1.1 Избор на типа топлопреносни течности

2. Избор и обосновка на топлоснабдителната система и нейния състав

3. Построяване на графики на промените в топлоснабдяването. Годишен еквивалент на гориво.

4. Изборът на метода на регулиране. Изчисляване на температурната графика

4.1 Избор на метод за управление на топлоснабдяването

4.2 Изчисляване на температурата на водата в отоплителни системи със зависима връзка

4.2.1 Температура на водата в захранващия тръбопровод на отоплителната мрежа, о С

4.2.2 Температура на водата, излизаща от отоплителната система

4.2.3 Температура на водата след смесително устройство (асансьор)

4.3 Пренастройка на системата за топла вода

4.4 Изчисляване на потреблението на вода от отоплителната мрежа за вентилация и температурата на водата след вентилационни системи

4.5 Определяне на дебита на мрежовата вода в захранващите и връщащите тръбопроводи на водонагревателната мрежа

4.5.1 Воден поток в отоплителната система

4.5.2 Консумация на вода във вентилационната система

4.5.3 Консумация на вода в системата за БГВ.

4.5.4 Среднопретеглена температура в обратната линия на отоплителната мрежа.

5. Изграждане на графики за потребление на вода в мрежата по обекти и общо

6. Изборът на вид и метод на полагане на отоплителната мрежа

7. Хидравлично изчисление на отоплителната мрежа. Построяване на пиезометрична графика

7.1.Хидравлично изчисление на водогрейната мрежа

7.2 Хидравлично изчисление на разклонени отоплителни мрежи

7.2.1 Изчисляване на участъка от главна магистрала I - ТК

7.2.2 Изчисляване на клона ТК - Ж1.

7.2.3 Изчисляване на дроселни шайби на клоните на отоплителната мрежа

7.3 Построяване на пиезометрична графика

7.4 Избор на помпи

7.4.1 Избор на мрежова помпа

7.4.2 Избор на зареждаща помпа

8. Топлинно изчисление на отоплителните мрежи. Изчисляване на дебелината на изолационния слой

8.1 Основни мрежови параметри

8.2 Изчисляване на дебелината на изолационния слой

8.3 Изчисляване на топлинните загуби

9. Топлинни и хидравлични изчисления на паропровода

9.1 Хидравлично изчисление на паропровода

9.2 Изчисляване на дебелината на изолационния слой на парната тръба

10. Изчисляване на топлинната верига на източника на топлоснабдяване. Избор на основно и спомагателно оборудване.

10.1 Таблица с изходните данни

11. Избор на основно оборудване

11.1 Избор на парни котли

11.2 Избор на обезвъздушители

11.3 Избор на захранващи помпи

12. Топлинно изчисление на бойлери за отопление

12.1 Парен/водонагревател

12.2 Оразмеряване на охладителя на кондензата

13. Технико-икономически показатели на топлоснабдителната система

Заключение

Библиография

Въведение

Промишлените предприятия и жилищно-битовият сектор консумират огромно количество топлина за технологични нужди, вентилация, отопление и топла вода. Топлинната енергия под формата на пара и топла вода се генерира от комбинирани топлоелектрически централи, промишлени и топлофикационни котли.

Преминаването на предприятия към пълно отчитане на разходите и самофинансиране, планираното увеличение на цените на горивата и преминаването на много предприятия към дву- и трисменена работа изискват сериозно преструктуриране при проектирането и експлоатацията на производствени и отоплителни котелни.

Промишлените и отоплителните котелни трябва да осигуряват непрекъснато и висококачествено топлоснабдяване на предприятията и потребителите от жилищно-комуналния сектор. Подобряването на надеждността и ефективността на топлоснабдяването до голяма степен зависи от качеството на котелните агрегати и е рационално. проектираната отоплителна схема на котелното помещение. Водещи дизайнерски институти са разработили и усъвършенстват рационални схеми за отопление и стандартни проекти за производствени и отоплителни котелни.

Целта на този курсов проект е да придобие умения и да се запознае с методите за изчисляване на топлоснабдяването на потребителите, в конкретен случай - изчисляване на топлоснабдяването на две жилищни зони и промишлено предприятие от източник на топлоснабдяване. Целта беше също запознаване със съществуващите държавни стандарти и строителни норми и наредби, свързани с топлоснабдяването, запознаване с типичното оборудване на отоплителните мрежи и котелни.

В този курсов проект ще бъдат изградени графики на промените в топлоснабдяването на всеки обект, определена е годишната доставка на еквивалентно гориво за топлоснабдяване. Ще се направи калкулация и ще се изградят температурни графики, както и графики на потреблението на вода в мрежата по обекти и общо. Извършено е хидравлично изчисление на отоплителните мрежи, изградена е пиезометрична графика, избрани са помпи, направено е топлинно изчисление на отоплителните мрежи, изчислена е дебелината на изолационното покритие. Определени са дебитът, налягането и температурата на парата, генерирана в източника на топлоснабдяване. Избира се основното оборудване, изчислява се бойлерът за отопление.

Проектът е с образователен характер, поради което предвижда изчисляване на отоплителната схема на котелното помещение само в максимален зимен режим. Останалите режими също ще бъдат засегнати, но косвено.

1. Избор на вида на охлаждащите течности и техните параметри

1.1 Избор на типа топлопреносни течности

Изборът на топлоносител и система за топлоснабдяване се определя от технически и икономически съображения и зависи главно от вида на топлинния източник и вида на топлинния товар.

В нашия курсов проект има три обекта за топлоснабдяване: промишлено предприятие и 2 жилищни района.

Използвайки препоръките, за отопление, вентилация и топла вода на жилищни и обществени сгради приемаме системата за водоснабдяване. Това е така, защото водата има редица предимства пред парата, а именно:

а) по-висока ефективност на топлоснабдителната система поради липсата на кондензат и загуби на пара в абонатните блокове, които възникват в парните системи;

б) увеличен капацитет за съхранение на водната система.

За промишлено предприятие използваме парата като единен топлоносител за технологични процеси, отопление, вентилация и топла вода.

1.2 Избор на параметри на топлоносители

Параметрите на технологичната пара се определят според изискванията на потребителите и като се вземат предвид налягането и топлинните загуби в отоплителните мрежи.

Поради факта, че няма данни за хидравлични и топлинни загуби в мрежите, въз основа на експлоатационния и проектния опит, ние приемаме специфичните загуби на налягане и понижаването на температурата на охлаждащата течност поради топлинните загуби в паропровода, съответно

Като се има предвид горното, температурата на парата на входа на потребителя е 0 С:

Според налягането на насищане на парата при получената температура на парата при консуматора

Налягането на парата на изхода на източника, като се вземат предвид приетите хидравлични загуби, ще бъде, MPa:

Температура на насищане с пара при налягане

където 0 С

И така, най-накрая прието

В топлоснабдителната система водата се приема като топлоносител, за да посрещне натоварванията на отопление, вентилация и топла вода. Изборът се дължи на факта, че в жилищни и обществени сгради в системите за централно отопление, за да се спазват санитарните стандарти, е необходимо да се вземе вода като топлоносител. Допуска се приложение за предприятия като топлоносител на пара за технологични процеси, отопление, вентилация и топла вода с предпроектно проучване. Поради липсата на данни за провеждане на предпроектно проучване и липсата на необходимост от това (не е предвидено в заданието), топлата вода най-накрая се приема като топлоносител за отопление, вентилация и топла вода на жилищни райони и индустриално предприятие.

4.1 Съставът на разделите на проектната документация и изискванията за тяхното съдържание са дадени в.

4.2 Оборудването и материалите, използвани при проектирането, в случаите, установени с документи в областта на стандартизацията, трябва да имат сертификати за съответствие с изискванията на руските норми и стандарти, както и разрешение от Ростехнадзор за тяхното използване.

4.3 При проектирането на котелни помещения с парни и водогрейни котли с парно налягане над 0,07 MPa (0,7 kgf / cm 2) и с температура на водата над 115 ° C, е необходимо да се спазват съответните правила и разпоредби в областта на индустриалната безопасност, както и документи в областта на стандартизацията.

4.4 Проектирането на нови и реконструирани котелни трябва да се извършва в съответствие с разработените и съгласувани по установения начин схеми за топлоснабдяване или с обосновката на инвестициите в строителство, приети в схемите и проектите за районно планиране, генералните планове на градовете , населени места и селски населени места, проекти за планиране на жилищни, промишлени и други функционални зони или отделни обекти, изброени в.

4.5 Не се допуска проектиране на котелни, за които видът на горивото не е определен по установения ред. Видът на горивото и неговата класификация (основно, аварийно, ако е необходимо) се определят съгласувано с регионалните оторизирани органи. Количеството и начинът на доставка трябва да бъдат съгласувани с организациите за доставка на гориво.

4.6 Котлите по предназначение в системата за топлоснабдяване се подразделят на:

• централно в топлофикационната система;
• пик в централизираната и децентрализирана система за топлоснабдяване на базата на комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия;
• автономни системи за децентрализирано топлоснабдяване.

4.7 по предназначение се подразделят на:

• отопление - за осигуряване на топлинна енергия на системите за отопление, вентилация, климатизация и топла вода;
• отопление и производство - за осигуряване на топлинна енергия за отопление, вентилация, климатизация, топла вода, системи за технологично топлоснабдяване;
• промишлени - за осигуряване на топлинна енергия на технологични системи за топлоснабдяване.

4.8 Котелните са подразделени на котелни от първа и втора категория според надеждността на доставката на топлинна енергия на потребителите (съгласно SP 74.13330).

• котелни, които са единственият източник на топлинна енергия на топлоснабдителната система;
• котелни, осигуряващи топлинна енергия на потребители от първа и втора категория, които нямат индивидуални резервни източници на топлинна енергия. В заданието за проектиране са установени списъци на потребителите по категории.

4.9 В котелни с парни и пароводни котли с обща инсталирана топлинна мощност над 10 MW, за да се повиши надеждността и енергийната ефективност, се препоръчва да се монтират маломощни паротурбинни генератори с напрежение 0,4 kV с парни турбини с противоналягане в предпроектни проучвания за покриване на електрическите натоварвания на спомагателните нужди на котелните или предприятията, в които се намират. Отработената пара след турбините може да се използва: за технологично пароснабдяване на потребителите, за подгряване на вода в топлоснабдителните системи, за спомагателни нужди на котелното помещение.

Проектирането на такива инсталации трябва да се извършва в съответствие с.

В котли за гореща вода, работещи на течни и газообразни горива, е разрешено използването на газови турбинни или дизелови инсталации за тези цели.

При проектиране на електроенергийна надстройка за генериране на електрическа енергия за собствени нужди на котелната и/или прехвърлянето й към мрежата, тя трябва да се извърши в съответствие с,. Ако изискванията за надеждност и безопасност, установени от регулаторните документи, не са достатъчни за разработването на проектна документация или такива изисквания не са установени, трябва да се разработят и утвърдят специални технически условия по предписания начин.

4.10 За топлоснабдяване на сгради и конструкции от блок-модулни котелни трябва да е възможно да се работи с оборудването на котелното помещение без постоянно присъстващ персонал.

4.11 Прогнозната топлинна мощност на котелното се определя като сума от максималната почасова консумация на топлинна енергия за отопление, вентилация и климатизация, средната почасова консумация на топлинна енергия за топла вода и консумацията на топлинна енергия за технологични цели . При определяне на прогнозната топлинна мощност на котелното помещение трябва да се вземе предвид и консумацията на топлинна енергия за спомагателните нужди на котелното помещение, загубите в котелното помещение и в отоплителните мрежи, като се вземе предвид енергийната ефективност на системата под внимание.

4.12. Прогнозната консумация на топлинна енергия за технологични цели трябва да се вземе съгласно заданието за проектиране. В този случай трябва да се вземе предвид възможността за несъответствие в максималното потребление на топлинна енергия за отделните потребители.

4.13 Очакваната почасова консумация на топлинна енергия за отопление, вентилация, климатизация и топла вода трябва да се вземе съгласно заданието за проектиране, при липса на такива данни - определено съгласно SP 74.13330, както и според препоръките.

4.14 Броят и капацитетът на котлите, монтирани в котелното помещение, трябва да бъдат избрани, като се гарантира:

• проектна мощност (топлинна мощност на котелната в съответствие с 4.11);
• стабилна работа на котлите при минимално допустимо натоварване през топлия сезон.

В случай на повреда на най-големия котел по отношение на производителността в котелните къщи от първа категория, останалите котли трябва да осигурят доставката на топлинна енергия на потребителите от първа категория:

• за технологични системи за топлоснабдяване и вентилация - в размер, определен от минималните допустими натоварвания (независимо от външната температура);
• за отопление и топла вода - в количеството, определено от режима на най-студения месец.

В случай на повреда на един котел, независимо от категорията на котелното помещение, количеството топлина, подадено на потребителите от втора категория, трябва да бъде осигурено в съответствие с изискванията на SP 74.13330.

Броят на котлите, монтирани в котелни помещения, и тяхната производителност трябва да се определят въз основа на технически и икономически изчисления.

Котелните помещения трябва да предвиждат монтаж на поне два котела; в промишлени котелни от втора категория - монтаж на един котел.

4.15 В проекти на котелни трябва да се използват котли, икономийзери, въздухонагреватели, турбини с противоналягане, газови турбини и газобутални инсталации с генератори 0,4 kV, пепелни колектори и друго оборудване в модулен транспортируем дизайн с пълна заводска и монтажна готовност.

4.16 Проекти на блокове за спомагателно оборудване с тръбопроводи, автоматично управление, регулиране, системи за сигнализация и електрическо оборудване с повишена заводска готовност се разработват по реда и заданията на инсталационните организации.

4.17 Отворен монтаж на оборудване в различни климатични зони е възможен, ако е разрешен от инструкциите на производителите и отговаря на изискванията за шумови характеристики в SP 51.13330 и.

4.18 Разположението и разположението на технологичното оборудване на котелното помещение трябва да осигурява:

• условия за механизация на ремонтните работи;
• възможността за използване на подови повдигащи и транспортни механизми и устройства по време на ремонтни работи.

За ремонт на оборудване и тръбопроводи с тегло над 50 кг, като правило трябва да се осигурят инвентарни подемни устройства. Ако е невъзможно да се използват инвентарни подемни устройства, трябва да се осигурят стационарни подемни устройства (подемници, телфери, мостови и мостови кранове).

4.19 В котелни, съгласно заданието за проектиране, трябва да се предвидят ремонтни зони или помещения за ремонтни дейности. В този случай трябва да се вземе предвид възможността за извършване на ремонтни работи на посоченото оборудване от съответните служби на промишлени предприятия или специализирани организации.

4.20 Основните технически решения, приети в проекта, трябва да осигуряват:

• надеждност и безопасност на работата на оборудването;
• максимална енергийна ефективност на котелното помещение;
• икономически обосновани разходи за строителство, експлоатация и ремонт;
• изисквания за охрана на труда;
• необходими санитарни и битови условия за експлоатационния и поддържащия персонал;
• изисквания за опазване на околната среда.

4.21 Трябва да се осигури топлоизолация на котелно оборудване, тръбопроводи, фитинги, газопроводи, въздуховоди и прахопроводи, като се вземат предвид изискванията на SP 60.13330 и SP 61.13330.

В същия раздел:

ПРЕДГОВОР

„Газът е безопасен само ако се използва правилно

газ оборудване на котелно“.

Ръководството за оператора предоставя основна информация за котел за гореща вода, работещ на газообразно (течно) гориво, разглежда принципните схеми на котелни и системи за топлоснабдяване на промишлени съоръжения. Ръководството също така:

• • представя се основна информация от топлотехниката, хидравликата, аеродинамиката;

• • предоставя информация за енергийното гориво и организацията на тяхното изгаряне;

• • изтъкна въпросите за подготовка на водата за водогрейни котли и отоплителни мрежи;

• • разглежда се устройството на водогрейни котли и спомагателно оборудване на газифицирани котелни;

• • представени са схеми за газоснабдяване на котелни;

• • дадено е описание на редица КИП и схеми за автоматично управление и автоматизация за безопасност;

• • голямо внимание беше отделено на въпросите за експлоатацията на котелни агрегати и спомагателно оборудване;

• • разгледани са въпроси за предотвратяване на аварии на котли и спомагателно оборудване, за оказване на първа помощ на пострадали при авария;

• предоставя основна информация за организацията на ефективно използване на топлинните и енергийните ресурси.

Това ръководство за оператора е предназначено за преквалификация, обучение по сродна професия и повишаване на квалификацията за оператори на газови котелни, а също така може да бъде полезно: за студенти и студенти от специалност "Топлоснабдяване и газоснабдяване" и оперативно диспечерски персонал при организиране на експедиция сервиз за експлоатация на автоматизирани котелни. В по-голяма степен материалът е представен за водогрейни котелни с капацитет до 5 Gcal с газотръбни котли от типа "Turboterm".

Като се абонирате за Комплекта учебно-методически материали за оператора на котелното, Ще получите книгата „Определение на знанието. Тест за оператора на котелното помещение”. И в бъдеще ще получавате от мен както безплатни, така и платени информационни материали.

ВЪВЕДЕНИЕ

Съвременната котелна техника с ниска и средна производителност се развива в следните направления:

• повишаване на енергийната ефективност чрез намаляване на топлинните загуби по всякакъв възможен начин и максимално използване на енергийния потенциал на горивото;
• намаляване на размера на котелния агрегат поради интензифицирането на процеса на изгаряне на горивото и топлообмена в пещта и нагревателните повърхности;
• намаляване на вредните токсични емисии (CO, NO x, SO v);
• подобряване на надеждността на котелния агрегат.

Внедрява се нова технология на горене, например в пулсиращи котли. Горивната камера на такъв котел е акустична система с висока степен на турбулентност на димните газове. В горивната камера на котли с пулсиращо горене няма горелки, а следователно и горелка. Подаването на газ и въздух се извършва периодично с честота около 50 пъти в секунда чрез специални пулсиращи клапани, като процесът на горене протича в целия обем на пещта. Когато горивото се изгаря в пещта, налягането се повишава, скоростта на продуктите от горенето се увеличава, което води до значително интензифициране на процеса на топлообмен, възможността за намаляване на размера и теглото на котела и липсата на необходимост от обемисти и скъпи комини. Работата на такива котли се характеризира с ниски емисии на CO и N0 x. Ефективността на такива котли достига 96 %.

Вакуумният водогреен котел на японската компания Takuma е херметичен съд, напълнен с определено количество добре пречистена вода. Пещта на котела е пламъчна тръба, разположена под нивото на течността. Над нивото на водата в парното пространство са монтирани два топлообменника, единият от които е включен в отоплителния кръг, а другият работи в системата за топла вода. Поради малък вакуум, автоматично поддържан вътре в котела, водата кипи в него при температура под 100 o C. След изпаряване кондензира върху топлообменниците и след това се връща обратно. Пречистената вода не се отстранява от уреда никъде и не е трудно да се осигури необходимото количество. По този начин беше премахнат проблемът с химическата подготовка на котелната вода, чието качество е задължително условие за надеждна и дългосрочна работа на котелния агрегат.

Отоплителните котли на американската компания Teledyne Laars са водотръбни инсталации с хоризонтален топлообменник, изработен от оребрени медни тръби. Характеристика на такива котли, наречени хидронични котли, е възможността да се използват върху непречистена мрежова вода. Тези котли осигуряват висока скорост на потока на водата през топлообменника (повече от 2 m / s). По този начин, ако водата корозира оборудването, получените частици ще се отлагат навсякъде, освен в топлообменника на котела. В случай на твърда вода, бързият поток ще намали или предотврати натрупването на котлен камък. Необходимостта от висока скорост доведе разработчиците до решението да сведат до минимум обема на частта от котелната вода, доколкото е възможно. В противен случай е необходима твърде мощна циркулационна помпа, която консумира голямо количество електроенергия. Напоследък на руския пазар се появиха продукти на голям брой чуждестранни фирми и съвместни чуждестранни и руски предприятия, разработващи голямо разнообразие от котелно оборудване.

Фиг. 1. Водогреен бойлер с марка Unitat на международната компания LOOS

1 - горелка; 2 - врата; 3 - шпионка; 4 - топлоизолация; 5 - нагревателна повърхност на газовата тръба; 6 - люк в водното пространство на котела; 7- пожарна тръба (печка); 8 - разклонителна тръба за подаване на вода към котела; 9 - изход за топла вода; 10 - канал за димни газове; 11 - прозорец за гледане; 12 - дренажен тръбопровод; 13 - опорна рамка

Съвременните водогрейни и парни котли с малка и средна мощност често се изпълняват като жаротръбни или пламъчно-газотръбни котли. Тези котли се отличават с висока ефективност, ниски емисии на токсични газове, компактност, висока степен на автоматизация, лекота на работа и надеждност. На фиг. 1 е показан комбиниран пожаро- и газотръбен водогреен котел с марка Unimat на международната компания LOOS. Котелът има горивна камера, направена под формата на пламъчна тръба 7, измита отстрани с вода. В предния край на пламъчната тръба има шарнирна врата 2 с двуслойна топлоизолация 4. Във вратата е монтирана горелката 1. Продуктите от горенето от пламъчната тръба влизат в конвективната газова тръбна повърхност 5, в която правят двупосочно движение и след това напуснете котела през газопровода 10. Водата се подава към котела през тръба 8, а горещата вода се отвежда през тръба 9. Външните повърхности на котела са топлоизолирани 4. За наблюдение на пламъка във вратата е монтирана шпионка 3. Проверка на състоянието на котела външната част на повърхността на газовата тръба може да се осъществи през люка 6, а крайната част на корпуса - през ревизионния прозорец 11. За източване на вода от котела е предвидена дренажна тръба 12. Котелът е монтиран на носеща рамка 13.

За да се оцени ефективното използване на енергийните ресурси и да се намалят разходите на потребителите за горива и енергия, Законът за енергоспестяване предвижда енергийни одити. Въз основа на резултатите от тези проучвания се разработват мерки за подобряване на топлоенергийните съоръжения на предприятието. Тези дейности са както следва:

• • подмяна на топлоенергийно оборудване (котли) с по-модерно;

• • хидравлично изчисление на отоплителната мрежа;

• • настройка на хидравличните режими на обектите за потребление на топлина;

• • нормиране на потреблението на топлина;

• • отстраняване на дефекти в ограждащите конструкции и въвеждане на енергийно ефективни конструкции;

• преквалификация, повишаване на квалификацията и материално стимулиране на персонала за ефективно използване на горивно-енергийните ресурси.

За предприятия със собствени топлинни източници е необходимо обучение на квалифицирани оператори на котли. До обслужване на котлите могат да бъдат допуснати лица, обучени, сертифицирани и притежаващи удостоверение за право на обслужване на котлите. Това ръководство за обучение на оператора служи точно за решаване на тези проблеми.

ГЛАВА 1. ОСНОВНИ СХЕМИ НА КОТЕЛНИ И ТОПЛОСНАБДАВАЩИ СИСТЕМИ

1.1. Основна термична схема на котелно за гореща вода, работещо на газово гориво

На фиг. 1.1 показва основна термична диаграма на котелно за гореща вода, работещо в затворена система за топла вода. Основното предимство на тази схема е относително ниската производителност на пречиствателната станция и захранващите помпи, недостатъкът е повишаването на цената на оборудването за абонатите за топла вода (необходимост от инсталиране на топлообменници, в които топлината се пренася от мрежата вода към водата, използвана за топла вода). Котлите за гореща вода работят надеждно само при поддържане на постоянен дебит на водата, преминаваща през тях в определените граници, независимо от колебанията в топлинния товар на потребителя. Следователно, в топлинните вериги на котлите за гореща вода, регулирането на доставката на топлинна енергия към мрежата по висококачествен график, т.е. чрез промяна на температурата на водата, излизаща от котела.

За да се осигури проектната температура на водата на входа на отоплителната мрежа, схемата предвижда възможност за смесване на необходимото количество връщаща мрежова вода (G per) с водата, напускаща котлите през байпасната линия. За елиминиране на нискотемпературната корозия на задните нагревателни повърхности на котела към връщащата отоплителна вода при температура под 60 ° C при работа на природен газ и под 70-90 ° C при работа на мазут с ниско и високо съдържание на сяра , топлата вода, излизаща от котела, се смесва с помощта на рециркулационна помпа към връщащата вода.

Фигура 1.1. Основна топлинна схема на котелното помещение. Едноконтурна, зависима от рециркулационни помпи

1 - бойлер за гореща вода; 2-5 - помпи за мрежова, рециркулационна, необработена и подхранваща вода; 6- резервоар за подхранваща вода; 7, 8 - нагреватели за сурова и химически пречистена вода; 9, 11 - охладители за вода и пара; 10 - обезвъздушител; 12 - инсталация за химическа обработка на водата.

Фигура 1.2. Основна топлинна схема на котелното помещение. Двуконтурен, зависим с хидравличен адаптер

1 - бойлер за гореща вода; 2-котел циркулационна помпа; 3- мрежова отоплителна помпа; 4- мрежова вентилационна помпа; 5-помпа за битова гореща вода; 6- Циркулационна помпа за БГВ; 7-водонагревател за топла вода; 8-кал филтър; 9-реагентна обработка на водата; 10-хидравличен адаптер; 11-мембранен резервоар.

1.2. Схематични схеми на отоплителни мрежи. Отворени и затворени отоплителни мрежи

Системите за водоснабдяване са разделени на затворени и отворени. При затворени системи водата, циркулираща в отоплителната мрежа, се използва само като топлоносител, но не се взема от мрежата. В отворените системи водата, циркулираща в отоплителната мрежа, се използва като топлоносител и се взема частично или изцяло от мрежата за топла вода и технологични цели.

Основните предимства и недостатъци на затворените системи за водоснабдяване:

• • стабилно качество на топлата вода, доставяна на абонатните инсталации, което не се различава от качеството на чешмяната вода;

• простота на санитарния контрол на местните инсталации за топла вода и контрол на плътността на отоплителната система;

• • сложността на оборудването и работата на абонатите за топла вода;

• • корозия на локални инсталации за топла вода поради навлизането на недеаерирана чешмяна вода в тях;

• • утаяване на котлен камък във водонагреватели и тръбопроводи на локални инсталации за топла вода с чешмяна вода с повишена карбонатна (временна) твърдост (Zh до ≥ 5 mg-eq / kg);

• при определено качество на чешмяната вода е необходимо при затворени системи за топлоснабдяване да се вземат мерки за повишаване на антикорозионната устойчивост на локалните инсталации за топла вода или да се монтират специални устройства на абонатните входове за обезкисяване или стабилизиране на чешмяна вода и за защита от утайка.

Основните предимства и недостатъци на отворените системи за захранване с вода:

• • възможността за използване на нископотенциални (при температури под 30-40 о С) топлинни ресурси на индустрията за топла вода;

• • опростяване и поевтиняване на абонатните входове и увеличаване на издръжливостта на локалните инсталации за топла вода;

• възможността за използване на еднотръбни линии за транзитна топлина;

• • усложняване и повишаване на цената на оборудването на станцията поради необходимостта от изграждане на пречиствателни станции и устройства за подхранване, предназначени да компенсират потреблението на вода за топла вода;

• • обработката на водата трябва да осигурява избистряне, омекотяване, обезвъздушаване и бактериологично третиране на водата;

• • нестабилност на водата, подадена към водоприемника, според санитарните показатели;

• • усложняване на санитарния контрол върху топлоснабдителната система;

• усложняване на контрола на херметичността на топлоснабдителната система.

1.3. Температурна графика за качествен контрол на отоплителния товар

Има четири метода за регулиране на топлинния товар: качествен, количествен, качествено-количествен и периодичен (пропуски). Висококачественото регулиране се състои в регулиране на подаването на топлина чрез промяна на температурата на горещата вода при поддържане на постоянно количество (поток) вода; количествен - при регулиране на топлоподаването чрез промяна на дебита на водата при нейната постоянна температура на входа към контролираната инсталация; качествени и количествени - при регулиране на топлоснабдяването чрез едновременна промяна в дебита и температурата на водата; периодично или, както обикновено се нарича, регулиране чрез пропуски - при регулиране на подаването на топлина чрез периодично изключване на отоплителните инсталации от отоплителната мрежа. Температурният график за висококачествен контрол на топлоснабдяването за отоплителни системи, оборудвани с конвективно-лъчисти отоплителни устройства и свързани към отоплителната мрежа по асансьорна схема, се изчислява въз основа на формулите:

T 3 = t int.r + 0,5 (T 3p - T 2p) * (t int.r - t n) / (t int.r - t n.r) + 0,5 * (T 3p + T 2p -2 * t int. r) * [(t int.r - tn) / (t int.r - t nr)] 0.8. T 2 = T 3 - (T 3p - T 2p) * (t int.r - t n) / (t int.r - t n.r). T 1 = (1+ u) * T 3 - u * T 2

където T 1 е температурата на захранващата вода в захранващия тръбопровод (гореща вода), o C; Т 2 - температура на водата, постъпваща в отоплителната мрежа от отоплителната система (връщаща вода), о С; T 3 е температурата на водата, постъпваща в отоплителната система, около C; t n - температура на външния въздух, около С; t vn - вътрешна температура на въздуха, около С; u е коефициентът на смесване; същите обозначения с индекс "p" се отнасят до проектните условия. За отоплителни системи, оборудвани с конвективно-лъчисти отоплителни уреди и свързани директно към отоплителната мрежа, без асансьор, трябва да се вземат u = 0 и T 3 = T 1. Температурната графика на качественото регулиране на топлинния товар за град Томск е показана на фигура 1.3.

Независимо от възприетия метод на централно регулиране, температурата на водата в захранващата тръба на отоплителната мрежа не трябва да бъде по-ниска от нивото, определено от условията на захранване с топла вода: за затворени системи за топлоснабдяване - не по-ниско от 70 ° C, за отворени системи за подаване на топлина - не по-ниска от 60 ° C. Температурата на водата в захранващия тръбопровод изглежда като прекъсната линия на графиката. При ниски температури t n< 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. и температурата на водата в захранващия тръбопровод е постоянна (T 1 = T 1i = const), а отоплителните инсталации могат да се контролират както количествено, така и периодично (локални проходи) метод. Броят часове на ежедневна работа на отоплителните инсталации (системи) в този диапазон на външни температури се определя по формулата:

n = 24 * (t int.r - t n) / (t int.r - t n.i)

Пример: Определяне на температури T 1 и T 2 за начертаване на температурна графика

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

Пример: Определяне на броя часове на ежедневна работа на отоплителни инсталации (системи) в диапазона на външната температура t n> t ni. Температурата на външния въздух е равна на t n = -5 o C. В този случай отоплителната инсталация трябва да работи на ден

n = 24 * (20 - (-5) / (20 - (-11) = 19,4 часа / ден).

1.4. Пиезометрична графика на отоплителната мрежа

Напорите в различни точки на топлоснабдителната система се определят с помощта на графики на водното налягане (пиезометрични графики), които отчитат взаимното влияние на различни фактори:

• • геодезически профил на топлотраса;

• • загуби на налягане в мрежата;

• височината на системата за потребление на топлина и др.

Хидравличните режими на работа на отоплителната мрежа са разделени на динамични (когато охлаждащата течност циркулира) и статични (когато охлаждащата течност е в покой). В статичен режим главата в системата е поставена на 5 m над маркировката на най-високата водна позиция в нея и се изобразява с хоризонтална линия. Има един статичен главен тръбопровод за захранващия и връщащия тръбопровод. Главите и в двата тръбопровода са изравнени, тъй като тръбопроводите са свързани чрез системи за консумация на топлина и смесителни джъмпери в асансьорните блокове. Напорните тръбопроводи в динамичен режим за захранващия и връщащия тръбопровод са различни. Наклоните на напорните тръбопроводи винаги са насочени по хода на охлаждащата течност и характеризират загубите на налягане в тръбопроводите, определени за всеки участък съгласно хидравличното изчисление на тръбопроводите на отоплителната мрежа. Изборът на позицията на пиезометричната графика се основава на следните условия:

• • налягането във всяка точка на връщащата линия не трябва да надвишава допустимото работно налягане в локалните системи. (не повече от 6 kgf / cm 2);

• • налягането в връщащия тръбопровод трябва да осигурява пълнене на горните устройства на локалните отоплителни системи;

• • главата в обратната линия, за да се избегне образуването на вакуум, не трябва да бъде по-ниска от 5-10 m.w.;

• • налягането на смукателната страна на мрежовата помпа не трябва да е по-ниско от 5 mWC;

• • налягането във всяка точка на захранващия тръбопровод трябва да бъде по-високо от налягането на кипене при максималната (проектна) температура на охлаждащата течност;

• наличният напор в крайната точка на мрежата трябва да бъде равен или по-голям от изчислената загуба на напор на абонатния вход при изчисления поток на охлаждащата течност.

В повечето случаи, когато пиезометърът се движи нагоре или надолу, не е възможно да се установи такъв хидравличен режим, при който всички свързани локални отоплителни системи биха могли да бъдат свързани по най-простата зависима верига. В този случай трябва да се съсредоточите върху инсталацията на входовете на консуматорите, на първо място, регулатори на противоналягане, помпи на прага, на връщащите или захранващите линии на входа или да изберете независима връзка с инсталацията на отопление водонагреватели (бойлери) при консуматорите. Пиезометричната графика на отоплителната мрежа е показана на Фигура 1.4.

Избройте основните елементи на отоплителната система. Дайте определение на отворена и затворена отоплителна мрежа, назовете предимствата и недостатъците на тези мрежи.

1. 1. Напишете на отделен лист основното оборудване на вашето котелно помещение и неговите характеристики.

1. 1. Какви отоплителни мрежи знаете за устройството? Какъв е температурният график за вашата отоплителна мрежа?

1. 1. Каква е целта на температурната графика? Какво определя температурата на прекъсването на температурната графика?

1. 1. Каква е целта на пиезометричната графика? Каква е ролята на асансьорите, ако има такива, в отоплителните тела?

1. На отделен лист избройте характеристиките на работата на всеки елемент от системата за топлоснабдяване (котел, отоплителна мрежа, консуматор на топлина). Винаги имайте предвид тези характеристики в работата си! Ръководството за оператора, заедно с набор от тестови задачи, трябва да се превърне в справочник за оператора, който уважава работата си.

Набор от учебни материали за разходите на оператора на котела 760 rbl.Той тествани в учебни центрове за обучение на оператори на котелни, отзивите са много добри, както от студенти, така и от преподаватели по специални технологии. КУПУВА

водаи водна пара, във връзка с което разграничават системите за захранване с вода и пара. Водата като топлоносител се използва от районни котелни, основно оборудвани с водогрейни котли и чрез отоплителни бойлери от парни котли.

Водата като топлоносител има редица предимства пред парата. Някои от тези предимства са особено важни при доставка на топлина от ТЕЦ централи. Последните включват възможността за транспортиране на вода на дълги разстояния без значителна загуба на нейния енергиен потенциал, т.е. неговата температура (спадът на температурата на водата в големите системи е по-малък от 1 ° С на 1 км пътека). Енергийният потенциал на парата - нейното налягане - намалява по-значително по време на транспортиране, като средно 0,1 - 0,15 MPa на 1 км коловоз. Така във водните системи налягането на парата при извличане на турбини може да бъде много ниско (от 0,06 до 0,2 MPa), докато в парните системи трябва да бъде до 1–1,5 MPa. Увеличаването на налягането на парата в изходите на турбината води до увеличаване на разхода на гориво в ТЕЦ и намаляване на производството на електроенергия на базата на потребление на топлина.

Други предимства на водата като топлоносител включват по-ниската цена на присъединяването към отоплителните мрежи на локалните водогрейни системи, а при отворени системи и локалните системи за топла вода. Предимствата на водата като топлоносител е възможността за централно (при топлоизточника) регулиране на топлоснабдяването на потребителите чрез промяна на температурата на водата. При използване на вода е лесна за работа - консуматорите (неизбежни при използване на пара) нямат кондензатни дренажи и помпени агрегати за връщане на конденза.

На фиг. 4.1 е схематична диаграма на котелно за гореща вода.

Ориз. 4.1 Схематична диаграма на котелно за гореща вода: 1 - мрежова помпа; 2 - бойлер за гореща вода; 3 - циркулационна помпа; 4 - нагревател за химически пречистена вода; 5 - бойлер за сурова вода; 6 - вакуумен деаератор; 7 - помпа за грим; 8 - помпа за сурова вода; 9 - химическа обработка на водата; 10 - охладител на парите; 11 - ежектор за водна струя; 12 - ежекторен захранващ резервоар; 13 - ежекторна помпа.

Котелни за гореща вода често се изграждат в новопостроени райони преди пускането в експлоатация на ТЕЦ и главни отоплителни мрежи от ТЕЦ до посочените котелни. Това подготвя топлинния товар за когенерационната централа, така че до пускането на отоплителните турбини в експлоатация, техните извличания са напълно натоварени. Котлите за гореща вода след това се използват като пикови или резервни котли. Основните характеристики на стоманените водогрейни котли са показани в таблица 4.1.

Таблица 4.1

5. Централизирано топлоснабдяване от районни котелни (пара).

6. Топлофикация.

Комплексът от инсталации, предназначени за подготовка, транспортиране и използване на топлоносителя, представлява централизираната система за топлоснабдяване.

Централизираните системи за топлоснабдяване осигуряват на потребителите топлина с нисък и среден потенциал (до 350 ° C), чието производство отнема около 25% от цялото произвеждано гориво в страната. Топлината, както знаете, е един от видовете енергия, следователно при решаване на основните въпроси за енергийното снабдяване на отделни обекти и териториални райони, топлоснабдяването трябва да се разглежда заедно с други системи за доставка на енергия - електричество и газ.

Топлоснабдителната система се състои от следните основни елементи (инженерни конструкции): топлоизточник, отоплителни мрежи, абонатни входове и локални системи за потребление на топлина.

Източници на топлина в системите за централизирано топлоснабдяване са или комбинирани топлоенергийни централи (CHP), които произвеждат едновременно електричество и топлина, или големи котелни, понякога наричани централни топлофикационни станции. Системите за топлоснабдяване, базирани на когенерационни централи, се наричат "отопление".

Получената в източника топлина се прехвърля към един или друг топлоносител (вода, пара), който се транспортира чрез отоплителни мрежи до абонатните входове на потребителите. За пренос на топлина на дълги разстояния (повече от 100 km) могат да се използват системи за пренос на топлина в химически свързано състояние.

В зависимост от организацията на движението на охлаждащата течност, системите за подаване на топлина могат да бъдат затворени, полузатворени и отворени.

V затворени системиконсуматорът използва само част от топлината, съдържаща се в топлоносителя, а самият топлоносител, заедно с останалото количество топлина, се връща към източника, където отново се попълва с топлина (двутръбни затворени системи).

V полузатворени системиконсуматорът използва както част от подадената му топлина, така и част от самия топлоносител, и останалите количества топлоносител и връщане на топлина към източника (двутръбни отворени системи).

V отворени системи,както самата охлаждаща течност, така и съдържащата се в нея топлина се използват напълно от потребителя (еднотръбни системи).

В системите за централизирано топлоснабдяване се използва топлоносителят водаи водна пара, във връзка с което разграничават системите за захранване с вода и пара.

Водата като топлоносител има редица предимства пред парата. Някои от тези предимства са особено важни при доставка на топлина от ТЕЦ централи. Последните включват възможността за транспортиране на вода на дълги разстояния без значителна загуба на нейния енергиен потенциал, т.е. неговата температура, намаляването на температурата на водата в големите системи е по-малко от 1 ° C на 1 км пътека). Енергийният потенциал на парата - нейното налягане - намалява по-значително по време на транспортиране, като средно 0,1 - 0,15 MPa на 1 км коловоз. Така във водните системи налягането на парата при извличане на турбини може да бъде много ниско (от 0,06 до 0,2 MPa), докато в парните системи трябва да бъде до 1–1,5 MPa. Увеличаването на налягането на парата в изходите на турбината води до увеличаване на разхода на гориво в ТЕЦ и намаляване на производството на електроенергия на базата на потребление на топлина.

В допълнение, водните системи позволяват да се поддържа кондензатът от водата за парно отопление чист в когенерационната централа без нужда от скъпи и сложни преобразуватели на пара. При парните системи кондензатът се връща от потребителите често замърсени и далеч не напълно (40–50%), което изисква значителни разходи за неговото пречистване и приготвяне на допълнителна захранваща вода за котела.

Други предимства на водата като топлоносител включват по-ниската цена на присъединяването към отоплителните мрежи на локалните водогрейни системи, а при отворени системи и локалните системи за топла вода. Предимствата на водата като топлоносител е възможността за централно (при топлоизточника) регулиране на топлоснабдяването на потребителите чрез промяна на температурата на водата. При използване на вода е лесна за работа - консуматорите (неизбежни при използване на пара) нямат кондензатни дренажи и помпени агрегати за връщане на конденза.

7. Локално и децентрализирано топлоснабдяване.

За децентрализирани системи за топлоснабдяване се използват парни или водогрейни котли, монтирани съответно в парни и водогрейни котли. Изборът на вида на котлите зависи от естеството на консуматорите на топлина и изискванията за вида на топлоносителя. Топлоснабдяването на жилищни и обществени сгради, като правило, се извършва с помощта на загрята вода. Промишлените потребители изискват както загрята вода, така и пара.

Производствената и отоплителната котелна осигурява на потребителите както пара с необходимите параметри, така и топла вода. В тях са монтирани парни котли, които са по-надеждни в експлоатация, тъй като техните опашни нагревателни повърхности не са подложени на такава значителна корозия от димни газове като тези за гореща вода.

Характеристика на котлите за гореща вода е липсата на пара и следователно доставката на промишлени потребители е ограничена, а за дегазиране на подхранващата вода е необходимо да се използват вакуумни деаератори, които са по-трудни за работа от конвенционалните атмосферни. Въпреки това, тръбопроводната схема за котли в тези котелни е много по-проста, отколкото в парните. Поради трудността да се предотврати изпадането на конденз върху задните нагревателни повърхности от водните пари в димните газове, рискът от повреда на водогрейните котли в резултат на корозия се увеличава.

Тримесечни и групови топлогенериращи инсталации, предназначени да доставят топлина на едно или няколко квартала, група жилищни сгради или единични апартаменти, обществени сгради могат да действат като източници за автономно (децентрализирано) и локално топлоснабдяване. Тези инсталации по правило са отоплителни.

Локалното топлоснабдяване се използва в жилищни райони с потребление на топлина не повече от 2,5 MW за отопление и топла вода на малки групи жилищни и промишлени сгради, отдалечени от града, или като временен източник на топлоснабдяване преди основния. въведен в експлоатация в новопостроени райони. Котелните с локално топлоснабдяване могат да бъдат оборудвани с чугунени секционни, стоманени заварени, вертикално-хоризонтално-цилиндрични парни и водогрейни котли. Особено обещаващи са котлите за гореща вода, които се появиха наскоро на пазара.

При достатъчно силно влошаване на съществуващите отоплителни мрежи за централизирано топлоснабдяване и липса на необходимото финансиране за тяхната подмяна, по-обещаващи и по-икономични са по-късите отоплителни мрежи за децентрализирано (автономно) топлоснабдяване. Преходът към автономно топлоснабдяване стана възможен след появата на пазара на високоефективни котли с ниска топлинна мощност с ефективност най-малко 90%.

В домашната котелна индустрия се появиха ефективни подобни котли, например тези на завода в Борисоглебск. Те включват котли от типа "Khoper" (фиг. 7.1), монтирани в модулни транспортируеми автоматизирани котли от типа MT / 4,8 /. Котлите също работят в автоматичен режим, тъй като котелът "Khoper-80E" е оборудван с електрически управлявана автоматика (фиг.2.4).

Фигура 7.1. Общ изглед на котела "Khoper": 1 - шпионка, 2 - сензор за тяга, 3 - тръба, 4 - котел, 5 - блок за автоматизация, 6 - термометър, 7 - температурен сензор, 8 - запалка, 9 - горелка, 10 - термостат, - 11 - конектор, 12 - вентил на горелката, 13 - газопровод, 14 - запалителен вентил, 15 - щепсел за източване, 16 - старт на запалката, 17 - изход за газ, 18 - тръби за отопление, 19 - панели, 20 - врата, 21 - кабел с евро щепсел.

Фигура 7.2. показва фабричната монтажна схема на бойлер с отоплителна система.

Фигура 7.2. Схема за монтаж на бойлер с отоплителна система: 1 - бойлер, 2 - кран, 3 - деаератор, 3 - фитинги на разширителния резервоар, 5 - радиатор, 6 - разширителен резервоар, 7 - бойлер, 8 - предпазен клапан, 9 - помпа

Комплектът за доставка на котли Khoper включва вносно оборудване: циркулационна помпа, предпазен клапан, електромагнит, автоматичен въздушен клапан, разширителен резервоар с фитинги.

За модулни котелни котли от типа "KVa" с мощност до 2,5 MW са особено обещаващи. Те осигуряват топлоснабдяване и топла вода на няколко многоетажни сгради на жилищния комплекс.

Автоматизираният водогреен котел "KVA", работещ на природен газ с ниско налягане под налягане, е предназначен за загряване на вода, използвана в системите за отопление, топла вода и вентилация. Котелното устройство включва водогреен котел с блок за рекуперация на топлина, блокова автоматизирана газова горелка със система за автоматизация, която осигурява регулиране, управление, наблюдение на параметрите и аварийна защита. Оборудвана е с автономна водоснабдителна система със спирателни и предпазни клапани, което улеснява подреждането в котелно помещение. Котелът има подобрени екологични характеристики: съдържанието на азотни оксиди в продуктите на горенето е намалено в сравнение с регулаторните изисквания, наличието на въглероден оксид е практически близо до нула.

Автоматизираният газов котел Флагман принадлежи към същия тип. Разполага с два вградени оребрени тръбни топлообменника, единият от които може да бъде свързан към отоплителната система, а другият към системата за топла вода. И двата топлообменника могат да се зареждат заедно.

Перспективата на последните два вида котли за гореща вода се крие във факта, че те имат достатъчно ниска температура на димните газове поради използването на топлообменници или вградени топлообменници с оребрени тръби. Такива котли имат ефективност с 3-4% по-висока в сравнение с други видове котли, които нямат устройства за рекуперация на топлина.

Използва се и въздушно отопление. За тази цел се използват въздушни нагреватели от типа VRK-S, произведени от Teploservis LLC, Каменск-Шахтински, Ростовска област, комбинирани с пещ на газообразно гориво с мощност 0,45-1,0 MW. За захранване с топла вода в този случай е монтиран проточен газов бойлер от типа MORA-5510. При локално топлоснабдяване котлите и котелното оборудване се избират въз основа на изискванията за температурата и налягането на охлаждащата течност (загрята вода или пара). Като топлоносител за отопление и топла вода по правило се взема вода, а понякога и пара с налягане до 0,17 MPa. Редица промишлени потребители са снабдени с пара с налягане до 0,9 MPa. Отоплителните мрежи имат минимална дължина. Параметрите на охлаждащата течност, както и топлинните и хидравличните режими на работа на отоплителните мрежи съответстват на режима на работа на локалните системи за отопление и топла вода.

Предимствата на такова топлоснабдяване са ниската цена на източниците на топлина и отоплителните мрежи; лекота на инсталиране и поддръжка; бързо въвеждане в експлоатация; разнообразие от типове котли с широка гама от отоплителни мощности.

Децентрализираните консуматори, които поради големите разстояния от ТЕЦ не могат да бъдат покрити с централизирано топлоснабдяване, трябва да имат рационално (ефективно) топлоснабдяване, отговарящо на съвременното техническо ниво и комфорт.

Мащабът на разхода на гориво за топлоснабдяване е много голям. В момента топлоснабдяването на промишлени, обществени и жилищни сгради се извършва от около 40 + 50% от котелните, което е неефективно поради ниската им ефективност (в котелните, температурата на горене на горивото е около 1500 ° C, а топлината се подава на консуматора при значително по-ниски температури (60 + 100 ОС)).

По този начин нерационалното използване на горивото, когато част от топлината изтича в тръбата, води до изчерпване на горивно-енергийните ресурси (ПЕР).

Енергоспестяваща мярка е разработването и внедряването на децентрализирани системи за топлоснабдяване с разпръснати автономни топлинни източници.

В момента най-целесъобразни са децентрализираните системи за топлоснабдяване, базирани на нетрадиционни източници на топлина, като: слънце, вятър, вода.

Неконвенционална енергия:

Топлоснабдяване на базата на термопомпи;

Топлоснабдяване на базата на автономни водни топлогенератори.

Перспективи за развитие на децентрализирани системи за топлоснабдяване:

1. Децентрализираните системи за топлоснабдяване не изискват дълги топлопроводи и следователно - големи капиталови разходи.

2. Използването на децентрализирани системи за топлоснабдяване може значително да намали вредните емисии от изгарянето на гориво в атмосферата, което подобрява екологичната ситуация.

3. Използването на термопомпи в децентрализирани системи за топлоснабдяване на промишлени и граждански съоръжения позволява, в сравнение с котелни, да се спести гориво в размер на 6 + 8 кг горивен еквивалент. на 1 Gcal генерирана топлина, което е приблизително 30 -: - 40%.

4. Децентрализираните системи, базирани на TN, се използват успешно в много чужди страни (САЩ, Япония, Норвегия, Швеция и др.). Повече от 30 фирми се занимават с производство на термопомпи.

5. В ОТТ лабораторията на катедра ПТС МЕИ е инсталирана автономна (децентрализирана) система за топлоснабдяване на базата на центробежен воден топлогенератор.

Системата работи в автоматичен режим, като поддържа температурата на водата в захранващия тръбопровод във всеки даден интервал от 60 до 90 ° C.

Коефициентът на преобразуване на топлината на системата е m = 1,5 -: - 2, а ефективността е около 25%.

6. По-нататъшното повишаване на енергийната ефективност на децентрализираните системи за топлоснабдяване изисква научни и технически изследвания за определяне на оптималните режими на работа.

8. Изборът на топлоносител и система за топлоснабдяване.

Изборът на топлоносител и система за топлоснабдяване се определя от технически и икономически съображения и зависи главно от вида на топлинния източник и вида на топлинния товар. Препоръчително е да се опрости отоплителната система колкото е възможно повече. Колкото по-проста е системата, толкова по-евтино е за изграждане и експлоатация. Най-простите решения се осигуряват от използването на една охлаждаща течност за всички видове топлинно натоварване.

Ако топлинният товар на района се състои само от отопление, вентилация и топла вода, тогава обикновено се използва отопление двутръбна водопроводна система... В случаите, когато освен отопление, вентилация и топла вода в зоната има и малко технологично натоварване, което изисква топлина с повишен потенциал, е рационално да се използват тритръбни водни системи по време на отопление. Една от захранващите линии на системата се използва за задоволяване на повишеното потенциално натоварване.

В случаите, когато когато основното топлинно натоварване на района е технологичното натоварване с повишен потенциал, а сезонното топлинно натоварване е малко; обикновено пара.

При избора на система за топлоснабдяване и параметри на топлоносителя се вземат предвид технически и икономически показатели за всички елементи: топлоизточник, мрежа, абонатни инсталации. Енергично водата е по-изгодна от парата. Използването на многоетапно нагряване на вода в ТЕЦ позволява да се увеличи специфичното комбинирано производство на електрическа и топлинна енергия, като по този начин се увеличава икономията на гориво. Когато се използват парни системи, цялото топлинно натоварване обикновено се поема от отработената пара с по-високо налягане, което намалява специфичното комбинирано производство на електрическа енергия.

Получената в източника топлина се прехвърля към един или друг топлоносител (вода, пара), който се транспортира чрез отоплителни мрежи до абонатните входове на потребителите.

В зависимост от организацията на движението на охлаждащата течност, системите за подаване на топлина могат да бъдат затворени, полузатворени и отворени.

В зависимост от броя на топлопроводите в отоплителната мрежа системите за водоснабдяване могат да бъдат еднотръбни, двутръбни, тритръбни, четиритръбни и комбинирани, ако броят на тръбите в отоплителната мрежа не остава постоянен.

При затворени системи потребителят използва само част от топлината, съдържаща се в охлаждащата течност, а самата охлаждаща течност, заедно с останалото количество топлина, се връща към източника, където се попълва с топлина (двутръбни затворени системи). При полузатворените системи потребителят използва както част от подадената му топлина, така и част от самия топлоносител, а останалите количества топлоносител и топлина се връщат към източника (двутръбни отворени системи). В отворените системи както самият топлоносител, така и съдържащата се в него топлина се използват напълно от потребителя (еднотръбни системи).

На абонатните входове топлината (а в някои случаи и самият топлоносител) се прехвърля от отоплителните мрежи към локалните системи за потребление на топлина. В същото време в повечето случаи неизползваната топлина в локалните отоплителни и вентилационни системи се извършва за подготовка на вода за системите за топла вода.

На входовете се извършва и локално (абонатно) регулиране на количеството и потенциала на топлинната енергия, предавана към локалните системи, и се следи работата на тези системи.

В зависимост от приетата входна схема, т.е. в зависимост от възприетата технология за пренос на топлина от отоплителни мрежи към локални системи, изчислените дебити на топлоносителя в топлоснабдителната система могат да варират с 1,5-2 пъти, което показва много значителен ефект на входа на абонатите върху икономиката на цялата система за топлоснабдяване.

В централизираните системи за топлоснабдяване водата и парата се използват като топлоносител, във връзка с което се разграничават системите за захранване с вода и пара.

Водата като топлоносител има редица предимства пред парата; някои от тези предимства са особено важни при доставка на топлина от когенерационна централа. Последните включват възможността за транспортиране на вода на дълги разстояния без значителна загуба на нейния енергиен потенциал, т.е. неговата температура, намаляването на температурата на водата в големите системи е по-малко от 1 ° C на 1 км пътека). Енергийният потенциал на парата - нейното налягане - намалява по-значително по време на транспортиране, средно 0,1 - 015 MPa на 1 км път. Така във водните системи налягането на парата при извличане на турбини може да бъде много ниско (от 0,06 до 0,2 MPa), докато в парните системи трябва да бъде до 1–1,5 MPa. Увеличаването на налягането на парата в изходите на турбината води до увеличаване на разхода на гориво в ТЕЦ и намаляване на производството на електроенергия на базата на потребление на топлина.

В допълнение, водните системи позволяват да се поддържа кондензатът от водата за парно отопление чист в когенерационната централа без нужда от скъпи и сложни преобразуватели на пара. При парните системи кондензатът се връща от потребителите често замърсени и далеч не напълно (40–50%), което изисква значителни разходи за неговото пречистване и приготвяне на допълнителна захранваща вода за котела.

Други предимства на водата като топлоносител включват: по-ниска цена на присъединяване към отоплителни мрежи на локални водогрейни системи, а при отворени системи и локални системи за топла вода; възможност за централно (при топлоизточника) регулиране на топлоснабдяването на потребителите чрез промяна на температурата на водата; лекота на работа - липсата на неизбежните уловители за пара и помпени агрегати за връщане на кондензат за потребителите.

Парата като топлоносител от своя страна има определени предимства пред водата:

а) голяма гъвкавост, която се състои във възможността за задоволяване на всички видове потребление на топлина, включително технологични процеси;

б) по-ниска консумация на енергия за преместване на охлаждащата течност (консумацията на мощност за връщане на кондензат в парните системи е много малка в сравнение с цената на електроенергията за преместване на вода във водните системи);

в) незначителността на създаденото хидростатично налягане поради ниската специфична плътност на парата в сравнение с плътността на водата.

Устойчиво провежданата ориентация у нас към по-икономични системи за топлоснабдяване и посочените положителни свойства на водните системи допринасят за широкото им използване в жилищното и комунално обслужване на градовете. В по-малка степен водните системи се използват в промишлеността, където повече от 2/3 от общото потребление на топлина се задоволява от пара. Тъй като промишленото потребление на топлина представлява около 2/3 от общото потребление на топлина в страната, делът на парата в покриването на общото потребление на топлина остава много значителен.

В зависимост от броя на топлопроводите в отоплителната мрежа системите за водоснабдяване могат да бъдат еднотръбни, двутръбни, тритръбни, четиритръбни и комбинирани, ако броят на тръбите в отоплителната мрежа не остава постоянен. Опростени схематични диаграми на тези системи са показани на Фигура 8.1.

Най-икономичните еднотръбни (отворени) системи (фигура 8.1.a) са препоръчителни само когато средната почасова консумация на мрежова вода, подадена за нуждите за отопление и вентилация, съвпада със средната почасова консумация на вода, консумирана за топла вода. Но за повечето региони на страната ни, с изключение на най-южните, прогнозните разходи за мрежова вода, доставяна за нуждите на отопление и вентилация, се оказват по-високи от потреблението на вода, консумирана за топла вода. При такъв дисбаланс на посочените разходи неизползваната вода за топла вода трябва да се отвежда в канализацията, което е много неикономично. В тази връзка най-разпространени в нашата страна са двутръбните системи за топлоснабдяване: отворени (полузатворени) (фиг. 8.1., B) и затворени (затворени) (фиг. 8.1., C)

Фигура 8.1. Схематична схема на системи за отопление на вода

a — еднотръбен (отворен), b — двутръбен отворен (полузатворен), в — двутръбен затворен (затворен), d-комбиниран, e-тритръбен, e-четиритръбен, 1-топлинен източник, 2-захранващ тръбопровод на отоплителната мрежа, 3-абонатен вход, 4 – вентилационен въздушен нагревател, 5 – абонатен топлообменник, 6 – нагревател, 7 – тръбопроводи на локалната отоплителна система, 8 – локална топла вода, 9 – връщащ тръбопровод на отоплителна система, 10 – топлообменник за топла вода, 11 – захранване със студена вода, 12 – технологичен апарат, 13 – тръбопровод за топла вода, 14 – тръбопровод за рециркулация на гореща вода, 15 – котелно помещение, 16 – котел за гореща вода, 17 — помпа.

При значително разстояние от източника на топлина от топлоснабдителната зона (с "крайградски" ТЕЦ) се препоръчват комбинирани системи за топлоснабдяване, които са комбинация от еднотръбна система и полузатворена двутръбна система (фигура 8.1, г). При такава система върховият водогреен котел, който е част от ТЕЦ, се намира директно в топлоснабдителната зона, образувайки допълнително котелно за топла вода. От ТЕЦ до котелното през една тръба се подава само такова количество високотемпературна вода, което е необходимо за захранване с топла вода. Вътре в топлозахранваната зона е подредена обикновена полузатворена двутръбна система.

В котелното, водата от когенерационната инсталация се добавя към водата, загрята в котела от връщащия тръбопровод на двутръбната система, и общият поток вода с по-ниска температура от температурата на водата, идваща от когенерационната система се изпраща в топлофикационната мрежа. В бъдеще част от тази вода се използва в местните системи за топла вода, а останалата част се връща в котелното помещение.

Тритръбните системи се използват в промишлени системи за топлоснабдяване с постоянен поток вода, доставяна за технологични нужди (Фигура 8.1, д). Такива системи имат две захранващи тръби. Според една от тях водата с постоянна температура отива за технологични устройства и за топлообменници за топла вода, според другата вода с променлива температура отива за нуждите на отопление и вентилация. Охладената вода от всички локални системи се връща към източника на топлина по един общ тръбопровод.

Четиритръбните системи (Фигура 8.1, д), поради високата консумация на метал, се използват само в малки системи, за да се опростят входовете на абонатите. В такива системи водата за локални системи за топла вода се подготвя директно при източника на топлина (в котелни) и се подава по специална тръба към потребителите, където директно влиза в местните системи за топла вода. В този случай абонатите нямат отоплителни инсталации за топла вода и рециркулираната вода от системите за топла вода се връща към топлоизточника за отопление. Другите две тръби в такава система са предназначени за локални отоплителни и вентилационни системи.

ДВУТЪБНИ ВОДОТОПЛИТЕЛНИ СИСТЕМИ

Затворени и отворени системи... Двутръбните водопроводни системи са затворени и отворени. Тези системи се различават по технологията на подготовка на водата за локални системи за топла вода (фиг. 8.2). В затворени системи за топла вода се използва чешмяна вода, която се нагрява в повърхностни топлообменници с вода от отоплителната мрежа (фиг. 8.2, а). При отворени системи водата за топла вода се взема директно от отоплителната мрежа. Изтеглянето на вода от захранващите и връщащите тръби на отоплителната мрежа се извършва в такива количества, че след смесване водата придобива температурата, необходима за захранване с топла вода (Фигура 8.2, б).

Фигура 8.2 ... Схематични схеми на подготовка на водата за топла вода на абонати в двутръбни водоснабдителни системи... а — със затворена система, b — отворена система, 1 — захранващи и връщащи тръбопроводи на отоплителната мрежа; 2 — топлообменник за подаване на топла вода, 3 — захранване със студена вода, 4 — локална система за топла вода, 5 — регулатор на температурата , 6 — смесител, 7 — обратен клапан

В затворените системи за топлоснабдяване самата охлаждаща течност не се консумира никъде, а само циркулира между източника на топлина и локалните системи за потребление на топлина. Това означава, че такива системи са затворени по отношение на атмосферата, което е отразено в името им. За затворени системи теоретично е валидно равенството, т.е. количеството вода, което излиза от източника и идва към него, е същото. В реалните системи обаче винаги. Част от водата се губи от системата чрез течовете в нея: през жлезите на помпи, компенсатори, фитинги и др. Тези течове на вода от системата са малки и при добра работа не надвишават 0,5% от обема на водата в системата. Въпреки това, дори и в такива количества, те носят определени щети, тъй като топлината и охлаждащата течност се губят безполезно с тях.

Практическата неизбежност на течовете позволява да се изключат разширителни съдове от оборудването на системите за отопление на водата, тъй като течовете на вода от системата винаги надвишават възможното увеличаване на обема на водата с повишаване на нейната температура по време на отоплителния период. Системата се допълва с вода, за да се компенсират течовете при източника на топлина.

При отворените системи, дори при липса на течове, неравенството е характерно. Водата от мрежата, изтичаща от водопроводните кранове на местните системи за топла вода, влиза в контакт с атмосферата, т.е. такива системи са отворени към атмосферата. Попълването на отворените системи с вода обикновено става по същия начин, както при затворените системи, при източник на топлина, въпреки че по принцип в такива системи е възможно попълване в други точки на системата. Количеството на подхранващата вода в отворените системи е много по-високо, отколкото в затворените. Ако в затворени системи подхранващата вода покрива само изтичането на вода от системата, то при отворени системи тя трябва да компенсира и предвиденото изтегляне на вода.

Отсъствието на отворени системи за топлоснабдяване на абонатните входове на повърхностни топлообменници за топла вода и замяната им с евтини смесителни устройства е основното предимство на отворените системи пред затворените. Основният недостатък на отворените системи е необходимостта от по-мощна инсталация на топлоизточника от затворените системи за връщане на подхранващата вода, за да се избегне появата на корозия и котлен камък в отоплителните инсталации и отоплителните мрежи.

Наред с по-простите и по-евтини абонатни входове, отворените системи имат следните положителни качества в сравнение със затворените системи:

а) позволяват използването на големи количества нискокачествена отпадна топлина, която се предлага и в когенерационната централа(топлина на турбинните кондензатори) и в редица индустрии, което намалява разхода на гориво за приготвяне на охлаждаща течност;

б) предоставят възможност намаляване на прогнозната производителност на топлинния източники чрез осредняване на потреблението на топлина за топла вода при монтаж на централни акумулатори за топла вода;

v) увеличаване на експлоатационния животлокални системи за топла вода, тъй като получават вода от отоплителни мрежи, която не съдържа агресивни газове и соли, образуващи котлен камък;

ж) намаляване на диаметрите на разпределителните мрежи за студена вода (с около 16%),водоснабдяване на абонатите за локални системи за топла вода чрез топлопроводи;

д) пусни към еднотръбни системи със съвпадение на потреблението на вода за отопление и топла вода .

Недостатъците на отворените системив допълнение към увеличените разходи, свързани с третирането на големи количества подхранваща вода, включват:

а) възможността при недостатъчно задълбочена обработка на водата появата на цвят в разглобената вода, а в случай на свързване на радиаторни отоплителни системи към отоплителни мрежи чрез смесителни възли (асансьор, помпа), също възможността за замърсяване на разглобената вода и появата на миризма в нея поради отлагане на утайка в радиатории развитието на специални бактерии в тях;

б) нарастваща сложност на контрола върху плътността на системата, тъй като в отворените системи количеството на подхранващата вода не характеризира количеството на изтичане на вода от системата, както при затворените системи.

Ниската твърдост на оригиналната чешмяна вода (1–1,5 mg eq / l) улеснява използването на отворени системи, елиминирайки необходимостта от скъпа и сложна обработка на водата против котлен камък. Препоръчително е да се използват отворени системи дори с много твърди или корозивни изворни води, тъй като при такива води в затворени системи е необходимо да се организира пречистване на водата на всеки абонат, което е многократно по-сложно и скъпо от еднократно третиране на преработка. нагоре вода при източник на топлина в отворени системи.

ЕДНОТЪРБНИ ВОДОТОПЛИТЕЛНИ СИСТЕМИ

Диаграма на абонатния вход на еднотръбна система за топлоснабдяване е показана на фигура 8.3.

Ориз. 8.3. Схема на вход на еднотръбна система за топлоснабдяване

Мрежовата вода в количество, равно на средночасовия дебит на водата в топла вода, се подава на входа през машината с постоянен дебит 1. Машина 2 преразпределя мрежовата вода между смесителя за топла вода и отоплителния топлообменник 3 и осигурява зададената температура на водната смес от захранването след топлообменника. V през нощта, когато няма изтегляне на вода, водата, постъпваща в системата за топла вода, се източва в резервоара за съхранение 6 чрез автоматичната резервна машина 5 (автоматична "нагоре"), която гарантира, че локалните системи се пълнят с вода .При прием на вода, по-голям от средния, помпа 7 допълнително доставя вода от резервоара към системата за подаване на топла вода. Циркулационната вода на системата за топла вода също се източва в акумулатора чрез автоматичния бустер 4. За да компенсира топлинните загуби в циркулационния кръг, включително акумулаторния резервоар, автоматичното устройство 2 поддържа температурата на водата малко по-висока от обичайно приетата за системи за топла вода.

СИСТЕМИ ЗА ПАРНО ОТОПЛЕНИЕ

Фигура 8.4. Схематични схеми на системи за захранване с пара

а - еднотръбен без връщане на кондензат; б – двутръбен с връщане на кондензат; в - тритръбен с връщане на кондензат; 1 – източник на топлина; 2 – паропровод; 3-абонатен вход; 4 – вентилационен нагревател; 5 - топлообменник на локалната отоплителна система 6 - топлообменник на локалната система за топла вода; 7 – технологичен апарат; 8 – дренаж за кондензат; 9 – дренаж 10 – резервоар за събиране на кондензат; 11 – кондензна помпа; 12 – възвратен клапан; 13 – линия за кондензат

Подобно на водата, системите за захранване с пара са еднотръбни, двутръбни и многотръбни (фиг. 8.4)

В еднотръбна парна система (фиг. 8.4, а) парният кондензат не се връща от консуматорите на топлина към източника, а се използва за захранване с топла вода и технологични нужди или се изпуска в канализацията. Такива системи ниска цена и се използва при ниска консумация на пара.

Двутръбните парни системи с връщане на кондензата към източника на топлина (фигура 8.4, б) са най-често срещани на практика... Кондензатът от индивидуални локални системи за потребление на топлина се събира в общ резервоар, разположен в отоплителната точка, и след това се изпомпва към източника на топлина чрез помпа. Парният кондензат е ценен продукт: не съдържа соли на твърдост и разтворени агресивни газове и ви позволява да спестите до 15% от топлината, съдържаща се в парата... Приготвянето на нови порции захранваща вода за парни котли обикновено изисква значителни разходи, надвишаващи разходите за връщане на кондензата. Въпросът за целесъобразността на връщането на кондензата към източника на топлина се решава във всеки конкретен случай въз основа на технически и икономически изчисления.

Многотръбни парни системи (фиг. 8.4, в) се използват в промишлени обекти при получаване на пара от ТЕЦ и в случай на ако производствената технология изисква двойка различни налягания... Разходите за изграждане на отделни тръбопроводи за пара за пара с различно налягане се оказват по-малки от разходите за свръхконсумация на гориво в когенерационна централа, когато парата се подава само за едно, най-високо налягане и последващото му намаление за абонати, които се нуждаят от чифт по-ниско налягане... Връщането на кондензат в тритръбните системи се осъществява чрез една обща линия за кондензат. В редица случаи в тях се полагат и двойни паропроводи при едно и също парно налягане, за да се осигури надеждно и непрекъснато снабдяване с пара на потребителите. Броят на паропроводите може да бъде повече от два, например при резервиране на подаване на пара с различни налягания от ТЕЦ или ако е целесъобразно да се подава пара с три различни налягания от ТЕЦ.

В големи индустриални центрове, които обединяват няколко предприятия, се строят сложни водни и парни системис доставка на пара за техниката и вода за нуждите на отоплението и вентилацията.

На абонатните входове на системите, в допълнение към устройствата, осигуряващи пренос на топлина към локалните системи за потребление на топлина, Системата за събиране на кондензат и връщането му към източника на топлина също е от голямо значение.

Двойките, пристигащи на абонатния вход, обикновено попадат в разпределителен гребен, откъдето директно или чрез редукционен клапан (автоматично налягане "след себе си") се насочва към топлоизползващите устройства.

Правилният избор на параметри на охлаждащата течност е от голямо значение. При доставка на топлина от котелни е рационално, като правило, да се избират високи параметри на охлаждащата течност, които са допустими според условията на технологията за пренос на топлина през мрежата и използването й в абонатни инсталации. Увеличаването на параметрите на охлаждащата течност води до намаляване на диаметрите на отоплителната мрежа и намаляване на разходите за изпомпване (за вода). При отопление е необходимо да се вземе предвид влиянието на параметрите на топлоносителя върху икономиката на ТЕЦ.

Изборът на затворена или отворена водна отоплителна система зависи главно от условията на водоснабдяване на когенерационната инсталация, качеството на чешмяната вода (твърдост, корозивност, окисляемост) и наличните източници на нискокачествена топлина за топла вода.

Предпоставка както за отворени, така и за затворени системи за топлоснабдяване е осигуряване на стабилно качество на топла водапри абонати в съответствие с GOST 2874-73 "Питейна вода". В повечето случаи качеството на изходната чешмяна вода определя избора на топлоснабдителната система (STS).

Затворена система: индекс на насищане J> -0,5; карбонатна твърдост Zh to<7мг-экв/л; (Сl+SО 4) 200мг/л; перманганатная окисляемость не регламентируется.

В отворена система: перманганатна окисляемост на О<4мг/л, индекс насыщения, карбонатная жёсткость, концентрация хлорида и сульфатов не регламентируется.

При повишена окисляемост (O> 4 mg / l) се развиват микробиологични процеси в застойни зони на отворени системи за топлоснабдяване (радиатори и др.), Последствието от което е сулфидно замърсяване на водата. Така водата, взета от отоплителните инсталации за топла вода, има неприятна миризма на сероводород.

По отношение на енергийните характеристики и първоначалните разходи съвременните двутръбни затворени и отворени TS системи са средно еквивалентни. По отношение на първоначалната цена, отворените системи могат да имат някои икономически ползи. ако в ТЕЦ има източници на мека водакоято не се нуждае от пречистване на водата и отговаря на санитарните норми за питейна вода. Мрежата за студено водоснабдяване на абонатите е разтоварена и изисква допълнителни захранвания към ТЕЦ. В експлоатация отворените системи са по-трудни от затворените поради нестабилността на хидравличния режим на отоплителната мрежа, усложняването на санитарния контрол на плътността на системата.

За транспорт на дълги разстояния с висок товар на EBC, при наличие на водоизточници, отговарящи на санитарните норми в близост до ТЕЦ или котелно помещение, е икономически оправдано използването на отворена TS система с еднотръбен (еднопосочен) транзит и дву- тръбна разпределителна мрежа.

В случай на пренос на топлина на свръх дълги разстояния на разстояние от около 100-150 km или повече е по-целесъобразно да се провери ефективността на използването на химотермална система за топлопренос (в химически свързано състояние, напр. метан + вода = CO + 3H 2).

9. Оборудване за ТЕЦ. Основно оборудване (турбини, котли).

Оборудването на станциите за топлинна обработка може да се раздели грубо на първични и вторични... ДА СЕ основното оборудване на ТЕЦа отоплителните и промишлените котелни включват турбини и котли. Когенерационните централи се класифицират според вида на преобладаващото топлинно натоварване за отопление, промишлено отопление и промишлено. На тях са монтирани съответно турбини от тип T, PT и R. XXII конгрес на КПСС (LMZ), заводите на Невски и Кировски в Ленинград, турбинните заводи в Калуга, Брянски инженерни и харковски турбогенераторни заводи. В момента големи когенерационни турбини се произвеждат от Уралския турбомоторен завод на името на V.I. К. Е. Ворошилова (UTMZ).

Първата домашна турбина с мощност 12 MW е създадена през 1931 г. От 1935 г. всички ТЕЦ са построени за параметри на пара за турбини от 2,9 MPa и 400 ° C, а вносът на отоплителни турбини е практически спрян. Започвайки през 1950 г., съветската енергетика навлиза в период на интензивен растеж на ефективността на електрозахранващите инсталации и процесът на разширяване на основното им оборудване и капацитет продължава поради увеличаването на топлинните натоварвания. През 1953-1954г. Във връзка с нарастването на добива на петрол в Урал започва изграждането на редица нефтопреработвателни заводи с голям капацитет, за които е необходима комбинирана топлоелектрическа централа с мощност 200-300 MW. За тях са създадени двупробови турбини с мощност 50 MW (през 1956 г. при налягане 9,0 MPa в Ленинградския метален завод и през 1957 г. в UTMZ при налягане 13,0 MPa). Само за 10 години бяха инсталирани повече от 500 турбини с налягане 9,0 MPa с общ капацитет около 9 * 10 3 MW. Единичната мощност на ТЕЦ на редица електрически системи е нараснала до 125-150 MW. С увеличаването на технологичното топлинно натоварване на петролните рафинерии, както и С началото на изграждането на химически заводи за производство на торове, пластмаси и изкуствени влакна, които се нуждаят от пара до 600-800 t/h, се налага да се възобнови производството на турбини с противоналягане.Производството на такива турбини за налягане 13,0 MPa с мощност 50 MW започва в LMZ през 1962 г. Развитието на жилищното строителство в големите градове създаде основа за изграждане на значителен брой топлоцентрали с мощност 300-400 MW и повече. За целта през 1960 г. започва производството на турбини Т-50-130 с мощност 50 MW в УТМЗ, а през 1962 г. на турбини Т-100-130 с мощност 100 MW.Основната разлика между тези видове турбини е използването на двустепенно нагряване на вода от отоплителната система в тях поради долното извличане на пара с налягане 0,05-0,2 MPa и горното 0,06-0,25 MPa.Тези турбини могат да бъдат превърнати в обратно налягане ( влошен вакуум) с кондензация на отработени пари в специална повърхност на мрежовия сноп, разположен в кондензатора за нагряване на вода. В някои когенерационни централи кондензаторите на турбините с редуциран вакуум се използват изцяло като основни нагреватели. Към 1970 г. единичната мощност на отоплителните когенерационни централи достига 650 MW (ТЕЦ № 20 Мосенерго), а промишлените топлоцентрали - 400 MW (ТЕЦ Толяти). Общото подаване на пара в такива станции е около 60% от общата подадена топлина, а в някои ТЕЦ надхвърля 1000 t/h.

Нов етап в развитието на конструкцията на когенерационните турбини е разработването и създаването на още по-големи турбини, които допълнително ще повишат ефективността на топлоелектрическите централи и ще намалят разходите за тяхното изграждане. Турбина T-250, способна да осигури топлинна и електрическа енергия на град с население от 350 хиляди души, е проектирана за свръхкритични параметри на пара от 24,0 MPa, 560 ° C с междинно прегряване на пара при налягане от 4,0 / 3,6 MPa до a температура 565°C... Турбината PT-135 за налягане 13,0 MPa има два нагревателни изхода с независимо управление на налягането в диапазона от 0,04-0,2 MPa в долния изход и 0,05-0,25 MPa в горния. Тази турбина също така осигурява индустриален добив с налягане 1,5 ± 0,3 MPa Турбината с противоналягане R-100 е предназначена за използване в топлоелектрически централи със значителна консумация на технологична пара. От всяка турбина може да се отдели приблизително 650 t / h пара с налягане 1,2-1,5 MPa с възможност за увеличаване на изпускателната тръба до 2,1 MPa. За захранване на консуматорите може да се използва и пара от допълнителното нерегулирано извличане на турбината с налягане 3,0-3,5 МРа. Турбината T-170 за налягане на парата от 13,0 MPa и температура 565 ° C без междинно прегряване, както по отношение на електрическата мощност, така и по отношение на количеството извлечена пара, заема междинно място между турбините T-100 и T-250 . Препоръчително е тази турбина да се монтира в средно големи градски ТЕЦ със значително натоварване на комуналните услуги. Единичният капацитет на когенерационната централа продължава да расте. В момента вече се експлоатират, изграждат и проектират ТЕЦ с електрическа мощност над 1,5 милиона kW. Големите градски и промишлени когенерационни централи ще изискват разработването и създаването на още по-мощни блокове. Вече започна работа по определяне на профила на когенерационните турбини с единична мощност 400-450 MW.

Паралелно с развитието на турбиностроенето се създават по-мощни котелни агрегати. През 1931-1945г. Котлите с директен поток от домашен дизайн, генериращи пара с налягане 3,5 MPa и температура 430 ° C, се използват широко в енергетиката. В момента се произвеждат котелни агрегати с мощност 120, 160 и 220 t / h с камерно изгаряне на твърди горива, както и мазут и газ за монтаж в ТЕЦ с турбини с мощност до 50 MW с параметри на парата от 9 MPa и 500-535 ° C. Дизайните на тези котли са разработени от 50-те години на миналия век от почти всички основни котелни заводи в страната - Таганрог, Подолск и Барнаул. Общото за тези котли е U-образното оформление, използването на естествена циркулация, правоъгълна отворена горивна камера и стоманен тръбен въздушен нагревател.

През 1955-1965г. Успоредно с разработването на блокове с параметри 10 MPa и 540°C в ТЕЦ се създават по-големи турбини и котелни агрегати с параметри 14 MPa и 570°C. От тях турбини с мощност 50 и 100 MW с котли на Таганрогската котелна централа (TKZ) с мощност 420 t / h от типове TP-80 - TP-86 за твърдо гориво и TGM-84 за газ и гориво маслото се използва най-широко. Най-мощният агрегат на тази централа, използван в когенерационни централи с подкритични параметри, е агрегат от тип TGM-96 с горивна камера за изгаряне на газ и мазут с капацитет 480-500 t / h.

Конструкцията на котел-турбина от блоков тип (T-250) за свръхкритични параметри на парата с повторно нагряване изисква създаването на еднократен котел с капацитет на пара около 1000 t / h. За да намалят разходите за изграждане на когенерационна централа, съветските учени М. А. Стирцкович и И. К. Стаселявичус бяха първите в света, които предложиха схема за комбинирана отоплителна централа, използваща нови котли за гореща вода с топлинна мощност до 210 MW. Доказана е целесъобразността на водоснабдяването на отоплителната мрежа в ТЕЦ в пиковата част на графика със специални върхови водогрейни котли, като се отказва използването на по-скъпи парни котли за тези цели. Проучване VTI им. F.E.Dzerzhinski завърши разработването и производството на редица стандартни размери на унифицирани кулообразни газо-нафтови водогрейни котелни агрегати с топлинна мощност на блока от 58, 116 и 210 MW. По-късно са разработени котли с по-малък капацитет. За разлика от котлите тип кула (PTVM), котлите KVGM са проектирани да работят с изкуствена тяга. Такива котли с топлинна мощност 58 и 116 MW имат U-образно оформление и са проектирани да работят в основния режим.

Рентабилността на парно-турбинните ТЕЦ за европейската част на СССР по едно време беше постигната с минимално топлинно натоварване от 350-580 MW. Ето защо, наред с изграждането на ТЕЦ, мащабно се извършва изграждането на промишлени и отоплителни котелни, оборудвани със съвременни водогрейни и парни котли. Районните топлоцентрали с котли тип PTVM, KVGM се използват при натоварвания 35-350 MW, а парни котли с котли тип DKVR и други се използват при натоварвания 3,5-47 MW. Малките села и селскостопанските обекти, жилищните райони на отделните градове се отопляват от малки котелни с чугунени и стоманени котли с мощност до 1,1 MW.

10. Оборудване за ТЕЦ. Спомагателно оборудване (нагреватели, помпи, компресори, парни преобразуватели, изпарители, редукционни и охладителни агрегати на ROU, резервоари за кондензат).

11. Пречистване на водата. Стандарти за качество на водата.

12. Пречистване на водата. Избистряне, омекотяване (утаяване, катионен обмен, стабилизиране на твърдостта на водата).

13. Пречистване на водата. Обезвъздушаване.

14. Консумация на топлина. Сезонно натоварване.

15. Консумация на топлина. Целогодишно натоварване.

16. Консумация на топлина. Диаграма на Росандер.

Въведение

Обща информация и концепция за котелни инсталации

1 Класификация на котелни инсталации

Видове отоплителни котли за отопление на сгради

1 Газови котли

2 електрически бойлера

3 Котли на твърдо гориво

Видове котли за отопление на сгради

1 Газотръбни котли

2 водотръбни бойлера

Заключение

Библиография

Въведение

Живеейки в умерените ширини, където през по-голямата част от годината е студено, е необходимо да се осигури топлоснабдяване на сгради: жилищни сгради, офиси и други помещения. Топлоснабдяването осигурява комфортно живеене, ако е апартамент или къща, продуктивна работа, ако е офис или склад.

Първо, нека разберем какво се има предвид под термина "Топлоснабдяване". Топлоснабдяването е доставката на отоплителни системи на сграда с топла вода или пара. Топлоелектрическите централи и котелните са обичайният източник на топлоснабдяване. Има два вида топлоснабдяване на сгради: централизирано и локално. С централизиран се захранват отделни квартали (промишлени или жилищни). За ефективната работа на централизирана топлоснабдителна мрежа тя е изградена, разделяйки я на нива, работата на всеки елемент е да изпълнява една задача. С всяко ниво задачата на елемента намалява. Локално топлоснабдяване - доставка на топлина на една или повече къщи. Централизираните отоплителни мрежи имат редица предимства: по-нисък разход на гориво и спестяване на разходи, използване на нискокачествено гориво и подобрени санитарни условия в жилищните райони. Топлофикационната система включва топлоизточник (CHP), отоплителна мрежа и топлоконсумиращи инсталации. Комбинираната топлоелектрическа централа произвежда топлина и енергия. Източници на локално топлоснабдяване са печки, бойлери, бойлери.

Целта ми е да се запозная с общата информация и концепция за котелни инсталации, кои котли се използват за топлоснабдяване на сгради.

1. Обща информация и понятия за котелни инсталации

Котелна инсталация е комплекс от устройства, разположени в специални помещения и служещи за преобразуване на химическата енергия на горивото в топлинна енергия на пара или гореща вода. Основните елементи на котелната инсталация са котел, горивно устройство (пещ), устройства за захранване и тяга.

Котелът е топлообменно устройство, в което топлината от горещите продукти от изгарянето на горивото се прехвърля към вода. В резултат на това в парните котли водата се превръща в пара, а в котлите за гореща вода се нагрява до необходимата температура.

Горивното устройство се използва за изгаряне на гориво и преобразуване на неговата химическа енергия в топлина на нагрети газове.

Захранващите устройства (помпи, инжектори) са предназначени за подаване на вода към котела.

Устройството за теглене се състои от вентилатори, система от газопроводи, димоотводи и комин, с помощта на които се подава необходимото количество въздух към пещта и движението на продуктите от горенето през газопроводите на котела, както и отстраняването им в атмосферата. Продуктите от горенето, движещи се по газопроводите и в контакт с нагревателната повърхност, предават топлината на водата.

За да се осигури по-икономична работа, съвременните котелни инсталации имат спомагателни елементи: воден икономийзер и въздухонагревател, които служат съответно за загряване на вода и въздух; устройства за подаване на гориво и отстраняване на пепел, за почистване на димни газове и захранваща вода; устройства за термичен контрол и оборудване за автоматизация, които осигуряват нормалната и непрекъсната работа на всички части на котелното помещение.

В зависимост от целта, за която се използва топлинната енергия, котелните се делят на енергийни, отоплителни и производствени и отоплителни.

Силовите котелни доставят пара на парни електроцентрали, които произвеждат електричество и обикновено са част от комплекс от електроцентрали. Отоплителните и промишлените котли се изграждат в промишлени предприятия и осигуряват топлинна енергия за отоплителни и вентилационни системи, топла вода на сгради и производствени процеси. Отоплителните котли са предназначени за същите цели, но обслужват жилищни и обществени сгради. Те се делят на свободностоящи, взаимосвързани, т.е. в непосредствена близост до други сгради и вградени в сгради. Напоследък се строят все повече свободно стоящи увеличени котелни с очакването да обслужват група сгради, жилищен квартал, микрорайон. Устройството на котелни, вградени в жилищни и обществени сгради, понастоящем е разрешено само при подходяща обосновка и съгласие с органите за санитарен надзор. Котелните с ниска мощност (индивидуални и малки групи) обикновено се състоят от котли, циркулационни и захранващи помпи и устройства за теглене. В зависимост от това оборудване се определят основно размерите на котелното помещение. Котелните със средна и висока мощност - 3,5 MW и повече - се отличават със сложността на оборудването и състава на сервизните и помощните помещения. Пространствено-планировъчните решения на тези котелни трябва да отговарят на изискванията на Санитарните норми за проектиране на промишлени предприятия.

1.1 Класификация на котелни инсталации

Котелните инсталации, в зависимост от естеството на консуматорите, се делят на енергийни, производствено-отоплителни и отоплителни. По вида на произвеждания топлоносител те се разделят на пара (за генериране на пара) и гореща вода (за генериране на топла вода).

Силовите котелни инсталации генерират пара за парни турбини в топлоелектрически централи. Такива котелни обикновено са оборудвани с котли с голяма и средна мощност, които генерират пара с повишени параметри.

Индустриалните отоплителни котелни инсталации (обикновено парни) генерират пара не само за промишлени нужди, но и за отопление, вентилация и топла вода.

Отоплителните котелни инсталации (предимно топла вода, но могат да бъдат и парни) са предназначени за обслужване на отоплителни системи на промишлени и жилищни помещения.

В зависимост от мащаба на топлоснабдяването, отоплителните котелни са разделени на местни (индивидуални), групови и районни.

Местните котелни обикновено са оборудвани с котли за гореща вода с нагряване на вода до температура не повече от 115 ° C или парни котли с работно налягане до 70 kPa. Такива котелни са предназначени да доставят топлина на една или повече сгради.

Груповите котелни инсталации осигуряват топлина на групи от сгради, жилищни райони или малки квартали. Такива котелни са оборудвани както с парни, така и с водни котли, като правило, с по-висока отоплителна мощност от котлите за местни котелни. Тези котелни обикновено се намират в специално изградени отделни сгради.

Котлите за централно отопление се използват за захранване с топлина на големи жилищни райони: оборудвани са с относително мощни котли за гореща вода или пара.

2. Видове отоплителни котли

.1 Газови котли

Ако основният газ се доставя на обекта, тогава в преобладаващата част от случаите отоплението на къщата с газов котел е оптимално, тъй като не можете да намерите по-евтино гориво. Има много производители и модели на газови котли. За да улесним разбирането на това разнообразие, ще разделим всички газови котли на две групи: подови и стенни котли. Стенните и подови котли имат различни дизайни и конфигурации.

Подовият котел е традиционно, консервативно нещо и не е претърпял големи промени в продължение на много десетилетия. Топлообменникът за подови котли обикновено е изработен от чугун или стомана. Има различни мнения за това кой материал е по-добър. От една страна, чугунът е по-малко податлив на корозия, чугунен топлообменник обикновено се прави по-дебел, което може да има положителен ефект върху експлоатационния му живот. В същото време чугуненият топлообменник има и недостатъци. Той е по-крехък и следователно съществува риск от микронапукване по време на транспортиране и товарене и разтоварване. Освен това, по време на работа на чугунени котли при използване на твърда вода, поради конструктивните характеристики на чугунните топлообменници и свойствата на самия чугун, тяхното разрушаване настъпва с течение на времето в резултат на локално прегряване. Ако говорим за стоманени котли, тогава те са по-леки, не се страхуват много от удари по време на транспортиране. В същото време, ако се използва неправилно, стоманения топлообменник може да корозира. Но не е много трудно да се създадат нормални работни условия за стоманен котел. Важно е температурата в котела да не пада под температурата на точката на оросяване. Добрият дизайнер винаги ще може да създаде система, която да увеличи максимално живота на котела. От своя страна всички подови газови котли могат да бъдат разделени на две основни групи: с атмосферни и под налягане (понякога се наричат ​​сменяеми, вентилирани, монтирани) горелки. Първите са по-прости, по-евтини и по-тихи. Котлите с горелки с принудителна тяга имат по-висок КПД и са значително по-скъпи (като се вземе предвид цената на горелката). Котлите за работа с горелки с принудителна тяга имат възможност за инсталиране на горелки, работещи както на газ, така и на течно гориво. Мощността на подови газови котли с атмосферна горелка в повечето случаи варира от 10 до 80 kW (но има компании, които произвеждат по-мощни котли от този тип), докато моделите със сменяеми надуваеми

горелките могат да достигнат мощност от няколко хиляди kW. В нашите условия е много важен друг параметър на газовия котел - зависимостта на неговата автоматизация от електричеството. Наистина у нас има чести случаи на проблеми с електричеството – някъде се подава с прекъсвания, а на места напълно липсва. Повечето съвременни газови котли с атмосферни горелки работят независимо от наличието на захранване. Що се отнася до вносните котли, ясно е, че в западните страни няма такива проблеми и често възниква въпросът има ли добри вносни газови котли, работещи независимо от електричеството? Да, има. Тази автономия може да бъде постигната по два начина. Първият е да се опрости максимално системата за управление на котела и поради почти пълната липса на автоматизация да се постигне независимост от електричеството (това важи и за битовите котли). В този случай котелът може да поддържа само зададената температура на охлаждащата течност и няма да се ръководи от температурата на въздуха във вашата стая. Вторият, по-прогресивен метод, е използването на топлинен генератор, който генерира електричество от топлина, което е необходимо за работата на автоматиката на котела. Тези котли могат да се използват с дистанционни стайни термостати, които ще управляват котела и ще поддържат зададената от вас стайна температура.

Газовите котли могат да бъдат едностепенни (работят само на едно ниво на мощност) и двустепенни (2 нива на мощност), както и с модулация (плавно регулиране) на мощността, тъй като пълната мощност на котела изисква около 15-20% на отоплителния сезон, и 80-85% Тъй като е излишно, ясно е, че е по-икономично да се използва котел с две нива на мощност или модулация на мощността. Основните предимства на двустепенния котел са: увеличаване на живота на котела, поради намаляване на честотата на включване / изключване на горелката, работа на 1-ви етап с намалена мощност и намаляване на броя включване/изключване на горелката спестява газ и следователно пари.

Стенните котли се появиха сравнително наскоро, но дори през този сравнително кратък период от време те спечелиха маса поддръжници по целия свят. Едно от най-точните и просторни дефиниции на тези устройства е "мини котелно помещение". Този термин не се появи случайно, тъй като в малък случай има не само горелка, топлообменник и устройство за управление, но и в повечето модели една или две циркулационни помпи, разширителен резервоар, система, която осигурява безопасна работа на котела, манометър, термометър и много други елементи, без които не може да работи нормалното котелно помещение. Въпреки факта, че най-модерните технически разработки в областта на отоплението оживяват в стенните котли, цената на "стенния монтаж" често е 1,5-2 пъти по-ниска от тази на техните подови колеги. Друго важно предимство е лекотата на монтаж. Често купувачите вярват, че лекотата на инсталиране е добродетел, който трябва да бъде загрижен само за инсталаторите. Това не е съвсем вярно, тъй като сумата, която един истински потребител ще трябва да плати за инсталиране на стенен котел или за инсталиране на котелно помещение, където бойлер, бойлер, помпи, разширителен резервоар и много други са монтирани отделно, се различава много значително. Компактността и възможността за монтаж на стенен бойлер в почти всеки интериор е още един плюс на този клас котли.

Въпреки факта, че най-модерните технически разработки в областта на отоплението оживяват в стенните котли, цената на "стенния монтаж" често е 1,5-2 пъти по-ниска от тази на техните подови колеги. Друго важно предимство е лекотата на монтаж. Често купувачите вярват, че лекотата на инсталиране е добродетел, който трябва да бъде загрижен само за инсталаторите. Това не е съвсем вярно, тъй като сумата, която един истински потребител ще трябва да плати за инсталиране на стенен котел или за инсталиране на котелно помещение, където бойлер, бойлер, помпи, разширителен резервоар и много други са монтирани отделно, се различава много значително. Компактността и възможността за монтаж на стенен бойлер в почти всеки интериор е още един плюс на този клас котли.

Според метода на отстраняване на отработените газове всички газови котли могат да бъдат разделени на модели с естествена тяга (отработените газове се отстраняват поради тягата, генерирана в комина) и с принудителна тяга (с помощта на вентилатор, вграден в котела). Повечето фирми, които произвеждат стенни газови котли, произвеждат модели, както с естествена тяга, така и с принудителна. Котлите с естествена тяга са добре познати на мнозина и коминът над покрива не изненадва никого. Котлите с принудителна тяга се появиха съвсем наскоро и имат много предимства по време на монтаж и експлоатация. Както вече беше споменато по-горе, отработените газове от тези котли се отстраняват с помощта на вграден в тях вентилатор. Такива модели са идеални за помещения без традиционен комин, тъй като продуктите от горенето в този случай се отстраняват през специален коаксиален комин, за който е достатъчно да се направи само дупка в стената. Коаксиалният комин също често се нарича "тръба в тръба". Чрез вътрешната тръба на такъв комин продуктите от горенето се извеждат на улицата с помощта на вентилатор, а въздухът навлиза през външната тръба. В допълнение, тези котли не изгарят кислород от помещенията, не изискват допълнителен приток на студен въздух в сградата от улицата за поддържане на горивния процес и позволяват намаляване на инвестиционните разходи по време на монтажа, т.к. няма нужда да се прави скъп традиционен комин, вместо който успешно се използва къс и евтин коаксиален. Котлите с принудителна тяга се използват и когато има традиционен комин, но всмукването на въздух за горене от помещението е нежелателно.

Според вида на запалването, стенните газови котли могат да бъдат с електрическо или пиезо запалване. Котлите с електрическо запалване са по-икономични, тъй като няма запалител с постоянно горящ пламък. Поради липсата на постоянно горящ фитил, използването на котли с електрическо запалване може значително да намали консумацията на газ, което е най-важно при използване на втечнен газ. Спестяванията на втечнен газ могат да достигнат 100 кг годишно. Има още един плюс на котлите с електрическо запалване - ако захранването е временно прекъснато, котелът ще се включи автоматично, когато захранването се възобнови, а моделът с пиезо запалване ще трябва да се включи ръчно.

Според вида на горелката, стенните котли могат да бъдат разделени на два вида: с конвенционална горелка и с модулираща горелка. Модулиращата горелка осигурява най-икономичния режим на работа, тъй като котелът автоматично регулира мощността си в зависимост от нуждата от топлина. В допълнение, модулиращата горелка осигурява и максимален комфорт в режим на БГВ, като ви позволява да поддържате температурата на топлата вода на постоянно зададено ниво.

Повечето стенни котли са оборудвани с устройства, които гарантират безопасната им работа. Така че детекторът на пламъка в случай на загуба на пламък изключва подаването на газ, блокиращият термостат в случай на аварийно повишаване на температурата на котелната вода изключва котела, специално устройство изключва котела в случай на прекъсване на тока , друго устройство блокира котела при изключване на газта. Има и устройство за изключване на котела, когато обемът на охлаждащата течност падне под нормата и сензор за контрол на тягата.

2.2 Електрически котли

Има няколко основни причини за ограничаване на разпространението на електрически котли: далеч от всички зони е възможно да се разпредели електрическата мощност, необходима за отопление на къща (например къща с площ от 200 квадратни метра изисква около 20 kW) , много висока цена на електроенергията, прекъсвания на тока. Наистина има много предимства на електрическите котли. Сред тях: сравнително ниска цена, лесна инсталация, леки и компактни, те могат да бъдат окачени на стената, в резултат на това - пестене на място, безопасност (без открит пламък), лекота на работа, електрически бойлер не изисква отделно помещение (котелно помещение), електрически бойлер не изисква монтаж на комина, електрическият котел не се нуждае от специални грижи, безшумен, електрическият котел е екологичен, няма вредни емисии и миризми. Освен това, в случаите, когато са възможни прекъсвания на електрозахранването, често се използва електрически котел в тандем с резервен твърдо гориво. Същата опция се използва за спестяване на електроенергия (първо къщата се отоплява с евтино твърдо гориво, а след това температурата се поддържа автоматично с помощта на електрически бойлер).

Струва си да се отбележи, че когато се инсталират в големи градове със строги екологични стандарти и проблеми с координацията, електрическите котли също често превъзхождат всички други видове котли (включително газови котли). Накратко за дизайна и оборудването на електрически котли. Електрическият котел е доста просто устройство. Основните му елементи са топлообменник, състоящ се от резервоар с фиксирани в него електрически нагреватели (нагревателни елементи) и блок за управление и регулиране. Електрическите котли на някои фирми се доставят вече оборудвани с циркулационна помпа, програматор, разширителен резервоар, предпазен клапан и филтър. Важно е да се отбележи, че електрическите котли с ниска мощност се предлагат в две различни версии - еднофазни (220 V) и трифазни (380 V).

Котлите над 12 kW обикновено се произвеждат само с трифазен. Преобладаващото мнозинство от електрическите котли с мощност над 6 kW се произвеждат на многоетапно, което позволява ефективно използване на електроенергията и не включва котела на пълен капацитет през преходните периоди - през пролетта и есента. При използване на електрически котли най-важното е рационалното използване на енергийния носител.

2.3 Котли на твърдо гориво

Горивото за котли на твърдо гориво може да бъде дърва (дърва), кафяви или въглища, кокс и торфени брикети. Има както "всеядни" модели, които могат да работят на всички горепосочени видове гориво, така и такива, които работят на някои от тях, но с по-голяма ефективност. Едно от основните предимства на повечето котли на твърдо гориво е, че те могат да се използват за създаване на напълно автономна отоплителна система. Ето защо по-често такива котли се използват в райони, където има проблеми с доставката на главен газ и електричество. Има още два аргумента в полза на котлите на твърдо гориво - наличност и ниска цена на горивото. Недостатъкът на повечето представители на котли от този клас също е очевиден - те не могат да работят в напълно автоматичен режим и изискват редовно зареждане с гориво.

Струва си да се отбележи, че има котли за твърдо гориво, които съчетават основното предимство на моделите, които съществуват от много години - независимост от електричество и са в състояние автоматично да поддържат зададената температура на охлаждащата течност (вода или антифриз). Автоматичното поддържане на температурата се извършва по следния начин. Котелът има сензор, който следи температурата на охлаждащата течност. Този сензор е механично свързан към амортисьора. Ако температурата на охлаждащата течност стане по-висока от зададената от вас, тогава клапата автоматично се затваря и процесът на горене се забавя. Когато температурата падне, клапата се отваря леко. По този начин това устройство не изисква електрическа връзка. Както бе споменато по-горе, повечето традиционни котли на твърдо гориво могат да работят на лигнит и каменни въглища, дърва, кокс, брикети.

Защитата от прегряване се осигурява от наличието на кръг за охлаждаща вода. Тази система може да се управлява ръчно, т.е. когато температурата на охлаждащата течност се повиши, е необходимо да отворите клапана на изхода на охлаждащата течност (клапанът на входа е постоянно отворен). Освен това тази система може да се управлява и автоматично. За да направите това, на изходната тръба е инсталиран клапан за понижаване на температурата, който автоматично ще се отвори, когато охлаждащата течност достигне максималната си температура. Освен това, какво гориво да използвате за отопление на вашия дом, е много важно да изберете правилната необходима мощност на котела. Мощността обикновено се изразява в kW. Приблизително 1 kW мощност е необходима за отопление на 10 кв. м от добре изолирана стая с височина на тавана до 3 м. Трябва да се има предвид, че тази формула е много приблизителна.

Окончателното изчисление на мощността трябва да се доверява само от професионалисти, които освен площта (обема) ще вземат предвид още много фактори, включително материала и дебелината на стените, вида, размера, броя и местоположението на прозорците и т.н. .

Котлите с пиролизно изгаряне на дърва имат по-висок КПД (до 85%) и позволяват автоматично управление на мощността.

Недостатъците на пиролизните котли, на първо място, могат да се дължат на по-висока цена в сравнение с традиционните котли на твърдо гориво. Между другото, има котли, които работят не само на дърва, но и на котли за слама. При избора и монтажа на котел на твърдо гориво е много важно да се спазват всички изисквания за комина (височина и вътрешно сечение).

3. Видове котли за отопление на сгради

захранване с газов котел

Има два основни типа парни котли: газотръбни и водотръбни. Всички котли (жаротръбни, димотръбни и жаротръбни), при които високотемпературни газове преминават вътре в пламъка и димните тръби, отдавайки топлина на водата около тръбите, се наричат ​​газотръбни котли. При водотръбните котли нагрятата вода протича през тръбите, а димните газове измиват тръбите отвън. Газовите котли се поддържат на страничните стени на пещта, докато водотръбните котли обикновено са закрепени към рамката на котела или сградата.

3.1 Газотръбни котли

В съвременната топлоенергетика използването на газотръбни котли е ограничено от топлинна мощност от около 360 kW и работно налягане от около 1 MPa.

Факт е, че при проектирането на съд с високо налягане, като котел, дебелината на стената се определя от посочените стойности на диаметъра, работното налягане и температурата.

При превишаване на посочените ограничителни параметри необходимата дебелина на стената се оказва неприемливо голяма. Освен това трябва да се вземат предвид изискванията за безопасност, тъй като експлозията на голям парен котел, придружена от моментално изпускане на големи количества пара, може да доведе до бедствие.

С настоящото състояние на техниката и съществуващите изисквания за безопасност газовите котли могат да се считат за остарели, въпреки че хиляди такива котли с топлинна мощност до 700 kW все още работят, обслужвайки промишлени предприятия и жилищни сгради.

3.2 Водотръбни котли

Водотръбният котел е разработен в отговор на непрекъснато нарастващите изисквания за увеличаване на производството на пара и налягането на парата. Факт е, че когато пара и вода с повишено налягане са в тръба с не много голям диаметър, изискванията за дебелина на стената са умерени и лесни за изпълнение. Водотръбните парни котли са много по-сложни като дизайн от газотръбните котли. Те обаче се затоплят бързо, практически са взривобезопасни, могат лесно да се регулират според промените в натоварването, лесни са за транспортиране, лесно се преконфигурират в дизайнерски решения и позволяват значително претоварване. Недостатъкът на водотръбния котел е, че в неговия дизайн има много възли и възли, чиито връзки не трябва да позволяват течове при високи налягания и температури. Освен това блоковете за налягане на такъв котел са трудно достъпни за ремонт.

Водотръбният котел се състои от снопове тръби, свързани в краищата си към барабан (или барабани) с умерен диаметър, като цялата система е монтирана над горивната камера и е затворена във външна обвивка. Преградите принуждават димните газове да преминат през тръбните снопове няколко пъти, което води до по-пълен топлопренос. Барабани (с различни конструкции) служат като резервоари за вода и пара; диаметърът им е избран да бъде минимален, за да се избегнат трудностите, характерни за газотръбните котли. Водотръбните котли са от следните видове: хоризонтални с надлъжен или напречен барабан, вертикални с един или повече парни барабани, радиационни, вертикални с вертикален или напречен барабан и комбинации от тези опции, в някои случаи с принудителна циркулация.

Заключение

Така че, в заключение, можем да кажем, че котлите са важен елемент в топлоснабдяването на сградата. При избора на колове е необходимо да се вземат предвид технически, технико-икономически, механични и други показатели за по-добър вид топлоснабдяване на сградата. Котелните инсталации, в зависимост от естеството на консуматорите, се делят на енергийни, производствено-отоплителни и отоплителни. По вида на произвеждания топлоносител те се разделят на пара и гореща вода.

В моята работа се разглеждат газови, електрически, твърдо гориво видове котли, както и видове колове, като газотръбни и водотръбни котли.

От горното си струва да се подчертаят плюсовете и минусите на различните видове котли.

Предимствата на газовите котли са, както следва: ефективност в сравнение с други видове гориво, лекота на работа (работата на котела е напълно автоматизирана), висока мощност (можете да отоплявате голяма площ), възможност за инсталиране на оборудване в кухнята (ако мощността на котела е до 30 kW), компактен размер, екологичност (в атмосферата ще се отделят малко вредни вещества).

Недостатъци на газовите котли: преди монтажа е необходимо да се получи разрешение от Gazgortechnadzor, опасността от изтичане на газ, определени изисквания за помещението, където е инсталиран котелът, наличието на автоматика, която блокира достъпа на газ в случай на теч или липса на вентилация.

Предимства на електрическите котли: ниска цена, лекота на монтаж, компактност и ниско тегло - електрическите котли могат да се окачват на стената и спестяват полезно пространство, безопасност (без открит пламък), лекота на работа, електрическите котли не изискват отделно помещение ( котелно), не изискват монтаж на комин, не изискват специални грижи, безшумни, екологични - без вредни емисии и миризми.

Основните причини, ограничаващи разпространението на електрически котли, са далеч от всички области, възможно е да се разпределят няколко десетки киловата електроенергия, доста висока цена на електроенергията, прекъсвания на тока.

Първо, нека да подчертаем недостатъците на котлите на твърдо гориво: на първо място, котлите за отопление на твърдо гориво използват твърдо гориво, което има относително нисък топлопренос. Всъщност, за да отоплявате голяма къща с високо качество, ще трябва да похарчите много гориво и време. Освен това горивото ще изгори доста бързо - за два до четири часа. След това, ако къщата не се отоплява достатъчно, ще трябва да разпалите огъня. Освен това, за това първо ще трябва да почистите пещта от образуваните въглища и пепел. Само тогава ще може да се добави гориво и отново да се запали огънят. Всичко това се прави на ръка.

От друга страна, котлите на твърдо гориво имат някои предимства. Например, не е придирчив към горивото. Наистина, те могат да работят ефективно върху всички видове твърди горива – дърва, торф, въглища и изобщо всичко, което може да гори. Разбира се, възможно е да се получи такова гориво в повечето региони на страната ни бързо и не твърде скъпо, което е сериозен аргумент в полза на котлите на твърдо гориво. В допълнение, тези котли са напълно безопасни, така че могат да бъдат инсталирани или в мазето на къщата, или просто в близост. В същото време можете да сте сигурни, че няма да възникне ужасна експлозия поради изтичане на гориво. Разбира се, не е необходимо да се оборудва специално място за съхранение на гориво - да се заровят резервоари за съхранение на газ или дизелово гориво в земята.

В момента има два основни типа парни котли, а именно газотръбни и водотръбни. Газотръбните котли са тези котли, в които високотемпературни газове протичат вътре в пламъчните и димните тръби, като по този начин отдават топлина на водата, която заобикаля тръбите. Водотръбните котли се отличават с факта, че нагрята вода тече през тръбите, а тръбите се измиват отвън от газове.

Библиография

1.Бойко Е.А., Шпиков А.А., Котелни инсталации и парогенератори (структурни характеристики на силовите котелни агрегати) - Красноярск, 2003 г.

.Брюханов O.N. Газифицирани котелни агрегати. Учебник. ИНФРА-М. - 2007 г.

.GOST 23172-78. Крякане. Термини и определения. - Определение на котли "за генериране на пара или за нагряване на вода под налягане."

.Двойнишников В. А. и др. Проектиране и изчисляване на котли и котелни инсталации: Учебник за техникумите по специалността "Котелно техника" / В.А. Двойнишников, Л.В. Деев, М.А. Изюмов. - М .: Машиностроене, 1988.

.Левин И.М., Боткачик И.А., Аспиратори и вентилатори на мощни електроцентрали, М. - Л., 1962.

.Максимов В.М., Котелни агрегати с голям капацитет на пара, М., 1961.

.Тихомиров К.В. Сергеенко Е. С. "Топлотехника, топлоснабдяване и газоснабдяване и вентилация." Учебник. за университети. 4-то издание, Rev. и добавете. - М .: Стройиздат, 1991

.Енциклопедия "КругосветУниверсальная" е научнопопулярна онлайн енциклопедия.

Обучение

Нуждаете се от помощ за проучване на тема?

Нашите експерти ще съветват или предоставят уроци по теми, които ви интересуват.
Изпратете заявкас посочване на темата точно сега, за да разберете за възможността за получаване на консултация.