Вспомогательное оборудование котельной

Вспомогательное оборудование котельных установок

        Здравствуйте, друзья! К вспомогательным устройствам котельной установки относятся механизмы для подачи воздуха и удаления продуктов сгорания, питательные насосы, устройства для подачи топлива, улавливания и удаления золы и шлака, а также система подготовки питательной воды.

      Подача воздуха производится с помощью дутьевого вентилятора, а удаление дымовых газов — с помощью дымососа.

Дымовая труба также создает тягу вследствие разности удельных масс находящихся в ней газов и наружного атмосферного воздуха, но естественная тяга совершенно недостаточна для работы даже небольших котлов.

       Выбор вентилятора производится исходя из полного его напора H в Па и часовой производительности V в м3/ч при номинальной нагрузке котлоагрегата.

Регулирование производительности вентиляторов осуществляется направляющими аппаратами (лопатками), закручивающими поток газа перед поступлением его на лопатки вентилятора, а также с помощью гидромуфт и изменения числа оборотов электродвигателя.

В котлоагрегатах малой производительности без воздухоподогревателя обычно устанавливается только дымосос.

       Питание котлов водой осуществляется поршневыми и центробежными насосами. Бесперебойная подача воды в котел обеспечивается автоматическими регуляторами питания.

       Удаление золы при выходе ее до 100 кг/ч допускается производить вагонетками, а при большем количестве —механизированным способом.

На тепловых электростанциях наибольшее распространение получил способ гидрозолоудаления, который состоит в следующем.

Зола, улавливаемая в котельном агрегате, смывается струей воды и затем насосом вместе с водой удаляется за пределы электростанции. В современных мощных котельных установках применяется также жидкое шлакоудаление.

      Для улавливания летучей золы применяются механические (жалюзи, циклоны) и мокрые (скрубберы) золоуловители и электрофильтры. Циклоны выполняются в виде вертикальных цилиндров с коническим днищем. Запыленный газ подводится к цилиндру тангенциально, благодаря чему поток приобретает винтовое движение.

Частицы золы под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам и по ним опускаются в нижнюю часть циклона, а очищенный газ уходит в трубу, расположенную в верхней части по его оси. К. п. д. циклона зависит от его конструкции и размера частиц и составляет в среднем 80—90%.

Его можно увеличить до 95—98% за счет уменьшения диаметра циклона, поэтому часто применяют батарейные циклоны, состоящие из большого количества циклонов малого диаметра (200—250 мм).

Дымовые газы подводятся тангенциально через горизонтальный патрубок. Частицы золы, отбрасываемые к стенке центробежной силой, вместе с водяной пленкой стекают вниз и удаляются в канализацию.

Степень улавливания золы в мокрых скрубберах составляет 95—98%.

       В электрофильтрах пылевые частицы получают отрицательный заряд, а затем осаждаются на положительном электроде.

При периодическом отключении и встряхивании электрода частицы золы падают в зольный бункер. Степень улавливания золы в электрофильтрах достигает 98%.

      Для надежной работы котельного агрегата необходима предварительная подготовка питательной воды.

Естественная вода содержит растворенные соли, которые в процессе нагревания воды и парообразования выпадают в виде твердой накипи или рыхлого осадка (шлама).

Слой накипи ухудшает теплопередачу и вызывает чрезмерное повышение температуры стенок труб. В воде также содержатся растворенные газы, которые могут вызвать коррозию кипятильных труб котлоагрегата.

       Потери конденсата, составляющие на конденсационных станциях 3—5% от выработанного пара, а на теплофикационных—до 30—40% и более, восполняются добавочной (природной) водой, требующей предварительной подготовки. Методы водоподготовки зависят от типа котельного агрегата, параметров пара и качества добавочной воды.

       Вначале производят осветление воды, то есть удаляют из нее органические и минеральные взвешенные вещества. К воде добавляют различные реагенты (сернокислый алюминий и серно-кислое железо), в результате чего коллоидальные загрязнения выпадают в виде хлопьев, легко отделяемых отстаиванием или фильтрацией воды.

       Затем вода подвергается умягчению, которое состоит в том, что из нее способами катионирования и осаждения удаляют накипеобразующие соли.

При катионировании осветленная вода фильтруется через материалы, способные к реакциям обмена, в результате чего плохо растворимые накипеобразующие соли кальция и магния переводятся в хорошо растворимые соли натрия.

       Для котлов высокого давления рассмотренные способы умягчения не применимы, так как в воде остаются натриевые и кремниевые соли. В этом случае применяют метод химического обессоливания или в качестве добавочной воды используют дистиллят, получаемый в специальных испарителях.

       Термическое обессоливание воды в испарителях является наиболее дорогим способом, так как испарители потребляют значительное количество греющего пара.

       Для удаления оставшихся в питательной воде солей жесткости применяется внутрикотловая обработка воды фосфатами, при которой соли переводятся в рыхлый осадок (шлам), удаляемый из котлоагрегата периодической продувкой.

      Для предупреждения коррозии труб из питательной воды необходимо удалить кислород и другие агрессивные газы.

С этой целью питательную воду нагревают до температуры кипения в специальных теплообменниках, называемых дегазаторами.Исп.литература: 1) Теплотехника, под редакцией А.П. Баскакова, Москва, Энергоиздат, 1982.

2) Теплотехника, Бондарев В.А., Процкий А.Е., Гринкевич Р.Н. Минск, изд. 2-е,»Вышейшая школа», 1976.

Источник: https://teplosniks.ru/kotelnye-ustanovki/vspomogatelnoe-oborudovanie-kotelnyx-ustanovok.html

Вспомогательное оборудование котельной установки

Сепарационные устройства.

Влажный насыщенный пар, получаемый в барабане котлоагрегатов низкого и среднего давлений, может уносить с собой капли котловой воды, содержащей растворенные в ней соли.

В котлоагрегатах высокого и сверхвысокого давлений загрязнение пара обуславливается еще и дополнительным уносом солей кремниевой кислоты и соединений натрия, которые растворяются в паре.

Примеси, уносимые с паром, откладываются в пароперегревателе, что крайне нежелательно, так как может привести к пережогу труб пароперегревателя.

Поэтому пар перед выходом из барабана котла подвергается сепарации, в процессе которой капли котловой воды отделяются и остаются в барабане.

Естественная сепарация происходит вследствие большой разности плотностей воды и пара. Механический инерционный принцип сепарации основан на различии инерционных свойств водяных капель и пара при резком увеличении скорости и одновременном изменении направления или закручивания потока влажного пара.

На рис 2.4 показаны принципиальные схемы сепарирующих устройств.

Тягодутьевые устройства.Для нормальной работы котельного агрегата необходимы непрерывная подача воздуха для горения топлива и непрерывное удаление продуктов сгорания.

В современных котельных установках широко распространена схема с разрежением по газоходам. К недостаткам этой схемы следует отнести наличие присосов воздуха в газоотходы через неплотности в ограждениях и работу дымососов на запыленных газах.

Достоинство такой схемы – отсутствие выбивания и утечек дымовых газов в помещение котельной, так как воздух в топку нагнетает вентилятор, а дымовые газы удаляет дымосос. В последнее время в мощных энергетических котельных установках широко применяется схема с наддувом. Топка и весь газовый тракт находятся под давлением 3-5 кПа.

Для получения тяги необходимо увеличивать высоту трубы или температуру уходящих газов.

Однако при использовании любого из этих способов необходимо иметь в виду, что высота трубы ограничена ее стоимостью и прочностью, а температура газов – оптимальным значением КПД котельной установки.

Поэтому большинство современных котельных установок оборудуют искусственной тягой, для создания которой применяют дымосос, преодолевающий сопротивление газового тракта. В этом случае высоту трубы выбирают в соответствии с санитарно-техническими требованиями.

Основы водоподготовки.

Одной из основных задач безопасной эксплуатации котельных установок является организация рационального водного режима, при котором не образуется накипь на стенках испарительных поверхностей нагрева, отсутствует их коррозия и обеспечивается высокое качество вырабатываемого пара. Пар, вырабатываемый в котельной установке, возвращается от потребителя в конденсированном состоянии; при этом количество возвращаемого конденсата обычно бывает меньше, чем количество выработанного пара.

Потери конденсата и воды при продувке восполняются за счет добавки воды из какого-либо источника. Эта вода должна быть соответствующим образом подготовлена до поступления в котельный агрегат.

Вода, прошедшая предварительную подготовку, называется добавочной, смесь возвращаемого конденсата и добавочной воды – питательной, а вода, которая циркулирует в контуре котла, котловой.

От качества питательной воды зависит нормальная работа котельных агрегатов. Физико-химические свойства воды характеризуют следующие показатели: прозрачность, содержание взвешенных веществ, сухой остаток, солесодержание, окисляемость, жесткость, щелочность, концентрация растворенных газов (СО2 и О2).

Прозрачность характеризуется наличием взвешенных механических и коллоидных примесей, а содержание взвешенных веществ определяет степень загрязнения воды твердыми нерастворимыми примесями.

Топливоподача.Для нормальной и бесперебойной работы котельных установок требуется, чтобы топливо к ним подавалось непрерывно. Процесс подачи топлива складывается из двух основных этапов: 1) подача топлива от места его добычи на склады, расположенные вблизи котельной; 2) подача топлива со складов непосредственно в котельные помещения.

Очистка дымовых газов и удаление золы и шлака.При сгорании твердого топлива образуется много золы. При слоевом процессе сжигания основная часть минеральных примесей топлива (60-70%) превращается в шлак и проваливается через колосниковые решетки в зольник. В пылеугольных топках большая часть (75-85%) золы уносится из котлоагрегатов с дымовыми газами.

В настоящее время в котельных применяют следующие типы золоуловителей: 1) инерционные механические; 2) мокрые; 3) электрофильтры; 4) комбинированные.

Инерционные (механические) золоуловители работают по принципу выделения золовых частиц из газового потока под влиянием сил инерции.

В настоящее время широко применяются золоулавители мокрого типа. На рис.2.5 показана схема мокрого золоулавителя (скруббера) с нижним тангенциальным подводом запыленного газа.

Принцип действия электрофильтров заключается в том, что запыленные газы проходят через электрическое поле, образуемое между стальным цилиндром (положительный полюс) и проволокой, проходящей по оси цилиндра (отрицательный полюс).

Электрофильтры применяют в котельных с расходом дымовых газов более 70000 м3/ч, отнесенных к нормальным условиям.

Комбинированные золоуловители являются двухступенчатыми , при этом работа каждой ступени основана на различных принципах. Чаще всего комбинированный золоуловитель состоит из батарейного циклона (первая ступень) и электрофильтра (вторая ступень).

Процесс золошлакоудаления можно разделить на две основные операции: очистка шлаковых и зольных бункеров и транспортировка золы и шлака на золоотвалы или шлакобетонных изделий.

Источник: https://megaobuchalka.ru/1/19859.html

Котельные установки и вспомогательное оборудование — Теплообменники, компенсаторы, уровнемеры, механизмы МЭО, трубопроводная арматура

Котельные установки
Современная котельная установка представляет собой сложное техническое сооружение и состоит из котла и вспомогательного котельного оборудования, размещенного в помещении котельной или вне ее границ и предназначенного для производства пара с необходимыми параметрами или для подогрева горячей воды, или того и другого одновременно.

В состав котла входят: топка, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, обмуровка и каркас с лестницами и площадками, а также арматура и гарнитура.

К вспомогательному оборудованию для отопительного котла относятся: тягодутьевые и питательные устройства, оборудование водоподготовки, топливодоподачи, а также контрольно-измерительные приборы и системы автоматизации.

Технологический процесс получения пара в отопительном котле осуществляется в следующей последовательности. Топливо в котле при помощи горелочных устройств вводится в топку котла, где и сгорает.

Воздух, необходимый для сгорания топлива, подается в топку дутьевым вентилятором или подсасывается через колосниковую решетку — при естественной тяге.

Для улучшения процесса сгорания топлива в отопительном котле и повышения экономичности работы котла воздух перед подачей в топку может предварительно подогреваться дымовыми газами в воздухоподогревателе.

Дымовые газы в отопительном котле, отдав часть своего тепла радиационным поверхностям нагрева, размещенным в топочной камере, поступают в конвективную поверхность нагрева, охлаждаются и дымососом удаляются через дымовую трубу в атмосферу.

Сырая водопроводная вода отопительного котла проходит через катионитовые фильтры, умягчается и далее поступает в деаэратор, где из нее удаляются коррозионно-активные газы (02 и С02) и стекает в бак деаэрованной воды.

Из бака питательная вода забирается питательным насосом и подается в паровой котел.
Пройдя по поверхностям нагрева, вода нагревается, испаряется и собирается в верхнем барабане.

По назначению котельные установки разделяются на отопительные, производственно-отопительные и энергетические.

Котел — тепловой баланс

При сжигании топлива в котле не все количество тепла, которое выделилось в топке, полезно используется для нагрева воды или получения пара. Часть тепла теряется с уходящими из котла газами, с химическим и механическим недожогом и пр. Основная задача при эксплуатации котла заключается в снижении этих потерь до минимума.

Тепловым балансом котла называется равенство введенного в котел тепла и использованного, которое складывается из полезно использованного тепла, пошедшего на выработку пара (горячей воды), и тепловых потерь, возникающих в процессе работы котельной установки. Тепловой баланс составляется на 1 кг твердого (жидкого) топлива или 1 м3 газообразного топлива.

Qph = Q1 + Q2 +Q3 +Q4 +Q5

Если обе части уравнений разделить на Qph и умножить на 100, то получим уравнения баланса, выраженные в процентах: 100 = д1 + д2 + д3 + д4 + д5 + д6, 100 = д1 + д2 + д3 + д4 В формулах Q1 ;q1 полезно использованное тепло.

Потери тепла: Q1; д2 — с уходящими дымовыми газами; Q2; д3 — от химической неполноты сгорания; Q3; д4 — от механической неполноты сгорания; Q4; д5 — через наружные ограждения обмуровки в окружающую среду: Q5; д6 — с физическим теплом шлака.

Коэффициент полезного действия — полезно использованное в котле тепло: Л = д1 = 100 — д2 — д3 — д4 — д5 – д6; Л = д1 = 100 — д2 — д3 — д4

Источник: https://pk-imperia.ru/eto-nuzhno-znat/kotelnye-ustanovki-i-vspomogatelnoe-oborudovanie.htm

Вспомогательное оборудование котельных установок Элементы котельных

Вспомогательное оборудование котельных установок

Элементы котельных установок К основным элементам КУ относятся: 1. Котлы; 2. Топки; 3. Топочное устройство; 4. Питательные устройства; 5. Газоходы; 6. Дымовые трубы. К Вспомогательным элементам КУ относят: 1.

Устройства топливоподачи и пылеприготовления; 2. Золоуловители; 3. Дутьевые машины; 4. Питательные насосы; 5. Устройства по очистке воды; 6. Водяной экономайзер; 7. Воздухоподогреватель; 8.

Приборы теплового контроля и средства автоматизации.

Тягодутьевые машины Дымососы и вентиляторы являются непременными элементами газовоздушных трактов энергетических объектов, использующих органическое топливо – тепловых электрических станций. Основными узлами дымососов и вентиляторов являются рабочее колесо, улитка, всасывающая воронка, осевой направляющий аппарат и постамент.

Вентилятор состоит из корпуса , снабженного входным и выходным патрубком, вала с рабочим колесом , содержащим несущий и покрывной диски с закрепленными между ними лопатками. Вал, лопатки, несущий и покрывной диски выполнены полыми. Внутри вала коаксиально расположены подводящий и отводящий каналы.

Лопатки, несущий и покрывной диски снабжены перегородками, разделяющими полости дисков и лопаток на сообщающиеся между собой отсеки, при этом первый отсек полости несущего диска сообщен с подводящим каналом, а последний отсек — с отводящим каналом вала.

Подводящий и отводящий каналы вращающегося вала могут быть соединены с подводящим и отводящим неподвижными трубопроводами-устройствами типа вертлюг.

Питательные устройства Питание котлов может быть групповым с общим для подключения котлов питательным трубопроводом или индивидуальным – только для одного котла.

Насосов с ручным приводом; 5. Водопроводной сети.

Центробежные Насосы Схема центробежного насоса: 1 — колесо, 2 — вал, 3 — передний диск, 4 — задний диск, 5 — лопасти, 6 — подшипники, 7 и 8 — уплотнения, 9 — подвод, 10 — спиральный отвод, 11 — напорный патрубок.

Техническое состояние источников теплоснабжения, тепловых сетей и др. объектов коммунальной теплоэнергетики на сегодняшний день не отвечает современным требованиям. Необходима техническая реконструкция и модернизация всей системы теплоснабжения и внедрение нового энергоэффективного и экологически чистого теплоэнергетического оборудования.

Работа котельных установок должна быть надежной, экономичной и безопасной для обслуживающего персонала.

Для выполнения этих требований котельные установки эксплуатируются в соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов и рабочими инструкциями, составленными на основе правил Госгортехнадзора с учетом местных условий и особенностей оборудования.

Котел должен быть оборудован необходимым количеством контрольно-измерительных приборов, автоматической системой регулирования важнейших параметров котла, защитными устройствами, блокировкой и сигнализацией.

Режимы работы котла должны соответствовать режимной карте, в которой указываются рекомендуемые технологические и экономические показатели его работы: параметры пара и питательной воды, температура и разрежение по газовому тракту, коэффициент избытка воздуха и т. п. Большинство современных котельных установок полностью автоматизированы.

При нарушении нормальной работы котла вследствие неисправностей, которые могут привести к аварии, он должен быть немедленно остановлен. Капитальный ремонт котлов производится через каждые два-три года. Котел периодически подвергается техническому освидетельствованию по трем видам: — наружный осмотр (не реже одного раза в год); — внутренний осмотр (не реже одного раза в четыре года); — гидравлическое испытание (не реже одного раза в восемь лет).

Источник: https://present5.com/vspomogatelnoe-oborudovanie-kotelnyx-ustanovok-elementy-kotelnyx/

Вспомогательное оборудование современной котельной

ГлавнаяСтатьиВспомогательное оборудование современной котельной

Котельная в современном виде — это сложный комплекс всевозможных механизмов, в том числе вспомогательного оборудования. Каждая деталь имеет значение: для эффективной работы, для повышения экономичности, для защиты от аварийных ситуаций.

И если о котельном агрегате и горелках известно всем, то что представляет из себя вспомогательное оборудование современной котельной, знает не каждый.

Итак, котёл — это топка, воздухоподогреватель, экономайзер, обмуровка, гарнитура и арматура.

Вспомогательное оборудование — это:

• Тягодутьевые механизмы, в числе которых вентиляторы, дымососы, газоходы, воздуховоды и дымовые трубы, иными словами, всё то, что обеспечивает подачу воздуха в топку и выведение из системы в атмосферу продуктов сгорания.
• Насосное оборудование. Обращайте внимание: оно должно соответствовать рекомендациям производителя котла. Установка маломощных насосов чревата образованием гидроударов и разрушением системы, многомощных — уменьшением надёжности блочной котельной и слишком большими расходами электроэнергии.
• Оборудование для теплообмена и водоподготовки.
• Системы топливоподачи, которые перемешают топливо из бункера в топку. К ним относятся грейферы, скребковые, ленточные и скиповые транспортёры. Такие системы используются в твердотопливных механизированных котельных установок.
• Системы золошлакоудаления — дробилки, бункеры, транспортёры, в том числе сухие и мокрые.
• Золоуловители.
• Дымовые трубы и газоходы.
• Системы автоматизации и контрольно-измерительные приборы.

Собственно, работает всё это так: топливо по системе топливоподачи поступает в топку, где сгорает.

Дутьевый вентилятор поднимает в топку воздух, который необходим для горения, либо же воздух поступает туда естественным образом через колосниковую решётку. Иногда перед подачей воздух подогревается в воздухоподогревателе.

Дымовые газы подогревают поверхности, вытягиваются в конвективную поверхность нагрева, где охлаждаются, очищаются и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу.

Зачем строить собственную мини-ТЭЦ?

Мини-ТЭЦ — это миниатюрная комбинированная электростанция, которая может стать основным источником электро- или теплоснабжения при отсутствии централизованного, полностью обеспечив потребителя нужной энергией.

Вентиляция в котельной с газовым котлом

Сама суть котельной подразумевает сжигание разных видов топлива для получения тепловой энергии, которая идёт на разогревание теплоносителя и, как следствие, на отапливание объекта и/или обеспечение его горячей водой.

Промышленные котельные

Промышленные котельные — общее название для котельных установок средней или высокой мощности (до нескольких десятков мВт), предназначенных для отапливания технологических, производственных, иногда административных и жилых помещений, а также для любых котельных, которые оформлены на юридическое лицо.

Крышная котельная многоэтажного дома

Здесь Вы можете ознакомиться с предложением от компании «Альянстепло», узнать что такое котельная на крыше дома, зачем она нужна и какие ее преимущества, а также ознакомиться с часто задаваемыми вопросами о ней.

Котельные для сельскохозяйственных объектов

Котельные для сельскохозяйственных объектов — это мощные отопительные установки, в некоторых случаях использующиеся ещё и для промышленных нужд. Как правильно, они монтируются в капитальном строении, которое возводится специально для комплекса, но современные блочно-модульные установки позволяют создать котельные достаточной мощности.

Источник: https://www.kotel-modul.ru/useful/vspomogatelnoe-oborudovanie-sovremennoi-kotelnoi

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Вспомогательное оборудование котельной ( электрофильтры, воздухоподогреватели, дымовые трубы) расположено над котлами, которые образуют три отдельно стоящие башни, контрастирующие с предельно простым объемом машинного зала.  [1]

Вспомогательное оборудование котельной должно быть спроектировано по таким технологическим схемам, которые дают возможность автоматизировать управление.  [2]

Разметка фундамента мельницы.  [3]

Квспомогательному оборудованию котельной относится оборудование пылвприготовительной и тяго-дутье-вой установок. Наиболее сложен и трудоемок монтаж шаровой мельницы и дымососа; поэтому ниже рассмотрены способы монтажа этих механизмов.  [4]

При автоматизациивспомогательного оборудования котельных с паровыми котлами предусматривается автоматическое регулирование давления пара в деаэраторе, уровня деаэрированной воды, температуры прямой сетевой воды, подпитки системы теплоснабжения, давления редуцированного пара.  [5]

Внешние поверхности котла ивспомогательного оборудования котельной должны иметь тепловую изоляцию.  [6]

Внешние поверхности котельного агрегата ивспомогательного оборудования котельной должны быть изолированы так, чтобы температура внешних поверхностей топки, котла, перегревателя, экономайзера и воздухоподогревателя не превышала 70 С при температуре окружающего воздуха 35 С, а температура газовоздухопроводов и трубопроводов не превышала 50 С при температуре окружающего воздуха 25 С.  [8]

Питательные насосы относятся к числунаиболее важного вспомогательного оборудования котельной, поскольку они должны обеспечивать непрерывную подачу воды в котел.

Запас воды в современном котле незначителен, и прекращение питания его водой может привести к полному ее испарению, интенсивному разогреву и разрушению поверхностей нагрева и котла в целом.

Внешние поверхности котла, пылеприготовительной установки ивспомогательного оборудования котельной должны иметь тепловую изоляцию.  [10]

Не приводятся раздел 1 Общие указания, раздел 3Вспомогательное оборудование котельной, раздел 4 Водонагреватели, пп.  [11]

По окончании отопительного сезона или при останове водогрейные котлы ивспомогательное оборудование котельной консервируются.  [12]

Первый и второй этажи бункерной этажерки обычно используются для установкивспомогательного оборудования котельной, электрических устройств и трансформаторов.

Большая высота котельного помещения, предопределяемая конструкцией этих котлов, позволяет разместить деаэраторы в основном котельном помещении.

Верхняя отметка деаэраторной этажерки определяется требованиями по обеспечению достаточного подпора воды перед питательными насосами, устанавливаемыми на отметке 0 00, и габаритами оборудования и трубопроводов, размещаемых в деаэраторной этажерке под деаэраторами.  [13]

Оперативные щиты служат для непосредственного регулирования, управления, контроля и защиты котлоагрегата ивспомогательного оборудования котельной.  [15]

Страницы:      1    2    3

Источник: https://www.ngpedia.ru/id195740p1.html

Котельные и их оборудование (стр. 1 из 2)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Ивановский государственный атхитектурно-строительный

университет

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Котельные и их оборудование

Студентки группы ТГВ-11

Шкапуриной Алёны Александровны

Проверил: доц.кафедры ТГВ к.т.н. Казачёк Н.С.

Иваново 2009

Содержание

Введение

Основные и вспомогательные элементы котельных установок

Насосы

Паровые и водогрейные котлы

Изображение парового котла

Изображение водогрейного котла

Схема циркуляции воды в водогрейном котле

Введение

Котельные установки малой и средней мощности широко применяются для различных технологических процессов, теплоснабжения, систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, объектов промышленного и сельскохозяйственного строительства, предприятий общественного питания, технологических потребителей теплоты в банях, прачечных, на строительных площадках. В сельском хозяйстве пар, вырабатываемый котлами, используется на животноводческих фермах для запаривания кормов, а также для отопления теплиц и сушки зерна. В связи с освоением малообжитых и труднодоступных районов Севера и Востока значимость котельных установок различных мощностей возрастает.

В качестве топлива для котельных установок используются угли, торф, древесные отходы, газ и мазут. Газ и мазут – эффективные источники тепловой энергии. При их применении упрощаются конструкция и компоновка котельных установок, повышающая экономичность, сокращающая затраты на эксплуатацию.

Увеличивается выпуск и улучшаются конструкции котлоагрегатов, повышается надежность и экономичность котельного оборудования, снижается металлоёмкость на единицу мощности, сокращаются сроки строительно-монтажных работ и затраты на них.

Основные и вспомогательные элементы котельных установок

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, предназначенный для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию горячей воды или пара требуемых параметров.

В зависимости от назначения различают следующие типы котельных установок:

энергетические, вырабатывающие пар для паротурбогенераторов;

отопительные, вырабатывающие теплоту для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, а также для промышленных и коммунальных предприятий;

смешанного назначения, вырабатывающие пар для снабжения одновременно паровых двигателей, технологических нужд, отопительно-вентиляционных установок и горячего водоснабжения.

Котельные установки по виду вырабатываемого теплоносителя разделяют на три основных класса: паровые котельные установки для производства водяного пара, водогрейные котельные установки для получения горячей воды и смешанные котельные установки, оборудованные паровыми и водогрейными котлами, используемыми для получения пара и горячей воды одновременно или попеременно.

Котельная установка состоит из котельного агрегата и вспомогательного оборудования.

В состав котельного агрегата входят топочное устройство, паровой котёл, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, каркас с лестницами и помостами для обслуживания, обмуровка, тепловая изоляция, обшивка, арматура, гарнитура и газоходы.

К вспомогательному оборудованию относятся дутьевые вентиляторы, дымососы, питательные, подпиточные и циркуляционные наносы, водоподготовительные и пылеприготовительные установки, системы топливопередачи, золоулавливания и шлакозолоудаления.

При сжигании жидкого топлива к вспомогательному оборудованию относится мазутное хозяйство, при сжигании газообразного топлива – газорегуляторный пункт или газорегуляторная установка.

Паровым котлом называется устройство, состоящее из топки, испарительных поверхностей для испарения пара , потребляемого вне этого устройства, с давлением выше атмосферного за счёт теплоты, выделяющейся при сжигании топлива.

Водогрейным котлом называется теплообменное устройство, в котором за счёт источника энергии (топлива) нагревается вода, находящаяся под давлением выше атмосферного и используемая в качестве теплоносителя вне самого устройства.

Топочное устройство котлоагрегата предназначено для сжигания топлива и превращения его химической энергии в теплоту.

Обмуровка котла – это система огнеупорных и теплоизоляционных ограждений или конструкций котла, предназначенных для уменьшения тепловых потерь и обеспечения газовой плотности.

Пароперегреватель – устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле. Он представляет собой систему змеевиков. Соединенных на входе насыщенного пара с барабаном котла и на выходе – с камерой перегретого пара.

Водяной экмайзер – устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева или частичного испарения поступающей в котёл воды.

Воздухоподогреватель – устройство для подогрева воздуха продуктами сгорания топлива перед подачей его в топку котла.

Арматура – специальные устройства, предназначенные для регулирования расхода транспортируемого вещества, отключения и включения потоков газа, пара и воды. По направлению арматуру подразделяют на запорную, регулирующую, предохранительную, контрольную и специальную.

Запорная арматура (вентили, задвижки и краны) предназначена для периодического включения или отключения отдельных участков трубопроводов. Регулирующая арматура (регулирующие вентили и клапаны) служит для изменения или поддержания в трубопроводах давления и расхода транспортируемого вещества.

Предохранительную арматуру (грузовые, пружинные и обратные клапаны) применяют для автоматического открытия прохода, если давление превысит допустимое значение, а так же для предотвращения обратного движения жидкости или газа.

Контрольную арматуру (контрольные краны, указатели уровня, трехходовые краны для манометров) используют для проверки наличия вещества в трубопроводе и определения его уровня. Специальная арматура (конденсатоотводчики и влагомаслоотделители) служит для удаления конденсата, отделения масла и других продуктов от газа.

Лазы предназначены для осмотра и ремонта поверхностей нагрева, гляделки – для визуального осмотра топки и газоходов с наружной стороны котла, затворы шлаковых и золовых бункеров – для периодического удаления золы и шлака из бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки – для отключения газотходов, регулирования тяги и дутья. Взрывные клапаны выпускают дымовые газы при повышении давления в топке или газоходе котла, предохраняя их от разрушения. Обдувочные аппараты применяют для удаления с поверхностей нагрева золы и шлака (струей пара или сжатого воздуха).

Питательные и подпиточные устройства (насосы, баки, трубопроводы) предназначены для подачи воды в котел или тепловую сеть (систему отпления)

Тягодутьевые устройства предназначены для подвода в топку котла воздуха, необходимого для сгорания топлива, и отвода из котла продуктов сгорания. Состоят они из дутьевых вентиляторов, воздуховодов, газоводов, дымососов и дымовой трубы, при помощи которых обеспечиваются подача необходимого количества воздуха в топку, движение продуктов сгорания по газоходам и удаление их в атмосферу.

Водоподготовительные устройства служат для подогрева и умягчения питательной воды и состоят из аппаратов и приспособлений, обеспечивающих очистку от механических примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей, а также для удаления из неё газов.

Топливоподготовительное устройство в котельных, работующих на пылевидном топливе, предназначено для измельчения топлива до пылевидного состояния; его оборудуют дробилками, сушилками, мельницами, питателями, вентиляторами, транспортерами и пылегазопроводами.

Устройство для удаления золы и шлака состоит из гидравлических систем и механических приспособлений: транспортеров, вагонеток и др.

Топливный склад предназначен для хранения топлива; его оборудуют механизмами для разгрузки и подачи топлива в котельную или в топливоподготовительное устройство.

К устройствам топлвого контроля и автоматического управления относятся контрольно-измерительные приборы и автоматы, обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу отдельных устройств котельной установки для выработки необходимого количества пара заданных параметром ( температуры, давления)

При сжигании пылевидного топлива применяют пылеугольные горелки, газообразного топлива – газовые горелки, топочного мазута – мазутные форсунки, газообразного топлива и топочного мазута – комбинированные газомазутные горелки.

Насосы

Питательные насосы. Питание котлов водой должно быть надёжным. При снижении уровня воды ниже допустимых пределов кипятильные трубы могут оголиться и перегреться, что в свою очередь может привести к взрыву котла. Котлы с давлением выше 0,07 МПа с паропроизводительностью 2 т/ч и выше должны иметь автоматические регуляторы питания.

Источник: https://MirZnanii.com/a/322699/kotelnye-i-ikh-oborudovanie

Вспомогательное оборудование котельной дутьевые устройства

Топливо и котельные установки

Воздух, необходимый для горения топлива, поступая в топку, преодолевает сопротивление колосниковой решетки, слоя шлака и топлива, а при камерном сжигании топлива — сопротивление горелок.

В целях создания более благоприятных условий для ор­ганизованного и интенсивного горения топлива в современных установках воздух подается в топку принудительно при помощи дутьевых устройств.

С этой целью применяются: паро­вые и вентиляторные дутьевые устройства.

Как уже упоминалось ранее, паровое дутье осуществляется посредством засасывания и нагнетания воздуха за счет кинети­ческой энергии струи пара, вытекающего из сопла парового эжектора.

Паровое дутье полезно также при растопках котла и после чистки топки, когда требуется создать на решетке слой пористого шлака.

Однако использование парового дутья неэкономично, так как оно связано с расходом значительного количества пара, состав­ляющего до 3—5% от паропроизводительности котла. Поэтому всегда следует отдавать предпочтение вентиляторным дутьевым устройствам, имея простые пародутьевые приборы в качестве ре­зервных, а также на случай их комбинированного использования совместно с вентиляторным дутьем.

Установка для искусственного дутья состоит из вентиляторных агрегатов и воздуховодов, разводящих воздух в топки котлов. Обычно отопительно-производственная котельная снабжается не менее чем двумя дутьевыми вентиляторами, каждый из которых должен обладать возможностью работы с полными расчетными напором и производительностью. Один из этих вентиляторов обычно находится в резерве.

Котельные агрегаты, имеющие паропроизводительность свыше 4 т/час», целесообразно оборудовать индивидуальными дутье­выми устройствами. При наличии воздухоподогревателей дутье­вые вентиляторы следует располагать на холодной стороне воз­духоподогревателей для того, чтобы при их помощи воздух на­гнетался через воздухоподогреватели в топки.

Расчет дутьевой установки производится с целью выбора на­пора и производительности дутьевого вентилятора и определения сечений воздуховодов, подающих воздух от вентиляторов к топ­кам паровых котлов.

Производительность вентилятора подсчитывается по формуле:

273 -4- I

Увент = Кпр вм3кс “Л • м&[час, (87)

Где: tв—температура воздуха, подаваемого вентилятором, в °С;

Ъ0—теоретическое количество воздуха, минимально необ­ходимое для сжигания 1 кг топлива, в нм31кг, опре­деляемое по формулам (14), (15) и (16); о. т—коэффициент избытка воздуха в топке, принимаемый по данным табл. 9;

В„акс—максимальный расход топлива в кг/час;

Кпр — коэффициент запаса по производительности, который обычно принимается:

Полный напор дутьевого вентилятора должен быть равен:

Иеент = 1

Источник: https://msd.com.ua/toplivo-i-kotelnye-ustanovki/vspomogatelnoe-oborudovanie-kotelnoj-dutevye-ustrojstva/

открытая библиотека учебной информации

Тепловая схема котельной с паровыми и водогрейными котлами

Тепловая схема котельной с паровыми котлами

Тепловая схема котельной с водогрейными котлами

Классификация котельных

Тема 4.1. Тепловые схемы и компоновка оборудования котельных

Классификация котельных в зависимости от назначения и состава оборудования. Тепловые схемы котельных с паровыми, водогрейными и пароводогрейными котлами. Основное и вспомогательное оборудование производственных и отопительных котельных. Типовые компоновки котельных на газомазутном топливе.

Котельные представляют сложное техническое сооружение, состоящее из котельного агрегата и вспомогательного оборудования, и предназначенное для производства пара или горячей воды, или того и другого одновременно. По своему назначению котельные установки делятся на:

Þ энергетические – вырабатывающие пар для получения электроэнергии;

Þ производственно-отопительные – вырабатывающие пар на технологию и теплоснабжение;

Þ отопительные – вырабатывающие воду на теплоснабжение;

Þ смешанные – вырабатывающие пар на энергетику, технологию и теплоснабжение.

Котельные с водогрейными котлами могут сооружаться для отпуска теплоты только в виде горячей воды при сжигании твердого, газообразного и жидкого топлива. Жидкое топливо обычно поступает в автоцистернах, ᴛ.ᴇ. в разогретом состоянии.

Надежность и экономичность водогрейных котлов зависит от постоянства расхода воды через них, который не должен снижаться относительно установленного заводом-изготовителœем.

Во избежание низкотемпературной и сернокислотной коррозии конвективных поверхностей нагрева температура воды на входе в котел при сжигании топлив, не содержащих серу, должна быть не менее 60 оС, малосœернистых топлив не менее 70 оС и высокосœернистых топлив не менее 110 оС.

Рисунок 4.1 – Тепловая схема котельной с водогрейными котлами:

1 – водогрейный котел; 2 – сетевой насос; 3 – насос сырой воды; 4 – подогреватель сырой воды; 5 – химводоочистка; 6 – подпиточный насос; 7 – бак деаэрированной воды; 8 – охладитель деаэрированной воды; 9 – подогреватель химически очищенной воды; 10 – деаэратор; 11 – охладитель пара; 12 – рециркуляционный насос.

Для повышения температуры воды на входе в водогрейный котел при температурах воды ниже указанных устанавливается рециркуляционный насос.

В котельных с водогрейными котлами часто устанавливаются вакуумные деаэраторы. При этом вакуумные деаэраторы требуют при эксплуатации тщательного надзора, в связи с этим в ряде котельных предпочитают устанавливать деаэраторы атмосферного типа.

Тепловая схема котельной с водогрейными котлами, работающей на закрытую систему теплоснабжения, представлена на рисунке 4.1.

Насос сырой воды 3 подает воду в подогреватель сырой воды 4, где она нагревается за счет теплоты горячей воды. Подогретая вода направляется в химводоочистку 5.

Перед поступлением в деаэратор часть химически очищенной воды проходит охладитель пара деаэратора 11.

Далее питательная вода вместе с обратной сетевой подается в котел, где нагревается до крайне важной температуры. Из котла вода поступает на отопление и технологические процессы.

Отпуск пара технологическим потребителям часто производится от котельных, называемых производственными. Эти котельные обычно вырабатывают насыщенный или слабо перегретый пар с давлением до 1,4 или 2,4 МПа.

Приготовление горячей воды производится в сетевых подогревателях, устанавливаемых в котельной.

Принципиальная тепловая схема производственной котельной с отпуском небольшого количества теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в закрытую систему теплоснабжения показана на рисунке 4.2.

Насос сырой воды подает воду в охладитель продувочной воды, где она нагревается за счет теплоты продувочной воды. Затем сырая вода подогревается до 20 – 30 оС в пароводяном подогревателœе сырой воды и направляется в химводоочистку.

Рисунок 4.2 – Тепловая схема производственной котельной с паровыми котлами:

Химически очищенная вода направляется в охладитель деаэрированной воды и подогревается до определœенной температуры. Дальнейший подогрев химически очищенной воды осуществляется в подогревателœе паром. Перед поступлением в деаэратор часть химически очищенной воды проходит через охладитель пара деаэратора.

Подогрев сетевой воды производится паром в последовательно включенных двух сетевых подогревателях. Конденсат от всœех подогревателœей направляется в деаэратор, в который также поступает конденсат, возвращаемый внешними потребителями пара.

Подогрев воды в атмосферном деаэраторе производится паром от котлов и паром из расширителя непрерывной продувки. Непрерывная продувка от котлов используется в расширителœе, где котловая вода вследствие снижения давления частично испаряется.

В котельной с паровыми котлами независимо от тепловой схемы использование теплоты непрерывной продувки котлов является обязательным. Использованная в охладителœе продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец.

Деаэрированная вода с температурой около 104 оС питательным насосом подается в паровые котлы. Подпиточная вода для системы теплоснабжения забирается из того же деаэратора, охлаждаясь в охладителœе деаэрированной воды до 70 оС перед поступлением к подпиточному насосу.

Использование общего деаэратора для приготовления питательной и подпиточной воды возможно только для закрытых систем водоснабжения из-за малого расхода подпиточной воды в них.

В открытых системах теплоснабжения расход подпиточной воды значителœен, в связи с этим в котельной следует устанавливать два деаэратора: один для приготовления питательной воды, другой – подпиточной воды. В котельных с паровыми котлами чаще всœего устанавливают деаэраторы атмосферного типа.

При значительных расходах теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения и относительно малых расходах пара на технологические нужды обычно проектируются котельные с паровыми и водогрейными котлами. Строительство котельных с паровыми и водогрейными котлами экономически целœесообразно только при общей теплопроизводительности котельной более 50 МВт.

При разработке тепловой схемы котельной с паровыми и водогрейными котлами возможны два варианта:

1. Двухступенчатый подогрев сетевой воды. При этом вода подогревается сначала в пароводяных подогревателях, а затем в водогрейных котлах.

2. Одноступенчатый подогрев сетевой воды. При таком способе подогрева горячая вода вырабатывается водогрейными котлами, а пар – паровыми.

На рисунке 4.3 представлена принципиальная схема котельной с паровыми и водогрейными котлами, обеспечивающая одноступенчатый подогрев сетевой воды.

Связью между паровой и водогрейной частью котельной является химическая очистка питательной воды и паропроводы для обоих теплоносителœей (пар и горячая вода).

Так как котельная работает на открытую систему теплоснабжения, предусмотрена установка двух деаэраторов: одного для дегазации питательной воды, другого – для подпиточной воды. Оба деаэратора атмосферного типа.

Химически очищенная вода разветвляется на два направления: первое – подогреватель, охладитель пара, деаэратор питательной воды, второе – охладитель подпиточной воды.

Из деаэратора питательной воды питательным насосом вода подается в паровые котлы и на впрыск в РОУ.

Сетевой насос подает обратную воду в водогрейные котлы и затем нагретую – в подающую линию теплосœети.

Рисунок 4.3 – Тепловая схема котельной с паровыми и водогрейными котлами:

Вода из расширителя поступает в охладитель продувочной воды и сбрасывается в продувочный колодец (барботер).

Пар от паровых котлов частично направляется к технологическим потребителям, частично к РОУ, после которой используется на собственные нужды и подается потребителям, требующим давление 0,6 МПа. Непрерывная продувка от паровых котлов направляется в расширитель, где котловая вода из-за снижения частично испаряется. Пар из расширителя поступает в деаэратор питательной воды.

К вспомогательному оборудованию котельной относятся различные подогреватели, насосы, аккумуляторные баки (при открытой системе теплоснабжения), редукционные и редукционно-охладительные установки.

Вертикальные теплообменники применяются в крупных паровых котельных для подогрева сетевой воды.

Горизонтальные теплообменники применяются для подогрева сырой и химически очищенной воды.

В качестве теплоносителя в этих теплообменниках используется пар или горячая вода.

Применяемые схемы включения деаэраторов представлены на рисунке 4.4.

В котельных с водогрейными котлами часто устанавливаются вакуумные деаэраторы. При этом они требуют при эксплуатации тщательного надзора, в связи с этим в ряде котельных предпочитают устанавливать деаэраторы атмосферного типа.

На рисунке 4.4, а показан деаэратор, работающий при абсолютном давлении 0,03 МПа. Вакуум в нем создается водоструйным эжектором. Подпиточная вода после химводоочистки подогревается в водо-водяном подогревателœе горячей воды из прямой линии с температурой 130 – 150 оС. Температура воды после деаэратора 70 оС.

На рисунке 4.4, б показана схема деаэрации при давлении 0,12 МПа, ᴛ.ᴇ. выше атмосферного. При этом давлении температура воды в деаэраторе 104 оС. Передподачей в деаэратор химически очищенная вода предварительно подогревается в водо-водяном теплообменнике.

Рисунок 4.4 – Схемы включения деаэраторов:

а – вакуумного; б – атмосферного; в – атмосферного с охладителœем деаэрированной воды.

При приготовлении воды для нужд горячего водоснабжения в котельных, работающих на закрытую систему теплоснабжения, используются различные схемы присоединœения к системе теплоснабжения местных теплообменников. Сегодня применяются три схемы присоединœения местных теплообменников, показанные на рисунке 4.5.

На рисунке 4.4, в показана схема деаэрации подпиточной воды, в которой после деаэрационной колонки вода поступает в охладитель деаэрированной воды, подогревая химически очищенную воду. Затем химически очищенная вода направляется в теплообменник, установленный перед деаэратором. Температура воды после охладителя деаэрированной воды около 70 оС.

Выбор схемы присоединœения местных теплообменников горячего водоснабжения производится в зависимости от отношения максимального расхода теплоты на горячее водоснабжение QГ.В к максимальному расходу теплоты на отопление QО.

Рисунок 4.5 – Схемы присоединœения местных теплообменников:

а – параллельное; б – двухступенчатое последовательное; в – смешанное.

Читайте также

— Основное и вспомогательное оборудование котельных

Тепловая схема котельной с паровыми и водогрейными котлами Тепловая схема котельной с паровыми котлами Тепловая схема котельной с водогрейными котлами Классификация котельных Тема 4.1. Тепловые схемы и компоновка оборудования котельных Классификация… [читать подробенее]

Источник: https://oplib.ru/random/view/1182389