Общая характеристика котельной ГУП "ТЭК Санкт-Петербург"

Котел может быть установлен непосредственно на пол котельной, так как он имеет основание, но лучше предусмотреть плоский цементный цоколь, способный выдержать вес котла, заполненного водой. Ширину и длину цоколя рекомендуется выполнять на 10-20 см больше основания котла.

Монтаж котла должен производиться в соответствии с действующими «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0.07 МПа (0.7 кгс/см2), водогрейных котлов и водонагревателей с температурой нагрева воды не выше 388К (115С)», «Правилами технической эксплуатации коммунальных отопительных котельных», СНиП II-35-76 «Котельные установки» с изменением №1 (1997г), «Правилами безопасности в газовом хозяйстве», «Правилами устройства электроустановок», инструкции на монтаж и наладку горелки и настоящим Руководством.

Снять транспортные заглушки. Удалить из топки посторонние предметы. Проверить положение завихрителей внутри жаровых труб.

Подсоединить котел к коммуникациям котельной.

Проверить правильность укладки уплотнительного шнура:

в канавке дверцы не должно быть просвета между концами шнура. Шнур должен быть выровнен в канавке без скруток и при закреплении дверцы вдавлен в канавку наружной обечайкой корпуса.

Дверца подвешивается на шпильках петель так, чтобы имелась возможность поворота дверцы налево или направо. В заводской поставке дверца устанавливается с возможностью поворота налево. Для изменения поворота направо рекомендуется дверцу снять с петель и развернуть на 1800 во фронтальной плоскости. При этом шпильки правой петли должны войти в отверстия петли, которая будет поворотной.

Для подъема и транспортировки дверцы использовать рым болт М16, который должен быть затянут для упора в гнезде бобышки М16.

При работе с дверцей запрещаются любые ударные или иные механические воздействия на теплоизоляционную плиту из-за ее ломкости.

С помощью гаек задается расстояние от горловины котла и степень затяжки уплотнения. При подвеске дверцы ближние к корпусу котла гайки должны быть навинчены до сбега резьбы. Затем дверца, надетая на шпильки, прижимается внешними гайками. Для центровки и фиксации шпильки снабжены на закрепляющей петле конусными гайками. На поворотной петле гайки ближние к корпусу сгоняются назад до упора для прочного закрепления дверцы. Подвеска и закрепление дверцы представлены на рис. 3.

После регулировки центровки и степени уплотнения дверцы гайки на шпильках поворотной петли (рис.3) должны быть прочно затянуты навстречу друг другу для исключения нарушения центровки дверцы.

Рекомендуемое сечение дымохода, к которому подключается дымовым патрубком котел, -3320 см2. Дымоход должен быть выполнен в соответствии с существующими строительными нормами и правилами. Высота и конфигурация дымовой трубы должны быть такими, чтобы на выходе из котла обеспечить разрежение 10-80 Па (1-8 мм вод. ст.).

После подключения котла к дымоходу и проверки наличия тяги проверить плотность закрепления дверцы методом мелового опечатка: торец горловины котла смазать мелом, закрыть дверцу в штатное положение, затем открыть дверцу и осмотреть меловой отпечаток на уплотнительном шнуре. Путем перемещения дверцы на горловине добиться мелового отпечатка по всему периметру.

Соединить дренирующий патрубок дымового короба с емкостью для сбора конденсата, который образуется в котле в начальный период разогрева системы отопления, до выхода на рабочий режим.

Произвести установку горелки и подключения приборов контроля, управления и защиты согласно рис. 2 и указаний инструкций прилагаемых к каждому конкретному изделию.

При установке горелки на дверце котла необходимо обеспечить герметичность соединения. Кольцевой зазор между горелкой и дверцей котла уплотнить минеральной ватой (см. рис. 4).

Таблица. Технические характеристики котла

1. Номинальная теплопроизводительность, кВт	3000
2. КПД, %, не менее	92,0
3. Рабочее давление воды в котле Технические характеристики котла приведены в таблице № 4:, МПа (кгс/см2)	0,6(6,0)
4. Максимальная температура воды на выходе из котла, ?C	115
5. Номинальный расход воды, м3/час, при Дt=20?C	129
6. Минимальный расход воды, м3/час при Дt=55?C	47
7. Гидравлическое сопротивление котла, кПа (мм.вод.ст.) при Дt=20?C	4,2 (420)
8. Аэродинамическое сопротивление котла, кПа (мм.вод.ст.)	0,90(90)
9. Водяная емкость котла, м3	3,48
10. Длина топки, м	3,26
11. Диаметр топки, м	1,196
12. Температура уходящих газов, ?C, не ниже	160
13. Поверхность нагрева, м2	88,8
14. Габаритные размеры (без выступающих элементов), мм	4710?2316?2045
15. Масса котла (без горелки), кг, не более	6777
16. Удельное потребление электроэнергии, кВт/МВт	3,0
17. Содержание оксида углерода СО в сухих уходящих газах, мг/м3, в пересчете на коэффициент избытка воздуха б=1,0 и нормальные условия., не более
На легком жидком топливе	130
На природном газе	130
18. Содержание оксидов азота (в пересчете на NO2) в сухих уходящих газах, мг/м3, в пересчете на коэффициент избытка воздуха б=1,0 и нормальные условия, не более
На легком жидком топливе	250
На природном газе	120
19.Массовый расход уходящих газов при номинальной теплопроизводительности и б=1,1, кг/час	4,68?103
20. Коэффициент избытка воздуха б
На легком жидком топливе	1,10-1,15
На природном газе	1,05-1,10
21. Уровень звука в контрольных точках при работе котла, дБА, не более	80
22. Напряжение питания, В	380/220
23. Сечение дымового патрубка, см2	3320
24. Потери в окружающую среду, q5, %	0,26

3.Водоподготовка

3.1 Показатели качества воды

Используемая в котельных установках и теплосетях исходная вода поступает или из хозяйственно-питьевых водопроводов, или из артезианских скважин и, наконец, из различных поверхностных водоемов, в зависимости от чего и содержит различные примеси.

В зависимости от примесей изменяются показатели воды

Основными показателями качества воды являются:

прозрачность - содержание в одном литре воды взвешенных частиц, мг, легко удаляемых при фильтрации (мг/л)

2) Сухой остаток - осадок, мг, состоящий из минеральных и органических примесей, полученный после выпаривания 1 л профильтрованной воды и после его высушивания (мг/л)

Окисляемость - характеризует степень загрязнения воды органическими веществами. Она выражается в мг/л кислорода или окислителя перманганата калия, необходимых для окисления органических веществ, содержащихся в 1 л воды.

Жесткость - содержание в 1 л воды растворенных солей кальция и магния, выражается в миллиграмм-эквивалентах.

Щелочность - содержание в 1 л воды гидратов, карбонатов и бикарбонатов, выражается в миллиграмм-эквивалентах.

Степень кислотности или щелочности - определяется концентрацией водородных или гидроксильных ионов, образующихся при диссоциации(расщеплении) воды, выражается величиной рН. При рН=7 водный раствор нейтрален, чем ближе рН к 0 тем сильнее кислотность, а чем ближе рН к 14, тем сильнее щелочность.

Содержание растворенных в воде агрессивных газов, вызывающих коррозию (О2,СО2), мг/л.

Основной задачей подготовки воды в котельных является борьба с коррозией и накипью. Коррозия поверхности нагрева котлов, подогревателей и трубопроводов тепловых сетей вызывается кислородом и углекислотой, которые проникают в систему вместе с питательной и подпиточной водой. При нагреве и испарении воды из нее выпадают различные растворенные соли, часть из которых осаждается на поверхностях нагрева виде плотного слоя с низкой теплопроводностью, называемого накипью. Требования, предъявляемые к воде, используемой в паровых и водогрейных котельных, различны, так как в паровых котлах вода испаряется, а в водогрейных только нагревается.

Наиболее важным показателем качества воды является ее жесткость, т.е. содержание солей, вызывающих накипеобразование (соли кальция и магния)

При относительно высокой гидратной щелочности котловая вода приобретает агрессивные свойства по отношению к металлу котла, вызывая в нем межкристаллическую коррозию.

Обработка воды предусматривает

- удаление взвешенных примесей (осветление)

- снижение жесткости (умягчение)

- поддержание определенной величины щелочности

- снижение общего солесодержания

- удаление растворенных агрессивных газов.

В данном проекте используется установка УПД - 160, предназначенная для пропорционального дозирования ингибитора ВЕОКРОСОЛ-КАРБОН в систему оборотного водоснабжения. Принцип дозирования - пропорциональный. Регулирование подачи ингибитора осуществляется от импульсного водосчетчика.

3.2 Устройство и принцип действия

Установка состоит из бака запаса концентрата ингибитора ВЕОКРОСОЛ-КАРБОН полезным объемом 160 л., циркуляционного насоса (2) для периодического перемешивания и подачи на дозирование концентрата ингибитора, мембранного электромагнитного дозирующего насоса (3) для дозирования ингибитора с пропорциональным расходом, гидродинамического смесителя(4), поплавкового уровнемера с концевым выключателем нижнего уровня (5). Установка присоединена к водяным коммуникациям котельной двумя трубопроводами. Один трубопровод присоединен к линии высокого давления, по другому трубопроводу ингибитор транспортируется к точке его ввода в систему.

Принцип действия установки заключается в следующем. Из линии высокого давления (например, циркуляционного насоса) забирается часть сетевой воды и подается в гидродинамический смеситель(4). Одновременно в гидродинамический смеситель (4) дозирующим насосом (3) подается с пропорциональным водосчетчику расходом концентрат ингибитора ВЕОСОЛ-КАРБОН. В гидродинамическом смесителе происходит завершающее диспергирование и предварительное разбавление ингибитора в потоке. Из смесителя разбавленный ингибитор вместе с потоком подается в точку дозирования, где происходит окончательное разбавление ингибитора до заданной концентрации.

Поплавковый уровнемер (5) показывает текущий объем концентрата ингибитора в баке. При полной выработке запаса концентрата ингибитора уровнемер автоматически отключает циркуляционный насос(2) и дозирующий насос (3).

3.3 Газоснабжение котельной

Исходные данные для разработки части ГСВ проекта приняты в соответствии с Техническим заданием на проектирование реконструкции водогрейной котельной.

В котельной устанавливается три водогрейных котла ЗИОСАБ 3000 фирмы «ЗиоСАБ» (Россия) мощностью по 3,0 МВт каждый. Котлы оснащаются газовыми горелками GP_280 M, производства фирмы «Oilon».

Технические данные горелки:

Мощность - 500 - 3500 КВт

Двигатель горелки

400 В, 50 Гц

Мощность - 7,5 КВт

Ток - 14,7 А

Число оборотов - 2855 об/мин

Особенности:

-Механический компонентный регулятор соотношения воздух/газ

-Регулятор мощности RWF 40 для модуляционных (M) горелок смонтирован на горелке

-Электромагнитный клапан для сжигания газа

-Моноблочная горелка изготовлена из алюминиевого литья

-Электронная панель управления с мнемосхемой, отображающая разные фазы работы горелки и аварийные сигналы, позволяет держать постоянно под контролем правильную работу горелки

-Детектор пламени типа QRA2

-Программное реле LFL1.322

-Газовая рампа, с соответствующими переходниками устанавливается снизу горелки

-Откидной фланец горелки

-Воздушная заслонка с сервоприводом

-Разъемы быстрого подсоединения к линии питания

-Газовая заслонка

-Встроенный блок контроля герметичности газового клапана типа VPS 504

-Продувочный газовый шаровый клапан

-Дифференциальное реле давления воздуха

-Регулятор минимального давления газа

-Реле максимального давления газа

-Люк для выполнения общего осмотра.

Расстояние от выступающих частей газовых горелок или арматуры до стен или других частей здания, сооружения и оборудования должно быть не менее 1 м по горизонтали.

Основные показатели по рабочим чертежам раздела ГСВ приведены в Таблице 6:

Таблица 6

Потреб.	Наименование агрегата	Кол-во, шт.	Расход газа, нм3/ч	Рабочее давлении газа, МПа	Прим.
			На 1 котел	Общий
Котел.	Котел водонаг. 3,0 МВт	3	348,37	1 045,10	0,14

В качестве основного топлива принят природный газ с теплотой сгорания 8 050 ккал/нм3.

3.4 Характеристики газа, определение физико-химических характеристик газа по его составу

Таблица. Состав газа

Состав газа, % по объему
СН4	С2Нб	С3Н8	С4Н10	С5Н12	СО2	N2+редкие газы
93	3,1	0,7	0,6	0	0,1	2,5

Определяем низшую теплоту сгорания по формуле:

QH=УQHi?i?0.01,

где QHi - низшая теплота сгорания горючих компонентов (табл. 1.3 [1]) i - компонент газа (% по объему)

Он=0,01(3584040+6373019,5+9337018+7,5123770+146340-4,9)=60023,36кДж/м3

Определяем плотность газа по формуле.

сГ=сi?i?0.01,

где рi - плотность газа (табл. 1.2 [1]) i - компонент газа (%по объему)

аг=0,01(0,71740+19,51,357+18-2,019+2,703-7,5+4,93,221+1,977•0,1+1,251•10)=1,398кг/м3

Определяем относительную плотность газа по формуле:

d = сг /св

где сг - плотность газа; св - плотность воздуха (рв= 1,293 кг/м3) d=l,398/l,293=l,081 кг/м3

Определение пределов взрываемости газа.

Наименьшая концентрация горючего в смеси, при которой газ взрывается, называется нижним пределом взрываемости. Наибольшая концентрация горючего в смеси, при которой газ взрывается, называется верхним пределом взрываемости. Верхний предел взрываемости рассчитывается по формуле:



где li - объемная доля отдельного горючего компонента природного газа, %,

Таблица

Состав газа, % по объему
СН4	С2Нб	С3Н8	С4Н10	С5Н12	СО2	Кг+редкие газы
99	0,1	0,005	0	0	0,095	0,8

Таблица

	СН4	С2Н6	СзН8
Горючие компоненты газа, % по объему	99	0,1	0,005
ri,%	44,5	21,7	20
liH,%	5	3,22	2,37
liВ,%	15	12,45	9,5

liВ,%- верхний предел взрываемости отдельного компонента природного газа.

ZВ =(44+22+20+8+5)/(44.5/15+21,7/12,45+20/9.5) =11,76%

Нижний предел взрываемости определяется по формуле:

где liH - нижний предел взрываемости отдельного компонента природного газа.

ZН= (44+22+20+8+5)/(44,5/5+21,7/3,22+20/2,37)=3,05%

Газ подается в котельную с давлением 0,24 МПа. В соответствии с Техническим заданием на реконструкцию котельной, аварийное топливоснабжение отсутствует.

За относительную отметку 0.000 принят уровень чистого пола котельной.

На входе в котельную устанавливается отсечной быстродействующий электромагнитный клапан ВН4Н_3Н Ду 100, обеспечивающий отключение подачи газа в следующих случаях:

пожар в котельной;

аварийное отключение электропитания котельной;

превышение второй пороговой концентрации CO и СН4;

давление газа больше Pmax/меньше Pmin.

На вводе газа в котельную, в газопроводе установлен фланцевый термозапорный клапан КТЗ_100, Ду100 Ру 1,6 МПа.

Коммерческий учет расхода газа, поступающего в котельную, обеспечивается измерительным комплексом, состоящим из газового счетчика СГ 16М_650, Ду150 Ру1,6 МПа (Q=32,5?650 м3/час), электронного корректора объема газа СПГ 761, датчика температуры и датчика давления.

Установка счетчиков предусматривается исходя из условий удобства их монтажа, обслуживания и ремонта. Высоту установки счетчика, как правило, следует принимать 1,6 м от уровня пола помещения или земли.

С целью исключения коррозийного повреждения покрытия счетчика при его установке следует предусматривать зазор 2-5 см. между счетчиком и конструкцией здания.

Установку счетчика внутри помещения предусматривают вне зоны тепло и влаговыделений в естественно проветриваемых местах.

Размещение счетчика предусматривают на стене газифицируемого здания не менее 0,5 м от дверных и оконных проемов. Размещение счетчиков под проемами в стенах не рекомендуется.

Проверка пропускной способности счетчика СГ 16М_650 при рабочих параметрах котельной.

- По техническим данным пропускная способность счетчика СГ 16М_650 составляет:

Qmin= 32,5 м3/ч

Qmax= 650 м3/ч.

- Максимальная пропускная способность счетчика при Рвх = 0,14 МПа составляет:

Vс=Vo?(РВХ ?9,81 + 1,013)= 650?(0,14?9,81+1,013)= 1 576,83 нм3/ч.

- Минимальная пропускная способность счетчика при Рвх = 0,14 МПа составляет:

Vс=Vo?(РВХ ?9,81 + 1,013)= 32,5?(0,14?9,81+1,013)= 75,37 нм3/ч.

Таким образом, пропускная способность счетчика 75,37...1 576,83 нм3/час перекрывает диапазон расхода газа на котельную, который может составлять 104,5...1 045,1 нм3/час.

Агрегатный учет расхода газа, поступающего в горелку котла, обеспечивается газовым счетчиком СГ 16МТ_250, Ду80 Ру1,6 МПа (Q=10?200 м3/час). Проверка пропускной способности счетчика СГ 16МТ_250 при рабочих параметрах природного газа перед горелкой (до узла редуцирования давления).

- По техническим данным пропускная способность счетчика СГ 16МТ_250 составляет:

Qmin= 10 м3/ч

Qmax= 200 м3/ч.

- Максимальная пропускная способность счетчика при Рвх = 0,14 МПа составляет:

Vс=Vo?(РВХ ?9,81 + 1,013)= 200?(0,14?9,81+1,013)= 485,17 нм3/ч.

- Минимальная пропускная способность счетчика при Рвх = 0,14 МПа составляет:

Vс=Vo?(РВХ ?9,81 + 1,013)= 10?(0,14?9,81+1,013)=24,26 нм3/ч.

Таким образом, пропускная способность счетчика 24,26...485,17 нм3/час перекрывает диапазон расхода газа на горелку котла, который может составлять 104,5...348,37 нм3/час.

Редуцирование давления газа до 100 мбар осуществляется перед горелкой каждого котла с помощью регулятора RMG 330 Ду 50. Верхний предел настройки ПСК _120 мбар; верхний предел настройки ПЗК - 150 мбар. Передача данных о расходе газа и других параметрах обеспечивается модемом.

Фильтры 1.3 и 5 устанавливаются для защиты регулирующих и предохранительных устройств от засорения механическими примесями. Пропускная способность должна определятся исходя из максимального допустимого перепада давления на его кассете, что должно быть отражено в паспорте на фильтр. Фильтрующие материалы должны обеспечивать требуемую очистку газа, не образовывать с ним химических соединений и не разрушаться от постоянного воздействия газа.

На газопроводах производственных зданий, в том числе котельных, предусматривают продувочные трубопроводы от наиболее удаленных от места ввода участков газопровода, а также от отводов к каждой газоиспользующей установке перед последним по ходу газа отключающим устройством.

Диаметр продувочного газопровода следует принимать не менее 20 мм.

Расстояние от концевых участков продувочных трубопроводов до заборных устройств приточной вентиляции должно быть не менее 3 м. по вертикали.

После отключающего устройства на продувочном трубопроводе предусматривают штуцер с краном для отбора пробы.

Допускается объединение продувочных трубопроводов от газопроводов с одинаковым давлением газа.

Потребление газа в котельной по режимам работы котельной в отопительный период приведены в таблице №7.

Таблица 7

Режим работы котельной	Средне годовой	Отопительный период	Максимальный зимний
Расход газа, нм3/час	445,10	505,61	806,52

Годовой расход газа составляет 2 456,38 тыс. нм3/год (2 824,84 т.у.т./год), максимальный часовой расход газа на котельную - 1 045,1 нм3/час. Удельное потребление топлива на 1 Гкал тепла составляет 158,9 кг у.т.

3.6 Указания по монтажу

Соединение труб производить на сварке встык при помощи ручной дуговой электросварки по ГОСТ 16037-80 «Соединение сварных стальных трубопроводов», кроме мест присоединения к арматуре. Сварку газопроводов производить электродами Э-42А ГОСТ 9467-75.

Сварное соединение сварных труб должно быть равнопрочным основному металлу труб или иметь гарантированный заводом-изготовителем согласно стандарту или техническим условиям на трубы коэффициент прочности сварного соединения. Указанное требование вносится в заказные спецификации на трубы.

...