Підігрів здійснюється шляхом підмішування гарячої води з магістралі, що подає. Для цього на першій перемичці встановлюють спеціальний рециркуляційний насос 8, що подає гарячу воду в зворотну магістраль. По другій перемичці 9 вода зі зворотної магістралі в тій же кількості надходить подає.

У водогрійній котельні при відкритій системі теплопостачанняу зв'язку з розбором води на гаряче водопостачання (мал., б) потрібно встановлювати потужніше устаткування пом'якшення і дегазації поживної води. З метою скорочення настановної потужності теплопідготовчого та допоміжного обладнання в цій схемі додатково передбачають баки-акумулятори гарячої води 19 насос 19 перекачує 18. Баки-акумулятори наповнюються при мінімальному витраті води з теплової мережі.

Порівнюючи схеми парової та водогрійної котелень, можна зробити наступний висновок.

Парова котельня забезпечує споживачів як парою з параметрами, що відповідають практично будь-якому технологічному процесу, і гарячою водою. Для її отримання в котельні встановлюють додаткове обладнання, у зв'язку з чим ускладнюється схема трубопроводів, але спрощується дегазація поживної води. Парові котельні агрегати більш надійні в експлуатації, ніж водогрійні, тому що їх хвостові поверхні нагріву не схильні до корозії димовими газами.

Особливістю водогрійних котелень є відсутність пари, у зв'язку з чим для дегазації води для підживлення необхідно застосовувати вакуумні деаератори, більш складні в експлуатації в порівнянні зі звичайними атмосферними. Проте схема комунікацій у цих котельнях значно простіша, ніж у парових.

Зважаючи на складність запобігання випаданню конденсату на хвостові поверхні нагріву з водяної пари, що знаходяться в димових газах, зростає небезпека виходу з ладу водогрійних котлів в результаті корозії.

Схема електрокотельні.Варіантом водогрійної котельні є котельня з електрокотлами. У районах, де відсутня органічне паливо, але є дешева електроенергія, що виробляється гідравлічними станціями, для теплопостачання в ряді випадків доцільно будувати електрокотельні.

Принцип роботи котельні полягає в наступному. Водопровідна вода, що надходить у котельню, послідовно проходить охолоджувач випару, обладнання для пом'якшення та надходить у теплообмінник 12, де попередньо нагрівається водою, що виходить із бака деаератора 4. Крім того, додатковий підігрів відбувається у теплообміннику 20 водою із магістралі 21 або при необхідності в електрокотлі 22. Після чого підігріта вода трубопроводами 23 або 24 прямує в колонку деаератора 5.

Для підігріву води в баку деаератора 4 розташований змійовик, куди надходить гаряча вода магістраллю 21 з основного електрокотла 25. З бака деаератора 4 вода проходить нагрі- . ватель 12, де підігріває пом'якшену воду, і підживлювальним насосом 26 перекачується трубопроводом 27 у зворотну магістраль теплової мережі. У трубопровід 27 надходить також охолоджена вода із змійовика, розташованого в баку 4 і нагрівача 20. Мережа вода зі зворотної магістралі 28 проходить грязь 29 та циркуляційними насосами 10 подається в електрокотли 25. У котлах вода підігрівається до заданої температури та по магістралі 30 прямує в теплову мережу.

Котельня з такими котлами має просту схему, потребує мінімальних капітальних вкладень, характеризується простотою монтажу та швидким введенням в експлуатацію.

Мал. Структурна схема парової котельної установки, що відпускає споживачам

пара та гарячу воду

Мал. Структурні схеми водогрійних котелень

л для закритої системи теплопостачання;б | для відкритої системи теплопостачання із баком-акумулятором гарячої води;в з електрокотлами;А з підігрівача випару;Б з видаткового бака;В І з ХВО

Інші схожі роботи, які можуть вас зацікавити.

12254. Теплопостачання житлового району м.Маргелан 35.58 KB
Зварювальні роботи взимку можуть успішно виконуватись при проведенні необхідних заходів, що забезпечують високу якість зварювальних з'єднань в умовах низьких температур
7103. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ І ПОНЯТТЯ ПРО КОТЕЛЬНІ УСТАНОВКИ 36.21 KB
В результаті цього в парових котлах вода перетворюється на пару, а у водогрійних котлах нагрівається до необхідної температури. Тягодітьовий пристрій складається з дутьових вентиляторів системи газовоздуховодів димососів та димової труби за допомогою яких забезпечуються подача необхідної кількості повітря в топку та рух продуктів згоряння газоходами котла а також видалення їх в атмосферу. представлено схему котельної установки з паровими котлами. Установка складається з парового котла, який має два барабани верхній і нижній.
5974. Конструювання цивільних будівель із великих блоків 7.74 MB
Крупноблочні будинки зазвичай проектують безкаркасними на основі конструктивних схем: з поздовжніми стінами, що несуть, для будівель до 5 поверхів; з поперечними несучими стінами для багатоповерхових; комбінованими найбільш поширена так як дозволяє застосовувати для влаштування перекриттів однотипні залізобетонні настили, елементи яких укладаються поперек будівлі, спираючи їх на зовнішні і внутрішні поздовжні стіни. Стіни з блокової конструкції за місцем розташування поділяють на простінні підвіконня.
16275. Інноваційні процеси у великих компаніях: проблеми управління та фінансування 97.4 KB
Глобальне конкурентне середовище ставить компанії у рамки стабільної нестабільності: у пошуки нових джерел зростання та перспектив розвитку шляхом зміни як внутрішньої організаційної структури внутрішньокорпоративних процесів та створення екосфери новаторства так і налагодження більш тісних та масштабних зв'язків з ринком з метою усвідомлення світових тенденцій створення взаємного . Від тих кроків, які робить компанія по...
16954. Дивідендна політика та інтереси великих інвесторів російських компаній 15.98 KB
Політика розподілу доходів АТ є важливим індикатором реальних мотивів економічної поведінки цих компаній. Чи можуть виявлені в останні роки поліпшення на практиці корпоративного управління російськими компаніям поділ володіння та контролю в рядових підприємствах холдингів зростання інформаційної відкритості залучення найманих менеджерів свідчити про зниження ролі великого інвестора та підвищення внутрішньої ефективності моделі російської корпорації...
16202. Новосибірськ КОМПЛЕКСНА ОЦІНКА ПРОЕКТІВ ОСВОЄННЯ ВЕЛИКИХ МІСТОРОДЖЕНЬ ГАЗОВОГО ГАЛУЗУ Не секрет 17.44 KB
Чи знизиться взагалі валовий продукт газової галузі, чи є можливість видобути необхідні кубометри газу в інших газових регіонах. Крім того, нестабільність у зовнішньоекономічних відносинах щодо експорту газу вказує на необхідність аналізу можливостей адаптації економіки при несприятливій ситуації на зовнішньому ринку. За аксіому береться теза про те, що частка природного газу, що направляється трубою на експорт, значна. При моделюванні зовнішньої торгівлі зберігається баланс експорту-імпорту, зниження експорту газу тягне...
16957. Управління проектами з урахуванням принципів сталого розвитку: досвід великих нафтовидобувних компаній 28.11 KB
Попередня оцінка проектів та система показників оцінки На стадії ініціювання всі проекти компанії BP вивчаються з погляду можливих соціальних та екологічних наслідків, які можуть виникнути. Ця оцінка є важливим критерієм на етапі відбору проектів. Shell також оцінює потенційні витрати проектів щодо викидів СО2 при прийнятті всіх великих інвестиційних рішень виходячи з ціни 40 доларів за тонну СО2