Принцип работы котельной с водогрейными котлами
Ardenergy.ru

Канализация и водоснабжение

Принцип работы котельной с водогрейными котлами

Требования к газовой котельной на предприятии

Котельная – это комплексная инженерная система, состоящая из большого количества механизмов и узлов предназначенных для выработки тепловой энергии на производственные нужды и теплоснабжения жилых и общественных зданий.

Котельная на предприятии, как источник тепла, тесно связана с инженерными сетями расположенными, как на ее территории, так и вне.

Виды промышленных котельных установок

Промышленные газовые котлоагрегаты классифицируются по мощности на агрегаты малой, средней и большой мощности. К первой группе относятся водогрейные, паровые и конденсационные генераторы, мощностью до 20 МВт и КПД до 96 %. Обычно их применяют для теплоснабжения небольших предприятий.

Для комплексного теплоснабжения с выдачей нагрузки по отоплению, горячему водоснабжению и вентиляции предприятия устанавливают котельные с суммарной мощностью до 100 МВт.

Такое оборудование устанавливается на больших квартальных котельных, способных обеспечить теплом не только промышленных, но и жилищно-бытовых потребителей. Для снабжения горячей водой и паром крупных заводов и районных городских предприятий тепловых сетей используют газовые котлы с мощностью от 600 МВт.

По назначению газовые котельные на предприятии подразделяются:

  1. Отопительные – для централизованного снабжения на нужды отопления, вентиляции и ГВС бытовых и промышленных потребителей;
  2. Производственные – для технологического обеспечения теплом в виде пара и горячей воды промпредприятий.
  3. Отопительно-производственные – для комплексного снабжения теплом систем теплоснабжения и технологических процессов.
  4. По схеме котельные делятся на закрытого типа, когда вся сетевая вода по магистральным тепловым сетям возвращается обратно к источнику и открытую систему, когда часть горячего теплоносителя потребляется на технологические или бытовые нужды.
  5. В промышленности технологическими потребителями тепловой энергии в виде пара являются бумажные, химические и металлургические производства, нефтехимические комплексы, ректификационные и химические реакторы, сорбционно-десорбционной агрегаты процесса газа очистки, гальванические линии и устройства для ламинирования поверхностей.

Перспективным направлением стала установка комбинированных котельных пароводородных котельных, автономных блок-модулей, крышных систем теплоснабжения.

Хорошими мобильными системами считаются блок-модульные, собираемые на заводе и транспортируемые к месту установки в собранном виде.

На месте запуск таких систем проходит по ускоренной программе «под ключ», учитывая, что монтаж и наладочные работы выполнены на производстве.

Принцип работы

Газовые промышленные котельные независимо от своей мощности, практически, имеют одинаковую схему управления и принцип действия. Конструкционные различия наблюдаются только у водоводяных и пароводяных котлов. Котельные установки промышленных предприятий состоят из основного и вспомогательного оборудования.

К основному относят сам котел и устройства, заключенные в его корпусе – трубные пакеты, сепараторы, коллекторы, барабаны. К вспомогательному оборудованию относятся газогорелочное устройство, насосы, вентиляторы, дымососы, арматура, гарнитура, система автоматики управления и безопасности.


В водогрейных котлах вода нагревается до максимальной температуры 150 С, в результате сжигания топлива и передаче тепла от дымовых газов к магистральному теплоносителю. Панели выполняют газоплотными, чтобы повысить теплопередачу, для этого – стальные трубы сваривают между собой.

После топки дымовые газы вод воздействием разряжения, создаваемого дымососом, поступаю в конвекторный блок, где трубы смонтированы в шахматном порядке, что увеличивает поверхность нагрева и скорость передачи воды сетевому теплоносителю.

В водогрейном котле вода движется принудительно, скорость движения определяют сетевые насосы, обеспечивающие необходимую производительность и напор. Вход и выход воды выполняется через котловой коллектор.

Принцип работы парового котла отличается от водогрейного. Движение воды во внутреннем его контуре, происходит благодаря естественной циркуляции холодных и нагретых пароводяных сред.

В результате процесса теплопередачи на выходе котла получается насыщенный или перегретый пар. Для сбора его в современных котлах устанавливаются барабаны и сепарационные устройства в верхнем барабане, чтобы удалять из пара мельчайшие частички котловой воды.

Сетевая вода через паровой котел не циркулирует, он запитывается химочищенной питательной водой, с помощью специальных питательных насосов. Контур сетевой воды не пересекается с питательным, а нагрев ее происходит в пароводяных сетевых теплообменных аппаратах, в которых пар от котла через трубную систему нагревает подающий теплоноситель до максимальной температуры 150 С.

Котельное оборудование

Котлы являются основным элементом организации и реализации паросилового цикла системы теплоснабжения. Корпус маломощных котлов низкого давления изготавливают из чугуна, а среднего и высокого давления из котловой стали.

Для того чтобы правильно подобрать тип и количество котлов, выполняют технико-экономические расчеты, с учетом следующих факторов:

  1. Максимальная и минимальная тепловая нагрузка потребителей в зимнее и летнее время.
  2. Расстояние и диаметры тепловых сетей с разбивкой к каждому потребителю.
  3. Качество воды и топлива.
  4. Уровень автоматизации газовой котельной.
  5. Размеры котельной.

Следующим по важности элементом котлоагрегата является горелочное устройство, где происходит процесс смешивания газа и воздуха и розжиг газовоздушной смеси с образованием факела. Сам процесс горения происходит в топочной камере.

Выбор котла по теплопроизводительности горелки должен соответствовать ее мощности с учетом аварийного резерва. Неплохое газовое оборудование Лемакс можно приобрести в Ишиме.

Работа горелки обеспечивается газовым оборудованием котельной: ГРУ или ГРП, регуляторами, фильтрами, приборами контроля и системой безопасности. Все элементы газового хозяйства относятся к объектам повышенной опасности, их работа регламентируется СНиП II-35-76 «Котельные установки».

Системы дымоотвода

Система дымовентиляции котельной служит для создания разряжения в газовом тракте котлоагрегата и выводе дымовых газов из котла в атмосферу . Она состоит и дымососа, вентилятора, дымоходов и дымовой трубы.

Контрольно-измерительные приборы и автоматика безопасности (КИПиА) предназначены для контроля за работой установки по режимным картам, регулировки нагрузки котла и обеспечения безопасной эксплуатации оборудования.

Во всех современных котлоагрегатам установка КИПиА является обязательным требованием, в соответствии с нормами и правил по эксплуатации котельных установок.

Защита котельного оборудования срабатывает с включением звуковой и световой сигнализации для оповещения оперативного персонала.

Параметры защиты КИПиА:

  • отрыв факела в котле;
  • высокое давление пара, газа, воды;
  • низкое разряжение в топке котла;
  • отключение электроэнергии;
  • низкий уровень воды в котле;
  • низкое давление воздуха, воды и газа.

При срабатывании сигнализации, через короткое время, если оперативный персонал не исправил сбой, котел останавливается системой КИПиА, через принудительное отключение подачи газа в топку.

Требования к промышленным газовым котельным

Газовые котельные – пожароопасные объекты, к ним предъявляются особые требования на стадиях проектирования, монтажа и эксплуатации. Основные требования закреплены в СНиП II-35- «Котельные установки».

Требования к насосам обозначены в СП 89.13330.2012. Вода и пар должны соответствовать – ГОСТу 20995-75, 2761-84, а система химводоподготовки – СНиП 2.04.02-84 “Водоснабжение”. Более подробно с требованиями и правилами можно ознакомиться в книге «Котельные установки промышленных предприятий» (Сидельковский Л.Н. Юренев В.Н).

Котлы промышленных котельных устанавливают в отдельностоящем здании, которое по огнестойкости определяется производственными требованиями. Для монтажа крупногабаритных элементов и узлов котла должны быть предусмотрены монтажные проемы.

Проектирование и строительство промышленных котельных выполняется с учётом существующих планов застройки и инженерных коммуникаций в районе предполагаемого строительства.

Проектом должны быть предусмотрены котельный зал, насосный зал, топливное хозяйство, помещения для химводоочистки и КИПиА.

Схема промышленной водогрейной котельной

Проектирование схемы водогрейной котельной

При проектировании и монтаже водогрейных котельных основным руководящим документом являются «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/см²), водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 388 К (115 С)» Помещения котельной должны выполнятся согласно СП 89.13330.2016 «Котельные установки»

Помещения котельной, схемы расположения оборудования

Котельные бывают отдельно стоящие и встроенные.

При установке котлов в производственных зданиях, место установки должно быть отделено от остальной части помещения огнестойкими перегородками по высоте котла, но не ниже 2 м, с дверями, открывающихся наружу.

Оборудование в котельных располагается с учетом требований СП:

  • расстояние от фронтальной части котла до противоположной стены не менее 3 м, для ручных котлов КВр расстояния между фронтами котлов при расположении друг напротив друга – не менее 5 м,
  • ширина прохода между котлами и между котлом и задней стеной помещения не менее 1 м;
  • ширина проходов между выступающими частями котлов, выступающими частями здания, рабочими площадками и другими выступающими конструкциями не менее 0,7 м;
  • для котлов, требующих бокового обслуживания, ширина проходов между котлами или между котлом и стеной помещения должна быть не менее 1,5 м;
  • при отсутствии необходимости обслуживания котельных агрегатов сбоку необходимо организовать хотя бы один проход между котлами или между крайним котлом и стеной помещения. Ширина этих проходов, а также ширина между котлами и задней стеной помещения должна составлять не менее 1 м;
  • при отсутствии необходимости бокового обслуживания и установке котлов вблизи стен или колонн обмуровка должна отстоять от стены помещения не менее чем на 0,7 м.
  • расстояние между фронтами котлов или выступающими частями топок котлов, расположенных один против другого, должно составлять не менее 5 м, не примыкать к стене помещения, а стоять от нее не менее чем на 0,7 м.
  • при размещении перед фронтом котлов насосов, вентиляторов, а также запасов твердого топлива не более чем для одной смены работы котлов ширина свободных проходов вдоль фронта котлов должна быть не менее 1,5 м, а установленное оборудование и топливо не должны мешать обслуживанию топок и котлов.
Читать еще:  Акт готовности котельной к отопительному сезону

  • расстояние от фронта котлов или выступающих частей топок до противоположной стены для котлов с механическими топками, расстояние от выступающих частей топок должно быть не менее 2 м.
  • расстояние между фронтом котлов и выступающими частями топок, расположенных друг против друга для котлов, оборудованных механизированными топками – не менее 4 м;

  • расстояние от фронта котлов или выступающих частей топок до противоположной стены для газовых и жидкотопливных котлов, расстояние от выступающих частей горелочных устройств до стены котельного помещения должно быть не менее 1 м,
  • расстояние между фронтом котлов и выступающими частями топок, расположенных друг против друга для котлов, на газообразном или жидком топливе- не менее 4 м, при этом расстояние между горелочными устройствами- не менее 2 м;
  • для котельных, на жидком или газообразном топливе, расстояние между фронтами котлов должно быть не менее 4 м, а расстояние между горелками – не менее 2 м.

Вентиляция котельной

В котельной необходимо предусмотреть систему вентиляции котельной. Промышленные водогрейные теплогенераторы в большом объеме расходуют воздух для сгорания твердого топлива. Вентилятор подает воздух в котел, топливо сгорает и через систему газоходов и дымовую трубу выходит наружу. Для восполнения этого воздуха необходимо обеспечить подачу наружного воздуха в котельную в объеме равном объему, подаваемому в котлы. Для этого в схеме водогрейной котельной предусматривается система, состоящая их вентилятора и калорифера, а также воздушных клапанов.

В промышленных водогрейных котельных, работающих в летний период для выработки горячей воды, должны быть оборудованы системами дефлекторов, для удаления теплого воздуха из котельной и обеспечения циркуляции воздуха в котельной.

Расчет вентиляции котельной выполняется специализированной организацией, с учетом работы котельной, нагрузки и региона расположения.

Аэродинамическая схема котельной

Газовоздушная или аэродинамическая схема котельной состоит из следующего оборудования:

  • Вентилятор
  • Водогрейный котел КВ
  • Золоуловитель
  • Дымосос
  • Дымовая труба

Аэродинамическая схема котельной на твердом топливе

Дымососы и вентиляторы устанавливаются индивидуально к каждому водогрейному котлу.

Групповые и общие ТДМ возможно устанавливать только по результатам технико-экономических обоснований.

Тягодутьевые механизмы должны регулироваться частотными приводами. Групповые или общие тягодутьевые установки следует проектировать с двумя дымососами и двумя вентиляторами, рабочими и резервными, рассчитанным на производительность группы котлов.

Газоходы котельной и дымовая труба

В газоходах за каждым котлом устанавливается шибер с указанием положения заслонки.

Дымовая труба рассчитывается для работы котельной при ее расчетной мощности, в случае планирования дальнейшего увеличения нагрузки необходимо предусмотреть запас.

Высота дымовой трубы котельной всегда определяется на основании результатов аэродинамического расчета газовоздушного тракта. Если котельная работает в летнем режиме, необходимо проверить стабильность работы системы, возможно потребуется установка трубы меньшего диаметра для работы в летнем режиме. Кроме обеспечения тяги труба выполняет еще одну важную функцию – рассеивание вредных выбросов, образующихся при горении топлива. Расчет концентрации вредных выбросов производится специализированной организаций. В твердотопливных котельных должны быть установлены золоуловители.

Тепловая схема водогрейной котельной

Тепловая схема котельной- изображение с помощью условных графических изображений основного и вспомогательного оборудования, последовательность его подключения линиями трубопроводов с установленной запорной и регулирующей арматурой и устройствами безопасности.

Тепловая схема водогрейной котельной на твердом топливе.

На приведенной схеме изображена одноконтурная отопительная водогрейная котельная с ручными твердотопливными котлами КВр. Вы можете заказать разработку схемы водогрейной котельной специалистами нашего завода.

Предохранительные клапаны водогрейной котельной

В качестве предохранительных устройств котла применяются:

рычажно-грузовые предохранительные клапаны;

пружинные предохранительные клапаны.

Водогрейные котлы мощностью более 400 КВт должны иметь не менее чем два предохранительных клапана диаметром каждого не менее 40 мм.

Водогрейные котлы мощностью 400 КВт и менее оборудуются одним предохранительным клапаном.

Число и диаметр предохранительных клапанов определяют расчетом. Наиболее распространенные модели клапанов для котлов КВ 17с28нж и OR.1832. Место установки предохранительных устройств на трубопроводах, присоединенных к котлу без промежуточных запорных органов. При установке на котле двух предохранительных клапанов один из них – контрольный. Контрольный клапан должен иметь защиту, не позволяющую обслуживающему персоналу котельной регулировать клапан, но не препятствующею проверке его состояния.

Требования к установке контрольно- измерительных приборов в котельной

В схемах водогрейных котельных манометры следует располагать:

на входе воды в котел после запорного органа;

выходе нагретой воды из котла до запорного органа;

всасывающих и нагнетательных линиях циркуляционных и подпиточных насосов.

Термометры должны быть установлены при входе воды в котел и на выходе из него.

На выходе воды из котла термометр должен быть расположен между котлом и запорным органом.

При наличии в котельной двух и более котлов термометры размещают на общих подающем и обратном трубопроводах. В этом случае установка термометра на обратном трубопроводе каждого котла не обязательна.

Автоматика котельной

Схемы автоматического регулирования котельных должны предусматривать автоматику безопасности, сигнализацию, автоматическое регулирование, контроль, входящие в автоматизированную систему управления технологическими процессами котельной (АСУ ТП).

Мы рекомендуем при монтаже котельной устанавливать серийно изготавливаемые сертифицированные средства автоматики котельной заводского изготовления. Купить все необходимое для подключения котлов вы можете на нашем официальном сайте Котельного завода.

Водогрейная котельная

Котельная водогрейного режима – распространенный вариант теплогенерирующей установки.

Основные характеристики

География поставки любой регион РФ и СНГ
Гарантия 24 мес
Краткое описание Современные водогрейные котельные – высокоэффективные отопительные системы, которые могут использоваться для обогрева помещений разных площадей и типов. У нас можно выбрать котельную подходящей мощности быстро и просто

Водогрейная котельная описание

Водогрейная котельная – это независимая система, которая отвечает за подачу горячей воды и отопление. Она проста в установке, имеет высокий КПД, незначительные теплопотери, успешно работает в любых климатических условиях, безопасна для окружающей среды.

Многим пользователям интересна водогрейная котельная, принцип работы которой заключается в циклическом процессе. Если коротко, то теплоноситель нагревается, затем распределяется по участкам потребления и возвращается назад.

Назначение водогрейной котельной весьма обширно. Она применяется как жилых, так и промышленных зданий.

Водогрейные котельные установки могут работать на различных видах горючего. Принимая во внимание будущее назначение систем, можно говорить о таких видах:

По типу потребляемого топлива, газовая водогрейная котельная система – одна из самых популярных

Очень часто водогрейная промышленная котельная (СПб) является смешанной. В комплектации такой установки предусмотрено наличие и парового, и водогрейного котлов. Их одновременное или попеременное использование, позволяет максимально выгодно добиваться конечных целей.

Как показывает практика, блочные водогрейные котельные (Санкт-Петербург) заказывают, как малые, так и крупные объекты ЖКХ, учреждения и предприятия. Цена на эти системы довольно демократична, что привлекает многих заказчиков.

Преимущества водогрейной котельной

Стоит обратить внимание на преимущества (плюсы) водогрейной котельной:

Сборка, проверка и наладка оборудования происходит на производстве. Безопасность системы подтверждают соответствующие документы.

Современные автоматизированные водогрейные котельные оборудованы новейшими системами контроля, анализа и управления. Чаще всего они работают без постоянного участия техперсонала.

Благодаря полной комплектации и компактным размерам, срок изготовления водогрейной котельной можно свести к минимальным цифрам.

Современные технологии позволяют не возводить капитальное здание, использовать только необходимые режимы работы и доступное топливо.

Комплектация водогрейной котельной

Производство (строительство) водогрейных котельных – процесс, требующий специальных знаний и навыков. Чаще всего для оборудования данных систем используются такие элементы, как:

  • Пульты управления.
  • Котлы и насосы.
  • Теплообменники.
  • Системы подачи топлива.
  • Тепловые щиты.
  • Вентиляторы.
  • Аккумуляторные и конденсационные баки.

На расчёт тепловой схемы водогрейной котельной влияет много факторов. Среди которых: особенности помещения, требования заказчика, действующие нормы безопасности и т.д.

Устройство водогрейной котельной рассчитывается с учетом показателей ее тепловой мощности, которые могут варьироваться от 100 кВт до 200 МВт

В целом стоит обратить внимание на виды исполнения установок. Сегодня доступны такие варианты как: блочная водогрейная котельная на газовом топливе (или любом другом), стационарная и передвижная. Поэтому каждый потребитель может выбрать оптимальный для него вариант.

Заказать и купить водогрейную котельную лучше всего в специализированной компании. Компетентные сотрудники проводят расчеты и создают проекты, профильные специалисты отвечают за изготовление, сборку и ПНР.

Доставка водогрейной котельной

Доставка водогрейной котельной не требует спецразрешений. Она производится грузовым автотранспортом или по железной дороге.

Монтаж водогрейной котельной

Качественная установка (монтаж) тепловой водогрейной котельной гарантирует ее безопасную и эффективную работу. Поэтому выполнять подключение должны профессионалы.

ПНР водогрейной котельной

Методика пусконаладочных работ водогрейной котельной включает несколько этапов. На территории завода проводится:

  • Проверка котлов и наблюдение за их работой.
  • Регулировка предохранительных клапанов.
  • Наладка автоматики и проверка систем безопасности.
  • Проверка совместной работы оборудования.
  • Устранение обнаруженных неполадок.
Читать еще:  Минимальный объем котельной для газового котла

Обслуживание водогрейных котельных проводят специалисты, которые прошли аттестацию и имеют допуск к проведению таких работ.

Документация водогрейной котельной

Заказчик получает все документы, в частности паспорт, на водогрейную котельную вместе с готовым оборудованием после его введения в эксплуатацию.

Готовые водогрейные котельные

Водогрейные котельные, фото которых можно найти на сайте компании «КЭП-проекты», безопасны, эффективны и долговечны.

Обращайтесь с любыми вопросами к специалистам. Позвоните нам!

Принцип работы котельной с водогрейными котлами

Выбор системы теплоснабжения (открытая или закрытая) производится на основе технико-экономических расчетов. Пользуясь данными, полученными от заказчика, и методикой, изложенной в § 5.1, приступают к составлению, затем и расчету схем, которые называются тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения, поскольку максимальная теплопроизводительность чугунных котлов не превышает 1,0 – 1,5 Гкал/ч.

Так как рассмотрение тепловых схем удобнее вести на практических примерах, ниже приведены принципиальные и развернутые схемы котельных с водогрейными котлами. Принципиальные тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения, работающей на закрытую систему теплоснабжения, показана на рис. 5.7.

Рис. 5.7. Принципиальные тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения.

1 – котел водогрейный; 2 – насос сетевой; 3 – насос рециркуляционный; 4 – насос сырой воды; 5 – насос подпиточной воды; 6 – бак подпиточной воды; 7 – подогреватель сырой воды; 8 – подогреватель химии чески очищенной воды; 9 – охладитель подпиточной воды; 10 – деаэратор; 11 – охладитель выпара.

Вода из обратной линии тепловых сетей с небольшим напором (20 – 40 м вод. ст.) поступает к сетевым насосам 2. Туда же подводится вода от подпиточных насосов 5, компенсирующая утечки воды в тепловых сетях. К насосам 1 и 2 подается и горячая сетевая вода, теплота которой частично использована в теплообменниках для подогрева химически очищенной 8 и сырой воды 7.

Для обеспечения температуры воды перед котлами, заданной по условиям предупреждения коррозии, в трубопровод за сетевым насосом 2 подают необходимое количество горячей воды, вышедшей из водогрейных котлов 1. Линию, по которой подают горячую воду, называют рециркуляционной. Вода подается рециркуляционным насосом 3, перекачивающим нагретую воду. При всех режимах работы тепловой сети, кроме максимально зимнего, часть воды из обратной линии после сетевых насосов 2, минуя котлы, подают по линии перепуска в количестве G пер в подающую магистраль, где вода, смешиваясь с горячей водой из котлов, обеспечивает заданную расчетную температуру в подающей магистрали тепловых сетей. Добавка химически очищенной воды подогревается в теплообменниках 9, 8 11 деаэрируется в деаэраторе 10. Воду для подпитки тепловых сетей из баков 6 забирает подпиточный насос 5 и подает в обратную линию.

Даже в мощных водогрейных котельных, работающих на закрытые системы теплоснабжения, можно обойтись одним деаэратором подпиточной воды с невысокой производительностью. Уменьшается также мощность подпиточных насосов, оборудование водоподготовительной установки и снижаются требования к качеству подпиточной воды по сравнению с котельными для открытых систем. Недостатком закрытых систем является некоторое удорожание оборудования абонентских узлов горячего водоснабжения.

Для сокращения расхода воды на рециркуляцию ее температура на выходе из котлов поддерживается, как правило, выше температуры воды в подающей линии тепловых сетей. Только при расчетном максимально зимнем режиме температуры воды на выходе из котлов и в подающей линии тепловых сетей будут одинаковы. Для обеспечения расчетной температуры воды на входе в тепловые сети к выходящей из котлов воде подмешивается сетевая вода из обратного трубопровода. Для этого между трубопроводами обратной и подающей линии, после сетевых насосов, монтируют линию перепуска.

Наличие подмешивания и рециркуляции воды приводит к режимам работы стальных водогрейных котлов, отличающимся от режима тепловых сетей. Водогрейные котлы надежно работают лишь при условии поддержания постоянства количества воды, проходящей через них. Расход воды должен поддерживаться в заданных пределах независимо от колебаний тепловых нагрузок. Поэтому регулирование отпуска тепловой энергии в сеть необходимо осуществлять путем изменения температуры воды на выходе из котлов.

Для уменьшения интенсивности наружной коррозии труб поверхностей стальных водогрейных котлов необходимо, поддерживать температуру воды на входе в котлы выше температуры точки росы дымовых газов. Минимально допустимая температура воды на входе в котлы рекомендуется следующая:

  • при работе на природном газе – не ниже 60°С;
  • при работе на малосернистом мазуте – не ниже 70°С;
  • при работе на высокосернистом мазуте – не ниже 110°С.

В связи с тем, что температура воды в обратных линиях тепловых сетей почти всегда ниже 60°С, тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения предусматривают, как отмечено ранее, рециркуляцинонные насосы и соответствующие трубопроводы. Для определения необходимой температуры воды за стальными водогрейными котлами должны быть известны режимы работы тепловых сетей, которые отличаются от графиков или режимных котлоагрегатов.

Во многих случаях водяные тепловые сети рассчитываются для работы по так называемому отопительному температурному графику типа, показанного на рис. 2.9. Расчет показывает, что максимальный часовой расход воды, поступающей в тепловые сети от котлов, получается при режиме, соответствующем точке излома графика температур воды в сетях, т. е. при температуре наружного воздуха, которой соответствует на низшей температура воды в подающей линии. Эту температуру поддерживают постоянной даже при дальнейшем повышении температуры наружного воздуха.

Исходя из изложенного, в расчет тепловой схемы котельной вводят пятый характерный режим, отвечающий точке излома графика температур воды в сетях. Такие графики строятся для каждого района с соответствующей последнему расчетной температурой наружного воздуха по типу показанного на рис. 2.9. С помощью подобного графика легко находятся необходимые температуры в подающей и обратной магистралях тепловых сетей и необходимые температуры воды на выходе из котлов. Подобные графики для определения температур воды в тепловых сетях для различных расчетных температур наружного воздуха – от -13°С до – 40°С разработаны Теплоэлектропроектом.

Температуры воды в подающей и в обратной магистралях,°С, тепловой сети могут быть определены по формулам:

где tвн – температура воздуха внутри отапливаемых помещений,°С; tH – расчетная температура наружного воздуха для отопления,°С; t′H – изменяющаяся во времени температура наружного воздуха,°С;π′i – температура воды в подающем трубопроводе при tн°С; π2 – температура воды в обратном трубопроводе при tн°С;tн – температура воды в подающем трубопроводе при t′н,°С; ∆т – расчетный перепад температур, ∆t = π1 – π2,°С; θ =πз2 – расчетный перепад температур в местной системе,°С; π3 = π1+ aπ2 / 1+ a – расчетная температура воды, поступающей в отопительный прибор, °С; π′2 – температура воды, идущей в обратный трубопровод от прибора при t’H,°С; а – коэффициент смещения, равный отношению количества обратной воды, подсасываемой элеватором, к количеству сетевой воды.

Сложность расчетных формул (5.40) и (5.41) для определения температуры воды в тепловых сетях подтверждает целесообразность использования графиков типа показанного на рис. 2.9, построенного для района с расчетной температурой наружного воздуха – 26 °С. Из графика видно, что при температурах наружного воздуха 3°C и выше вплоть до конца отопительного сезона температура воды в подающем трубопроводе тепловых сетей постоянна и равна 70 °С.

Исходными данными для расчетов тепловых схем котельных со стальными водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения, как указывалось выше, служат расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение с учетом тепловых потерь в котельной, сетях и расхода теплоты на собственные нужды котельной.

Соотношение отопительно-вентиляционных нагрузок и нагрузок горячего водоснабжения уточняется в зависимости от местных условий работы потребителей. Практика эксплуатации отопительных котельных показывает, что среднечасовой за сутки расход теплоты на горячее водоснабжение составляет около 20 % полной теплопроизводительности котельной. Тепловые потери в наружных тепловых сетях рекомендуется принимать в размере до 3 % общего расхода теплоты. Максимальные часовые расчетные расходы тепловой энергии на собственные нужды котельной с водогрейными котлами при закрытой системе теплоснабжения можно принять по рекомендации [9] в размере до 3 % установленной теплопроизводительности всех котлов.

Суммарный часовой расход воды в подающей линии тепловых сетей на выходе из котельной определяется, исходя из температурного режима работы тепловых сетей, и, кроме того, зависит от утечки воды через не плотности. Утечка из тепловых сетей для закрытых систем теплоснабжения не должна превышать 0,25 % объема воды в трубах тепловых сетей.

Допускается ориентировочно принимать удельный объем воды в местных системах отопления зданий на 1 Гкал/ч суммарного расчетного расхода теплоты для жилых районов 30 м 3 и для промышленных предприятий – 15 м 3 .

С учетом удельного объема воды в трубопроводах тепловых сетей и подогревательных установках общий объем воды в закрытой системе ориентировочно можно принимать равным для жилых районов 45 – 50 м 3 , для промышленных предприятий – 25 – 35 MS на 1 Гкал/ч суммарного расчетного расхода теплоты.

Читать еще:  Вытяжка из котельной в частном доме

Рис. 5.8. Развернутаые тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения.

1 – котел водогрейный; 2 – насос рециркуляционный; 3 – насос сетевой; 4 – насос сетевой летний; 5 – насос сырой воды; 6 – насос конденсатный; 7 – бак конденсатный; 8 – подогреватель сырой воды; 9 – подогреватель химически очищенной воды; 10 – деаэратор; 11 – охладитель выпара.

Иногда для предварительного определения количества утекающей из закрытой системы сетевой воды эту величину принимают в пределах до 2 % расхода воды в подающей линии. На основе расчета принципиальной тепловой схемы и после выбора единичных производительностей основного и вспомогательного оборудования котельной составляется полная развернутая тепловая схема. Для каждой технологической части котельной обычно составляются раздельные развернутые схемы, т. е. для оборудования собственно котельной, химводоочистки и мазутного хозяйства. Развернутая тепловая схема котельной с тремя водогрейными котлами КВ -ТС – 20 для закрытой системы теплоснабжения показана на рис. 5.8.

В верхней правой части этой схемы размещены водогрейные котлы 1, а в левой – деаэраторы 10 ниже котлов размещены рециркуляцинонные ниже сетевые насосы, под деаэраторами – теплообменники (подогреватели) 9, бак деаэрированной воды 7, подпилочные насосы 6, насосы сырой воды 5, дренажные баки и продувочный колодец. При выполнении развернутых тепловых схем котельных с водогрейными котлами применяют обще станционную или агрегатную схему компоновки оборудования (рис. 5.9).

Общестанционные тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения характеризуется присоединением сетевых 2 и рециркуляционных 3 насосов, при котором вода из обратной линии тепловых сетей может поступать к любому из сетевых насосов 2 и 4, подключенных к магистральному трубопроводу, питающему водой все котлы котельной. Рециркуляцинонные насосы 3 подают горячую воду из общей линии за котлами также в общую линию, питающую водой все водогрейные котлы.

При агрегатной схеме компоновки оборудования котельной, изображенной на рис. 5.10, для каждого котла 1 устанавливаются сетевые 2 и рециркулярные насосы 3.

Рис 5.9 Общестанционная компоновка котлов сетевых и рециркуляционных насосов.1 – котел водогрейный , 2 – рециркуляционный , 3 – насос сетевой, 4 – насос сетевой летний.

Рис. 5-10. Агрегатная компоновка котлов КВ – ГМ – 100, сетевых и рециркуляционных насосов. 1 – насос водогрейный; 2 – насос сетевой; 3 – насос рециркуляционный.

Вода из обратной магистрали поступает параллельно ко всем сетевым насосам, а нагнетательный трубопровод каждого насоса подключен только к одному из водонагревательных котлов. К рециркуляционному насосу горячая вода поступает из трубопроводом за каждым котлом до включения его в общую падающую магистраль и направляется в питательную линию того же котлоагрегата. При компоновке при агрегатной схеме предусматривается установка одного для всех водогрейных котлов. На рис.5.10 линии подпиточной и горячей воды к основным трубопроводам и теплообменником не показаны.

Агрегатный способ размещения оборудования особенно широко применяется в проектах водогрейных котельных с крупными котлами ПТВМ – 30М, КВ – ГМ 100. и др. Выбор обще станционного или агрегатного способа компоновки оборудования котельных с водогрейными котлами в каждом отдельном случае решается, исходя из эксплуатационных соображений. Важнейшими из них из компоновки при агрегатной схеме является облегчение учета и регулирования расхода и параметра теплоносителя от каждого агрегата магистральных теплопроводов большого диаметра и упрощение ввода в эксплуатацию каждого агрегата.

Котельный завод Энергия-СПБ производит различные модели водогрейных котлов. Транспортирование котлов и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автотранспортом, ж/д полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы России и Казахстана.

Принцип работы котельной с водогрейными котлами

Основное предназначение водогрейного котла состоит в качественном и быстром нагреве воды, которая используется для самых различных нужд. Прежде всего, для отопления частных домов, горячего водоснабжения, а также для отопления промышленных и общественных зданий и сооружений. Эффективная работа и устройство водогрейного котла непосредственно связаны между собой.

Работа и устройство водогрейного котла

Независимости от модели оборудования, все устройства работают одинаково: теплоноситель нагревается до необходимой температуры и передает тепло отопительной системе.

Различают следующие виды водогрейных агрегатов:

  • Газовые.
  • Жидкотопливные
  • Электрические
  • Твердотопливные.

Устройство водогрейного котла конструктивно отличается в зависимости от выбранного вида котла, и, соответственно, в зависимости от используемого топлива, применяют разные горелки. Они могут быть атмосферными встроенными атмосферными или сменными наддувными. Встроенные горелки предусматривают использование только определенного типа топлива. Более удобны сменные горелки, так как они позволяют, в случае необходимости, легко переходить с одного типа горючего на другой.

Факторы, обеспечивающие эффективную работу устройства

Есть несколько требований, которые необходимо соблюдать для эффективной работы водогрейного котла.

Прежде чем описать основные конструкционные и технические характеристики, стоит выделить несколько основных показателей, влияющих на качество работы, которые считаются общими и подходят для любого устройства.

К ним относится схема работы водогрейного котла и такие параметры, как:

  • Производитель оборудования.
  • Качество устройства и его элементов.
  • Наличие гарантийного срока эксплуатации и обслуживания оборудования.

По мнению специалистов, именно этот параметр является важным расчетным показателем, который определяет общее количество механического горючего.

Принцип работы и схема водогрейного котла

Теплоноситель нагревается до 115 градусов и после этого передает тепло отопительной системе. Вода становится паром при температуре 100 градусов, поэтому для предотвращения закипания, в котле постоянно поддерживается высокое давление.

Чем оно выше, тем лучше, так как тогда вероятность возникновения пристеночного закипания уменьшается, а значит образуется меньше накипи.

Независимо от вида топлива, принцип работы водогрейных котлов одинаковый: горючее сжигается в топке, а через ее стенки жар передается воде, которая циркулирует по отопительным трубам. Каждая конструкция разработана таким образом, чтобы обеспечить максимальное сгорание топлива и эффективную теплопередачу.

Деаэраторы атмосферного давления применяются в схемах приготовления питательной воды паровых котлов и подпиточной воды систем теплоснабжения и горячего водоснабжения на ТЭС и в котельных.

Что такое вакуумные деаэраторы, вы можете узнать тут.

В конструкции водогрейного котла могут присутствовать особые конвективные пакеты. Они предназначены для эффективного охлаждения уходящих газов и снижения их температуры.

Поверхность пакетов у качественных систем в состоянии обеспечить снижение температурного режима до 190-200 градусов. Нельзя допускать более низкие температурные показатели, так как появится вероятность образования конденсата.

Качественная и при этом максимально эффективная работа оборудования определяется высокими показателями надежности и прочности устройства. В процессе работы вода по всем панелям и экранам осуществляет многоходовое движение.

Подобный результат достигается посредством установленных заглушек в коллекторах. Их количеством регулируются параметры скорости движения теплоносителя в приборе. Более подробно данный процесс отражает схема работы водогрейного котла.

Котлы-утилизаторы имеют следующий принцип работы: они генерируют энергию в виде нагретой воды, пара или воздушного потока.

Подробнее о котлах утилизаторах газов, вы можете узнать здесь.

Если приобрести водогрейный котел у серьезного производителя, можно быть уверенным в качестве и долговечности устройства.

Во многом это основано на правильном подборе скоростей передвижения воды, которая дает минимальное сопротивление контура. Это будет минимизировать отложение солей, а также процесс образования накипи.

Влияние сажи и накипи в процессе эксплуатации

Если на поверхности отопительного оборудования образуется слой сажи, ее низкая теплопроводность значительно затруднит передачу теплоты от производимых газов к стенкам отопительного устройства.

Это автоматически приведет к перерасходу топливной массы, к значительному снижению выработки пара, а также горячей воды.

Наличие накипи на стенках при относительно небольшой теплопроводности в значительной степени может уменьшить передачу теплоты от стенки устройства к воде.

Паровой котёл МЗК предназначен для получения насыщенного пара с температурой 175°С и рабочим давлением 0,8 МПа используемого для технологических и отопительных нужд.

Что такое паровой котёл КП, вы можете узнать тут.

Как результат, его стенки достаточно сильно могут перегреться, в некоторых случаях они разрываются, тем самым вызывая аварии котельных устройств.

На основании этого можно сделать вывод, что максимально эффективная работа котла может быть произведена исключительно при регулярной чистке подобного оборудования.

Образования накипи можно избежать только посредством установки специального грязевого фильтра, а также достаточно частых продувок основных элементов оборудования через воздушные штуцера.

Данный метод будет малодейственным в том случае, если работа оборудования будет осуществляться с использованием жесткой воды. Это говорит о том, что на качестве используемой воды экономить не стоит.

Процесс предварительной водоподготовки поможет увеличить общий срок службы устройства, а также всей тепловой системы.

При этом, в процессе всего срока эксплуатации у водогрейного котла сохранятся достаточно высокие показатели коэффициента полезного действия. Кроме того, это идеальная возможность сэкономить количество расходуемого топлива.

Котлы на отработанном масле. Область применения и виды.

Об устройстве котла на отработанном масле, читайте здесь.

Приобретение водогрейного котла от проверенного производителя гарантирует, что установленные в конструкции насосы обеспечат идеальные скоростные режимы теплоносителя. Также полностью исключается возможность образования накипи, сильного перегрева поверхности, соответственно, предотвращается выход системы из строя.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector