Scentralizowane zaopatrzenie w ciepło z dużych kotłowni. Eksploatacja systemów zaopatrzenia w ciepło i instalacji kotłowych Instalacja kotłowni w organizacji dostarczającej ciepło
4.1 Skład sekcji dokumentacji projektowej i wymagania dotyczące ich zawartości podano w.
4.2 Sprzęt i materiały użyte w projekcie, w przypadkach określonych w dokumentach z zakresu normalizacji, muszą posiadać certyfikaty zgodności z wymaganiami rosyjskich norm i standardów, a także pozwolenie Rostechnadzoru na ich użycie.
4.3 Projektując kotłownie z kotłami parowymi i gorącą wodą o ciśnieniu pary większym niż 0,07 MPa (0,7 kgf/cm 2) i temperaturze wody większej niż 115 ° C, należy przestrzegać odpowiednich norm i przepisów w zakresie bezpieczeństwa przemysłowego, a także dokumenty z zakresu normalizacji.
4.4 Projektowanie nowych i przebudowywanych kotłowni musi być realizowane zgodnie z opracowanymi i zatwierdzonymi w ustalony sposób schematami zaopatrzenia w ciepło lub z uzasadnieniami inwestycji budowlanych przyjętymi w planach i projektach planowania regionalnego, planach generalnych miast, miasteczek i obszarów wiejskich osiedli, projektów budownictwa mieszkaniowego, przemysłowego i mieszkaniowego, innych obszarów funkcjonalnych lub poszczególnych obiektów wymienionych w.
4.5 Niedozwolone jest projektowanie kotłowni, dla których rodzaj paliwa nie jest określony zgodnie z ustaloną procedurą. Rodzaj paliwa i jego klasyfikację (podstawowe, awaryjne, jeśli to konieczne) ustala się w porozumieniu z uprawnionymi władzami regionalnymi. Ilość i sposób dostawy należy uzgodnić z organizacjami dostarczającymi paliwo.
4.6 Kotłownie ze względu na ich przeznaczenie w systemie zaopatrzenia w ciepło dzielą się na:
- centrala w systemie ciepłowniczym;
- szczyty w scentralizowanym i zdecentralizowanym systemie zaopatrzenia w ciepło w oparciu o skojarzoną produkcję energii cieplnej i elektrycznej;
- autonomiczne zdecentralizowane systemy zaopatrzenia w ciepło.
4.7 ze względu na cel dzielą się na:
- ciepłownictwo – dostarczanie energii cieplnej do systemów grzewczych, wentylacyjnych, klimatyzacyjnych i zaopatrzenia w ciepłą wodę;
- ciepłownicze i przemysłowe - do dostarczania energii cieplnej do systemów ogrzewania, wentylacji, klimatyzacji, zaopatrzenia w ciepłą wodę, systemów zaopatrzenia w ciepło technologiczne;
- produkcja - w celu dostarczenia energii cieplnej do procesowych systemów zaopatrzenia w ciepło.
4.8 Kotłownie oparte na niezawodności dostaw energii cieplnej do odbiorców (zgodnie z SP 74.13330) dzielą się na kotłownie pierwszej i drugiej kategorii.
- kotłownie, które są jedynym źródłem energii cieplnej w systemie grzewczym;
- kotłownie dostarczające energię cieplną odbiorcom pierwszej i drugiej kategorii, którzy nie posiadają indywidualnych rezerwowych źródeł energii cieplnej. Listy konsumentów według kategorii są ustalane w przypisaniu projektu.
4.9 W kotłowniach z kotłami grzewczymi parowymi i parowo-wodnymi o łącznej mocy zainstalowanej cieplnej większej niż 10 MW, w celu zwiększenia niezawodności i efektywności energetycznej podczas studiów wykonalności, zaleca się instalowanie turbogeneratorów parowych małej mocy o napięciu 0,4 kV z parowymi turbinami przeciwprężnymi w celu zapewnienia pokrycia obciążeń elektrycznych na potrzeby własne kotłowni lub przedsiębiorstw, na których terenie się one znajdują. Para wylotowa za turbinami może być wykorzystywana: do zasilania odbiorców parą technologiczną, do podgrzewania wody w instalacjach grzewczych, na potrzeby własne kotłowni.
Projektowanie takich instalacji musi być wykonane zgodnie z.
W kotłowniach wodnych zasilanych paliwami ciekłymi i gazowymi dopuszczalne jest stosowanie do tych celów turbin gazowych lub jednostek wysokoprężnych.
Projektując obiekt elektroenergetyczny mający na celu wytwarzanie energii elektrycznej na potrzeby własne kotłowni i/lub przesyłanie jej do sieci, należy to wykonać zgodnie z pkt. Jeżeli do opracowania dokumentacji projektowej wymagania dotyczące niezawodności i bezpieczeństwa określone w dokumentach regulacyjnych są niewystarczające lub takie wymagania nie zostały ustalone, należy opracować i zatwierdzić specjalne warunki techniczne w określony sposób.
4.10 Aby dostarczać ciepło do budynków i budowli z kotłowni modułowych, powinna istnieć możliwość obsługi urządzeń kotłowni bez stałego personelu.
4.11 Szacunkową moc cieplną kotłowni ustala się jako sumę maksymalnego godzinowego zużycia energii cieplnej na potrzeby ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji, średniego godzinnego zużycia energii cieplnej na potrzeby zaopatrzenia w ciepłą wodę oraz zużycia energii cieplnej na cele technologiczne. Przy ustalaniu szacunkowej mocy cieplnej kotłowni należy uwzględnić również zużycie energii cieplnej na potrzeby własne kotłowni, straty w kotłowni i sieciach ciepłowniczych, biorąc pod uwagę efektywność energetyczną systemu.
4.12 Szacunkowe zużycie energii cieplnej na cele technologiczne należy przyjąć zgodnie z założeniami projektowymi. W takim przypadku należy uwzględnić możliwość wystąpienia rozbieżności w maksymalnym zużyciu energii cieplnej dla poszczególnych odbiorców.
4.13 Szacunkowe godzinowe zużycie energii cieplnej na ogrzewanie, wentylację, klimatyzację i zaopatrzenie w ciepłą wodę należy przyjąć zgodnie z projektem, w przypadku braku takich danych - określić według SP 74.13330, a także zgodnie z zaleceniami.
4.14 Należy dobrać liczbę i wydajność kotłów zainstalowanych w kotłowni, zapewniając:
- produktywność projektowa (moc cieplna kotłowni zgodnie z 4.11);
- stabilna praca kotłów przy minimalnym dopuszczalnym obciążeniu w sezonie ciepłym.
Jeżeli kocioł o najwyższej wydajności w kotłowniach pierwszej kategorii ulegnie awarii, pozostałe kotły muszą zapewnić dostawę energii cieplnej odbiorcom pierwszej kategorii:
- dla systemów zaopatrzenia w ciepło technologiczne i wentylacji – w ilości ustalonej na podstawie minimalnych dopuszczalnych obciążeń (niezależnie od temperatury powietrza zewnętrznego);
- na ogrzewanie i zaopatrzenie w ciepłą wodę - w ilości określonej przez reżim najzimniejszego miesiąca.
W przypadku awarii jednego kotła, niezależnie od kategorii kotłowni, ilość energii cieplnej dostarczanej odbiorcom drugiej kategorii musi być zapewniona zgodnie z wymaganiami SP 74.13330.
Liczbę kotłów zainstalowanych w kotłowniach i ich wydajność należy określić na podstawie obliczeń techniczno-ekonomicznych.
Kotłownie powinny przewidywać instalację co najmniej dwóch kotłów; w kotłowniach przemysłowych drugiej kategorii - instalacja jednego kotła.
4.15 W projektach kotłowni kotły, ekonomizery, nagrzewnice powietrza, turbiny przeciwprężne, turbiny gazowe i zespoły tłokowe gazowe z generatorami 0,4 kV, odpylacze i inne urządzenia dostarczone przez producentów należy stosować w modułowej konstrukcji przenośnej z pełną gotowością fabryczną i instalacyjną .
4.16 Projekty zespołów wyposażenia pomocniczego wraz z rurociągami, automatyką, regulacją, systemami alarmowymi i urządzeniami elektrycznymi o zwiększonej gotowości fabrycznej opracowywane są według zamówień i zadań organizacji instalacyjnych.
4.17 Otwarta instalacja urządzeń w różnych strefach klimatycznych jest możliwa, jeśli jest to dozwolone w instrukcjach producentów i spełnia wymagania dotyczące charakterystyki hałasu określone w SP 51.13330 i.
4.18 Rozplanowanie i rozmieszczenie urządzeń technologicznych kotłowni musi zapewniać:
- warunki mechanizacji prac naprawczych;
- możliwość wykorzystania mechanizmów i urządzeń do podnoszenia i transportu podłogi podczas prac naprawczych.
Do naprawy zespołów urządzeń i rurociągów o masie większej niż 50 kg należy z reguły zapewnić urządzenia do podnoszenia zapasów. W przypadku braku możliwości zastosowania urządzeń do podnoszenia inwentarza należy zapewnić stacjonarne urządzenia podnoszące (wciągniki, wciągniki, suwnice i suwnice).
4.19 W kotłowniach, zgodnie z przeznaczeniem projektowym, należy przewidzieć pomieszczenia remontowe lub pomieszczenia do wykonywania prac remontowych. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę możliwość wykonania prac naprawczych na określonym sprzęcie przez odpowiednie służby przedsiębiorstw przemysłowych lub wyspecjalizowanych organizacji.
4.20 Główne rozwiązania techniczne przyjęte w projekcie muszą zapewniać:
- niezawodność i bezpieczeństwo pracy urządzeń;
- maksymalna efektywność energetyczna kotłowni;
- ekonomicznie uzasadnione koszty budowy, eksploatacji i remontów;
- wymogi ochrony pracy;
- wymagane warunki sanitarne i bytowe dla personelu obsługującego i konserwującego;
- wymagania ochrony środowiska.
4.21 Izolację termiczną wyposażenia kotłowni, rurociągów, armatury, kanałów gazowych, kanałów powietrznych i rur pyłowych należy zapewnić z uwzględnieniem wymagań SP 60.13330 i SP 61.13330.
W tej samej sekcji:
Wstęp | 1 obszar zastosowania |
2. Odniesienia normatywne | 3. Terminy i definicje |
4. Postanowienia ogólne | 5. Plan generalny i transport |
6. Rozwiązania w zakresie planowania i projektowania przestrzeni |
Kotłownia służy do wytwarzania pary o określonych parametrach dla silników parowych (turbiny, silniki tłokowe), a także na potrzeby produkcyjne lub grzewcze. W zależności od przeznaczenia instalacje kotłowe mogą być energetyczne (obsługa elektrowni), przemysłowe, ciepłownicze i ciepłownicze. Przeznaczenie instalacji kotłowej determinuje jej wydajność i parametry wytwarzanej pary.
Początkową cieczą roboczą do wytworzenia pary w kotłowni jest woda, a początkowym nośnikiem energii jest paliwo. Ciepło powstające podczas spalania paliwa przekazywane jest poprzez metalowe powierzchnie wymienników ciepła do wody i pary. Głównymi elementami procesu wytwarzania pary w kotłowniach jest spalanie paliwa, wymiana ciepła pomiędzy produktami spalania a cieczą roboczą oraz powstawanie pary.
Instalacja kotła składa się z zespołów kotłowych i urządzeń pomocniczych.
Rysunek 1. Instalacja kotła: 1 - wózek do dostarczania paliwa; 2 - metalowy grill; 3 - bunkier paliwowy; 4 - mechanizm dostarczania paliwa do paleniska; 5 - ruszt; 6 - palenisko; 7 - kocioł parowy z pionową rurą wodną; 8 - przegrzewacz pary; 9 - linia pary nasyconej; 10 – linia pary przegrzanej; 11 - odpylacz; 12 - oszczędzacz wody; 13 - rurociąg wody zasilającej; 14 - nagrzewnica powietrza; 15 - wentylator dmuchawy; 16 - pompa zasilająca; 17- komin; 18 - piorunochron; 19 - prefabrykowany wieprz; 20 - świnie z innych kotłów; 21 - obrotowy zawór kontroli ciągu; 22 - bunkier na popiół; 23 – bunkier żużlowy; 24 - wózek do usuwania żużla i popiołu
Główne elementy wyposażenia instalacji kotła (ryc. 1) obejmują:
kocioł parowy 7 - zamknięty aparat wymiany ciepła ogrzewany spalinami, służący do wytwarzania pary nasyconej o ciśnieniu większym niż 1 MPa, stosowany poza samym aparatem;
palenisko 6 jest urządzeniem spalającym paliwo, w którym podczas spalania paliwa uwalniane jest ciepło;
przegrzewacz pary 8 - wymiennik ciepła ogrzewany spalinami, przeznaczony do przegrzania pary nasyconej;
ekonomizer 12 - wymiennik ciepła służący do podgrzewania wody zasilającej (przed jej wejściem do kotła) poprzez wykorzystanie ciepła produktów spalania;
nagrzewnica powietrza 14 - wymiennik ciepła służący do podgrzewania powietrza (zanim trafi ono do urządzenia spalającego) poprzez wykorzystanie ciepła produktów spalania.
Zespół głównych elementów wymienionych powyżej urządzeń tworzy zespół kotłowy (w skrócie zespół kotłowy).
Do elementów pomocniczych wyposażenia instalacji kotłowej zalicza się:
zespół trakcyjny zasysający spaliny z kanałów spalin bloków kotłowych i wyrzucający je przez komin 17 do atmosfery;
zespół nadmuchowy, którym jest wentylator 15, który wtłacza powietrze przez kanały powietrzne do paleniska;
zespół zasilający składający się z pomp zasilających 16 i rurociągów przeznaczonych do zasilania kotłów wodą;
stacja uzdatniania wody przeznaczona do chemicznego oczyszczania wody zasilającej (nie pokazana na rys. 1);
rurociągi parowe - rurociągi stalowe odpowiednio 9 i 10 do transportu pary odpowiednio pomiędzy elementami kotłów i z kotłów do odbiorców;
urządzenie podające paliwo (wózek) 1 - do dostarczania paliwa z magazynu paliwa do kotłowni;
bunkier paliwowy 3 (magazyn paliwa) - w celu utworzenia pewnego zapasu paliwa w kotłowni;
urządzenie odpopielające (elementy 22...24) - do usuwania popiołów i żużli z kotłów oraz transportu ich z kotłowni na składowiska;
urządzenie do zbierania popiołu - urządzenia 11 służące do zbierania popiołów lotnych ze spalin na ich wylocie z kotłów w celu zwalczania zanieczyszczenia środowiska cząstkami popiołu wyrzucanymi z kominów.
Wydajność instalacji kotłowej jest sumą wydajności pary poszczególnych kotłów wchodzących w jej skład.
Produkcja pary w kotle to ilość pary (w tonach lub kilogramach) wytwarzana przez kocioł w jednostce czasu. Parametr ten jest oznaczony literą D i jest mierzony w t/h, kg/h lub kg/s.
Ważną cechą kotła jest jego powierzchnia grzewcza F, mierzona w metrach kwadratowych (m2).
Powierzchnia grzewcza kotła to obszar wszystkich powierzchni ścian metalowych, przemywany z jednej strony gorącymi gazami, a z drugiej cieczą roboczą (wodą lub mieszaniną pary wodnej). Powierzchnię grzewczą oblicza się najczęściej od strony ogrzewanej gazami.
Powierzchnię grzewczą, która odbiera ciepło głównie w wyniku promieniowania płomienia lub płonącej warstwy paliwa, nazywamy promieniowaniem. Powierzchnie grzewcze radiacyjne, które odbierają ciepło wyłącznie w wyniku promieniowania w palenisku, nazywane są ekranami przeciwpożarowymi. Powierzchnię grzewczą, na którą ciepło oddawane jest głównie w wyniku kontaktu z tą powierzchnią gorących poruszających się gazów, nazywamy konwekcyjną.
Kotły wodne instalowane są w elektrowniach cieplnych w celu pokrycia szczytowych obciążeń w systemach ciepłowniczych, a także w kotłowniach osiedlowych i zakładowych jako główne źródła ciepła w systemach ciepłowniczych. Kotły to urządzenia o przepływie bezpośrednim, które bezpośrednio podgrzewają wodę krążącą w sieciach ciepłowniczych. W trybie szczytowym woda sieciowa podgrzewana jest do temperatury od 104 do 150°C, a w trybie głównym – od 70 do 150°C.
Do zaopatrzenia w ciepło poszczególnych budynków gospodarczych lub ich grup produkowane są żeliwne kotły segmentowe, których parametry techniczne podano w tabeli. 1. Maksymalne ciśnienie robocze w takich kotłach wynosi 0,6 MPa, temperatura wody do 115°C. Kotły pracują na węglu kamiennym i antracytie. Po wyposażeniu kotłów w odpowiednie urządzenia spalające paliwo, można stosować gazy ziemne i olej opałowy, co zwiększa w tych przypadkach moc cieplną kotłów.
Charakterystyka techniczna żeliwnych kotłów segmentowych na gorącą wodę GOST 10617-83
Typ kotła |
Powierzchnia grzewcza, m 2 |
Liczba sekcji |
Wymiary, mm |
Waga (kg |
||||||
antracyt |
węgiel |
Długość |
Szerokość |
Wysokość |
||||||
ekranowane |
prywatny |
ekranowane |
prywatny |
|||||||
„Uniwersalny-6M” |
||||||||||
„Energia-3M” |
||||||||||
„Mińsk-1” |
||||||||||
Notatki: 1 . W nawiasach podano warunkową powierzchnię grzewczą. 2 . Licznik wskazuje moc kotła przy pracy na węglu, mianownik przy pracy na gazie lub oleju opałowym.
W instalacjach grzewczych i zaopatrzenia w ciepłą wodę małych budynków stosuje się małe kotły wodne stalowe i żeliwne (tab. 2), zaprojektowane na ciśnienie robocze 0,2 MPa i temperaturę wody 90 °C.
Tabela 2. Charakterystyka techniczna małych kotłów
Typ kotła |
Powierzchnia grzewcza, m 2 |
Moc cieplna, kW, podczas spalania |
Liczba sekcji |
Wymiary, mm |
Waga (kg |
|||
płynne paliwo |
gazu ziemnego |
Długość |
Szerokość |
Wysokość |
||||
Stal KB (TS) |
||||||||
Żeliwny Puchar Świata-2 |
||||||||
Kotły autonomiczne i instalacje kotłowe. Instalacje sanitarne budynków warunkowo mogą obejmować kotłownie i generatory ciepła o mocy cieplnej od 3-20 kW do 3000 kW, które w ostatnim czasie nazwano autonomicznymi (w tym dachowymi i blokowymi - mobilnymi) oraz indywidualne generatory ciepła do mieszkań . Z reguły przeznaczone są do zaopatrzenia w ciepło oddzielnego obiektu (czasami niewielkiej grupy pobliskich obiektów) lub pojedynczego mieszkania lub domku.
Cechy projektowania i budowy autonomicznych kotłowni dla różnych typów obiektów cywilnych są różne. Reguluje je zbiór zasad SP 41-104-2000 „Projektowanie autonomicznych źródeł zaopatrzenia w ciepło”.
Ze względu na położenie w przestrzeni kotłownie autonomiczne dzielą się na: wolnostojące, przymocowane do budynków w innym celu, wbudowane w budynki w innym celu, niezależnie od piętra umieszczenia, montowane na dachu. Moc cieplna kotłowni wbudowanej, dobudowanej i dachowej nie powinna przekraczać zapotrzebowania cieplnego budynku, dla którego ma ona dostarczać ciepło.
W niektórych przypadkach, po odpowiednim studium wykonalności, możliwe jest wykorzystanie wbudowanej, dobudowanej lub zamontowanej na dachu autonomicznej kotłowni do zaopatrzenia w ciepło kilku budynków, jeżeli obciążenie cieplne dodatkowych odbiorców nie przekracza 100% ciepła obciążenie głównego budynku. Ale jednocześnie całkowita moc cieplna autonomicznej kotłowni nie powinna przekraczać następujących wartości: 3,0 MW - dla kotłowni dachowej i zabudowanej z kotłami na paliwa ciekłe i gazowe; 1,5 MW - dla kotłowni zabudowanej z kotłami na paliwo stałe. Całkowita moc cieplna dołączone kotłownie bez limitu.
Do budynków produkcyjnych przedsiębiorstw przemysłowych i rolniczych dozwolone jest projektowanie i budowa kotłowni wolnostojących, wbudowanych i dachowych. Do kotłowni, przyłączony w przypadku budynków o określonym przeznaczeniu całkowita moc cieplna zainstalowanych kotłów, jednostkowa wydajność każdego kotła i parametry chłodziwa nie są znormalizowane.
Do kotłowni, wbudowany w budynkach produkcyjnych przedsiębiorstw przemysłowych przy zastosowaniu kotłów o ciśnieniu pary do 0,07 MPa (0,7 kgf/cm2) i temperaturze wody do 115 ° C moc cieplna kotłów nie jest znormalizowana.
Kotłownie dachowe w budynkach produkcyjnych przedsiębiorstw przemysłowych dopuszcza się projektowanie kotłów o ciśnieniu pary do 0,07 MPa (0,7 kgf/cm2) i temperaturze wody do 115°C.
W budynkach mieszkalnych dozwolone jest instalowanie kotłowni dołączonych i dachowych stosowanie kotłów wodnych o temperaturze wody do 115°C, przy czym moc cieplna kotłowni nie powinna być większa niż 3,0 MW. Niedopuszczalne jest wbudowanie kotłowni w budynki mieszkalne wielomieszkaniowe.
Do budynków użyteczności publicznej, administracyjnych i mieszkalnych Dopuszcza się projektowanie kotłowni wbudowanych, przystawnych i dachowych przy zastosowaniu:
- - kotły wodne o temperaturze podgrzewania wody do 115°C;
- - kotły parowe o ciśnieniu pary nasyconej do 0,07 MPa (0,7 kgf/cm2), spełniające warunek (/- 100) Kt – temperatura pary nasyconej przy ciśnieniu roboczym, °C; V- objętość wody w kotle, m3.
Niedopuszczalne jest projektowanie kotłowni dachowych, wbudowanych i dobudowanych do budynków dziecięcych przedszkoli i placówek szkolnych, do budynków medycznych szpitali i przychodni z całodobowym pobytem pacjentów, do budynków mieszkalnych sanatoriów i obiektów rekreacyjnych. instytucje.
Możliwość zabudowy kotłowni dachowej na budynkach dowolnego przeznaczenia powyżej poziomu 26,5 m wymaga uzgodnienia z władzami terenowymi Państwowej Straży Pożarnej.
Obciążenia cieplne do obliczeń i doboru wyposażenia kotłowni należy zdefiniować dla trzech trybów:
maksimum - w projektowej temperaturze powietrza zewnętrznego (w najzimniejszym pięciodniowym okresie);
średnia - przy średniej temperaturze zewnętrznej w najzimniejszym miesiącu;
Wskazane temperatury projektowe powietrza zewnętrznego są akceptowane zgodnie z SNiP 23-01-99* i SNiP 41-01-2003.
Wydajność projektową kotłowni określa się na podstawie sumy zużycia ciepła na ogrzewanie i wentylację maksymalnie
tryb mały (maksymalne obciążenia cieplne) i obciążenia cieplne do zaopatrzenia w ciepłą wodę w trybie średnim oraz obciążenia projektowe do celów technologicznych w trybie średnim. Przy określaniu wydajności projektowej kotłowni należy uwzględnić również zużycie ciepła na potrzeby własne kotłowni, w tym ogrzewanie w kotłowni.
Maksymalne obciążenia cieplne dla ogrzewania (? 0П1ах, wentylacja (?„ maksymalne i średnie obciążenia cieplne dla zaopatrzenia w ciepłą wodę ?) To Budynki mieszkalne, użyteczności publicznej i przemysłowe należy odbierać według odpowiednich projektów.
Schematy technologiczne i rozmieszczenie urządzeń kotłowni musi zapewniać: optymalną mechanizację i automatyzację procesów technologicznych, bezpieczną i wygodną obsługę urządzeń; najkrótszy czas komunikacji; optymalne warunki mechanizacji prac naprawczych; bezpieczna eksploatacja bez stałego personelu konserwacyjnego poprzez automatyzację procesów technologicznych poszczególnych kotłowni.
Na ryc. Rysunek 1.19 przedstawia przybliżony schemat technologiczny autonomicznych źródeł zaopatrzenia w ciepło.
Woda nagrzana w kotle (obieg pierwotny) trafia do podgrzewaczy, gdzie podgrzewa wodę z obiegu wtórnego wchodzącą do instalacji ogrzewania, wentylacji, klimatyzacji i ciepłej wody użytkowej, a następnie wraca do kotła. W tym schemacie obwód cyrkulacji wody w kotłach jest hydraulicznie odizolowany od obwodów cyrkulacji systemów abonenckich, co pozwala zabezpieczyć kotły przed uzupełnieniem ich wodą niskiej jakości w przypadku wycieków, a w niektórych przypadkach całkowicie zrezygnować z uzdatniania wody i zapewnić niezawodną, pozbawioną kamienia pracę kotłów.
Miejsca napraw nie są przewidziane w kotłowniach autonomicznych i dachowych. Naprawy urządzeń, osprzętu, urządzeń kontrolno-regulacyjnych muszą być wykonywane przez wyspecjalizowane organizacje posiadające odpowiednie uprawnienia, przy użyciu ich urządzeń dźwigowych i podstaw.
Wyposażenie autonomicznych kotłowni musi znajdować się w oddzielnym pomieszczeniu, niedostępnym dla osób nieupoważnionych.
W przypadku kotłowni autonomicznych wbudowanych i dołączonych przewidziano zamknięte magazyny na paliwo stałe lub płynne, zlokalizowane poza kotłownią i budynkiem, dla którego ma on dostarczać ciepło.
- -s^s
zbiornik wyrównawczy
wymiennik ciepła
zawór kontrolny
uzdatnianie wody na stacji
Ryż. 1.19. Schemat termohydrauliczny autonomicznej kotłowni (dachowej).
Wyposażenie autonomicznych źródeł zaopatrzenia w ciepło. Obecnie w krajowym przemyśle produkowane są kotły żeliwne i stalowe przeznaczone zarówno do spalania paliwa gazowego, płynnego kotłowego i paleniskowego, jak i do spalania warstwowego sortowanego paliwa stałego na rusztach i w stanie zawieszonym (wirowym, fluidalnym).
W razie potrzeby kotły na paliwo stałe można przestawić na spalanie paliw gazowych i ciekłych instalując na płycie czołowej odpowiednie urządzenia lub dysze spalające gaz oraz automatykę do nich.
Od małych rozmiarów żeliwne kotły segmentowe należy wspomnieć o kotłach najpopularniejszej marki KChM o różnych modyfikacjach. Kotły stalowe o małych gabarytach są produkowane przez wiele przedsiębiorstw zajmujących się budową maszyn różnych działów, głównie jako towary konsumpcyjne. W porównaniu do kotłów żeliwnych są mniej trwałe (żywotność kotłów żeliwnych wynosi do 20 lat, kotłów stalowych - 8-10 lat), ale są mniej metalochłonne i mniej pracochłonne w produkcji, oraz są nieco tańsze na rynku kotłów i urządzeń.
Kotły stalowe w całości spawane są bardziej gazoszczelne niż kotły żeliwne. Gładka powierzchnia kotłów stalowych zmniejsza ich zanieczyszczenie od strony gazowej podczas pracy, są one łatwiejsze w naprawie i konserwacji. Sprawność (efektywność) kotłów stalowych jest zbliżona do kotłów żeliwnych.
Oprócz kotłów domowych, w ostatnich latach na rynku kotłów i urządzeń pomocniczych do kotłów pojawiło się wiele kotłów firm zagranicznych, m.in. francuskich, niemieckich, angielskich, koreańskich, fińskich itp. Wszystkie wyróżniają się wysoką jakością wykonania, dobre urządzenia automatyki i sterowania oraz doskonały design. Ale ich ceny detaliczne, przy tych samych właściwościach termicznych, są 3-5 razy wyższe niż poziom cen rosyjskiego sprzętu, więc są mniej dostępne dla masowego nabywcy.
W autonomicznych zautomatyzowanych kotłowniach zaleca się stosowanie wysokosprawnych, w pełni fabrycznych kotłów z automatycznymi zespołami palnikowymi (ryc. 1.20). Z reguły sprawność kotła musi wynosić co najmniej 92%. Zaleca się dostarczanie powiększonych zespołów urządzeń i rurociągów, które łączy się w miejscu montażu. Liczba kotłów w kotłowni musi wynosić co najmniej 2.
![](https://i2.wp.com/studref.com/im/40/5240/917865-28.jpg)
Ryż. 1,20.
w Zvenigorodzie
W tabeli 1.7, 1.8 przedstawiają charakterystykę techniczną kotłów grzewczych do użytku komunalnego firmy ZIOSAB.
Do kotłowni dachowych i zabudowanych Zaleca się stosowanie kotłów modułowych o małych gabarytach. Konstrukcja kotłów powinna zapewniać łatwość obsługi technologicznej oraz szybką naprawę poszczególnych elementów i zespołów.
W kotłowniach należy stosować wodne, poziome, segmentowe podgrzewacze wody płaszczowo-rurowe i płytowe, włączane zgodnie z przeciwprądowym przepływem chłodziwa.
W kotłowniach parowych Należy stosować nagrzewnice parowo-wodne i pojemnościowe, wyposażone w zawory bezpieczeństwa po stronie podgrzewanego czynnika oraz urządzenia napowietrzające i spustowe.
Każdy nagrzewnica parowo-wodna musi być wyposażona w spust kondensatu lub regulator przelewowy do odprowadzania kondensatu, armaturę z zaworami odcinającymi do spuszczania powietrza i spuszczania wody oraz zawór bezpieczeństwa wykonany zgodnie z wymaganiami PB 10-115-96 Gosgortekhnadzor w Rosji.
Tabela 1.7
Główne parametry techniczne kotłów grzewczych ZIOSAB do użytku komunalnego
Nazwa kotła |
Przenikanie ciepła działalność, |
Waga (kg |
Wymiary DxSxW, mm |
ciśnienie |
temperatura wody na wylocie, °C |
Wodoodporność, kPa |
reakcja |
|
ZIOSAB-2000 |
||||||||
ZIOSAB-1000 |
||||||||
ZIOSAB-500 |
||||||||
Stavan-250 |
||||||||
Zostań-125 |
Tabela 1.8
Parametry emisyjne (gaz ziemny/LHT) kotłów ZIOSAB
Wydajność instalacji podgrzewania wody określa się na podstawie maksymalnego godzinowego zużycia ciepła na potrzeby ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji oraz obliczonego zużycia ciepła na potrzeby ciepłej wody użytkowej. Liczba podgrzewaczy wody musi wynosić co najmniej dwa dla każdego rodzaju obciążenia, a w przypadku awarii jednego z nich pozostałe muszą zapewniać dopływ ciepła w trybie najzimniejszego miesiąca (dla CWU - maksymalny przepływ godzinowy).
W kotłowniach zaleca się stosowanie pomp bezfundamentowych, których przepływ i ciśnienie określa się na podstawie obliczeń termohydraulicznych. Liczba pomp w obwodzie pierwotnym kotłowni powinna wynosić co najmniej dwie, z czego jedna jest rezerwowa. Dopuszczalne jest stosowanie pomp bliźniaczych. Pompy bezfundamentowe w systemach odbioru ciepła można instalować bez wspomagania (pompy rezerwowe przechowywane są w magazynie).
Biorąc pod uwagę niewielkie rozmiary autonomicznych źródeł zaopatrzenia w ciepło, liczba zaworów odcinających na rurociągach powinna być minimalna, niezbędna do zapewnienia niezawodnej i bezawaryjnej pracy. Miejsca montażu zaworów odcinających i regulacyjnych muszą być wyposażone w sztuczne oświetlenie.
Naczynia wzbiorcze muszą być wyposażone w zawory bezpieczeństwa, a na rurociągu zasilającym na wlocie (bezpośrednio za pierwszym zaworem) oraz na rurociągu powrotnym przed urządzeniami sterującymi, pompami można zainstalować nie więcej niż jeden filtr ściekowy (lub filtr ferromagnetyczny). , liczniki wody i ciepła.
Importowane kotłownie i kotłownie muszą posiadać towarzyszącą dokumentację w języku rosyjskim, w tym paszport techniczny, instrukcje uruchomienia i uruchomienia oraz konserwacji, zobowiązania gwarancyjne, adresy producentów, dostawców i działów serwisowych akredytowanych w Federacji Rosyjskiej.
W autonomicznych kotłowniach zasilanych paliwami ciekłymi i gazowymi konieczne jest zapewnienie łatwo usuwalnych (w przypadku wybuchu) konstrukcji zamykających w ilości 0,03 m 2 na 1 m 3 objętości pomieszczenia, w którym znajdują się kotły usytuowany.
Wodno-chemiczny tryb pracy autonomicznej kotłowni musi zapewniać działanie kotłów, urządzeń wykorzystujących ciepło i rurociągów bez uszkodzeń korozyjnych oraz osadzania się kamienia i szlamu na powierzchniach wewnętrznych. Technologię uzdatniania wody należy dobierać w zależności od wymagań dotyczących jakości wody zasilającej i kotłowej, wody do systemów grzewczych i zaopatrzenia w ciepłą wodę, jakości wody źródłowej oraz ilości i jakości odprowadzanych ścieków.
Dla kotłowni autonomicznych wbudowanych i dobudowanych na paliwo stałe lub płynne należy przewidzieć magazyn paliwa, zlokalizowany poza kotłownią i ogrzewanymi budynkami, o pojemności obliczonej na podstawie dobowego zużycia paliwa, w oparciu o warunki przechowywania, nie mniejszej niż: paliwo stałe - 7 dni; paliwo płynne - 5 dni.
Liczba zbiorników na paliwo ciekłe nie jest ujednolicona. Do przechowywania paliw stałych należy zapewnić zamknięty, nieogrzewany magazyn.
Systemy ogrzewania mieszkań. Rozwój stosunków rynkowych w naszym kraju powołał do życia systemy zaopatrzenia w ciepło mieszkanie po mieszkaniu. Systemy tego typu stosowane są także w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych, w tym także z wbudowanymi lokalami użyteczności publicznej. I tak w Niemczech przy budowie nowego i rekonstrukcji starych zasobów mieszkaniowych stosuje się przeważnie systemy zaopatrzenia w ciepło mieszkanie po mieszkaniu, co pozwala mieszkańcom na indywidualne korzystanie z generatorów ciepła, rozliczanie zasobów energii i płacenie jej dostawcom. W USA systemy tego typu rozwijają się już od czasów przedwojennych, z płatnością za dostawę ciepła poprzez automatyczne wrzutniki monet.
Zaopatrzenie w ciepło mieszkanie po mieszkaniu - dostarczanie ciepła do systemów ogrzewania, wentylacji i ciepłej wody użytkowej dla mieszkań w budynku mieszkalnym. System składa się z indywidualnego źródła ciepła - generatora ciepła, rurociągów doprowadzających ciepłą wodę z kranami, rurociągów grzewczych
urządzenia grzewcze i wymienniki ciepła systemów wentylacyjnych.
Jako źródła ciepła do ogrzewania mieszkań zaleca się stosowanie indywidualnych generatorów ciepła - w pełni fabrycznie gotowych zautomatyzowanych kotłów na różne rodzaje paliwa, w tym gaz ziemny, pracujących bez stałego personelu konserwacyjnego.
Do wielomieszkaniowych budynków mieszkalnych i wbudowanych obiektów użyteczności publicznej, generatory ciepła z zamknięta (szczelna) komora spalania, z automatycznym systemem bezpieczeństwa zapewniającym zatrzymanie dopływu paliwa w przypadku zaniku prądu, awarii układów zabezpieczających, zgaśnięcia płomienia palnika, spadku ciśnienia płynu chłodzącego poniżej maksymalnej dopuszczalnej wartości, po osiągnięciu maksymalnej dopuszczalnej temperatury płynu chłodzącego lub w przypadku naruszenia usuwania dymu (ryc. 1.21); z temperaturą płynu chłodzącego do 95°C; przy ciśnieniu chłodziwa do 1,0 MPa.
W mieszkaniach budynków mieszkalnych o wysokości do 5 pięter można używać generatory ciepła z otwartą komorą spalania do systemów zaopatrzenia w ciepłą wodę (szybkie przepływowe podgrzewacze wody - AGV, rys. 4.4, patrz rozdział 4).
![](https://i2.wp.com/studref.com/im/40/5240/917865-29.jpg)
Atmosferyczny palnik gazowy
Przepływowy wymiennik ciepła
Panel sterowania ze sterownikiem autodiagnostycznym
Ryż. 1.21. Budowa wewnętrzna kotła z atmosferą
palnik gazowy
W mieszkaniach źródła ciepła o łącznej mocy grzewczej do 35 kW można instalować w kuchniach, korytarzach, pomieszczeniach niemieszkalnych, a także w zabudowanych pomieszczeniach użyteczności publicznej - w pomieszczeniach niezamieszkanych na stałe.
Generatory ciepła o łącznej mocy grzewczej powyżej 35 kW należy umieścić w jednym, specjalnie do tego przeznaczonym pomieszczeniu. Całkowita moc grzewcza generatorów ciepła zainstalowanych w tym pomieszczeniu nie powinna przekraczać 100 kW. Schematy równoległego połączenia kilku kotłów tego samego typu nazywane są kaskadą.
Pobór powietrza niezbędnego do spalania paliwa musi odbywać się:
- - dla wytwornic ciepła z zamkniętymi komorami spalania kanałami powietrznymi bezpośrednio na zewnątrz budynku;
- - dla wytwornic ciepła z otwartymi komorami spalania - bezpośrednio z pomieszczenia, w którym są zainstalowane.
Oczywiste jest, że w przypadku zaopatrzenia w ciepło mieszkanie po mieszkaniu w budynkach wielokondygnacyjnych powstają dodatkowe wymagania dla konstrukcji budowlanych dotyczące instalacji kominów dla poszczególnych generatorów ciepła. Kominy mogą być również indywidualne lub zbiorowe. Komin musi mieć kierunek pionowy i nie posiadać zwężeń, zabrania się prowadzenia ich przez pomieszczenia mieszkalne.
Do komina zbiorczego można podłączyć wytwornice ciepła tego samego typu (np. z zamkniętą komorą spalania z wymuszonym oddymianiem), których moc cieplna różni się nie więcej niż o 30% mniej niż wytwornica o najwyższej mocy cieplnej . Do jednego komina zbiorczego należy podłączyć nie więcej niż 8 źródeł ciepła i nie więcej niż jeden generator ciepła na kondygnację.
Emisja produktów spalania powinna co do zasady odbywać się ponad dachem budynku. Dopuszcza się, w porozumieniu z organami Państwowego Nadzoru Sanitarno-Epidemiologicznego Rosji, odprowadzanie dymu przez ścianę budynku, przy czym odprowadzanie dymu powinno odbywać się poza wymiarami loggii, balkonów, tarasów, werand itp.
Instalacja wentylacyjna w pomieszczeniach wyposażonych w źródła ciepła musi zapewniać standardowy współczynnik wymiany powietrza, nie mniejszy jednak niż 1 wymianę na godzinę.
Umieszczając źródło ciepła w pomieszczeniach użyteczności publicznej, należy przewidzieć instalację systemu kontroli gazu z automatycznym odcięciem dopływu gazu do źródła ciepła w przypadku osiągnięcia niebezpiecznego stężenia gazu w powietrzu - powyżej 10% dolnego stężenie graniczne rozprzestrzeniania się płomienia gazu ziemnego.
Konserwacja i naprawa generatorów ciepła, gazociągów, kominów i kanałów powietrznych do wlotu powietrza zewnętrznego muszą być przeprowadzane przez wyspecjalizowane organizacje posiadające własną służbę ratowniczą.
PRZEDMOWA
„Gaz jest bezpieczny tylko przy technicznie sprawnym użytkowaniu
gaz wyposażenie kotłowni.
Instrukcja szkolenia operatora zawiera podstawowe informacje o kotłowni wodnej gorącej zasilanej paliwem gazowym (płynnym) oraz zawiera schematy ideowe kotłowni i systemów zaopatrzenia w ciepło obiektów przemysłowych. W instrukcji znajdują się także:
- przedstawiono podstawowe informacje z zakresu ciepłownictwa, hydrauliki i aerodynamiki;
- dostarcza informacji o paliwach energetycznych i organizacji ich spalania;
- poruszane są zagadnienia związane z przygotowaniem wody do kotłów ciepłej wody i sieci ciepłowniczych;
- rozważono projekt kotłów wodnych i urządzeń pomocniczych kotłowni zgazowanych;
- Przedstawiono schematy zasilania gazem kotłowni;
- podano opis szeregu przyrządów kontrolno-pomiarowych oraz obwodów automatyki sterującej i bezpieczeństwa;
- dużą wagę przywiązuje się do eksploatacji kotłów i urządzeń pomocniczych;
- rozważono zagadnienia zapobiegania wypadkom kotłów i urządzeń pomocniczych, udzielania pierwszej pomocy ofiarom wypadku;
- Podano podstawowe informacje dotyczące organizacji efektywnego wykorzystania zasobów ciepła i energii.
Niniejsza instrukcja szkolenia operatora przeznaczona jest do przekwalifikowania, szkolenia w zawodach pokrewnych i zaawansowanego szkolenia operatorów kotłowni gazowych, a także może być przydatna: dla studentów i studentów specjalności „Zaopatrzenie w ciepło i gaz” oraz operacyjnego personelu dyspozytorskiego przy organizacji usługi spedycyjnej do obsługi zautomatyzowanych kotłowni. W większym stopniu materiał prezentowany jest dla kotłowni ciepłowodnych o wydajności do 5 Gcal z kotłami gazowo-rurowymi typu „Turboterm”.
Przedmowa |
2 |
Wstęp |
5 |
ROZDZIAŁ 1. Schematy ideowe kotłowni i systemów zaopatrzenia w ciepło |
8 |
1.3. Metody przyłączania odbiorców do sieci ciepłowniczej 1.4. Wykres temperatury wysokiej jakości regulacji obciążenia grzewczego 1,5. Wykres piezometryczny |
|
ROZDZIAŁ 2. Podstawowe wiadomości z zakresu inżynierii cieplnej, hydrauliki i aerodynamiki |
18 |
2.1. Pojęcie chłodziwa i jego parametry 2.2. Woda, para wodna i ich właściwości 2.3. Główne metody wymiany ciepła: promieniowanie, przewodność cieplna, konwekcja. Współczynnik przenikania ciepła, czynniki na niego wpływające |
|
ROZDZIAŁ 3. Właściwości paliwo energetyczne i jego spalanie |
24 |
3.1. Ogólna charakterystyka paliwa energetycznego 3.2. Spalanie paliw gazowych i ciekłych (diesel). 3.3. Urządzenia z palnikami gazowymi 3.4. Warunki stabilnej pracy palników 3.5. Wymagania „Zasad projektowania i bezpiecznej eksploatacji kotłów parowych i gorącowodnych” dla urządzeń palnikowych |
|
ROZDZIAŁ 4. Uzdatnianie wody i reżimy chemiczne wody w kotle i sieciach ciepłowniczych |
39 |
4.1. Normy jakości wody paszowej, uzupełniającej i sieciowej 4.2. Właściwości fizykochemiczne wody naturalnej 4.3. Korozja powierzchni grzewczych kotłów 4.4. Metody i schematy uzdatniania wody 4,5. Odpowietrzanie zmiękczonej wody 4.6. Złożona-metryczna (trylometryczna) metoda określania twardości wody 4.7. Awarie w pracy urządzeń do uzdatniania wody i sposoby ich usuwania 4.8. Graficzna interpretacja procesu kationizacji sodu |
|
ROZDZIAŁ 5. Budowa kotłów parowych i gorącej wody. Urządzenia pomocnicze kotłowni |
49 |
5.1. Budowa i zasada działania kotłów parowych i gorącej wody 5.2. Stalowe kotły wodno-płomieniowe płomienicowo-dymowe do spalania paliw gazowych 5.3. Schematy dopływu powietrza i usuwania produktów spalania 5.4. Zawory kotłowe (odcinające, sterujące, bezpieczeństwa) 5.5. Urządzenia pomocnicze do kotłów parowych i gorącej wody 5.6. Zestaw kotłów parowych i gorącej wody 5.7. Czyszczenie wewnętrzne i zewnętrzne powierzchni grzewczych kotłów parowych i wodnych, ekonomizerów wody 5.8. Automatyka oprzyrządowania i bezpieczeństwa kotła |
|
ROZDZIAŁ 6. Gazociągi i urządzenia gazowe kotłowni |
69 |
6.1. Klasyfikacja gazociągów ze względu na przeznaczenie i ciśnienie 6.2. Schematy zaopatrzenia w gaz dla kotłowni 6.3. Punkty kontroli gazu szczelinowania hydraulicznego (GRU), cel i główne elementy 6.4. Eksploatacja punktów kontroli gazu stacji szczelinowania gazu (GRU) kotłowni 6,5. Wymagania „Zasad bezpieczeństwa w gazownictwie” |
|
ROZDZIAŁ 7. Automatyka kotłowni |
85 |
7.1. Automatyczne pomiary i kontrola 7.2. Alarm automatyczny (technologiczny). 7.3. Automatyczna kontrola 7.4. Automatyczne sterowanie kotłami ciepłej wody 7,5. Automatyczna ochrona 7.6. Zestaw sterujący KSU-1-G |
|
ROZDZIAŁ 8. Eksploatacja kotłowni |
103 |
8.1. Organizacja pracy operatora 8.2. Schemat działania rurociągów kotłowni przewoźnej 8.3. Schemat pracy kotła wodnego typu Turbotherm wyposażonego w palnik typu Weishaupt 8.4. Instrukcja obsługi kotłowni przewoźnej (TC) z kotłami typu „Turboterm”. 8,5. Wymaganie „Zasady projektowania i bezpiecznej eksploatacji kotłów parowych i gorącej wody” |
|
ROZDZIAŁ 9. Wypadki w kotłowniach. Działania personelu mające na celu zapobieganie awariom kotła |
124 |
9.1. Postanowienia ogólne. Przyczyny wypadków w kotłowniach 9.2. Działanie operatora w sytuacjach awaryjnych 9.3. Praca niebezpieczna dla gazów. Pracować zgodnie z zezwoleniem i zatwierdzonymi instrukcjami 9.4. Wymóg bezpieczeństwa przeciwpożarowego 9,5. Indywidualne środki ochrony 9.6.Udzielenie pierwszej pomocy ofiarom wypadku |
|
ROZDZIAŁ 10. Organizacja efektywnego wykorzystania zasobów ciepła i energii |
140 |
10.1. Bilans cieplny i sprawność kotła. Mapa pracy kotła 10.2. Racjonowanie zużycia paliwa 10.3. Określenie kosztu wytworzonego (dostarczonego) ciepła |
|
Bibliografia |
144 |
Zapisując się na Zestaw Materiałów Szkoleniowo-Metodologicznych dla Operatora Kotłowni, Książkę „Definicja wiedzy” otrzymasz gratis. Test na operatora kotłowni.” A w przyszłości otrzymasz ode mnie zarówno bezpłatne, jak i płatne materiały informacyjne.
WSTĘP
Nowoczesna technologia kotłów o małej i średniej wydajności rozwija się w następujących kierunkach:
- zwiększenie efektywności energetycznej poprzez kompleksową redukcję strat ciepła i maksymalne wykorzystanie potencjału energetycznego paliwa;
- zmniejszenie gabarytów kotła poprzez intensyfikację procesu spalania paliwa i wymiany ciepła w palenisku i powierzchniach grzewczych;
- redukcja szkodliwych emisji toksycznych (CO, NOx, SOv);
- zwiększenie niezawodności zespołu kotłowego.
Nową technologię spalania wdraża się m.in. w kotłach ze spalaniem pulsacyjnym. Komora spalania takiego kotła jest systemem akustycznym o wysokim stopniu turbulizacji spalin. W komorze spalania kotłów ze spalaniem pulsacyjnym nie ma palników, a co za tym idzie, pochodni. Dopływ gazu i powietrza odbywa się okresowo z częstotliwością około 50 razy na sekundę poprzez specjalne zawory pulsacyjne, a proces spalania zachodzi w całej objętości spalania. Podczas spalania paliwa w palenisku wzrasta ciśnienie, zwiększa się szybkość produktów spalania, co prowadzi do znacznej intensyfikacji procesu wymiany ciepła, możliwości zmniejszenia gabarytów i masy kotła oraz braku konieczności stosowania nieporęczne i drogie kominy. Praca takich kotłów charakteryzuje się niską emisją CO i N0x. Sprawność takich kotłów sięga 96 %.
Próżniowy kocioł do podgrzewania wody japońskiej firmy Takuma to szczelny pojemnik wypełniony odpowiednią ilością dobrze oczyszczonej wody. Palenisko kotła to rura ogniowa umieszczona poniżej poziomu cieczy. Nad poziomem wody w przestrzeni parowej zainstalowane są dwa wymienniki ciepła, z których jeden wchodzi w skład obiegu grzewczego, a drugi pracuje w systemie zaopatrzenia w ciepłą wodę. Dzięki automatycznie utrzymywanej w kotle niewielkiej próżni woda wrze w nim w temperaturze poniżej 100 o C. Po odparowaniu skrapla się na wymiennikach ciepła i następnie spływa z powrotem. Oczyszczona woda nie jest nigdzie odprowadzana z urządzenia, a zapewnienie wymaganej ilości nie jest trudne. W ten sposób wyeliminowano problem chemicznego przygotowania wody kotłowej, której jakość jest niezbędnym warunkiem niezawodnej i długotrwałej pracy bloku kotłowego.
Kotły grzewcze amerykańskiej firmy Teledyne Laars to instalacje wodnorurowe z poziomym wymiennikiem ciepła wykonanym z żebrowanych rur miedzianych. Cechą takich kotłów, zwanych hydraulicznymi, jest możliwość stosowania ich z nieoczyszczoną wodą sieciową. Kotły te zapewniają dużą prędkość przepływu wody przez wymiennik ciepła (ponad 2 m/s). Tak więc, jeśli woda powoduje korozję sprzętu, powstałe cząstki będą osadzać się gdziekolwiek, ale nie w wymienniku ciepła kotła. Jeśli używasz twardej wody, szybki przepływ zmniejszy lub zapobiegnie tworzeniu się kamienia. Potrzeba dużej prędkości skłoniła programistów do podjęcia decyzji o zminimalizowaniu objętości części wodnej kotła. W przeciwnym razie potrzebujesz pompy obiegowej, która jest zbyt mocna i zużywa dużą ilość energii elektrycznej. Ostatnio na rynku rosyjskim pojawiły się produkty wielu firm zagranicznych oraz wspólnych przedsiębiorstw zagranicznych i rosyjskich, opracowując szeroką gamę urządzeń kotłowych.
Ryc.1. Kocioł wodny marki Unitat międzynarodowej firmy LOOS
1 – palnik; 2 – drzwi; 3 – konkurs podglądania; 4 – izolacja termiczna; 5 – powierzchnia grzewcza rury gazowej; 6 – właz do przestrzeni wodnej kotła; 7- rura płomieniowa (piec); 8 – rura doprowadzająca wodę do kotła; 9 – rura odprowadzająca ciepłą wodę; 10 – kanał spalin; 11 – okienko widokowe; 12 – rurociąg odwadniający; 13 – rama nośna
Nowoczesne kotły wodno-parowe małej i średniej mocy często są kotłami płomienicowymi lub gazowo-płomieniowymi. Kotły te charakteryzują się wysoką sprawnością, niską emisją toksycznych gazów, zwartością, wysokim stopniem automatyzacji, łatwością obsługi i niezawodnością. Na ryc. Rysunek 1 przedstawia kombinowany kocioł gazowo-płomieniowy do podgrzewania wody marki Unimat międzynarodowej firmy LOOS. Kocioł posiada palenisko wykonane w formie płomienicy 7, obmywanej z boków wodą. Na przednim końcu płomienicy znajdują się drzwiczki uchylne 2 z dwuwarstwową izolacją termiczną 4. W drzwiczkach zamontowany jest palnik 1. Produkty spalania z płomienicy przedostają się na powierzchnię konwekcyjną 5 płomienicy, w której ruch dwuprzejściowy, a następnie opuścić kocioł przez kanał gazowy 10. Woda do kotła doprowadzana jest rurą 8, a gorąca woda odprowadzana rurą 9. Zewnętrzne powierzchnie kotła posiadają izolację termiczną 4. W celu monitorowania palnika w drzwiach zamontowany jest wizjer 3. Kontrola stanu kotła zewnętrzną część powierzchni rury gazowej można wykonać przez właz 6, a końcową część korpusu - przez wziernik 11. Do odprowadzania wody z kotła służy rurociąg drenażowy 12. Kocioł jest montowany na ramie wsporczej 13.
W celu oceny efektywnego wykorzystania zasobów energii i zmniejszenia kosztów ponoszonych przez konsumentów na zaopatrzenie w paliwa i energię ustawa „O oszczędzaniu energii” przewiduje badania energetyczne. Na podstawie wyników tych badań opracowywane są działania mające na celu poprawę infrastruktury elektroenergetycznej przedsiębiorstwa. Działania te są następujące:
- wymiana urządzeń elektroenergetycznych (kotłów) na nowocześniejsze;
- obliczenia hydrauliczne sieci ciepłowniczej;
- regulacja trybów hydraulicznych obiektów zużywających ciepło;
- regulacja zużycia ciepła;
- eliminowanie usterek w konstrukcjach otaczających i wprowadzanie konstrukcji energooszczędnych;
- przekwalifikowania, doskonalenia zawodowego oraz zachęt finansowych dla personelu za efektywne wykorzystanie zasobów paliw i energii.
W przypadku przedsiębiorstw posiadających własne źródła ciepła konieczne jest przeszkolenie wykwalifikowanych operatorów kotłowni. Do obsługi kotłów mogą być dopuszczone osoby przeszkolone, certyfikowane i posiadające uprawnienia do obsługi kotłów. Niniejsza instrukcja szkolenia operatora jest dokładnie wykorzystywana do rozwiązywania tych problemów.
ROZDZIAŁ 1. GŁÓWNE SCHEMATY KOTŁÓW I INSTALACJI DOSTAWY CIEPŁA
1.1. Schemat cieplny kotłowni ciepłej wody opalanej paliwem gazowym
Na ryc. Rysunek 1.1 pokazuje schematyczny schemat termiczny kotłowni ciepłej wody pracującej w zamkniętym systemie zaopatrzenia w ciepłą wodę. Główną zaletą tego schematu jest stosunkowo niska wydajność stacji uzdatniania wody i pomp uzupełniających, wadą jest zwiększony koszt wyposażenia jednostek abonenckich dostarczających ciepłą wodę (konieczność instalowania wymienników ciepła, w których ciepło jest przekazywane z sieci woda do wody wykorzystywanej na potrzeby zaopatrzenia w ciepłą wodę). Kotły na gorącą wodę działają niezawodnie tylko wtedy, gdy utrzymuje się stałe natężenie przepływu przepływającej przez nie wody w określonych granicach, niezależnie od wahań obciążenia cieplnego odbiorcy. Dlatego obiegi cieplne kotłowni ciepłej wody zapewniają regulację dostaw energii cieplnej do sieci zgodnie z harmonogramem jakościowym, tj. poprzez zmianę temperatury wody opuszczającej kocioł.
Aby zapewnić obliczoną temperaturę wody na wejściu do sieci ciepłowniczej, schemat przewiduje możliwość zmieszania wymaganej ilości wody powrotnej z sieci (G na) z wodą opuszczającą kotły przez obejście. Aby wyeliminować korozję niskotemperaturową końcowych powierzchni grzewczych kotła do wody sieciowej powrotnej w jej temperaturze poniżej 60 ° C przy pracy na gazie ziemnym i poniżej 70-90 ° C przy pracy na niskiej i wysokiej zawartości siarki olej opałowy, gorąca woda opuszczająca kocioł jest mieszana za pomocą pompy recyrkulacyjnej w celu powrotu wody sieciowej.
Rysunek 1.1. Schemat cieplny kotłowni. Jednoobiegowy, zależny od pomp recyrkulacyjnych
1 – bojler na ciepłą wodę; 2-5 - pompy sieciowe, recyrkulacyjne, wody surowej i uzupełniającej; 6- zbiornik na wodę uzupełniającą; 7, 8 – podgrzewacze wody surowej i chemicznie oczyszczonej; 9, 11 – chłodnice wody uzupełniającej i pary; 10 – odgazowywacz; 12 – stacja chemicznego uzdatniania wody.
Ryc.1.2. Schemat cieplny kotłowni. Dwuobwodowy, zależny od adaptera hydraulicznego
1 – bojler na ciepłą wodę; 2-kotłowa pompa obiegowa; 3-sieciowa pompa grzewcza; 4-sieciowa pompa wentylacyjna; 5-pompa CWU obiegu wewnętrznego; 6- Pompa cyrkulacyjna CWU; 7-woda-woda Podgrzewacz CWU; 8-filtr zanieczyszczeń; Uzdatnianie wody przy użyciu 9 odczynników; 10-adapter hydrauliczny; Zbiornik 11-membranowy.
1.2. Schematy ideowe sieci ciepłowniczych. Otwarte i zamknięte sieci ciepłownicze
Systemy podgrzewania wody dzielą się na zamknięte i otwarte. W układach zamkniętych woda krążąca w sieci ciepłowniczej wykorzystywana jest jedynie jako czynnik chłodzący, ale nie jest pobierana z sieci. W układach otwartych woda krążąca w sieci ciepłowniczej wykorzystywana jest jako czynnik chłodzący i jest częściowo lub całkowicie usuwana z sieci do celów zaopatrzenia w ciepłą wodę i celów technologicznych.
Główne zalety i wady zamkniętych systemów podgrzewania wody:
- stabilna jakość ciepłej wody dostarczanej do instalacji abonenckich, nie odbiegająca od jakości wody wodociągowej;
- łatwość kontroli sanitarnej lokalnych instalacji zaopatrzenia w ciepłą wodę i kontrola gęstości systemu grzewczego;
- złożoność wyposażenia i działania urządzeń dostarczających ciepłą wodę;
- korozja lokalnych instalacji ciepłej wody na skutek przedostawania się do nich nieodpowietrzonej wody wodociągowej;
- powstawanie kamienia kotłowego w podgrzewaczach wody i rurociągach lokalnych instalacji ciepłej wody użytkowej z wodą wodociągową o podwyższonej twardości węglanowej (tymczasowej) (W do ≥ 5 mEq/kg);
- Przy określonej jakości wody użytkowej, w zamkniętych systemach grzewczych konieczne jest podjęcie działań mających na celu zwiększenie odporności antykorozyjnej lokalnych instalacji ciepłej wody użytkowej lub zainstalowanie na wejściach odbiorców specjalnych urządzeń w celu odtleniania lub stabilizacji wody użytkowej oraz zabezpieczenia przed zanieczyszczenie.
Główne zalety i wady otwartych systemów podgrzewania wody:
- możliwość wykorzystania niskopotencjalnych (w temperaturach poniżej 30-40 o C) przemysłowych zasobów cieplnych do zaopatrzenia w ciepłą wodę;
- uproszczenie i zmniejszenie kosztów nakładów abonenckich oraz zwiększenie trwałości lokalnych instalacji ciepłej wody;
- możliwość wykorzystania przewodów jednorurowych do przesyłu ciepła;
- rosnąca złożoność i koszt wyposażenia stacji ze względu na konieczność budowy stacji uzdatniania wody i urządzeń uzupełniających, których zadaniem jest kompensacja kosztów wody na potrzeby zaopatrzenia w ciepłą wodę;
- uzdatnianie wody musi zapewniać klarowanie, zmiękczanie, odpowietrzanie i oczyszczanie bakteriologiczne wody;
- niestabilność wody dostarczanej do sieci wodociągowej, według wskaźników sanitarnych;
- komplikacja kontroli sanitarnej nad systemem zaopatrzenia w ciepło;
- powikłanie kontroli szczelności systemu zaopatrzenia w ciepło.
1.3. Wykres temperatury wysokiej jakości regulacji obciążenia grzewczego
Istnieją cztery metody regulacji obciążenia grzewczego: jakościowa, ilościowa, jakościowo-ilościowa i przerywana (bypass). Regulacja jakościowa polega na regulowaniu dostaw ciepła poprzez zmianę temperatury ciepłej wody przy zachowaniu stałej ilości (przepływu) wody; ilościowe – w regulacji zaopatrzenia w ciepło poprzez zmianę natężenia przepływu wody o stałej temperaturze na wejściu do kontrolowanej instalacji; jakościowo-ilościowe - w regulacji dostaw ciepła poprzez jednoczesną zmianę przepływu i temperatury wody; przerywana, czyli jak to się powszechnie nazywa, regulacja przelotowa - w regulacji zaopatrzenia w ciepło poprzez okresowe odłączanie instalacji grzewczych od sieci ciepłowniczej. Harmonogram temperaturowy dla wysokiej jakości regulacji zaopatrzenia w ciepło dla systemów grzewczych wyposażonych w urządzenia grzewcze konwekcyjno-promieniowe i podłączonych do sieci ciepłowniczej za pomocą obwodu windy oblicza się na podstawie wzorów:
T 3 = t vn.r + 0,5 (T 3p – T 2p) * (t vn.r – t n)/ (t vn.r – t n.r)+ 0,5 * (T 3p + T 2p -2 * t vn. p) * [ (t vn.r – t n)/ (t vn.r – t n.r)] 0,8 . T 2 = T 3 -(T 3p – T 2p) * (t int.r – t n)/ (t int.r – t n.r). Т 1 = (1+ u) * Т 3 – u * Т 2
gdzie T 1 to temperatura wody sieciowej w linii zasilającej (ciepła woda), o C; T 2 – temperatura wody wpływającej do sieci ciepłowniczej z systemu ciepłowniczego (wody powrotnej), o C; T 3 – temperatura wody wpływającej do instalacji grzewczej, o C; t n – temperatura powietrza zewnętrznego, o C; t in – wewnętrzna temperatura powietrza, o C; u – współczynnik mieszania; te same oznaczenia z indeksem „p” odnoszą się do warunków projektowych. Dla systemów grzewczych wyposażonych w urządzenia grzewcze konwekcyjno-promieniowe i podłączonych bezpośrednio do sieci ciepłowniczej, bez windy, należy przyjąć u = 0 i T 3 = T 1. Wykres temperatury jakościowej regulacji obciążenia cieplnego dla miasta Tomsk pokazano na ryc. 1.3.
Niezależnie od przyjętego sposobu centralnego sterowania temperatura wody w rurociągu zasilającym sieć ciepłowniczą nie może być niższa od poziomu wyznaczonego warunkami dostarczania ciepłej wody: dla zamkniętych systemów grzewczych - nie niższa niż 70 o C, dla otwartych systemów grzewczych - nie niższa niż 60 o C. Temperatura wody w rurociągu zasilającym na wykresie ma charakter linii przerywanej. W niskich temperaturach tn< t н.и (где t н.и – наружная температура, соответствующая излому температурного графика) Т 1 определяется по законам принятого метода центрального регулирования. При t н >t n.a temperatura wody w rurociągu zasilającym jest stała (T 1 = T 1i = const), a regulacja instalacji grzewczych może odbywać się ilościowo lub okresowo (lokalne przeskoki) za pomocą tej metody. Liczbę godzin dobowej pracy instalacji (systemów) grzewczych w tym zakresie temperatur powietrza zewnętrznego określa się ze wzoru:
n = 24 * (t vn.r – t n) / (t vn.r – t n.i)
Przykład: Definicja temperatur T 1 i T 2 w celu skonstruowania wykresu temperatury
T 1 = T 3 = 20 + 0,5 (95- 70) * (20 – (-11) / (20 – (-40) + 0,5 (95+ 70 -2 * 20) * [(20 – (-11) / (20 – (-40)] 0,8 = 63,1 o C. T 2 = 63,1 – (95-70) * (95-70) * (20 – (-11) = 49,7 o C
Przykład: Wyznaczanie ilości godzin dobowej pracy instalacji (systemów) grzewczych w zakresie temperatur powietrza zewnętrznego t n > t n.i. Temperatura powietrza zewnętrznego wynosi t n = -5 o C. W takim przypadku instalacja grzewcza powinna pracować codziennie
n = 24 * (20 – (-5) / (20 – (-11) = 19,4 godz./dzień.
1.4. Wykres piezometryczny sieci ciepłowniczej
Ciśnienia w różnych punktach sieci ciepłowniczej wyznaczane są za pomocą wykresów ciśnienia wody (wykresy piezometryczne), które uwzględniają wzajemne oddziaływanie różnych czynników:
- profil geodezyjny magistrali ciepłowniczej;
- straty ciśnienia w sieci;
- wysokość systemu zużycia ciepła itp.
Hydrauliczne tryby pracy sieci ciepłowniczej dzielą się na dynamiczne (gdy chłodziwo krąży) i statyczne (gdy chłodziwo jest w spoczynku). W trybie statycznym ciśnienie w systemie jest ustawione 5 m powyżej najwyższego położenia wody w nim i jest przedstawione poziomą linią. Dla rurociągów zasilających i powrotnych istnieje jedna linia ciśnienia statycznego. Ciśnienia w obu rurociągach są wyrównane, ponieważ rurociągi są łączone za pomocą systemów odbioru ciepła i zworek mieszających w windach. Linie ciśnieniowe w trybie dynamicznym dla rurociągów zasilających i powrotnych są różne. Nachylenia linii ciśnieniowych są zawsze skierowane wzdłuż przepływu chłodziwa i charakteryzują straty ciśnienia w rurociągach, określone dla każdego odcinka na podstawie obliczeń hydraulicznych rurociągów sieci ciepłowniczej. Położenie wykresu piezometrycznego wybiera się na podstawie następujących warunków:
- ciśnienie w żadnym punkcie przewodu powrotnego nie powinno być wyższe niż dopuszczalne ciśnienie robocze w instalacjach lokalnych. (nie więcej niż 6 kgf/cm2);
- ciśnienie w rurociągu powrotnym powinno zapewniać zalanie górnych urządzeń lokalnych systemów grzewczych;
- ciśnienie w przewodzie powrotnym, aby nie dopuścić do powstania podciśnienia, nie powinno być niższe niż 5-10 mwc;
- ciśnienie po stronie ssawnej pompy sieciowej nie powinno być niższe niż 5 mWG;
- ciśnienie w dowolnym punkcie rurociągu zasilającego musi być wyższe niż ciśnienie wrzenia przy maksymalnej (projektowej) temperaturze chłodziwa;
- dostępne ciśnienie w punkcie końcowym sieci musi być równe lub większe niż obliczona strata ciśnienia na wejściu abonenta dla obliczonego przepływu chłodziwa.
W większości przypadków przy przesuwaniu piezometru w górę lub w dół nie jest możliwe ustalenie takiego trybu hydraulicznego, w którym wszystkie podłączone lokalne systemy ciepłownicze mogłyby zostać połączone według najprostszego obwodu zależnego. W takim przypadku należy skupić się na zainstalowaniu regulatorów ciśnienia, pomp na zworkach, na liniach wejściowych powrotu lub zasilania na wejściach odbiorców lub wybrać połączenie według niezależnego schematu z instalacją podgrzewaczy wody grzewczej (kotłów) w konsumenci. Wykres piezometryczny pracy sieci ciepłowniczej przedstawiono na rys. 1.4
Wymień główne elementy systemu zaopatrzenia w ciepło. Zdefiniuj otwarte i zamknięte sieci ciepłownicze, podaj zalety i wady tych sieci.
- Zapisz na osobnym arkuszu główne wyposażenie kotłowni i jego charakterystykę.
- Jakie sieci ciepłownicze znasz z projektu? Jaki harmonogram temperatur obowiązuje w Twojej sieci ciepłowniczej?
- Do czego służy wykres temperatury? Jak wyznacza się punkt załamania wykresu temperatury?
- Do czego służy wykres piezometryczny? Jaką rolę w jednostkach cieplnych odgrywają windy, jeśli je posiadasz?
- Na osobnym arkuszu wypisz cechy eksploatacyjne każdego elementu systemu zaopatrzenia w ciepło (kocioł, sieć ciepłownicza, odbiornik ciepła). Zawsze bierz te cechy pod uwagę w swojej pracy! Podręcznik szkolenia operatora wraz z zestawem zadań testowych powinien stać się podręcznikiem dla operatora szanującego swoją pracę.
Zestaw materiałów edukacyjnych i metodycznych dla Kosztów Operatora Kotłowni 760 rubli.On przetestowany w ośrodkach szkoleniowych w zakresie szkolenia operatorów kotłowni, opinie są bardzo dobre, zarówno wśród studentów, jak i nauczycieli Technologii Specjalnych. KUPIĆ