Эскиз котельной установки по газовому тракту

Обновлено: 05.05.2024

СП 346.1325800.2017 СИСТЕМЫ ГАЗОВОЗДУШНЫХ ТРАКТОВ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК МОЩНОСТЬЮ до 150 МВт. ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Настоящий свод правил разработан в соответствии с Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", устанавливает требования к проектированию, строительству, реконструкции, капитальному ремонту, техническому перевооружению систем газовоздушных трактов (ГВТ) котельных тепловой мощностью до 150 МВт, а также устанавливает требования к их безопасному содержанию и эксплуатационным характеристикам, которые обеспечивают выполнения требований Федерального закона от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".

Основными приоритетами настоящего свода правил является:

первостепенность требований по надежной организации подачи воздуха на горение и удаление продуктов сгорания топлива, обеспечивающих безаварийную работу котельных;

защита охраняемых законом прав и интересов потребителей тепловой энергии путем регламентирования эксплуатационных характеристик систем ГВТ;

применение современных эффективных технологий и новых материалов для строительства новых, реконструкции, капитальном ремонте, расширении, техническом перевооружении существующих котельных и входящих в них систем ГВТ.

Настоящий свод правил разработан авторским коллективом ООО "СанТехПроект" (руководитель работы - канд. техн. наук А.Я. Шарипов, инж. А.С. Богаченкова), АС "СЗ Центр Авок" (д-р техн. наук, проф. А.М. Гримитлин), OOO "ПКБ "Теплоэнергетика" (канд. техн. наук Е.Л. Палей).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает общие правила проектирования и устройства вновь проектируемых и реконструируемых газовоздушных трактов (далее - ГВТ) котельных установок единичной тепловой мощностью от 0, 36 МВт до 150 МВт, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе.

1.2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование ГВТ котельных установок тепловых электростанций.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия

ГОСТ 5582-75 Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный

ГОСТ 5632-2014 Легированные и нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 9467-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы

ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 27330-97 Воздухонагреватели. Типы и основные параметры

ГОСТ Р 21.1101-2013 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации

ГОСТ Р 52246-2004 Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условия

СП 43.13330.2012 "СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий" (с изменением N 1)

СП 51.13330.2011 "СНиП 23-03-2003 Защита от шума" (с изменением N 1)

СП 60.13330.2016 "СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха"

СП 61.13330.2012 "СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" (с изменением N 1)

СП 89.13330.2016 "СНиП II-35-76 Котельные установки"

СанПиН 2.1.6.1032-01 Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

2 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 воздуховод: Канал или трубопровод прямоугольного или круглого сечения, служащий для транспортирования воздуха.

3.2 всасывающий карман: Конструктивный элемент ГВТ, устанавливаемый на всасывающей линии непосредственно перед дымососом или вентилятором.

3.3 газоход: Канал или трубопровод прямоугольного или круглого сечения, служащий для удаления образовавшихся в процессе сжигания топлива продуктов сгорания (дымовых газов) от котла до дымовой трубы.

3.4 горелка (горелочное устройство): Устройство, обеспечивающее устойчивое сгорание топлива и возможность регулирования процесса горения.

3.5 датчик: Средство измерения, предназначенное для первичного преобразования контролируемой величины измерительного, сигнального, регулирующего или управляемого устройства в электрический сигнал в форме удобной для дальнейшей обработки, передачи и хранения.

3.6 динамическое давление в ГВТ: Скоростной напор, зависящий от температуры и скорости движения среды.

3.7 дымовая труба: Самостоятельный элемент системы ГВТ, вертикально расположенное трубное устройство, предназначенное для удаления продуктов сгорания топлива от котлов в атмосферу.

3.8 дымовые газы: Газообразные продукты, образующиеся в результате сгорания органического топлива в топочных устройствах котлов.

3.9 естественная тяга (самотяга): Разрежение, возникающее в дымовой трубе за счет разницы плотности окружающего воздуха и продуктов сгорания топлива.

3.10 искусственная тяга: Тяга, возникающая в ГВТ за счет разрежения или противодавления, вызванного работой тягодутьевых машин (дымососов/вентиляторов).

котельная: Здание (в том числе блок-модульного типа) или комплекс зданий и сооружений с котельными установками и вспомогательным технологическим оборудованием, предназначенными для выработки тепловой энергии.

[СП 89.13330.2016, пункт 3.1]

котельная установка: Совокупность котла и вспомогательного оборудования.

Примечание - В котельную установку могут входить кроме котла тягодутьевые машины, устройства очистки поверхностей нагрева, топливоподача и топливоприготовление в пределах установки, оборудование шлако- и золоудаления, золоулавливающие и другие газоочистительные устройства, не входящие в котел газовоздухопроводы, трубопроводы воды, пара и топлива, арматура, гарнитура, автоматика, приборы и устройства контроля и защиты, а также относящиеся к котлу водоподогревательное оборудование и дымовая труба.

[ГОСТ 23172-78, статья 3]

3.13 многоствольная дымовая труба: Конструкция, состоящая из нескольких металлических дымоотводящих стволов, объединенных одним общим защитным кожухом, или установленных в/на одной общей рамной конструкции, а также железобетонная или кирпичная дымовая труба, имеющая внутренние разделительные перегородки.

3.14 многослойный газоход: Газоход, состоящий из основного металлического дымоотводящего патрубка, теплоизоляционного слоя и покровного слоя (защитного кожуха).

3.15 ненесущая дымовая труба: Дымовая труба, ствол которой не несет нагрузок, устанавливается в специальной рамной конструкции и крепится к элементам этой конструкции.

3.16 одноствольная дымовая труба: Дымовая труба, состоящая из одного дымоотводящего ствола.

3.17 полное давление: Сумма динамического и статического давлений.

3.18 самонесущая дымовая труба: Дымовая труба, ствол которой несет все нагрузки без дополнительной поддержки и растяжек, опираясь на собственный фундамент.

3.19 статическое давление: Давление, представляющее собой разность абсолютного давления текущей среды в данной точке и абсолютного атмосферного давления на том же уровне.

Примечание - Величина статического давления может иметь положительное (избыточное давление) или отрицательное значение (разрежение).

3.20 температура точки росы: Температура, при которой происходит конденсация водяных паров, содержащихся в дымовых газах.

3.21 тягодутьевые машины: Механизмы, устанавливаемые в тракте подачи воздуха на горение непосредственно перед горелкой - вентилятор или тракте удаления продуктов сгорания непосредственно за котлом или за хвостовыми поверхностями нагрева - дымосос.

3.22 хвостовые поверхности нагрева: Устройства, дополнительно устанавливаемые к котлу, служащие для повышения эффективности работы котла за счет использования тепла уходящих газов и снижения их температуры.

3.23 энергоэффективность технологического процесса выработки тепловой энергии: Обеспечение более низких затрат энергоресурсов на выработку тепловой энергии, минимизация потерь от химического и механического недожога топлива, а также потерь теплоты в окружающую среду.

4 Сокращения

В настоящем своде правил применены следующие сокращения:

ВТ - воздухоподводящий тракт, по которому воздух подается к горелке котла или к топочному пространству для обеспечения процесса сжигания топлива;

ГВТ - газовоздушный тракт;

ГТ - газоотводящий тракт, по которому отводятся дымовые газы от котла до дымовой трубы;

ТДМ - тягодутьевые машины;

ТМ - обозначение - маркировка чертежей тепломеханического раздела;

ХПН - хвостовая поверхность нагрева.

5 Общие требования к устройству систем газовоздушного тракта

5.1 Системы ГВТ должны обеспечивать:

- устойчивую работу котлов во всех режимах путем организации и регулирования подачи необходимого количества воздуха на горение и удаление продуктов сгорания с рассеиванием их в атмосфере;

- энергоэффективность работы системы за счет снижения тепловых потерь в окружающую среду и снижения затрат электроэнергии на транспортирование воздуха и продуктов сгорания;

- экологическую безопасность объекта за счет снижения химического недожога и оксида углерода и минимизации приземных концентраций вредных веществ в атмосфере путем расчета и определения необходимого количества воздуха на горение и необходимой высоты дымовой трубы;

- работу элементов ГВТ с понижением уровня шума и вибрации.

5.2 Выбор аэродинамической схемы ГВТ котельных установок следует проводить в зависимости от вида сжигаемого топлива, типа топочных или горелочных устройств, наличия или отсутствия и типа ХПН. Эти данные определяются предприятием - изготовителем котельной установки и приводятся в паспорте или инструкции по монтажу и эксплуатации котельной установки.

5.3 Воздушный тракт состоит из следующих элементов:

- воздухозаборное устройство с всасывающим воздуховодом до вентилятора;

- вентилятора с электроприводом;

- напорного воздуховода и (или) воздухоподогревательного устройства;

- распределительного воздуховода для подвода воздуха к каждой горелке или к каждой зоне воздухоподачи колосниковых решеток;

- закладных конструкций для установки приборов контроля температуры и давления воздуха.

5.4 Газоотводящий тракт состоит из следующих элементов:

- присоединительного патрубка газохода к котлу после ХПН;

- газоходного патрубка от присоединительного патрубка до дымососа, работающего под разрежением;

- дымососа с электроприводом при отсутствии возможности создания естественной тяги;

- газоходного патрубка от дымососа до дымовой трубы, работающего под давлением;

- систем очистки дымовых газов, устанавливаемых до дымососа при работе котлов на твердом топливе;

5.5 В системах ГВТ необходимо предусматривать пропорциональное регулирование подачи объема воздуха и удаления дымовых газов в зависимости от изменения количества сжигаемого топлива при текущей тепловой нагрузке котельного агрегата.

5.6 В качестве ХПН используют воздухоподогреватели, поверхностные, контактные и конденсационные экономайзеры. Степень оснащенности котла ХПН и компоновка котла должны определяться предприятием-изготовителем исходя из достижения оптимального значения КПД.

5.7 Котельные установки следует поставлять в заводской компоновке со встроенными ХПН. Разработка новых компоновок котельных установок с отдельно стоящими воздухоподогревателями и экономайзерами допускается только при отсутствии заводских решений, а также при реконструкции или техническом перевооружении котельных. Изменение компоновки должно быть согласовано с предприятием - изготовителем котла.

5.8 Для нормализации процесса сжигания топлива, подачи воздуха на горение и удаления продуктов сгорания в случае недостаточности естественной тяги следует предусматривать установку тягодутьевых устройств - дымососов и (или) вентиляторов.

Вентилятор служит для подачи воздуха на горение топлива к горелке или топке котла. Дымосос служит для удаления продуктов сгорания и создания разрежения в топке котла. Присоединение дымососа или вентилятора на всасывающей стороне при стесненной компоновке осуществляется через всасывающий карман. Присоединение на нагнетательной стороне осуществляется через диффузор.

5.9 Для котельных установок, работающих под наддувом, горелочные устройства поставляются предприятием-изготовителем комплектно с встроенным дутьевым вентилятором, создающим противодавление в топке. В паспорте на котел следует указывать данные по расчетному напору дымовых газов на выходе из котла.

5.10 Для регулирования производительности проектируемых тягодутьевых установок следует предусматривать направляющие аппараты, индукционные муфты, частотно-управляемые электроприводы или другие устройства, обеспечивающие экономичные способы регулирования.

5.11 Для котельных, оборудованных котельными установками, забирающими воздух для горения непосредственно из помещения котельной, следует предусматривать приточные установки или проемы в ограждающих конструкциях здания, расположенные, как правило, в верхней зоне помещения котельной. Размеры живого сечения проемов определяют исходя из обеспечения скорости воздуха в них не более 1, 5 м/с.

5.12 Для удаления продуктов сгорания в атмосферу следует предусматривать строительство дымовой трубы. Дымовые трубы могут быть металлическими, железобетонными монолитными и сборными из отдельных царг, изготовленных из композитных или керамических материалов.

5.13 Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельных выполняют на основе общепринятых физических зависимостей гидродинамики и аэродинамики с учетом определения значений местных сопротивлений конструктивных элементов, воздуховодов и газоходов.

5.14 Исходными данными для аэродинамического расчета трактов подачи воздуха на горение и удаления продуктов сгорания является определение расчетных расходов воздуха на горение в зависимости от теплотехнических характеристик котельной установки, вида используемого топлива, типа горелочных устройств и с учетом коэффициента избытка воздуха при номинальной производительности котла.

5.15 Исходными данными для аэродинамического расчета ГТ является расчетный объем уходящих дымовых газов при заданной температуре, их физические характеристики, химический состав и нормативные требования по рассеиванию вредных выбросов в атмосфере.

5.16 Определение размеров дымовой трубы, сечений воздуховодов и газоходов, производительности дымососов и вентиляторов следует выполнять исходя из результатов аэродинамических расчетов.

5.17 Трассировку и протяженность газоходов и воздуховодов, размещение ТДМ следует определять в зависимости от архитектурно-планировочных и компоновочных решений котельной и котельного агрегата.

5.18 Проектная документация на ГВТ должна разрабатываться в объеме, установленном заданием на проектирование в формате СПДС согласно ГОСТ Р 21.1101.

5.19 Проектная документация на ГТ и ВТ должна разрабатываться отдельно с максимальным использованием изделий заводского изготовления.

6 Исходные данные и порядок проектирования систем газовоздушного тракта

6.1 Исходные данные для проектирования ГВТ

6.1.1 Вид сжигаемого топлива.

6.1.2 Элементарный состав и химические характеристики топлива.

6.1.3 Тип (марка) и количество устанавливаемых котлов, горелочных устройств и хвостовых поверхностей нагрева для выработки необходимого, определенного техническим заданием на проектирование котельной, количества теплоты.

6.2 Порядок проектирования систем ГВТ

6.2.1 Выполняют тепловой расчет с целью определения расхода топлива, количества воздуха, необходимого для сжигания топлива, и количества удаляемых продуктов сгорания топлива (дымовых газов), определения количественного и качественного состава продуктов сгорания.

6.2.2 Определяют аэродинамическую схему ГВТ котельной в зависимости от результатов теплового расчета, гидрогеологических исследований, вида сжигаемого топлива, типа топочного или горелочного устройства, наличия или отсутствия и типа хвостовых поверхностей нагрева и рекомендаций предприятия - изготовителя котельной установки, изложенных в паспорте котла или инструкциях по монтажу и эксплуатации элементов, входящих в состав котельных установок.

6.2.3 На основании теплового расчета и аэродинамической схемы ГВТ определяют типы тягодутьевых установок (дымососов и дутьевых вентиляторов) и их технические характеристики.

6.2.4 На основании теплового и аэродинамического расчетов определяют высоту и диаметр дымовой трубы.

6.2.5 Определяют материал для изготовления дымовой трубы.

7 Правила организации, расчета и выбора оборудования системы ГВТ

7.1 Системы воздухоподачи

7.1.1 Организацию забора воздуха для горения допускается осуществлять с улицы, из котельного зала или смешанным способом.

7.1.2 Для котлов, оснащенных горелками со встроенным дутьевым вентилятором (работающих под наддувом), забор воздуха из помещения котельной должен компенсироваться подачей наружного воздуха в котельную через проемы в ограждающих конструкциях или приточные установки, расположенные, как правило, в верхней зоне помещения котельной. Для снижения аэродинамического шума от движения воздуха размеры живого сечения проемов и всасывающего патрубка определяются исходя из обеспечения скорости воздуха в них не более 1, 5 м/с. На всасывающем патрубке следует предусматривать перекидной шибер.

Расчет воздухообмена в котельной следует определять согласно СП 60.13330 с учетом теплоизбытков и расхода воздуха на горение.

7.1.3 Для подогрева воздуха следует предусматривать установку воздухонагревателей различных конструкций по ГОСТ 27330. Производительность воздухонагревателя определяют расчетом количества теплоты необходимой для нагрева требуемого количества воздуха от расчетной температуры наружного воздуха:

до 17°С - в котельных с постоянным присутствием обслуживающего персонала;

до 5°С - в котельных без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Скорость воздуха в воздуховодах следует принимать в соответствии с таблицей 7.1.

7.1.4 Количество холодного воздуха V_хв, м 3 /ч, подаваемого дутьевым вентилятором, вычисляют по формуле

t_хв - температура холодного воздуха;

В_р - расчетное количество сжигаемого топлива, кг/ч (м 3 /ч);

V₀ - теоретически необходимое количество воздуха для горения м 3 /ч.

Все указанные в формуле значения показателей следует принимать из теплового расчета котлоагрегата [4] или из паспортных данных соответствующего оборудования.

7.1.5 Воздуховоды до и после воздухонагревателя и отдельно стоящие воздухонагреватели следует изолировать в соответствии с СП 61.13330.

7.1.6 При проектировании воздуховодов в соответствии с компоновочными и схемными решениями следует принимать рациональные аэродинамические формы элементов, обеспечивающие минимальные местные сопротивления.

7.1.7 Конфигурация трассы воздуховода должна обеспечивать снижение затрат на его изготовление и монтаж, при этом скорость движения потока воздуха должна обеспечивать снижение затрат на электроэнергию, необходимую для транспортирования воздуха.

7.1.8 Количество поворотов воздуховода должно быть минимальным. Не рекомендуется необоснованное сужение воздуховода, используя тройники вместо отводов. В случае установки тройника основной поток воздуха должен проходить без поворота. Воздуховод рекомендуется выполнять круглого сечения. В местах сопряжения его с оборудованием, при наличии квадратных или прямоугольных сечений, необходимо выполнять переходы с круга на квадрат/прямоугольник. При небольших протяженностях, в случае невозможности установки переходов, допускается выполнение воздуховодов с сечением, равным сечению подключаемого оборудования.

7.1.9 Воздуховоды до всасывающего патрубка вентилятора допускается выполнять из металла, кирпича, железобетона или композитных материалов.

В случае применения неметаллических конструкций их внутренняя поверхность должна иметь футеровку.

7.1.10 Воздуховоды должны быть газоплотными.

7.1.11 Металлические воздуховоды должны быть сварными. Разъемные соединения допускается выполнять:

- для присоединения к оборудованию, имеющему фланцы;

- обеспечения производства ремонтных работ.

7.1.12 Воздуховоды внутри котельной рекомендуется принимать стальными сварными (круглого или прямоугольного сечения).

7.1.13 На воздуховодах должны быть предусмотрены устройства для установки контрольно-измерительных приборов и крепления изоляции, люки с минимальным размером 300х300 мм для чистки и осмотра внутренней поверхности.

7.1.14 На кирпичных и железобетонных воздуховодах люк-лаз должен иметь размер не менее 600х700 мм. Железобетонные воздуховоды рекомендуется выполнять из сборных железобетонных конструкций.

7.1.15 Металлические воздуховоды допускается изготавливать из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380.

Толщина листовой стали для изготовления воздуховодов принимается в диапазоне от 1 до 4 мм.

Для воздуховодов сечением до 0, 2 м 2 следует применять сталь толщиной 1, 0 мм.

Для воздуховодов сечением от 0, 2 до 0, 4 м 2 следует применять сталь толщиной 2, 0 мм.

Для воздуховодов сечением от 0, 4 до 3, 0 м 2 следует применять сталь толщиной 3, 0 мм.

Для воздуховодов сечением выше 3, 00 м 2 следует применять сталь толщиной 4, 0 мм.

7.1.16 Стенки металлических воздуховодов необходимо усиливать продольными и поперечными ребрами жесткости. Рекомендуемые размеры ребер жесткости в зависимости от конфигурации и сечения воздуховодов приведены в таблицах А.1-А.6 приложения А.

Прямоугольные короба рекомендуется выполнять в соотношении высоты к ширине равном 0, 5х0, 7.

7.1.17 Стальные воздуховоды следует выполнять на сварке.

Закреплять сваркой воздуховод к патрубку горелки или другого оборудования и переносить вертикальную и горизонтальную нагрузки на оборудование не допускается.

7.1.18 Соединение воздуховода с всасывающим патрубком вентилятора, если расстояние от ближайшего поворота до всасывающего патрубка менее 3-4 диаметров, должно осуществляться только через всасывающий карман.

7.1.19 После вентилятора не рекомендуется выполнять резких поворотов или сужений тракта. Непосредственно за нагнетательным патрубком рекомендуется устанавливать диффузор, при этом его коэффициент местного сопротивления не должен быть выше 0, 2-0, 25. Конструктивные особенности диффузора для ВТ и ГТ указаны на рисунке 7.1.

7.1.20 Для котельных с котлами мощностью более 8, 0 МВт рекомендуется осуществлять смешанный способ забора воздуха, для чего в верхней зоне помещения котельной необходимо установить проемы в ограждающих конструкциях для попеременного забора воздуха, с улицы (холодное время года) и из помещения (теплое время года).

7.1.21 Аэродинамический расчет воздуховодов, расчет сопротивлений трения и местных сопротивлений приведен в [5].

7.2 Системы удаления продуктов сгорания

7.2.1 Проектирование дымоотводящего тракта (ГТ) начинается с компоновки размещения оборудования, размещения дымовых труб на генплане и трассировки газоходов.

7.2.2 При разработке компоновочных решений котельной следует предусматривать рациональную трассировку и компоновку газоходов и их узлов.

Простота схемы является важным фактором, способствующим повышению надежности и экономичности установки. Отсечные и байпасные клапаны, ответвления на поперечных связях вызывают значительные сопротивления и утечки. Поэтому даже для котельных установок небольшой мощности предпочтительнее предусматривать индивидуальный газовый тракт.

7.2.3 Газоходы допускается выполнять круглого и прямоугольного сечений. Простота изготовления, минимальный расход материала для изготовления газохода круглого сечения предпочтительнее, чем прямоугольного.

7.2.4 В зависимости от компоновочных решений котельной наружные и внутренние газоходы допускается предусматривать надземными, наземными или подземными и выполнять железобетонными, кирпичными, металлическими или из композитных и керамических материалов. Выбор материала газоходов следует проводить на основе технико-экономических расчетов.

7.2.5 На газоходах следует устанавливать компенсаторы теплового расширения, шиберов, регуляторы тяги, взрывные клапаны, закладные конструкции для установки приборов контроля давления (разрежения), температуры, содержания СО и O₂, лючки для чистки и осмотра, устройства для отвода конденсата и его раскисления перед сбросом в канализацию.

7.2.6 Для котельных, работающих на сернистом топливе, а также при возможности выпадения конденсата водяных паров, содержащихся в дымовых газах, следует предусматривать защиту от коррозии внутренних поверхностей газоходов. Стенки кирпичных, железобетонных газоходов и газоходов из черного металла должны иметь футеровку. Тип футеровки и ее толщина должны определяться для каждого случая индивидуально.

7.2.7 Металлические газоходы и газоходы из композитных материалов должны быть теплоизолированы в соответствии с СП 61.13330.

7.2.8 Выбор оптимальных скоростей дымовых газов на каждом расчетном участке газохода приведен в [5].

7.2.9 Живое сечение газохода S, м 2 , вычисляют по формуле

где V_д - объем дымовых газов на данном расчетном участке, принимаемый по данным теплового расчета, м 3 /с;

W_г - оптимальная скорость газов на расчетном участке, м/с.

Объем дымовых газов V, м 3 /с, образующихся при сгорании топлива, вычисляют по формуле

где V_г.ух - объем дымовых газов, образующихся при полном сгорании топлива, м 3 /кг, определяемый для каждого вида топлива в зависимости от его химического состава;

t_ух - температура уходящих газов, °С.

7.2.10 Аэродинамический расчет газового тракта проводят для определения давления (разрежения), необходимого для преодоления линейных и местных сопротивлений, обеспечивающих надежную эвакуацию продуктов сгорания и выброса их в атмосферу.

7.2.11 Количество поворотов ГТ должно быть минимальным. Не рекомендуется необоснованное сужение ГТ, использование тройников вместо отводов. В случае установки тройника основной поток дымовых газов должен проходить без поворота. Конфигурацию газохода рекомендуется выполнять круглого сечения. В местах сопряжения газохода с оборудованием, при наличии квадратных или прямоугольных сечений, необходимо выполнять переходы с круга на квадрат/прямоугольник. При небольших расстояниях, в случае невозможности установки переходов, допускается выполнять газоходы с сечением, соответствующим сечению подключаемого оборудования.

Для минимизации сопротивлений необходимо выполнить следующие условия:

- минимизировать количество местных сопротивлений, типа отводов, переходов и тройников;

- исключить крутые повороты и переходы;

- кромки в патрубках должны быть скруглены, сечение тракта должно быть плавным и равномерным.

7.2.12 Скорости потока на всех участках должны быть экономически обоснованными. Экономически обоснованной скоростью считается скорость, при которой затраты на электроэнергию, необходимую для транспортирования дымовых газов, а также затраты на изготовление ГТ и его строительство были минимальны и оптимальны.

Схема промышленной 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.

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.

Выбрать Водогрейные котлы в каталоге завода Цена от 312 200

На приведенной схеме изображена одноконтурная отопительная водогрейная котельная с ручными твердотопливными котлами КВр. Вы можете заказать разработку схемы водогрейной котельной в Иркутске 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 в Иркутске вы можете на нашем официальном сайте Котельного завода.

Общая характеристика котельного агрегата, котельной установки. Элементы, входящие в состав котельного агрегата. Тракты котла. Состав и параметры продуктов сгорания. Тепловой баланс котла , страница 4

Различают топки слоевые - для сжигания кускового (дробленого) твердого топлива и камерные – для сжигания газового и жидкого топлива, а также твердого в пылевидном состоянии.

Рис. 2.3. Схема организации сжигания твердого топлива: а – в плотном слое, б – в кипящем слое; в – факельное; г – вихревое (после топки дымовые газы поступают в камеру охлаждения)

Тема 3. Тракты котла. Компоновка котла. Классификация и обозначение паровых и водогрейных котлов

Топливные, пароводяной, воздушный, газовый тракты и тракт золошлакоудаления; принципиальная схема пароводяного тракта барабанного котла с естественной, многократной принудительной циркуляцией и прямоточного; принципиальная схема газовоздушного тракта котла с уравновешенной тягой. Компоновка котла (П-, Т-, U-образная, трехходовая, башенная). Классификация КА (по назначению, по выдаваемому рабочему телу, по относительному расположению продуктов горения и рабочего тела, по способу создания движения рабочего тела, по давлению вырабатываемого пара, по способу установки). Обозначение паровых и водогрейных котлов.

Тракты котельного агрегата

Основными трактами котла являются топливный, пароводяной, воздушный, газовый и тракт золошлакоудаления.

Топливный тракт - комплекс элементов, в котором осуществляется подача, обработка (дробление, размол, подогрев и т. д.), транспортировка и подача топлива в топочную камеру для сжигания.

Тракт твердого топлива включает: дробильное оборудование, транспортеры, бункер дробленого топлива, углеразмольную мельницу и пылепроводы.

Тракт жидкого топлива включает: сливное устройство, резервуары для хранения, фильтры грубой и тонкой механической очистки, перекачивающие насосы, подогреватели мазута, средства измерения (давления, расхода, температуры).

Тракт газообразного топлива состоит из газорегуляторного пункта, в состав которого входят регулятор давления газа, предохранительная арматура, фильтр механической очистки, средства измерения (давления, расхода, температуры) и др., и газопроводов.

Пароводяной тракт представляет собой систему последовательно включенных элементов оборудования, в которых движется питательная вода, пароводяная смесь, насыщенный и перегретый пар (на котлах с перегревом пара) (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Принципиальная схема пароводяного тракта котла: а – барабанного с естественной циркуляцией; б – барабанного с многократной принудительной циркуляцией; в - прямоточного; 1 - питательный насос; 2 – водяной экономайзер; 3 - барабан; 4 - опускные трубы; 5 - коллектор; 6 - подъемные трубы испарительной поверхности нагрева; 7 - пароперегреватель; 8 - циркуляционный насос; I - питательная вода; II - перегретый пар.

В пароводяной тракт барабанного котла в общем случае входят: экономайзер, отводящие трубы (соединяющие экономайзер с барабаном котла), барабан, опускные трубы и нижние распределительные коллекторы, трубы топочных экранов (подъемные трубы), пароперегреватель.

По виду пароводяного тракта различают барабанные (в которых движение (циркуляция) воды происходит по замкнутому контуру (верхний барабан - опускные (необогреваемые трубы) - нижний барабан (коллектор) - экранные (обогреваемые трубы) - верхний барабан)) и прямоточные котлы.

Воздушный тракт - комплекс элементов оборудования для приемки атмосферного (холодного) воздуха, его подогрева, транспортировки и подачи в топочную камеру. Воздушный тракт включает: короб холодного воздуха, дутьевой вентилятор, воздухоподогреватель (воздушная сторона), короб горячего воздуха и горелочные устройства.

Воздушный тракт (кроме заборного воздуховода) как правило работает под избыточным давлением, развиваемым дутьевым вентилятором.

Газовый тракт - комплекс элементов оборудования, по которому осуществляется движение продуктов сгорания до выхода в атмосферу. Газовый тракт начинается в топочной камере, дымовые газы последовательно проходят через пароперегреватель (при его наличии), экономайзер, воздухоподогреватель (газовая сторона), золоуловитель (устанавливаемый при сжигании твердого топлива) и затем дымососом подаются через дымовую трубу в атмосферу.

Читайте также: