Типовые решения компоновки котельных установок

Обновлено: 16.05.2024

Компоновка котельных

Компоновка котельных осуществляется по следующим указаниям.

Рациональная компоновка котельных должна:

обеспечить надежную работу, удобное и безопасное обслуживание установленного оборудования;
дать минимальную протяженность трубопроводов и других коммуникаций, а также кабельных линий;
приводить к наименьшим габаритам помещений для размещения оборудования, лабораторий и ремонтных служб котельных, чтобы, сократить затраты на строительные конструкции, здания и вспомогательные сооружения;
обеспечивать минимально потребное количество обслуживающего персонала путем использования в экономически оправдываемых пределах средств автоматизации технологических процессов;
допускать поочередную установку оборудования, а также расширение в условиях действующей первой очереди котельной с минимальными переделками коммуникаций;
создавать условия для механизированного производства ремонтных работ, ревизий и чистки оборудования и арматуры, используя для этих целей специальные приспособления, грузоподъемные механизмы в ремонтные площадки.

Здание котельной, как правило, состоит из помещения, в котором размещены котельные агрегаты с их вспомогательным оборудованием, бункерного отделения - этажерки топливоподачи, части здания или пристройки для установки золоуловителей, водоподготовительной установки, трансформаторной подстанции, электрических щитов, щитов контрольно - измерительных приборов и автоматики, а также помещений для лабораторий и служебно - бытовых помещений и ремонтного пункта.

Водоподготовительные установки для котельных допускается проектировать в отдельно стоящих зданиях. В котельных, сжигающих газообразное или жидкое топливо, бункерное отделение, топливоподача, пылеприготовление и золоудаление отсутствуют, так что компоновочные решения таких котельных существенно упрощаются.

При проектировании котельных собственно котлы и их вспомогательное оборудование желательно принимать в заводской или типовой компоновке, которая обычно выполняется по агрегатной схеме. Установка котлов в котельной осуществляется однорядной, с фронтом, расположенным в одну линию и обращенным к окнам котельного зала.

Компоновка котельных при размещении его полностью внутри помещений называется закрытой.

При благоприятных климатических условиях (теплый климат, отсутствие пыльных и песчаных бурь и т. д.) котлы и вспомогательное оборудование могут быть размещены вне здания. Такая компоновка оборудования котельной называется открытой. При ее осуществлении, однако, щиты управления и распределительные устройства располагаются в закрытых помещениях.

Полуоткрытой называется компоновка котельных, при которой часть вспомогательного оборудования, например деаэраторы, вентиляторы, дымососы или золоуловители, находятся вне здания, или компоновка, при которой только нижняя часть котлов с горелками, арматурой и трубопроводами в пределах котлов расположена внутри здания, а верхняя часть котлов находится вне здания. Полуоткрытая компоновка оборудования котельных допускается только для районов с расчетной температурой наружного воздуха не ниже - 30°С.

Здания котельных должны проектироваться с учетом требований индустриальных методов строительства и монтажа. Наиболее дорогими элементами зданий являются этажерки бункерная, деаэраторная), поэтому котельные, как правило, следует проектировать одноэтажными павильонного типа с минимальным количеством встроенных этажерок. В настоящее время для зданий из железобетонных конструкций принят шаг колонн 6 или 12 м. Размеры пролетов зданий (глубина) следует принимать равными 6, 9, 12, 18, 24 или 30 м.

Выбор того или иного пролета определяется размерами и компоновкой устанавливаемого оборудования. Иногда в качестве монтажных проемов могут быть использованы дверные и оконные проемы. Из всех этажей здания котельной, а также с площадок и этажерок необходимо предусмотреть два выхода: один через лестничную клетку в постоянном торце здания, другой на площадки наружных пожарных лестниц в торце расширения котельной. Надбункерные галереи топливоподачи, как правило, должны быть отделены от котельных залов несгораемыми перегородками.

Для предотвращения скопления пыли на трактах топливоподачи проектируют установку пневмоуборки или гидросмыва. Наклонная и надбункерная галереи транспортеров топливоподачи оборудуются системами отопления и вентиляции. В местах пересыпки топлива предусматриваются местные отсосы запыленного воздуха (аспирация). Чтобы не утяжелять строительные конструкции за счет восприятия динамических нагрузок от оборудования, а также не передавать вибраций на них, насосы, углеразмольные мельницы, дымососы и вентиляторы, как правило, должны устанавливаться на нулевой отметке котельной на фундаментах, не связанных со строительными элементами здания котельной.

Для обслуживания и ремонта оборудования предусматриваются свободные проходы не менее 0,8 м от выступающих частей, а также устройства и площадки, необходимые для выемки деталей узлов. Практика проектирования котельных показывает, что минимально возможная протяженность трубопроводных коммуникаций получается при установке сетевых и питательных насосов вдоль фронта котлов. Насосы размещаются обычно под встроенной этажеркой для установки щитов КИП или теплообменников.

Золоуловители, а иногда и тягодутьёвые установки монтируются на открытом воздухе - между зданием котельной и дымовой трубой. Только в тех случаях, когда такое размещение не допускается санитарными нормами или климатическими условиями данного района, их устанавливают внутри здания. Дымовые трубы сооружаются за пределами зданий котельных на расстоянии, которое определяется компоновкой устанавливаемых вне здания золоуловителей и дымососов, а также габаритами фундамента под дымовую трубу и конструкцией газоходов. При наличии высоких уровней грунтовых вод газоходы выполняются надземными.

Компоновка котельных, со стороны постоянного торца, предусматривает помещения для механической мастерской, лабораторий, водоподготовительных установок (ВПУ) и КИП, а также для служебно - бытовых нужд обслуживающего и ремонтного персонала. Проекты служебно - бытовых помещений должны соответствовать требованиям СНиП П - 92 - 76. В полу котельной размещаются каналы для трубопроводов и электрических кабелей. При компоновке оборудования необходимо учитывать возможность удобной трассировки каналов.

Для уменьшения общих капиталовложений строительство корпуса котельной часто осуществляют на окончательную мощность, а оборудование в нем часто устанавливают по мере роста тепловых нагрузок. Первоначальные тепловые нагрузки промышленного или жилого района обычно значительно ниже максимальной расчетной производительности котельной. Возможность пуска и эксплуатации устанавливаемого оборудования в таком режиме должна учитываться при выборе и компоновке оборудования. Для выполнения монтажных и ремонтных работ оборудования или отдельных узлов и деталей с массой более 50 кг должны быть предусмотрены соответствующие грузоподъемные механизмы передвижения.

В качестве подъемного устройства для ремонта дымососов и вентиляторов, устанавливаемых вне помещения котельной, допускается использовать автомобильный кран. Для этого в компоновочных решениях необходимо предусмотреть возможность подъезда автомобильного транспорта к месту установки оборудования. В проектах котельных следует применять конструкции зданий и сооружений из готовых унифицированных железобетонных строительных узлов и деталей при наименьшем числе типоразмеров; здания из облегченных металлоконструкций, стеновое заполнение из облегченных материалов, основное и вспомогательное оборудование в виде комплектных транспортабельных агрегатов или монтажных блоков, подготовленных к сборке на месте установки, в том числе блоки трубопроводов и пылевоздухопроводов заводского изготовления.

Котельный завод Энергия-СПБ производит модульные котельные установки и полностью компонует их. Транспортирование модульных котельных и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автотранспортом, ж/д полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы России и Казахстана.

Компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе

Компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе зависит от конструкции котла, вида сжигаемого топлива и выбранной системы теплоснабжения. Институтом "Латгипропром" разработана типовая Компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе, работающих в базовом режиме на газе и на высокосернистом мазуте, кроме котлов КВ - ГМ - 180. Компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе распространяется Центральным институтом типового проектирования Госстроя СССР. Кроме типовых компоновочных решений котельных, разработана индивидуальная компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе. Последние используются в основном при расширении и реконструкции существующих котельных.

В настоящее время эксплуатируется большое количество котельных, в которых установлены башенные водогрейные котлы ПТВМ - 50, ПТВМ - 100 и ПТВМ - 180. Общим недостатком этих котельных является установка индивидуальных металлических дымовых труб над котлами. Практика эксплуатации котлов ПТВМ - 50 - 1 с индивидуальными дымовыми трубами высотой от 40 до 53 м показала, что создаваемая ими тяга не обеспечивает расчетную производительность котлов.

Следует отметить, что башенные водогрейные котлы ПТВМ - 50; ПТВМ - 100 и ПТВМ - 180 теплопроизводительностью 50, 100 и 180 Гкал/ч снимаются с производства. В новых котельных, для которых выделяется газомазутное топливо, применять водогрейные котлы ПТВМ - 50, ПТВМ - 100 и ПТВМ - 180 не допускается.

Рис. 9.6. Компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе с котлами ГМ - 50 - 14.

а - разрез; б - вид сверху; в - участок плана на отметке 0,00; 1 - котел паровой ГМ - 50 - 14; 2 - дымосос атмосферный; 8 - подогреватель сетевой воды; 9 - насос конденсатный; 10 - насос подпиточный; 11 - комник; 15 - бак раствора фосфата; 16 - насос-дозатор; 17 - охладитель конденсата; 18 - бак конденсатный; 14/8 кгс/см 2 ; 24 - кран-балка подвесная; 25 - насос сырой воды; 26 - гидромешалка; 27 - насос раствора соли; 32 - калорифер; 33 - ставок обдирочно - шлифовальный; 34 - станок фрезерный; 35 - станок.

3 - вентилятор; 4 - насос питательный;5 - насос питательный поршневой; 6 - насос сетевой; 7 - деаэратор прессор; 12 - сепаратор непрерывной продувки; 13 - расширитель периодической продувки; 14 - теплообмен;19 - подогреватель; 20 - бак технической воды; 21 - воздухосборник; 22 - РОУ 14/2 кгс/см 2 ; 23 - РОУ фосфата; 28 - солерастворитель; 29 - подогреватель сырой воды; 30 - бак для ВПУ; 31 - бак насыщенного сверлильный; 36 - станок токарно-винторезный.

При сжигании высокосернистого мазута в котельных должны применяться только водогрейные котлы унифицированной серии KB - ГМ. До освоения серийного выпуска таких котлов теплопроизводительностью 30 Гкал/ч в проектах новых котельных принимаются к установке водогрейные котлы ПТВМ - 30М с П - образной компоновкой.

На рис. 9.7 показана компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе с двумя котлами ПТВМ - 30М по типовому проекту.

Рис. 9.7. Компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе с котлами типа ПТВМ - 30М для закрытой системы теплоснабжения.

а - разрез; б - план; 1 - котел водогрейный; 2 - дымосос; 3 - вентилятор 4 - насос сетевой; 5 - деаэратор; 6 - бак взрыхления; 7 - бак технической воды; 8 - фильтр катионитный; 9 - кран - балка; 10 - ручная подвесная;

Водогрейные котлы данного типа поставляются с дымососами, что дает возможность ограничить высоту дымовой трубы до 60 м. При уменьшенной тепловой нагрузке и указанной высоте дымовой трубы котлы могут работать с естественной тягой.

Компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе по рис. 9.7 предусматривает установку дутьевых вентиляторов и дымососов внутри котельной; при этом дымососы устанавливаются на полу котельной, а вентиляторы - на перекрытии с отметкой 7,20 м. Для предохранения строительных конструкций от вибрации вентиляторы монтируются на специальных пружинных опорах. В отличие от других компоновочных решений в данной котельной предусмотрены помещения для персонала районных тепловых сетей.

Разработан типовой проект полуоткрытой котельной с тремя водогрейными котлами ПТВМ - 30М, в котором вентиляторы и дымососы установлены открыто. В этом типовом проекте удачно размещены группы сетевых и рециркуляционных насосов вдоль фронта котлов, что сокращает длину трубопроводов и позволяет обслуживать их одним подвесным краном. Предусмотрена доставка отдельных деталей оборудования для ремонта в механическую мастерскую. Головка вакуумного деаэратора и охладитель выпара установлены на площадке с отметкой 10,80 м, а бак деаэрированной воды размещен на нулевой отметке, химводоочистка, комплектная трансформаторная подстанция, механическая мастерская, вентиляционная камера, лаборатории и все служебно - бытовые помещения запроектированы в постоянном торце котельной.

Для котельных с открытой системой теплоснабжения имеется аналогичная компоновка оборудования в здании с учетом дополнительных площадей для ВПУ и деаэраторов.

Институтом «Укргипроэнерго» разработаны типовые проекты котельных с котлами ТВГ - 4Р и ТВГ - 8М, предназначенных для работы только на природном газе.

Все оборудование размещено в едином прямоугольном здании павильонного типа высотой до низа балок 6,0 м. Пролет здания принят 12 м. У постоянного торца котельной расположены мастерская, распределительное устройство 6 - 10 кВ, ВПУ, электрический щит 0,4 кВ и служебно - бытовые помещения. Вентиляторы и дымососы размещены в здании. Головка вакуумного деаэратора вместе с охладителем выпара установлена на металлической конструкции с отметкой 10,40 м над кровлей здания. Бак деаэрированной воды размещен на уровне земли вне здания котельной. Запроектирована открытая прокладка всех трубопроводов.

В типовых компоновках котельных с водогрейными котлами КВ - ГМ - 4 и КВ - ГМ - 6,5 котлы размещаются в котельном зале пролетом 12 м и 18 м с шагом между осями котлоагрегатов 6 м. Высота котельного зала 4,8 м. Группа сетевых насосов размещена на фронте котлов или между ВПУ и котлоагрегатами. На рис. 9.8 приведены компоновочные решения котельной с водогрейными котлами КВ - ГМ - 20 для открытой системы теплоснабжения. Область применения - районы с обычными геологическими условиями, с расчетной температурой наружного воздуха - 20°С; - 30°С и - 40°С.

Котельная запроектирована павильонного типа из сборных железобетонных конструкций. Котельный зал принят с размерами в плане 18,0X18,0 м и высотой 7,20 м. Встроенные этажерки на фронте обслуживания котлов в постоянном торце здания позволяют разместить помещение для щита КИПиА, служебно - бытовые помещения, а также четыре паровых котла типа Е - 1/9 - 1М для выработки пара на нужды мазутного хозяйства. На нулевой отметке установлены все насосы ВПУ и комплектная трансформаторная подстанция (КТП), За пределами здания котельной устанавливаются баки - аккумуляторы, бак карбонизированной воды и склад реагентов для ВПУ. Дымовая труба высотой 60,0 м и диаметром ствола на выходе газов 2,1 м.

Компоновочные решения котельной с водогрейными котлами КВ - ГМ - 10 практически мало отличаются от приведенных на рис. 9.8 решений котельной с котлами КВ - ГМ - 20. В типовом проекте котельной для установки трех водогрейных котлов КВ - ГМ - 30 при закрытой системе теплоснабжения котельный зал имеет размеры в плане 24X18 м и высоту до затяжки ферм 7,20 м. В постоянном торце здания котельной размещены два паровых котла типа ДЕ - 6.5 - 14ГМ для выработки пара на собственные нужды котельной. Кроме паровых котлов, здесь размещены деаэраторные установки, КТП, ВПУ и служебно - бытовые помещения. Предусмотрена возможность закрытия дымососов всех котлов. Дымовая труба запроектирована высотой 80 м и 03,0 м. Здание котельной запроектировано павильонного типа из сборных железобетонных конструкций.

Для размещения одного водогрейного котла КВ - ГМ - 50 в котельном зале требуется строительная ячейка здания котельной размерами в плане 12X12 м и высотой помещения 14,40 м. Для установки вентилятора и дымососа котла необходимо помещение с размерами 9X12 м и высотой 7,20 м. Насосы размещаются на нулевой отметке многоэтажной этажерки котельной перед фронтоном котла. Типовой проект (№ 903 - 1 - 144) котельной с тремя водогрейными котлами КВ - ГМ - 50 предусматривает также установку двух паровых котлов ДЕ - 16 - 14ГМ (на отметке 7,20 м) для выработки пара на нужды мазутного хозяйства и деаэрации воды, а также для снабжения паром технологических потребителей.

Рис. 9.8. Компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе с котлами КВ - ГМ - 20 для открытой системы теплоснабжения.

а - план; б - разрез; 1 - котел водогрейный КВ - ГМ - 20; 2 - котел паровой E - 119 - 1M (не показан); 3 - дымосос; 4 - вентилятор; 5 - вентилятор первичного воздуха; 6 - насос сетевой; 7 - насос внутреннего контура летний; 8 - насос рециркуляционный; 9 - насос под ниточный; 10 - насос перекачивающий; 11 - Н - катионитный фильтр; 12 - бак декарбоннизированной воды; 13 - бак - аккумулятор; 14 - бак хранения крепкой серной кислоты.

Рис. 9.9. Компоновка котельных с водогрейными и пароводогрейными котлами на газомазутном топливе с котлами КВ - ГМ - 100.

а - разрез; б - вид сверху и план на отметке 0,00. 1 - котел водогрейный КВ - ГМ - 100; 2 - дымосос; 3 - вентилятор; 4 - вентилятор высоконапорный; 5 - насос сетевой; 6 - насос рециркуляционный; 7 - насос подпиточный; 8 - насос конденсатный; 9 - воздуходувка; 10 - компрессор; 11 - воздухосборник; 12 - ручной мостовой; 13 - кран подвесной электрический; 14 - таль ручная; 15 - таль электрическая; 16 - продувочный колодец; 17 - фильтр катионитовый; 18 - насос сырой воды; 19 - солерастворитель; 20 - бак мерный раствора соли; 21 - насос взрыхления; 22 - бак взрыхления; 23 - подогреватель; 24 - станок шлифовальный; 25 - станок токарный; 26 - станок сверлильный; 27 - станок фрезерный; 28 - станок строгальный.

Для отвода дымовых газов от котлов до дымовой трубы запроектированы надземные газоходы.

На рис. 9.9 показана компоновка чисто водогрейной котельной с четырьмя водогрейными котлами КВ - ГМ - 100 для закрытых систем теплоснабжения.

Котлы размещены в котельном зале с пролетом 18 м. Шаг установки котлов - 12 м. Каждый котел укомплектован двумя дутьевыми вентиляторами и одним двухскоростным дымососом двустороннего всасывания. Вентиляторы и дымососы устанавливаются вне здания котельной. Металлические газоходы выполнены надземными до входа в бетонные борова, которые на отметке 6,0 м подключаются к отдельно стоящей железобетонной дымовой трубе высотой 120 м. Диаметр дымовой трубы выбрав из расчета работы пяти водогрейных котлов. Группа вентиляторов и дымососов обслуживается ручным мостовым краном. Принята агрегатная схема комплектации котлоагрегатов сетевыми и рециркуляционными насосами. Группа сетевых и рециркуляционных насосов, включая резервный сетевой насос, размещается на фронте котлов в девятиметровом пролете здания котельной. У постоянного торца котельной на нулевой отметке расположены ремонтные (механическая и электрическая) мастерские со складскими помещениями и оставлена ремонтная площадка для крупного оборудования.На фронте котельной в девятиметровом пролете скомпонованы помещения для распределительного устройства 6 кВ, комплектной трансформаторной подстанции, конденсаторной, - клады химикатов и ВПУ. Для транспорта оборудования насосной и арматуры трубопроводов имеется подвесная рычаг кран - балка. Котельная имеет размеры в плане 36x72 м и состоит из котельного зала высотой до низа балок 6,35 м н пристройки насосной высотой 10,80 м. Предусматривается возможность работы котельной в пиковом режиме совместно с районной ТЭЦ. Для этой цели необходимо выполнить частичную реконструкцию насосной и трубопроводов.

Недостатком компоновки котельной (рис. 9.9) является прокладка трубопроводов воды и воздуховодов в подвальной части с заглублением до 2,4 м, что в настоящее время не рекомендуется.

Компоновка котельной с двумя комбинированными пароводогрейными котлами КВП - 30/8 конструкции Энергомонтажпроекта и Дорогобужского котельного завода аналогична компоновке, приведенной на рис. 9.7 с котлами ПТВМ - 30М. Котлы работают на высокосернистом мазуте; система теплоснабжения закрытая; производительность одного пароводогрейного котла по горячей воде до 30 Гкал/ч и по пару 8,9 т/ч.

Все оборудование котельной установлено в прямоугольном здании павильонного типа.

Общая кирпичная дымовая труба имеет высоту 60 м и позволяет подключить к ней при расширении еще один пароводогрейный котел. Вспомогательное оборудование и трубопроводы выбраны с учетом будущего расширения котельной.

Компоновка котельных паровыми водогрейными котлами при слоевом сжигании твердого топлива

При выборе конструкции топки и компоновки котла большое значение имеет качество выделенного твердого топлива, от которого, в частности, зависит установка воздухоподогревателя. При сжигании сухих углей воздухоподогреватель не устанавливается, а для бурых углей или влажных каменных углей подогрев воздуха обязателен. В зависимости от компоновки котла, от способа подачи топлива и типа золошлакоудаления выбирают компоновочные решения котельных. К особенностям компоновок котельных, работающих на твердом топливе, по сравнению с котельными для газомазутного топлива относится необходимость строительства топливоподачи и бункерной галереи, а также необходимость сооружения зольного этажа для системы золошлакоудаления. Практически первый этаж котельного зала проектируется как зольное помещение. Котлы могут быть установлены на перекрытиях с отметками в пределах от 3,60 до 6,0 м от пола первого этажа.

Установка воздухоподогревателей требует дополнительной площади и объема, что сильно влияет на компоновку котла в здании котельной, а на трактах газоходов между воздухоподогревателями и дымососами должны быть установлены золоуловители щиты КИПиА рекомендуется размещать в отдельных изолированных помещениях, расположенных с фронтовой стороны котельной. Для котельных с котлами, имеющими слоевые топки, также имеются типовые проекты, разработанные Ленинградским ГПИ, Сантехпроектом (с котлами типа КЕ) и, Латгипропромом (с котлами типа КВ - ТС).

На рис. 9.13 показана компоновка котельных паровыми водогрейными котлами при слоевом сжигании твердого топлива с четырьмя паровыми котлами KE - 10 - 14C с топками ТЛЗМ - 2,7/3 для слоевого сжигания каменных и бурых углей. Тепловой схемой котельной при открытой системе теплоснабжения предусматривается отпуск тепла в виде горячей воды по температурному графику 150 - 70°С для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, а также отпуск пара с давлением 7 кгс/см 2 для производственного пароснабжения. Горячая вода приготовляется в водоподогревательной установке, вода для подпитки тепловых сетей - в деаэраторе горячего водоснабжения. Деаэрация питательной и подпиточной воды принята термической в деаэраторах атмосферного типа.

Здание котельной имеет размер в плане 18X61 м. Водоподготовка добавочной воды для питания котлов принята по схеме Н - катионирования с последующим Na-катионированием, а для подпитки тепловых сетей - по схеме Н - катионирования. Доставка топлива к котельной предусмотрена железнодорожным транспортом. Подача топлива от приемного устройства к котлам осуществляется ленточными конвейерами. Шлакозолоудаление от котлов и золоуловителей принято мокрое с помощью индивидуальных для каждого котла скреперных подъемников к бункерам - накопителям Вывоз шлака и золы с территории котельной предусмотрен автомобильным транспортом.

При общей компактности размещения оборудования котельной недостатком приведенной на рис. 9.13 компоновки является стесненность в зоне бункеров - накопителей золы и шлака.

Рис. 9.12. Компоновка котельных паровыми водогрейными котлами при слоевом сжигании твердого топлива с водогрейными котлами КВ - ГМ - 100 и паровыми котлами ГМ - 50 - 14 (ДЕ - 25 - 14ГМ).

а - план; б - разрез паровой части котельной; в - разрез водогрейной части котельной; 1 - котел водогрейный КВ - ГМ - 100; 2 - котел паровой ГМ - 50 - 1.4; 3 - вентилятор; 4 - дымосос; 5 - насос сетевой; 6 - насос питательный; 7 - блок подогревателей; 8 - деаэратор.

Рис. 9.13. Компоновка котельных паровыми водогрейными котлами при слоевом сжигании твердого топлива с котлами КЕ - 10 - 14C для сжигания твердого топлива.

а - план; б - разрез; 1 - котел паровой; 2 - воздухоподогреватель; 3 - золоуловитель; 4 - дымосос; 5 - вентилятор; 6 - деаэратор; 7 - подогреватель сетевой воды; 8 - фильтр ВПУ; 9 - блок питательной установки; 10 - декарбонизатор; 11 – бак - аккумулятор; 12 - система золошлакоудаления.

Кроме рассмотренной компоновки котельной с паровыми котлами КЕ - 10 - 14С, разработаны также типовые проекты производственно - отопительных котельных для всех серийно выпускаемых паровых котлов типа КЕ. Компоновка котельных паровыми водогрейными котлами при слоевом сжигании твердого топлива с котлами КЕ - 25 - 14С для открытой системы теплоснабжения показана на рис. 9.14. Топливом для котлов служат каменные и бурые угли.

Компоновка котельных паровыми водогрейными котлами при слоевом сжигании твердого топлива в котельном зале с размерами в плане 24X18 м и высотой 12,30 м. У постоянного торца здания котельной размещены на нулевой отметке оборудование ВПУ, блоки насосов и подогревателей, а также часть служебно - бытовых помещений. Дымососы, вентиляторы и трансформаторная подстанция размещены в пристройке к котельному залу. Перед фронтом обслуживания котлов сооружается бункерная этажерка шириной 6,0 м и высотой 20,0 м. В нижней части бункерной этажерки предусмотрена установка бункера для приема шлака и золы, а также участок ремонта оборудования. Доставка топлив; в бункера котельной предусмотрена с помощью ленточных конвейеров на отметке 17,00 м. Газоходы к дымовой трубе запроектированы надземные.

Компоновка котельных паровыми водогрейными котлами при слоевом сжигании твердого топлива полуоткрытой котельной с водогрейными котлами КВ - ТС - 20 оборудованными воздухоподогревателями для сжигания бурых и влажных каменных углей, представлена на рис. 9.15. Теплопроизводительность котельной составляет 60 Гкал/ч. Котельная предназначена для закрытых систем теплоснабжения. Область применения проекта - районы с расчетной температурой наружного воздуха до - 30 °С.

Основная часть котельной представляет собой здание павильонного типа с размерами в плане 18X36 м и высотой 12,0 м. В здании у постоянного торца размешена комплектная трансформаторная подстанция собственных нужд. На перекрытии котельного зала с отметкой 4,80 м установлены котлы, воздухоподогреватели воды, а также размещены помещения для щитов КИПиА и лаборатории. У постоянного торца на отметке 9,60 м запроектированы служебно - бытовые помещения. Бункерная этажерка поднята до отметки 13,90 м от пола котельной. Бункера рассчитаны на 8 - часовую работу котлов. К котельному залу по всей длине здания примыкает трехэтажная пристройка шириной 6 м, в которой на пулевой отметке устанавливаются сетевые насосы и оборудование механической мастерской. Для котельной выбрана пневматическая система золошлакоудаления с установкой приемных устройств золы и шлаковых дробилок. Осадительные устройства размещены за пределами здания на специальных железобетонных конструкциях. Золоуловители и дымососы устанавливаются открыто.

Газоходы от дымососов до дымовой трубы выполнены подземными. Ремонт н обслуживание дымососов осуществляются при помощи автомобильных кранов. Запроектирован отдельно стоящий бак для мокрого храпения соли. В проекте принят открытый склад топлива с эстакадным приемным устройством. Транспортировка топлива со склада до бункеров котлов производится ленточными конвейерами.
Схема генерального плана топливоподачи этой котельной показана на рис. 7.1.

Рис. 9.14. Компоновка котельных паровыми водогрейными котлами при слоевом сжигании твердого топлива с котлами КЕ - 25 - 14С.

а - план; б - разрез; 1 - котел паровой; 2 - воздухоподогреватель; 3 - золоуловитель; 4 - вентилятор; 5 - дымосос; 6 - блок подогревателей; 7 - деаэратор; 8 - установка золошлакоудаления; 9 - бак - аккумулятор, 10 - фильтр ВПУ.

Рис. 9.15. Компоновка котельных паровыми водогрейными котлами при слоевом сжигании твердого топлива с котлами КВ - ТС - 20. (а;б)

а - вид сверху; б - разрез; в - план; 1 - котел водогрейный; 2 - воздухоподогреватель; 3 - золоуловитель рециркуляционный; 11 - насос подпиточный; 12 - насос рабочей воды; 13,14 - деаэраторная вода; 20 - насос взрыхления; 21 - бак - мерник раствора соли; 22 - насос раствора соли; 23 – бак.

При разработке компоновок котельных с водогрейными котлами теплопроизводительностью 4; 6,5; 10 и 20 Гкал/ч для слоевого сжигания твердого топлива также могут быть рекомендованы приведенные на рис. 9.15 компоновочные решения котельной. Поскольку отечественными машиностроительными заводами не освоен выпуск решеток длиной 8,0 м для слоевого сжигания твердого топлива в топках котлов КВ - ТС - 30, типовые решения компоновок таких котельных отсутствуют.

Компоновка и тепловой расчет парового котла

Компоновка парового котла. Компоновкой парового котла называют взаимное расположение газоходов и направление движения в них продуктов сгорания. Различают П-, Т-, N-, U-образную, четырехходовую и башенную компоновки (рис. 21.1).

П-образная компоновка — наиболее распространенная (рис. 21.1,а). В подъемной шахте располагается топочная камера, в опускной — конвективные поверхности нагрева. Ее преимущество — подача топлива и выход газов производятся в нижней части агрегата, что удобно для вывода жидкого шлака и установки дробевой очистки конвективных поверхностей нагрева. Тягодутьевые машины устанавливают на нулевой отметке, что исключает вибрационные нагрузки на каркас котла. Недостатки компоновки: в связи с разворотом на 180° возникают неравномерности омывания поверхностей нагрева продуктами сгорания и концентрации золы по сечению конвективной шахты.

Для уменьшения глубины конвективной

шахты и высоты соединительного газохода в мощных котлах применяют

Т-образную компоновку с двумя конвективными шахтами, расположенными по обе стороны топки (рис. 21.1,6). Суммарное сечение обеих конвективных шахт увеличивается при сохранении обычных габаритов и способов крепления конвективных поверхностей нагрева. Тягодутьевые машины также устанавливаются на нулевой отметке. Т-образная компоновка особенно подходит для котлов, работающих на топливе с абразивной золой (типа экибастузских), для которых в целях уменьшения золового износа ограничивают скорость продуктов сгорания. Однако при такой компоновке возникают конструктивные затруднения в отводе продуктов сгорания от двух конвективных шахт. Конструкция Т-образного котла сложнее П-образного, она требует и большего расхода металла.

Иногда применяют, особенно часто в ФРГ, где принята верхняя установка дымососов, трехходовую компоновку (рис. 21.1,в). В этом случае топка и конвективный газоход имеют подъемное движение продуктов сгорания, а соединительный газоход — опускное. При сжигании очень зольных топлив, имеющих легкоплавкую золу (сланцы), применяют четырехходовую компоновку . Характерная особенность такой компоновки — наличие промежуточных газоходов, в которых во избежание шлакования проходных сечений в зоне высоких температур размещены разреженные поверхности нагрева (например, ширмы).

В мощных котлах с наддувом иногда применяют башенную компоновку (рис. 21.1,5). Здесь продукты сгорания в топке и конвентивной шахте движутся только вверх. Такая компоновка обладает следующими достоинстствами: минимальная площадь агрегата в плане; равномерное омывание конвективных поверхностей нагрева продуктами сгорания из-за отсутствия поворотов газов; минимальное газовое сопротивление благодаря отсутствию опускных газоходов и поворотов газов. К недостаткам компоновки этого типа относятся: трудность в создании конструкции для опирания конвективных поверхностей нагрева, размещение на большой высоте выходных пакетов пароперегревателей, вентиляторов и дымососов, невозможность применения дробевой очистки конвективных поверхностей. Существуют полубашенные компоновки. в которых регенеративный воздухоподогреватель и тягодутьевое оборудование устанавлнваются внизу, соединяясь с башенной частью котла незаполненным поверхностями нагрева опускным газоходом.

Башенная компоновка более целесообразна для газомазутных котлов с наддувом и при установке воздухоподогревателей, воздуходувок и дымовой трубы на их каркасе, что требует усиления его конструкции. Башенная компоновка целесообразна и для котлов, сжигающих бурые многозольные угли, так как при такой компоновке удается избежать поворота оголенных продуктов сгорания и связанного с ним интенсивного золового износа конвективных поверхностей нагрева.

В U-образной двухходовой компоновке (рис. 21.1,е) продукты сгорания в топке движутся вниз, а в конвективной шахте — вверх (инвертный вариант). Горелки расположены на потолке топочной камеры. Достоинства такой компоновки: факел хорошо заполняет топочную камеру, пароперегреватели расположены низко (короче паропроводы к турбинам), аэродинамическое сопротивление воздушного тракта минимально (воздухоподогреватель находится вблизи горелок). Недостатки: транспортировка топлива на большую высоту и расположение на большой высоте вентиляторов, дымососов и золоуловителей. U-образная компоновка с инвертной топкой может использоваться при сжигании газа, мазута, а также твердого топлива при удалении шлака в твердом состоянии.

В котлах большой мощности возникают дополнительные требования к компоновке, выдвигаемые их конструкцией. Эти требования вызваны большими размерами агрегата в плане, необходимостью применения вторичного перегрева пара и повышения надежности котла, работающего в блоке с турбиной.

Уменьшения пролета потолочных балок достигают при разделении топки и конвективной шахты на две части. Образуется паровой котел в виде двух корпусов (каждый со своим каркасом и отдельной обмуровкой), в которых поверхности нагрева расположены симметрично (двухкорпусная симметричная компоновка). При наличии отключающей арматуры отдельного корпуса и симметричных обоих корпусов технологическая схема соответствует дубль-блоку. В дубль блоке симметричная компоновка позволяет работать с половинной мощностью блока на одном корпусе при остановленном другом, что несколько улучшает маневренные свойства, но удорожает установку и повышает удельный расход топлива на , так как при работе на одном корпусе с половинной нагрузкой блока гидравлическое сопротивление перегревателя соответствует номинальному. Экономичность турбины на частичных нагрузках тоже снижается.

В двух- и многоходовых схемах движения газов топку и газоходы выполняют с промежутком между ними и самостоятельной обмуровкой или без промежутка с общей разделяющей стенкой из плотных экранов Их называют соответственно разомкнутыми и сомкнутыми (рис. газоходами. Для размещения воздухоподогревателей либо используют нижнюю часть конвективной шахты, либо их выносят за пределы котла или даже за пределы главного здания. Этим освобождается место для установки горелок или при необходимости для применения дробевой очистки конвективных поверхностей нагрева.

Читайте также: