Водогрейные котлы схемы включения пиковых водогрейных котлов

Обновлено: 20.05.2024

Устройство водогрейных котлов

Водогрейные котлы для отопления изготавливаются из стальных труб, свариваемых в цельный блок по которому движется теплоноситель. Снаружи котельный блок обшивается изоляцией и стальным полимерным листом. В котле предусматривается устройство шиберов для вентилятора и на выходе из котла в газоходы котельной. Для очистки от сажи предусматриваются легкосъемные двери

Устройство водогрейных котлов КВ регламентируется ГОСТ 30735-2001 "Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью от 0,1 до 4,0 МВт" и распространяется на котлы с рабочим давлением воды до 0,6 МПа (6 кгс/см2) и максимальной температурой воды на выходе из котла до 115 °С, предназначенные для теплоснабжения зданий и сооружений.

Тепловой расчет котлов осуществляется в соответствии с нормативным методом "Тепловой расчет котельных агрегатов." Кузнецов Н.В., Митор В.В. и др. 1973 г.

Гидравлический расчет котлов осуществляется в соответствии с нормативным методом "Гидравлический расчет котельных агрегатов." Балдина О.М. и др. 1978 г.

Аэродинамический расчет котлов осуществляется в соответствии с нормативным методом "Аэродинамический расчет котельных агрегатов." Мочан С.И.

Устройство водогрейных котлов КВ

Водогрейные котлы мощностью до 4,0 МВТ выполняются стальными гладкотрубными горизонтальной компоновки. Котел представляет собой цельный блок состоящий из двух частей топочной и конвективной. Топочная часть - состоит из стальных панелей: боковых, потолочной, фронтовой и задней. В топочной части котла на топке происходит процесс горения топлива, излучаемое тепло, с помощью конвективного и радиационного теплообмена передается панелям и нагревает теплоноситель (воду). Для повышения теплопередающей способности топочных панелей они выполняются газоплотными (между труб вваривается стальная полоса). В топочной части котла температура горячих газов в зависимости от вида топлива достигает 1000 - 1200 С. На выходе из топки температура уменьшается до 800 С.

После топочной части котла горячие газы поступают в конвективный блок состоящий из конвективных секций. Конвективные секции - это панели из стояков и вваренных в них труб. В конвективном блоке температура горячих газов снижается до 180 -200 С. Для усиления теплопередачи в конвективном блоке котла трубы располагаются в шахматном порядке, и устанавливается перегородка. Газы совершают опускное и подъемное движение и выходят сверху котельного блока.

Устройство изоляции водогрейных котлов должно обеспечивать отсутствие присосов наружного воздуха в котельный блок и температуру обшивки котла не более 50С. Для этого выполняют изоляцию трубной системы минеральными плитами ПТЭ и устанавливают декоративную обшивку из стальных листов, устанавливаемую на каркас.

Очистка конвективных панелей котла от сажи и золовых отложений осуществляется через люки в изоляционной обшивке котла. При правильной эксплуатации котельной установки, грамотной настройке тяги и дутья, следовании рекомендациям завода изготовителя, золовые и сажистые отложения на панелях котла не образуются.

Устройство гидравлической системы водогрейного котла

Гидравлическая схема водогрейного котла должна обеспечивать нагрев теплоносителя (воды) на 25 С. Расчетный диапазон температуры воды в котле 115-90 С, либо 95-70 С.

Кроме того, гидравлическая схема должна обеспечивать скорости движения воды минимилизирующие накипеобразование и исключающие образование застойных зон. Для этого в коллекторах котла устанавливаются перегородки, направляющие движение воды в котле, и обеспечивающие необходимую скорость. В различных моделях водогрейных котлов КВ вход и выход воды возможен в коллекторе топочной камеры, верхние или нижние коллектора конвективных панелей, при этом расположение входа-выхода не влияет на температурный напор и легко меняется в зависимости от техзадания заказчика, в соответствии с схемой его котельной.

Для удаления образующегося в процессе эксплуатации в трубной части котла шлама в нижних коллекторах предусмотрены дренажи. Для удаления воздуха в верхних коллекторах устанавливаются воздушники.

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации и расчетных режимов работы водогрейные котлы оснащаются предохранительной и запорно-регулирующей арматурой, контрольно-измерительными приборами и приборами безопасности. Запорная арматура служит для отвода воды из котла в тепловую сеть, подвода обратной воды в водогрейный котел, слива воды из котла, для периодической продувки и удаления шлама. Контрольно-измерительные приборы, термометры и манометры обеспечивают измерение давления и температуры на входе и выходе воды из водогрейных котлов.

Устройство твердотопливных водогрейных котлов КВ

В зависимости от мощности котла твердотопливные котлы могут быть с ручными и механическими топками:

топкой ОУР
колосниковой топкой
топкой с поворотными колосникам РПК
топкой ЗП РПК с забрасывателем ЗП и поворотными колосниками
топкой ТШПМ
топкой ТЛПХ
топкой ТЛЗМ

Устройство газовых и жидкотопливных водогрейных котлов

Газовые и жидкотопливные водогрейные котлы КВа могут работать с различными видами горелочных устройств импортного и отечественного производства, для этого на фронтальной плите изготавливаются отверстия и крепления под подобранную горелку.

Работа водогрейных и комбинированных котлов в пиковом режиме и включение их в тепловую схему ТЭЦ

Работа водогрейных и комбинированных котлов в пиковом режиме и включение их в тепловую схему ТЭЦ, где подогрев сырой и химически очищенной воды осуществляется в подогревателях за счет отборного пара турбин, водогрейные котлы предназначаются для подогрева сетевой воды сверх той температуры, которую в состоянии обеспечить основные подогреватели. До применения водогрейных котлов покрытие непродолжительных пиковых теплофикационных нагрузок на ТЭЦ осуществлялось за счет включения пиковых пароводяных подогревателей, работающих на редуцированном паре от энергетических котлов. С повышением параметров пара на котлах такое использование пара становилось все более и более нерациональным.

Покрытие пика теплофикационной нагрузки при помощи водогрейных котлов освобождает от необходимости иметь на ТЭЦ соответствующую паровую мощность, т. е. на ТЭЦ может быть установлено меньшее количество паровых котлов высокого давления, что позволяет снизить капитальные затраты и высвободить энергетические котлы высокого давления для установки их на других электростанциях. В настоящее время вся работа водогрейных и комбинированных котлов в пиковом режиме и включение их в тепловую схему ТЭЦ проектируются с установкой пиковых водогрейных котлов, что предусмотрено в действующих нормах технологического проектирования тепловых электростанций. Суммарная мощность пиковых водогрейных котлов обычно равна количеству теплоты в отборном паре (р = 1,2÷2,5 кгс/см 2 ) устанавливаемых турбин и составляет ориентировочно 50% максимальной тепловой нагрузки ТЭЦ.

Коэффициент теплофикации, т. е. отношение количества теплоты, получаемого из отборов турбин, к общему количеству теплоты, потребному для теплофикации:

в этом случае α_тэц = 0,5. В каждом конкретном случае эта величина подлежит уточнению.

Следует отметить, что развитие современной теплоэнергетики в области теплофикации характеризуется укрупнением единичной мощности промышленно-отопительных и отопительных ТЭЦ благодаря концентрации тепловых нагрузок и увеличению радиуса теплофикации.

Существенное влияние на выбор основного оборудования оказывает способ покрытия пиков технологических паровых нагрузок и собственных нужд ТЭЦ. Решение этих вопросов на базе использования выпускающегося до сего времени котельного оборудования (водогрейные котлы и паровые котлы р≥40 кгс/см 2 ) не обеспечивало возможности выбора оптимального состава основного оборудования ТЭЦ. Специализация котлов по виду покрываемой тепловой нагрузки, завышенные параметры пара и малая производительность паровых котлов низкого давления приводили к необходимости принятия ряда вынужденных решений, ведущих к увеличению стоимости источника теплоснабжения, ухудшению его технико - экономических показателей и усложнению условий эксплуатации, связанному с наличием разнотипного оборудования.

К этим вынужденным решениям относятся покрытие пиковых технологических паровых нагрузок от энергетических котлов или из отборов дополнительно устанавливаемой паровой турбины с соответствующим повышением, а ТЭЦ сверх оптимального, установка в чисто отопительных ТЭЦ для покрытия собственных нужд в паре (мазутное хозяйство и т. д.) паровых котлов на низкие или средние параметры пара или турбоагрегатов с двумя отборами пара; установка в отопительных котельных, наряду с водогрейными котлами, котлов типа ДКВР и ГМ для покрытия собственных нужд котельной в паре.

Улучшение положения может быть достигнуто при установке на ТЭЦ и в отопительных котельных комбинированных пароводогрейных котлов. Комбинированные теплофикационные котлы, устанавливаемые на ТЭЦ и в крупных котельных, должны осуществлять покрытие собственных нужд в паре для чисто отопительных ТЭЦ и котельных и покрытие пиков по обоим видам тепловой нагрузки при установке котлов на промышленно-отопительных ТЭЦ. Таким образом, в эксплуатации ТЭЦ возможны два режима использования комбинированных котлов, а именно в период с низкими значениями температуры наружного воздуха (ниже - 10°С при а_тэц = 0,5), когда для покрытия отопительной нагрузки требуется использование пиковых источников теплоты, и в период, когда вся отопительная нагрузка покрывается от основного энергетического оборудования. При работе в первом режиме покрытие пиков тепловых нагрузок обеспечивается использованием комбинированных котлов и запаса установленной паровой мощности энергетических котлов (сверх пропускной способности турбин).

При колебании суточного графика технологической нагрузки и при снижении ее пика, работа водогрейных и комбинированных котлов в пиковом режиме и включение их в тепловую схему ТЭЦ избыток паровой мощности пароводогрейных котлов используется для подогрева сетевой воды в пиковых бойлерах. Кроме обеспечения независимости работы комбинированных котлов от колебаний технологической нагрузки, создается большая надежность теплоснабжения при выходе из строя энергетического котла.

Работа водогрейных и комбинированных котлов в пиковом режиме и включение их в тепловую схему ТЭЦ во втором режиме характеризуется увеличением запаса паропроизводительности энергетических котлов по сравнению с пропускной способностью турбин при работе их по теплофикационному графику и уменьшением технологической нагрузки. Это практически исключает необходимость использования пароводогрейных котлов в этом режиме. Однако в некоторых случаях, как, например, при прохождении суточных максимумов технологической нагрузки в период ремонта основного оборудования без существенного снижения мощности ТЭЦ, может потребоваться их включение. Учитывая малое время, требуемое на пуск котла, их работу следует предусматривать только в период, необходимый для покрытия пиков, с отключением их на остальное время суток. Поскольку конструкция котлов не обеспечивает чисто парового режима работы, нагрузка котла по водогрейному контуру должна поддерживаться минимально возможной, для уменьшения недовыработки электроэнергии, связанной с вытеснением отопительных отборов турбоустановок. Эти требования справедливы и для первого режима работы при уменьшении доли участия комбинированного котла в покрытии пиковой отопительной нагрузки.

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

Тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ

В практике встречается как параллельное, так и последовательное включение ТЭЦ и котельных в работу тепловых сетей, что значительно влияет на тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ. При параллельной работе котельной с ТЭЦ на общую тепловую сеть расход воды через котельную остается таким же, как при самостоятельной работе котельной в базовом режиме. При последовательном включении котельной с ТЭЦ через нее проходит увеличенное количество сетевой воды, а водогрейные котлы работают в пиковом режиме график работы тепловых потребителей. Это имеет место в том случае, когда график нагрузки котельной или снабжаемых от ТЭЦ, соответствует графику, изображенному на рис. 2.6

Площадь, ограниченная линиями Е - b₁ - В - С - D - Е при режиме работы сетей 150 - 70°С или Е - b₂ - В С - D - Е при режиме 130 - 70°С, соответствует отпуску теплоты с ТЭЦ при подогреве воды в основных подогревателях. При необходимости получения нагрузки, большей Q_осн, на ТЭЦ должны быть включены пиковые подогреватели с производительностью Q _пик или водогрейные котлы на такую же теплопроизводительность. Вследствие этого для крупных систем теплоснабжения применяются водогрейные котлы, могущие работать как в основном, так и в пиковом режиме, т. е. в режиме с увеличенным расходом воды при небольшом ее подогреве.

При включении пиковыхводогрейных котлов тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ после основных подогревателей, работающих на отборном паре турбин ТЭЦ, поступает в стальные водогрейные котлы, где подогревается до температуры, требуемой по графику типа изображенного на рис. 2.9. Если система работает по t температурному графику 70 - 150°С,то подогрев сетевой воды в основных подогревателях ТЭЦ при отборе пара с давлением до 2,5 кгс/см₂ осуществляется от 70°С до 95 - 110°С с последующим подогревом воды в пиковых водогрейных котлах до 150°С. Расход воды через водогрейные котлы, которые работают в пиковом режиме, зависит от доли тепловой нагрузки потребителей, покрываемой ТЭЦ из отборов турбин, и количества теплоты, которое должны дать водогрейные котлы.

Количество теплоты, которое должно быть передано в пиковые водогрейные котлы, Гкал/ч, составляет:

Отопительные котельные теплопроизводительностью до 150 Гкал/ч, как правило, эксплуатируются как самостоятельные источники теплоснабжения, т. е. в базовом режиме. Более крупные котельные с водогрейными котлами по 50 Гкал/ч могут работать в качестве пиковых совместно с ближайшей ТЭЦ. Тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ теплопроизводительностью 100 и 180 Гкал/ч чаще всего устанавливают на ТЭЦ и реже в отдельно стоящих котельных. Поэтому при разработке тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ и проекты водогрейных котельных с общей теплопроизводительностью 200 Гкал/ч и выше предусматривают возможность их работы в пиковом режиме, так как переход водогрейных котлов и котельных из базового в пиковый режим работы связан с увеличением диаметров трубопроводов сетевой воды, заменой сетевых насосов и переключениями подводящих и отводящих трубопроводов у водогрейных котлов. Эти мероприятия вызваны тем, что при работе водогрейных котлов в пиковом режиме расход воды через них резко увеличивается.

Расход воды через котел при определенной его теплопроизводительности, т/ч, определяется разностью температур воды на выходе и входе, которая зависит от режима работы.

где G_в - расход воды через котел, т/ч; Q_k - теплопроизводительность котла, Гкал/ч; i₂ и i₁ - энтальпии воды, поступающей в котел и выходящей из него, ккал/кг.

В качестве примера приведем приближенный расчет расхода воды через котел теплопроизводительностью 50 Гкал/ч. При работе котла в основном (базовом) режиме с температурами воды 70 - 150°С;

При работе котла в пиковом режиме при температурах воды 110 - 150°С;

т.е. расход воды при переходе на пиковый режим возрос вдвое.

При других исходных температурных режимах расходы воды через котел будут иными, однако они должны соответствовать величинам, установленным заводом - изготовителем агрегата.

Удвоенное количество сетевой воды проходит и через котельную, если половина тепловой нагрузки обслуживаемого района покрывается отборами из турбин ТЭЦ. Для обеспечения пропуска увеличенного количества сетевой воды, поступающей от районной ТЭЦ в соответствии с расчетами тепловой схемы котельной для работы в пиковом режиме, требуется частичная или полная замена отдельных групп насосов и трубопроводов. При этом необходимо учесть особенности районной ТЭЦ, коэффициент теплофикации, характеристики имеющихся насосов, производительность химводоочистки для подготовки подпиточной воды, напор обратной сетевой воды и гидравлическое сопротивление тепловых сетей района. Для поднятия давления обратной сетевой воды в котельной иногда устанавливают специальные перекачивающие насосы.

В связи с тем, что температура воды на входе в котел при работе в пиковом режиме всегда будет выше температуры воды при работе в базовом режиме, а иногда и выше точки опоры уходящих дымовых газов, рециркуляция воды в пиковых водогрейных котлах, как правило, не требуется. Регулирование температуры воды в подающей линии к тепловым сетям осуществляют путем перепуска части не подогретой воды из линии перед водогрейными котлами в подающую линию за котлами или путем изменения расхода воды через котлы, если последний много выше номинального. При втором способе регулирования температуры воды, идущей в тепловые сети, необходимо учесть увеличение гидравлического сопротивления системы трубопроводов котельной и котлов.

Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения

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 t_вн - температура воздуха внутри отапливаемых помещений,°С; t_H - расчетная температура наружного воздуха для отопления,°С; t′_H - изменяющаяся во времени температура наружного воздуха,°С;π′_i - температура воды в подающем трубопроводе при t_н°С; π₂ - температура воды в обратном трубопроводе при t_н°С;tн - температура воды в подающем трубопроводе при t′_н,°С; ∆т - расчетный перепад температур, ∆t = π₁ - π₂,°С; θ =π_з -π₂ - 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.

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.

Водогрейные котлы. Виды, технические характеристики водогрейных котлов.

Для централизованного теплоснабжения крупных промышленных предприятий, городов и отдельных районов применяются стальные водогрейные котлы большой тепловой мощности.

Водогрейные котлы предназначены для получения горячей воды заданных параметров главным образом для отопления. Они работают по прямоточной схеме с постоянным расходом воды. Конечная температура нагрева определяется условиями поддержания стабильной температуры в жилых и рабочих помещениях, обогреваемых отопительными приборами, через которые и циркулирует вода, нагретая в водогрейном котле. Поэтому при постоянной поверхности отопительных приборов температуру воды, подаваемой в них, повышают при снижении температуры окружающей среды. Обычно воду тепловой сети в котлах подогревают от 70—104 до 150—170 °С. В последнее время имеется тенденция к повышению температуры подогрева воды до 180—200 °С.

Во избежание конденсации водяных паров из уходящих газов и связанной с этим наружной коррозии поверхностей нагрева температура воды на входе в агрегат должна быть выше точки росы для продуктов сгорания. В этом случае температура стенок труб в месте ввода воды также будет не ниже точки росы. Поэтому температура воды на входе не должна быть ниже 60 °С при работе котла на природном газе, 70 °С при работе на малосернистом мазуте и 110 °С при использовании высокосернистого мазута. Поскольку в теплосети вода может охлаждаться до температуры ниже 60 °С, перед входом в агрегат к ней подмешивается некоторое количество уже нагретой в котле (прямой) воды.

Наиболее широкое распространение получили газомазутные котлы типов КВГМ и ПТВМ.

Котлы типа КВГМ (рис. 6) тепловой мощностью 4; 6,5; 10; и 30 Гкал/ч (4,8—35 МВт) имеют горизонтально расположенную топку и поверхности нагрева с прямоточным принудительным движением воды. Технические характеристики приведены в табл. 5.

Котлы типа ПТВМ теплопроизводительностью 30—180 Гкал/ч (35— 0 МВт) выполняют с П-образной (рис. 7) и башенной (рис. 8) компоновкой. Водогрейные котлы ПТВМ-50, ПТВМ-100 и ПТВМ-180, выполняемые только с башенной компоновкой, имеют экранированную топку и расположенные над ней конвективные поверхности. Технические характеристики приведены в табл. 6.

Таблица 5. Технические характеристики водогрейных котлов типа КВГМ

Работа водогрейных и комбинированных котлов в пиковом режиме и включение их в тепловую схему ТЭЦ

в этом случае α_тэц = 0,5. В каждом конкретном случае эта величина подлежит уточнению.

Наиболее рентабельной является работа водогрейных и комбинированных котлов в пиковом режиме и включение их в тепловую схему ТЭЦ, работающих на газообразном или жидком топливе. В восточных районах страны, где имеется дешевое твердое топливо из открытых разработок, может явиться целесообразным установка пиковых водогрейных котлов и на твердом топливе. Следует отметить, что развитие современной теплоэнергетики в области теплофикации характеризуется укрупнением единичной мощности промышленно-отопительных и отопительных ТЭЦ благодаря концентрации тепловых нагрузок и увеличению радиуса теплофикации.

Читайте также: