Котельные установки и их классификация. Доклад По теме Котельные установки. Классификация. Состав котельных установок, основные конструктивные решения. Компоновка и размещение котельных установок
 Скачать 1.16 Mb.
|
НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОККотельная установка служит для выработки пара с заданными параметрами для паровых двигателей (турбин, поршневых машин), а также для нужд производства или отопления. В зависимости от назначения котельные установки бывают энергетические (обслуживающие электрические станции), производственные, производственно-отопительные и отопительные. Назначение котельной установки обусловливает ее производительность и параметры вырабатываемого пара. Исходным рабочим телом для получения пара в котельной установке является вода, а исходным носителем энергии - топливо. Теплота, выделяющаяся при сжигании топлива, передается через металлические поверхности теплообменных аппаратов воде и пару. Основными составляющими процесса производства пара в котельных установках являются горение топлива, теплообмен между продуктами горения и рабочим телом и образование пара. Котельная установка состоит из котельных агрегатов и вспомогательных устройств.  Рисунок 1. Котельная установка: 1 - вагонетка для подвоза топлива; 2 - металлическая решетка; 3 - бункер для топлива; 4 - механизм подачи топлива в топку; 5 - колосниковая решетка; 6 - топка; 7 - вертикально-водотрубный паровой котел; 8 - пароперегреватель; 9 - паропровод насыщенного пара; 10 – паропровод перегретого пара; 11 - пылезолоуловитель; 12 - водяной экономайзер; 13 - трубопровод питательной воды; 14 - воздухоподогреватель; 15 - дутьевой вентилятор; 16 - питательный насос; 17- дымовая труба; 18 - молниепровод; 19 - сборный боров; 20 - боров от других котлов; 21 - поворотная заслонка регулирования тяги; 22 - золовой бункер; 23 – шлаковый бункер; 24 - вагонетка для удаления шлака и золыК основным элементам оборудования котельной установки (рис. 1) относятся: паровой котел 7 - обогреваемый топочными газами закрытый теплообменный аппарат, служащий для получения насыщенного пара давлением более 1 МПа, используемого вне самого аппарата; топка 6 - топливосжигающее устройство, в котором происходит выделение теплоты в процессе горения топлива; пароперегреватель 8 - обогреваемый топочными газами теплообменный аппарат, предназначенный для перегрева насыщенного пара; экономайзер 12 - теплообменный аппарат для подогрева питательной воды (до ее поступления в котел) за счет использования теплоты продуктов сгорания; воздухоподогреватель 14 - теплообменный аппарат для подогрева воздуха (перед его поступлением в топочное устройство) за счет использования теплоты продуктов сгорания. Совокупность перечисленных выше основных элементов оборудования представляет собой котельный агрегат (сокращенно котлоагрегат). К вспомогательным элементам оборудования котельной установки относятся: тяговая установка, отсасывающая дымовые газы из газоходов котлоагрегатов и выбрасывающая их через дымовую трубу 17 в атмосферу; дутьевая установка, представляющая собой вентилятор 15, который нагнетает воздух по воздухопроводам в топку; питательная установка, состоящая из питательных насосов 16 и трубопроводов, предназначенных для питания котлоагрегатов водой; водоподготовительная установка, предназначенная для химической очистки питательной воды (на рис. 1 не показана); паропроводы - стальные трубопроводы 9 и 10 для транспортирования пара соответственно между элементами котлоагрегатов и от котлоагрегатов к потребителям; топливоподающее устройство (вагонетка) 1 - для подачи топлива с топливного склада в котельную; топливный бункер 3 (топливохранилище) - для образования некоторого запаса топлива в котельной; золоудаляющее устройство (элементы 22...24) - для удаления из котлоагрегатов золы и шлаков и транспортирования их из котельной на отвалы; золоулавливающее устройство - аппараты 11 для улавливания летучей золы из дымовых газов на выходе их из котлоагрегатов в целях борьбы с засорением окружающей среды частицами золы, вылетающими из дымовых труб. Производительность котельной установки складывается из паропроизводительности отдельных котлов, входящих в ее состав. Паропроизводительностъ котла - это количество пара (в тоннах или килограммах), производимого котлом в единицу времени. Этот параметр обозначают буквой D и измеряют в т/ч, кг/ч или кг/с. Важной характеристикой котла является его поверхность нагрева F, измеряемая в квадратных метрах (м2). Поверхностью нагрева котла называют площадь всех поверхностей металлических стенок, омываемых с одной стороны горячими газами, а с другой, - рабочим телом (водой или пароводяной смесью). Поверхность нагрева обычно подсчитывают со стороны, обогреваемой газами. Поверхность нагрева, получающая теплоту главным образом в результате излучения пламени или горящего слоя топлива, носит название радиационной. Радиационные поверхности нагрева, воспринимающие теплоту исключительно за счет излучения в топке, называют топочными экранами. Поверхность нагрева, которой теплота передается главным образом в результате соприкосновения с этой поверхностью горячих движущихся газов, носит название конвективной. Водогрейные котлы устанавливают на ТЭЦ для покрытия пиковых нагрузок в теплофикационных системах, а также в районных и заводских котельных в качестве основных источников теплоты в системах централизованного теплоснабжения. Котлы представляют собой прямоточные агрегаты, подогревающие непосредственно воду, циркулирующую в тепловых сетях. В пиковом режиме осуществляется подогрев сетевой воды до температуры от 104 до 150 °С, а в основном режиме - от 70 до 150 °С. Для теплоснабжения отдельных коммунально-бытовых зданий или их группы выпускают чугунные секционные котлы, технические характеристики которых приведены в табл. 1. Максимальное рабочее давление в таких котлах - 0,6 МПа, температура воды - до 115 °С. Котлы работают на каменных углях и антрацитах. При оборудовании котлов соответствующими топливосжигающими устройствами могут использоваться природные газы и топочный мазут, тепловая мощность котлов в этих случаях возрастает. Технические характеристики чугунных секционных водогрейных котлов ГОСТ 10617-83
Примечания: 1. В скобках указана условная площадь поверхности нагрева. 2. В числителе указана мощность котла при работе на угле, в знаменателе - на газе или мазуте. В системах отопления и горячего водоснабжения небольших зданий применяют малометражные стальные и чугунные водогрейные котлы (табл. 2), рассчитанные на рабочее давление 0,2 МПа и температуру воды 90 °С. Таблица 2. Технические характеристики малометражных котлов
  В здании котельной находятся три котла, которые работают на природном газе среднего давления. На котлах установлено следующее оборудование: · горелки с электромагнитными клапанами, регулирующими подачу газа; · амбразура, которая регулирует расход газа; · центробежные вентиляторы, служащие для обогащения газовой смеси кислородом; · бионообменные фильтры (используются для умягчения воды); · диараторы (устройства для обезгаживания воды); · на котлах располагаются два сбросных клапана, для снятия давления; · расширительные баки – для температурного расширения воды; · также котлы оборудованы вибровставками, которые препятствуют расшатыванию системы. Помещение котельной представляет повышенную опасность для окружающих строений. Поэтому оно оборудовано специальными дверьми, которые открываются только наружу, покрыто легко сбрасываемой кровлей, присутствует естественная вытяжная вентиляция. Котельная установка состоит из котельного агрегата, вспомога тельных механизмов и устройств. Котельный агрегат включает топочное устройство, трубную си стему с барабанами, пароперегреватель, водяной экономайзер, воз духоподогреватель, а также каркас с лестницами и помостами для обслуживания, обмуровку, газоходы и арматуру. К вспомогательным механизмам и устройствам относят дымо сосы и дутьевые вентиляторы, питательные, водоподготовительные и пылеприготовительные установки, системы топливоподачи, зо лоулавливания (при сжигании твердого топлива), мазутное хозяй ство (при сжигании жидкого топлива), газорегуляторную станцию (при сжигании газообразного топлива), контрольно-измерительные приборы и автоматы. В процессе получения горячей воды или пара для отопления, производственно-технических и технологических целей служат вода, топливо и воздух (рабочим телом является вода). В промышленности, сельском и коммунальном хозяйстве приме няют различные виды котлов. Паровой котел представляет собой устройство с топкой, обогре ваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара давлением выше атмосферного, используемого вне устройства, а водогрейный котел — такое же устройство, но предназначенное для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне устройства. Котел-утилизатор — это паровой или водогрейный котел, в ко тором в качестве источника тепла используются горячие газы тех нологического процесса, котел-бойлер — паровой котел, в паровом пространстве которого размещено устройство для нагревания воды, используемой вне котла, а в естественную циркуляцию включен от дельно стоящий бойлер. Стационарным называют котел, установленный на неподвижном фундаменте, передвижным — котел, имеющий ходовую часть или установленный на передвижном фундаменте. Пароперегреватель представляет собой устройство, предназна ченное для перегрева пара выше температуры насыщения, соответ ствующей давлению в котле, в результате передачи ему тепла ды мовыми газами, а экономайзер — устройство, обогреваемое продук тами сгорания топлива и служащее для подогрева или частичного испарения воды, поступающей в котел. Воздухоподогреватель предназначен для подогрева поступающе го в топочное устройство воздуха теплом уходящих газов. Питательная установка состоит из питательных насосов для подачи воды в котел под давлением, а также соответствующих тру бопроводов и арматуры, тягодутьевое устройство — из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососа и дымовой трубы, обеспечивающих подачу необходимого количества воздуха в топочное устройство, движение продуктов сгорания по газоходам и удаление их за пределы котлоагрегата. Устройство теплового контроля и автоматического управления включает контрольно-измерительные приборы и автоматы, обеспе чивающие бесперебойную и согласованную работу котельной уста новки для выработки необходимого количества пара определенной температуры и давления. В устройство для подготовки питательной воды входят аппараты и приспособления, обеспечивающие очистку воды от механи ческих примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей, а также удаление из нее газов. Котельные установки, работающие на пылевидном топливе, оборудуют дробилками, сушилками, мельницами, питателями, вентиляторами, а также системой транспортеров и пылегазопроводов. Устройство для удаления золы и шлака состоит из гидравличе ских систем и механических приспособлений: вагонеток или транс портеров или тех и других. Топливный склад служит для хранения топлива. В зависимости от вида используемого топлива склад оборудуют:
Данный вид работ необходимо осуществлять в точном соответствии с современными нормативами. проектирование:
Этапы:
Проектирование котельных строго регламентируется действующими СНиПами. При этом все установки уникальны. Невозможно создать типовой проект и потом применять его без существенных изменений. Компоновка и размещения котельных установок Компоновка котельных Выбор места расположения котельной зависит от архитектурных условий (расположения дымовой трубы в комплексе зданий), уровня грунтовых вод, возможности рационально разместить склад топлива и др. Площадь основного котельного помещения определяют после выбора типа котлов и расчета их количества. Их размещают фронтом к стене, имеющей окна. Расстояние между котлами (ширина проходов) должно быть не менее 1 м, а между крайним котлом и ближайшей стеной — не менее 70 см. Расстояние от стены до фронта котлов принимают не менее 3 м, если топливо подается в тележках. При сжигании в котлах газа расстояние от стены до фронта котлов должно быть не менее 2 м. Расстояние от обмуровки котла или площадок для обслуживания арматуры до перекрытия принимают не менее 2 м. Выходные двери котельной должны открываться только наружу и снабжаться тамбурами (во избежание взрывания в котельную наружного воздуха с большой скоростью). Насосные и дутьевые агрегаты устанавливают с проходами шириной 0,7 м, что необходимо для обслуживания и ремонта агрегатов. При их установке предусматривают меры по звукоизоляции. Для этого устраивают специальные основания и гибкие вставки из термостойкого резинового шланга на всасывающем и нагнетательном трубопроводах вблизи насоса. Размещение и компоновка котельных В зданиях дошкольных учреждений и учебных заведений встроенные котельные допускаются только для собственных нужд. Размещение котельных в больничных корпусах вообще не допускается. Их располагают в отдельных хозяйственных корпусах. Максимальная мощность встроенных котельных не должна превышать: при работе на жидком и газообразном топливе — 3,5 МВт, на твердом топливе, в зависимости от сернистости и зольности, 0,6 — 1,7 МВт. Не разрешается размещать котельные под основными помещениями зданий общественного назначения (торговыми залами магазинов, фойе и зрительными залами зрелищных предприятий, классами и аудиториями учебных заведений, групповыми комнатами дошкольных учреждений). Сблокированные котельные устраивают в коммунально-бытовых и производственных предприятиях, если близость расположения их не влияет на технологические процессы производства, не ухудшает санитарно-гигиенические условия и допускается противопожарными нормами (не создает пожарную опасность). Отдельно стоящие котельные следует размещать, как правило, в центре тепловых нагрузок с учетом розы ветров. Площадка для строительства котельных должна удовлетворять требованиям СНиП П-М.1-71 и должна быть увязана с проектом планировки и застройки населенного пункта. Так же выбор места расположения котельной зависит от архитектурных условий (расположения дымовой трубы в комплексе зданий), уровня грунтовых вод, возможности рационально разместить склад топлива и др. Площадь основного котельного помещения определяют после выбора типа котлов и расчета их количества. Требования по размещению котельных определены СНиП II-35-76 «Котельные установки». | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||