/ котельная
Выполнил студент ТЭФ группы 2-1* Киселёв Н.В.
Назначение котельной и Оборудование
В общем случае котельная установка представляет собой совокупность котлов и оборудования, включающего следующие устройства. Подачи и сжигания топлива; очистки, химической подготовки и деаэрации воды; теплообменные аппараты различного назначения; насосы исходной (сырой) воды, сетевые или циркуляционные – для циркуляции воды в системе теплоснабжения, подпиточные – для возмещения воды, расходуемой у потребителя и утечек в сетях, питательные для подачи воды в паровые котлы, рециркуляционные (подмешивающие) ; баки питательные, конденсационные, баки-аккумуляторы горячей воды; дутьевые вентиляторы и воздушный тракт; дымососы, газовый тракт и дымовую трубу; устройства вентиляции; системы автоматического регулирования и безопасности сжигания топлива; тепловой щит или пульт управления.
По своему назначению котельная средней мощности делится на следующие группы: отопительные, предназначенные для теплоснабжения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения жилых, общественных и других зданий; производственные, обеспечивающие паром и горячей водой технологические процессы промышленных предприятий; производственно-отопительные, обеспечивающие паром и горячей водой различных потребителей. В зависимости от вида вырабатываемого теплоносителя котельные делятся на водогрейные, паровые и пароводогрейные.
В нашем случае рассматривается водогрейная котельная.
Водяные тепловые сети — закрытые. При закрытой системе вода отдает свою теплоту в местных системах и полностью возвращается в котельную. Схема тепловой сети определяет производительность оборудования водоподготовки, а также вместимость баков-аккумуляторов.
На рисунке часть
Принципиальной тепловой схемы водогрейной котельной для закрытой системы теплоснабжения с расчетным температурным режимом 95-70 °С.
Теплотрасса (тепловая сеть) — важная часть системы городских или промышленных трубопроводов, а также главный канал доставки тепла от его источника к потребителям. От способа ее укладки, качества монтажа, антикоррозийных и изоляционных свойств использованных материалов зависит не только прочность, надежность и безопасность теплотрассы, но срок ее эксплуатации и способность без потерь доставлять тепло в дома, промышленные и административные объекты.
Оборудование механической очистки воды:
Установленный на обратной линии сетевой (циркуляционный) насос обеспечивает поступление питательной воды в котел и далее в систему теплоснабжения. Обратная и подающая линии соединены между собой перемычками – перепускной и рециркуляционной. Через первую из них при всех режимах работы, кроме максимального зимнего, перепускается часть воды из обратной в подающую линию для поддержания заданной температуры.
ХВО – аббревиатура, которая прочно вошла в лексикон специалистов по котельным установкам. Наиболее распространённым вариант её расшифровки — «химическая водоочистка», хотя это вовсе не означает, что данное направление водоочистных технологий ограничивается методами водоподготовки с применением химических реагентов.
Современные методы и технологии ХВО обеспечивают долгую и успешную жизнь котельного оборудования, экономят средства его владельца, а работу обслуживающего персонала сводят к периодическому контролю и плановому сервису, максимально исключая поломки, связанные с качеством питающей воды.
ХВО для водогрейных Котлов
Закрытая система заполняется химически очищенной водой один раз и не требует постоянной подпитки. Потери воды обычно случаются из-за протечек в трубопроводах или вследствие ошибок в обслуживании. При правильной эксплуатации, пополнение химочищенной воды в водогрейных контурах осуществляется перед началом отопительного сезона или не чаще, чем раз в год.
Обязательное требование для всех видов воды, используемой в котлах всех типов, – отсутствие взвешенных примесей и окраски. Для отопительных установок с предписанными рабочими температурами до 100°С большинство производителей используют упрощённые требования к качеству воды, лимитирующие только уровень общей жёсткости
Для отопительных установок с допустимой температурой нагрева выше 100°С рекомендуется использование деминерализованной или умягчённой воды и в зависимости от типа применяемой воды устанавливаются нормативы её качества
На рисунке схема водоочистителей
Системы подготовки воды для водогрейных котлов можно классифицировать в соответствии с мощностью котельной установки и её назначением:https://www.youtube.com/watch?v=N3gTZ9jkMNE
для бытовых котлов – очистка воды для заполнения замкнутой системы отопления, холодного и горячего водоснабжения. Очищенная вода должна соответствовать требованиям производителя котельного оборудования и нормативам на питьевую воду
для котлов средней мощности (до 1000 кВт) – системы для периодической подпитки котлового контура, как правило, с коррекцией рН и растворённого кислорода
для промышленных котлов – системы постоянной подпитки глубокоумягченной водой с обязательной коррекцией рН и растворённого кислорода. Схемы очистки воды для водогрейных котлов средней мощности (до 1000 кВт) аналогичны системам для бытовых водогрейных котлов.
3 циркуляционных (сетевых) насоса с сухим ротором:1Д-200-90Б
Как видно из названия, в циркуляционных насосах с сухим ротором контакта теплоносителя с механизмом насоса не происходит.
Циркуляционные насосы с сухим ротором, как правило, применяются для циркуляции теплоносителя в системах большого объема, поскольку производительность у них гораздо выше. Уровень шума при работе циркуляционного насоса с сухим ротором также заметно выше, чем у насосов с мокрым ротором.
Важным моментом при выборе циркуляционного насоса является кинематическая вязкость и плотность перекачиваемой жидкости. При перекачивании жидкости, обладающей вязкостью выше рекомендованной производителем (1 мм?/с при 20°С) гидравлические характеристики насоса будут падать.
— насос, применяемый в системе водяного отопления, присоединяемой по независимой схеме к тепловой сети централизованной системы теплоснабжения. Устанавливается в тепловом пункте, если гидростатич. давление в системе отопления превышает давление в наружных теплопроводах и предназначается для заполнения системы и ее подпитки — возмещение потери (утечки) воды в процессе эксплуатации. В отличие от циркуляционного насоса подпиточный насос должен перемещать незначительное количество воды и развивать сравнительно большое давление, превышающее гидростатическое в системе отопления. Используются спец. моноблочные насосы, а также вихревые лопастные насосы, создающие большое давление при малой подаче. Недостаток вихревых насосов — низкий кпд в данных условиях не имеет существ, значения в связи с кратковременным использованием.
Бак-Аккумулятор с подпиточной водой V=50 m3 Для выравнивания режима приготовления горячей воды, а также для ограничения и выравнивания давления в системах горячего и холодного водоснабжения в отопительных котельных предусматривают установку баков-аккумуляторов.
Бак-аккумулятор горячей воды (бак-аккумулятор) — Емкость, предназначенная для хранения горячей воды в целях выравнивания суточного графика расхода воды в системах теплоснабжения, а также для создания и хранения запаса подпиточной воды на источниках теплоты.
ГРУ, предназначены для редуцирования высокого или среднего давления газа на требуемое, автоматического поддержания заданного выходного давления независимо от изменения расхода и входного давления, автоматического отключения подачи газа при аварийных повышении или понижении выходного давления от допустимых заданных значений, очистки газа поставляемого по ГОСТ 5542-87.
Установки используются для различных видов потребителей (в системах газоснабжения сельских или городских населенных пунктов, коммунально-бытовых зданий, объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения, и т.д.)
Газорегуляторная установка представляет собой рамную сварную конструкцию без обшивки, в которой расположено газовое оборудование.
Условия эксплуатации ГРУ должны соответствовать климатическому исполнению У категории 4 по ГОСТ 15150-69, для работы при температуре окружающей среды от плюс 1 до плюс 60° С.
Пункт работает следующим образом.
Газ по входному трубопроводу через входной кран 1, фильтр 2 поступает к регулятору давления газа 4, где происходит снижение давления газа до установленного значения и поддержание его на заданном уровне, и далее через выходной кран 9 поступает к потребителю.
Контроль выходного давления производится выходным манометром 13.
При повышении выходного давления выше допустимого заданного значения открывается сбросной клапан 5, в том числе встроенный в регулятор, и происходит сброс газа в атмосферу.
При дальнейшем повышении или понижении контролируемого давления газа сверх допустимых пределов срабатывает предохранительно-запорный клапан, встроенный в регулятор, перекрывая вход газа в регулятор.
На входном газопроводе установлен манометр 3, предназначенный для замера входного давления и определения перепада давления на фильтрующей кассете. Максимально допустимое падение давления на кассете фильтра — 10 кПа.
В случае ремонта оборудования газ поступает к потребителю через резервную линию редуцирования, где газ по входному трубопроводу через входной кран 1, фильтр 2 поступает к регулятору давления газа 4. Здесь происходит снижение давления газа до установленного значения и поддержание его на заданном уровне, и далее через выходной кран 9 газ поступает к потребителю.
Контроль выходного давления производится выходным манометром 13.
На основной и резервной линиях редуцирования после входного крана 1, после регулятора давления газа 4 предусмотрены продувочные трубопроводы.
Датчик утечки газа
Контроль утечки газа предназначен для своевременного отключения подачи газа и информирования при возникновении данной аварийной ситуации, что позволяет снизить ущерб от возможного взрыва и возгорания помещения.
Датчик утечки газа расположенный в местах возможной утечки газа подаст сигнал системе, которая включит сигнализацию, вентиляцию, и выключит электроэнергию, оставив только аварийное освещение.
Датчики газа снабжены двумя встроенными светодиодными индикаторами, индицирующими сигналы «ВКЛЮЧЕНО» и «ТРЕВОГА», а также пьезоэлектрическим звуковым сигнализатором, включающимся в случае тревоги. В датчиках газа предусмотрены выходы для подключения дополнительных выносных звуковых сигнализаторов и реле для обеспечения дистанционного включения (выключения) каких-либо устройств.
Каждый котел оборудован двумя газомазутными горелками
Все горелки, независимо от вида топлива и мощности, выполняют следующие функции:
-подготавливают воздух и топливо для горения, придавая им нужные направления и скорость;
-обеспечивают смешение газообразного топлива и воздуха или распыливание жидкого топлива в объёме топочной камеры;
-стабилизирует воспламенение и горение топливовоздушной смеси.
Горелка газомазутная относится к комбинированным устройствам, работающим на нескольких типах топлива. Как это следует из названия, в ней происходит сжигание газа или мазута. Так же как и горелки других видов, газомазутные устройства снабжены различными системами автоматики (распыления, подогрева мазута и т.д.), которые позволяют сделать процесс сжигания топлива безопасным, беспрерывным и эффективным.
Горелка газомазутная может быть одно-, двух-, трехступенчатой, гладкого регулирования, модуляционной. В большинстве случаев подача воздуха в устройствах такого типа осуществляется с использованием специального вентилятора, за счет чего обеспечивается лучшее сгорание топлива.
Комбинированные горелки данного типа подключаются к любым котлам, имеющим стандартные присоединительные узлы.
Котлы– Фицнер-Гампер и Бабкок-Вилькокс.
3 котла немецкой марки Финцер-Гампер и один котел марки Бабкок-Вилькокс выпущены очень давно, самому старому уже 118 лет. Изначально горизонтально-водотрубные котлы работали на твердом топливе, но после реконструкции работают на газообразном топливе.
Горизонтально-водотрубные котлы, имеющие развитую конвективную поверхность нагрева, называют также секционными котлами, так как трубная система этих котлов состоит из отдельных секций.
В котлах этого типа пучки кипятильных труб имеют малый наклон к горизонту, что приводит к малой циркуляции воды.
В конструкциях этих котлов предусматривались элементы, которые должны были приспособить их к питанию водой низкого качества — нижние осадительные барабаны или грязевики, по преимуществу прямые или слабо изогнутые кипятильные трубы большого диаметра.
Приборная панель и режимная карта
Режимная карта — документ, составленный на основании режимно-наладочных и балансовых испытаний, содержащий основные оперативные и контрольные параметры работы топок и котла, значение КПД, удельный расход топлива при различной производительности, предельные значения параметров, контролируемых автоматикой безопасности регулирования.
Приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.
Принцип работы водогрейной котельной
Воздух, необходимый для горения, подается в топку дутьевыми вентиляторами 4, приводимыми в действие электродвигателями. На каждом котле установлено 2 горелки и столько же вентиляторов.
Вода в котел подается насосами 5, приводимыми в действие электродвигателями. Пройдя через поверхность нагрева, вода нагревается и поступает к потребителям, где отдает часть тепла и с пониженной температурой снова возвращается в котел. Дымовые газы из котла удаляются в атмосферу через трубу 2.
Помещение котельной представляет повышенную опасность для окружающих строений. Поэтому оно оборудовано специальными дверьми, которые открываются только наружу, покрыто легко сбрасываемой кровлей, присутствует естественная вытяжная вентиляция.
Ввод в эксплуатацию газопроводов и оборудования котельных
Пуск газа в котельную может быть первичным (по окончании строительства) и сезонным (перед отопительным сезоном). Это газоопасная работа, которая выполняется бригадой в составе не менее двух слесарей под руководством специалиста (мастера) по наряду-допуску.
Первичный пуск газа для проведения пусконаладочных работ и ввода в эксплуатацию производится на основании акта приемки газопроводов и газоиспользующего оборудования. Перед пуском газа вначале отопительного сезона должны быть проверены техническое состояние системы дымоудаления и сроки поверки средств измерений.
Непосредственно перед подачей газа в газопроводы котельной необходимо проверить:
- – исправность топки, газоходов и взрывных клапанов;
- – исправность контрольно-измерительных приборов;
- – наличие естественной тяги;
- – исправность запорной арматуры на газопроводах;
- – исправность газогорелочных устройств;
- – исправность котлов (заполнение котла водой, открытие водяных задвижек на котлах и т. д.).
Далее производится контрольная опрессовка газового оборудования котельной и ГРУ воздухом давлением 0,01 МПа (1000 даПа) в течение одного часа. Опрессовка производится на участке от задвижки на вводе в ГРУ до рабочих задвижек котлов. При этом краны на свечах безопасности и краны на продувочных свечах, а также отключающее устройство перед предохранительно-сбросным клапаном ГРУ должны быть закрыты. Падение давления воздуха не должно превышать 60 даПа.
При положительных результатах опрессовки производится продувка газопроводов и газового оборудования. Перед продувкой необходимо закрыть контрольные задвижки, установленные перед газогорелочными устройствами и убедиться, что закрыты рабочие задвижки. Потом необходимо открыть краны свечей безопасности, кран продувочной свечи газового коллектора и отключающее устройство перед ПСК.
Для продувки необходимо снять заглушку на вводе газопровода в котельную, открыть задвижку на наружном газопроводе, проверить входное давление. Продувка газопроводов и оборудования ГРУ и котельной производится газом рабочим давлением не менее 10 минут (в зависимости от протяженности газопровода). Продувка проводится до полного вытеснения воздуха и заполнения газопровода газом. Окончание продувки определяется путем анализа или сжигания отбираемых проб. Содержание кислорода в отобранной пробе не должно превышать 1 %. Сгорание пробы, отобранной при пропускании газа через мыльную эмульсию, должно происходить спокойно, без хлопков. По окончании продувки кран на продувочной свече следует закрыть. При продувке газопроводов запрещается выпускать газовоздушную смесь в помещение котельной или ГРП.
На ПРГ необходимо проверить параметры настройки предохранительно-запорного и предохранительно-сбросного клапанов. Далее согласно режимным картам необходимо установить давление газа на выходе из пункта редуцирования газа.
Розжиг горелок котлов необходимо производить в соответствии с документацией изготовителей. На современных котлах автоматика самостоятельно реализует программу розжига котла. В эксплуатации находятся котлы, в которых розжиг автоматизирован частично или производится ручным запальником. Непосредственно перед розжигом горелок необходимо проверить наличие тяги на котлах, а также провентилировать топки и газоходы в течение 10-15 мин. Для этого надо открыть шиберы на газоходах, поддувальные дверки, а при наличии дымососов и вентиляторов – включить их и открыть заслонки на воздуховоде. Розжиг котлов без предварительного проветривания топки запрещается. Тягу разжигаемого котла необходимо отрегулировать, установив разрежение в топке согласно режимной карте.
Розжиг горелок котлов производится в соответствии с требованиями производственной инструкции. Последовательность операций при розжиге горелок с принудительной подачей воздуха (дутьевых) и инжекционных горелок различна.
При розжиге инжекционных горелок ручным запальником необходимо:
- – открыть шиберы на газоходе;
- – отрегулировать разрежение в топке;
- – на горелках закрыть воздушные заслонки;
- – разжечь ручной запальник, поднести к устью горелки, закрыть кран свечи безопасности, открыть контрольную задвижку, затем медленно приоткрыть рабочую задвижку и разжечь горелку;
- – путем плавного открытия воздушной заслонки отрегулировать горение;
- – после получения устойчивого пламени удалить запальник из топки;
- – в соответствии с режимной картой постепенно увеличивать тепло- производительность горелки, увеличивая давление газа и контролируя разрежение в топке.
При розжиге горелок с принудительной подачей воздуха, оборудованных запально-защитным устройством, необходимо:
- – частично закрыть шибер (заслонку) на воздуховоде перед горелкой;
- – открыть кран на электрозапальник;
- – повернуть ключ управления газоиспользующей установки в положение «Розжиг». При этом срабатывает запально-защитное устройство: включается реле времени, открывается газовый электромагнитный клапан запальника, включается устройство зажигания;
- – если пламя запальника горит устойчиво, закрыть кран свечи безопасности, открыть контрольную, затем рабочую задвижки, установив давление газа, соответствующее минимальному устойчивому режиму горения, следя за моментом воспламенения газа;
- – при устойчивом пламени горелки приоткрыть шибер, регулирующий подачу воздуха на горение;
- – отрегулировать разрежение в топке;
- – в соответствии с режимной картой постепенно увеличивать тепло- производительность горелки, ступенчато повышая сначала давление газа, а затем давление воздуха, одновременно контролируя разрежение в топке.
Если при розжиге происходит отрыв, проскок или погасание пламени, следует немедленно прекратить подачу газа, закрыв контрольную и рабочую задвижки, и открыть кран свечи безопасности. Далее устранить причины и повторно провентилировать топку и газоходы не менее 10 минут, а также проверить герметичность закрытия запорной арматуры перед горелкой. Только после этого можно приступать к повторному розжигу горелок.
