Общая характеристика производственно-отопительных котельных

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая характеристика производственно-отопительных котельных

1.1 Котельные с паровыми котлами

При расходах теплоты на нужды отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и расходах пара на технологические нужды обычно проектируется котельные с паровыми котлами.

В котельных установках с паровыми котлами (рисунок 1.1.1) паровой котел 4 имеет два барабана - верхний и нижний. Барабаны соединены между собой тремя пучками труб, образующих поверхность нагрева котла. При работе котла нижний барабан заполнен водой, верхний - в нижней части водой, а в верхней части насыщенным водяным паром. В нижней части котла расположена топка 2 с механической колосниковой решеткой для сжигания твердого топлива. При сжигании жидкого топлива вместо решетки устанавливают форсунки или горелки, через которые топливо вместе с воздухом подается в топку. Котел ограничен кирпичными стенами - обмуровкой 13.

Рабочий процесс в котельной протекает следующим образом. Топливо с топливного склада подается транспортером в бункер, откуда оно поступает в топку, где и сгорает. В результате сгорания топлива образуются дымовые газы - горят продукты сгорания.

Дымовые газы из топки поступают в газоходы котла, образуемые обмуровкой и специальными перегородками, установленными в пучках труб. При движении газы омывают пучки труб котла пароперегревателя 3, проходят через экономайзер 5 и воздухонагреватель, где они охлаждаются вследствие подачи теплоты воде, поступающей в котел, и воздуху, подаваемому в топку.

Охлажденные дымовые газы с помощью дымососа 8 удаляются через дымовую трубу 7 в атмосферу. Дымовые газы котла могут отводиться и без дымососа под действием естественной тяги со встраиваемой дымовой трубой.

Рисунок 1.1.1 Схема паровой котельной установки

Вода из источника водоснабжения к питательному трубопроводу насосом 1 в водяной экономайзер, откуда после нагрева поступает в верхний барабан котла. Заполнение барабана котла водой контролируется по водоуказательному стеклу, установленному на барабане.

Из верхнего барабана котла вода по трубам опускается в нижний барабан, откуда по левому пучку труб она снова поднимается в верхний барабан. При этом вода испаряется, а образующийся пар собирается в верхней части верхнего барабана. Затем пар поступает в пароперегреватель 3, где теплотой дымовых газов он полностью подсушивается, в результате чего температура его повышается.

Из пароперегревателя пар поступает в главный паропровод и оттуда к потребителю, а после использования конденсируется и в виде горячей воды (конденсата) возвращается обратно в котельную. Потери конденсата у потребителя восполняются водой из водопровода или других источников водоснабжения. Перед подачей в котел воду подвергают соответствующей обработке.

Воздух, необходимый для горения топлива, забирается, как правило, вверху помещения котельной и подается вентилятором 9 в воздухоподогреватель, где он подогревается и затем направляется в топку. В котельных небольшой мощности воздухоподогреватели обычно отсутствуют, и холодный воздух в топку подается или вентилятором, или за счет разрежения в топке, создаваемого дымовой трубой.

Котельная установка с паровыми котлами имеет компоновку закрытого типа, когда все основное оборудование котельной размещено в здании [13].

Котельные установки оборудуют водоподготовительными устройствами (на схеме не показаны), контрольно-измерительными приборами и соответствующими средствами автоматизации, что обеспечивает их бесперебойную и надежную эксплуатацию.

1.2 Тепловые пункты

Тепловой пункт (ТП) -- комплекс устройств, расположенный в обособленном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, обеспечивающих присоединение этих установок к тепловой сети, их работоспособность, управление режимами теплопотребления, трансформацию, регулирование параметров теплоносителя и распределение теплоносителя по типам потребления 6.

Тепловые пункты включают в себя комплекс оборудования, позволяющий выполнять следующие функции:

· учет расхода теплоты потребителями;

· распределение теплоты по местным системам потребителей;

· приготовление горячей воды с параметрами, требуемыми для санитарно-бытовых нужд;

· поддержание и регулирование параметров теплоносителя - давления и температуры;

· регулирование расхода теплоносителя, потребляемого местными системами теплоснабжения;

· автоматизация, защита, контроль и диспетчеризация работы местных систем потребителей теплоты.

В зависимости от количества подключенных к тепловому пункту зданий принято различать индивидуальные пункты (ИТП) и групповые или центральные (ЦТП). Обычно ИТП размещаются в зданиях, теплоснабжение которых они осуществляют.

По виду теплоносителя системы централизованного теплоснабжения разделяются на водяные и паровые.

Водяные системы теплоснабжения применяются двух типов: закрытые (замкнутые) и открытые (разомкнутые). В ТП применяется закрытая система теплоснабжения [6].

В закрытых системах сетевая вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель, но из сети не отбирается.

Число параллельных трубопроводов в закрытой системе должно быть не меньше двух, так как после отдачи теплоты в абонентских установках теплоноситель должен быть возвращен в котельную системы

Установка теплообменников на вводе от тепловых сетей в местные системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения является необходимой прежде всего в тех случаях, когда теплоносителем является водяной пар, а в местных системах - горячая вода. При этом системы присоединяются к сетям через пароводяные подогреватели местной воды. Во избежание безвозвратных потерь конденсата греющего пара эти подогреватели, как правило, выбирают поверхностными. Такие пароводяные подогреватели совместно с насосами для перекачки местной воды и устройствами для сбора, охлаждения и откачки конденсата обратно к источнику теплоснабжения образуют так называемую местную теплоподготовительную установку.

Аналогичные установки, но уже с водяными подогревателями, часто оказываются необходимыми даже в тех случаях, когда теплоносителем и в тепловых сетях и в местных системах является горячая вода. Необходимость в местных теплоподготовительных установках возникает прежде всего в случае присоединения систем горячего водоснабжения к водяным тепловым сетям при закрытой системе теплоснабжения. При этой системе в подающей и обратной линиях сети циркулирует одно и то же количество сетевой воды, отдающей свое тепло водопроводной воде в местном водо-водяном подогревателе. Вода, нагретая в этом подогревателе обычно до 60-70С, поступает затем в местную систему горячего водоснабжения.

Водяные системы отопления при этом присоединяются непосредственно к водяным тепловым сетям, т.е. в приборы этих систем поступает сетевая вода. Однако, так как из санитарно-гигиенических соображений температура воды в отопительных приборах жилых и общественных зданий должна приниматься, как правило не выше 95-100С, то при выборе более высоких расчетных температур воды в подающей линии сети приходится снижать эти температуры на входе в системы отопления. Как правило, для этой цели применяются смесительные водо-водяные устройства, в которых вода, поступающая из подающей линии сети в систему отопления, предварительно охлаждается за счет подмешивания к ней уже остывшей в системе воды перед ее поступлением в обратную линию сети. В качестве таких смесительных устройств используются обычно водоструйные насосы (элеваторы), а изредка электронасосы.

В отдельных случаях непосредственное присоединение систем отопления к водяным тепловым сетям оказывается невозможным в связи с тем, что давление воды в этих сетях в точке присоединения к ней систем отопления чрезмерно высоко для приборов этих систем, рассчитанных обычно на давление порядка 0,45…0,6 МПа. В этих случаях присоединительные системы отопления к сети осуществляются через местные водяные подогреватели.

Присоединение систем вентиляции к водяным тепловым сетям осуществляется путем непосредственной подачи воды в калориферы для подогрева воздуха.

При наличии у присоединенного к сетям потребителя как системы отопления, так и системы горячего водоснабжения, включение водяных подогревателей может осуществляться по различным схемам, представленным на рисунок 1.2.1.

Наиболее простой и универсальной является параллельная схема (рисунок 1.2.1, а), при которой сетевая вода на вводе разветвляется на два параллельных потока: один из них поступает в систему отопления (или вентиляции), а другой в подогреватель системы горячего водоснабжения. Вода, охлажденная в системе отопления, смешивается с водой, охлажденной в подогревателе, а затем поступает в обратную линию сети [6].

Недостатком параллельной схемы является большой дополнительный расход сетевой воды на подогреватель горячего водоснабжения, поскольку при этой схеме сравнительно высокие температуры воды, уже охлажденной в системе отопления (обычно в пределах 4070С), не используются для подогрева водопровод ной воды, начальная температура которой составляет обычно 15С зимой и 1015С летом.

С другой стороны, если осуществить подогрев водопроводной воды только за счет охлаждения воды из обратной линии систем отопления, то таким путем не могут быть обеспечены круглогодично требуемые нормами температуры воды, поступающей в местную систему горячего водоснабжения, а именно 6070 С.

Рисунок 1.2.1 Схемы присоединения местных систем горячего водоснабжения к закрытым тепловым сетям: О - система отопления; П - подогреватель; П1 - подогреватель первой ступени; П2 - подогреватель второй ступени; РР - регулятор постоянства расхода; Э - элеватор; РТ - регулятор температуры; ГВ - горячее водоснабжение

Поэтому использование для горячего водоснабжения воды, уже охлажденной в системе отопления данного потребителя, требует установки подогревателя в составе двух корпусов или ступеней. Эти ступени включаются между собой последовательно по нагреваемой водопроводной воде, причем в первой ступени осуществляется предварительный подогрев этой воды за счет охлаждения воды из обратной линии систем отопления. Во второй ступени эта водопроводная вода нагревается до 6070С за счет использования тепла воды из подающей линии сети, не прошедшей систему отопления. По способу включения второй ступени подогревателя отличают двухступенчатую смешанную схему (рисунок 1.2.1, б) и двухступенчатую последовательную схему (рисунок 1.2.1,в). При смешанной схеме вторая ступень подогревателя горячего водоснабжения включается параллельно системе отопления, а при последовательной вода из подающей линии сети целиком или частично проходит через вторую ступень подогревателя, а затем уже поступает в систему отопления. При последовательной схеме дополнительный расход сетевой воды на систему горячего водоснабжения при прочих равных условиях меньше, чем при смешанной, но зато она нарушает нормальные режимы работы систем отопления, а также предъявляет большие требования к автоматике вводов [6].

1.3 Характеристика объекта

котел водоснабжение тепловой паровой

Производственно-отопительная котельная № 1 г. Сортавала предназначена для центрального теплоснабжения Молокозавода, а также обеспечения отоплением и горячей водой жилищно-коммунального сектора (ЖКС).

Общая мощность котельной составляет 17,5 МВт, из них на технологические нужды расходуется 10,5 МВт, а остальное тепло используется на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение административных зданий и потребителей ЖКС. Температура сетевой воды в подающей магистрали 150С, в обратной -70С. Схема теплоснабжения закрытая. Исходная вода для питания котлов берется из водопровода.

В котельной установлены три котла ДКВР-10-13, паропроизводительностью 10 т, номинальным давлением пара 1,3 МПа. Основным топливом в котельной является малосернистый мазут. Котлы оборудованы газомазутными горелками типа ГМГ-5.

В котельной установлены 3 подпиточных насоса марки ЦНСГ-38, два из которых являются резервными, один конденсатный насос марки К50-32-125, производительностью 12,5 м3/ч, два сетевых насоса марки 6НДВ-60, один из которых резервный, а также два насоса ГВС марки К50-32-125, один из которых резервный.

В котельной установлен один насос сырой воды марки К80-50-200, производительностью 50 м3/ч.

Деаэрационная установка состоит из атмосферного деаэратора ДА-5, номинальной производительностью 5 т/ч, деаэрационной колонки, бака объемом 2 м3, охладителя выпара марки ОВА-2.

Теплообменное оборудование котельной включает в себя охладитель непрерывной продувки, два пароводяных подогревателя конструкции Я.С. Лаздана, с площадью поверхности нагрева 1,47 м2, один водо-водяной подогреватель теплосети Мосэнерго. Для снабжения потребителей горячей водой в тепловом пункте установлен водо-водяной подогреватель типа ВВП-300, с поверхностью нагрева 32,1 м2.

Все теплообменное оборудование котельной выпущено в 70-х годах прошлого столетия и является устаревшим.

Для увеличения тепловой мощности котельной необходима замена всего теплообменного оборудования котельной на современное.

Таким образом:

1. Произведен обзор производстенно-отопительных котельных.

2. Дана характеристика систем подключения котельной к потребителям тепла.

3. Дана краткая характеристика объекта реконструкции.

Размещено на Allbest.ru