Котелните централи, в зависимост от вида на потребителя, се разделят на енергийни, производствени и отоплителни и отоплителни. Според вида на произвеждания топлоносител се делят на парни (за производство на пара) и горещи води (за производство на топла вода).

Електрически котелни инсталациипроизвеждат пара за парни турбини в топлоелектрически централи. Такива котелни са оборудвани, като правило, с котелни агрегати с голяма и средна мощност, които произвеждат пара с повишени параметри.

Производствени и отоплителни котелни инсталации(обикновено пара) произвеждат пара не само за производствени нужди, но и за отопление, вентилация и топла вода.

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

В зависимост от мащаба на топлоснабдяването, отоплителните котелни се разделят на локални (индивидуални), групови и районни.

Котли за локално отоплениеобикновено оборудвани с водогрейни котли с нагряване на водата до температура не повече или парни котли с работно налягане до. Такива котелни са предназначени да доставят топлина на една или повече сгради.

Котелни за групово отоплениеосигуряват топлина на групи от сгради, жилищни райони или малки квартали. Такива котелни са оборудвани както с парни, така и с водогрейни котли, като правило, с по-висока топлинна мощност от котлите за местни котелни. Тези котелни обикновено се поставят в специални сгради.

Топлофикационни котелнипредназначени за топлоснабдяване на големи жилищни райони; оборудвани са със сравнително мощни водогрейни и парни котли.

Ориз. 1.1

На фиг. 1.1. е показана схема на котелна централа за централно отопление с водогрейни котли 1 тип ПТВМ-50 с топлинна мощност 58 MW. Котлите могат да работят с течни и газообразни горива, така че са оборудвани с горелки и дюзи 3 . Въздухът, необходим за горенето, се подава в пещта от вентилатори. 4 задвижвани от електродвигатели. Всеки котел има 12 горелки и същия брой вентилатори.

Водата се подава към котела от помпи 5 задвижвани от електродвигатели. След преминаване през нагревателната повърхност водата се загрява и постъпва в консуматорите, където отдава част от топлината и се връща обратно в котела с намалена температура. Димните газове от котела се отвеждат в атмосферата през тръба 2.

Това котелно помещение е с полуотворен тип оформление: долната част на котлите (до височина около 6 m) е разположена в сградата, а горната им част е на открито. Вътре в котелното са поставени вентилатори, помпи, както и табло за управление. На тавана на котелното помещение е монтиран обезвъздушител 6 за премахване на кислорода от водата.

В котелни инсталации с парни котли(фиг. 1.2) парен котел 4 има два барабана - горен и долен. Барабаните са свързани помежду си с три снопа тръби, образуващи нагревателната повърхност на котела. Когато котелът работи, долният барабан се пълни с вода, горният барабан се пълни с вода в долната част и наситена пара в горната част. В долната част на котела е разположена пещ 2 с механична решетка за изгаряне на твърдо гориво. При изгаряне на течни и газообразни горива вместо решетка се монтират дюзи или горелки, през които горивото заедно с въздуха се подава в пещта. Котелът е ограничен от тухлени стени - тухлена зидария.

Работният процес в котелното помещение протича по следния начин. Горивото от депото за гориво се подава по конвейер към бункера, откъдето постъпва в решетката на пещта, където изгаря. В резултат на изгарянето на гориво се образуват димни газове - продуктите от горенето изгарят.

Димните газове от пещта навлизат в газовите канали на котела, образувани от облицовка и специални прегради, монтирани в тръбни снопове. Когато се движат, газовете измиват сноповете тръби на котела на прегревателя 3, преминават през економайзера 5 и въздушния нагревател, където се охлаждат поради подаването на топлина към водата, постъпваща в котела, и въздуха, подаден към пещ.

Охладените димни газове с помощта на димоотвод 8 се отвеждат през комина 7 в атмосферата. Димните газове от котела могат да се отвеждат и без димоотвод под действието на естествена тяга с вграден комин.

Водата от източника на водоснабдяване към захранващия тръбопровод чрез помпа 1 до водния економайзер, откъдето след нагряване постъпва в горния барабан на котела. Пълненето на барабана на котела с вода се контролира от водоиндикаторното стъкло, монтирано на барабана.

Ориз. 1.2

От горния барабан на котела водата се спуска по тръби в долния барабан, откъдето отново се издига през левия сноп тръби в горния барабан. В този случай водата се изпарява и получената пара се събира в горната част на горния барабан. След това парата постъпва в прегревателя 3, където се изсушава напълно от топлината на димните газове, в резултат на което температурата й се повишава.

От паропрегревателя парата постъпва в главния паропровод и оттам към потребителя, а след използване кондензира и се връща под формата на гореща вода (кондензат) обратно в котелното помещение. Загубите на кондензат при потребителя се попълват с вода от водопровода или други източници на водоснабдяване. Преди да влезе в котела, водата се подлага на подходяща обработка.

Въздухът, необходим за изгаряне на гориво, се взема, като правило, от горната част на котелното помещение и се подава от вентилатор 9 към въздушния нагревател, където се нагрява и след това се изпраща в пещта. В котелни помещения с ниска мощност обикновено липсват нагреватели за въздух и студен въздух се подава към пещта или чрез вентилатор, или поради разреждане в пещта, създадено от комин.

Котелната централа с парни котли има затворен тип оформление, когато цялото основно оборудване на котелната централа е разположено в сградата.

Котелните инсталации са оборудвани с водопречиствателни устройства (не са показани на схемата), измервателна апаратура и подходящо оборудване за автоматизация, което осигурява тяхната непрекъсната и надеждна работа.

Котелни за топла водаинсталациите са предназначени за производство на топла вода, използвана за отопление, топла вода и други цели.

Ориз. 1.1 Котелно помещение с чугунени водогрейни котли 1 бункер за улавяне на пепел и шлака; 2-стъргалка; 3-скреперна задвижваща лебедка; 4 пепелоуловители циклонен тип; 5-димоотвод; 6-тухлен комин; 7-котел; 8-обдухващ вентилатор; 9-инсталация за химическо пречистване на вода (филтър); 10-канален скрепер за отстраняване на шлака и пепел

Водогрейната котелна централа има един топлоносител - вода, за разлика от парната котелна, която има два топлоносителя - вода и пара. В тази връзка в парна котелна централа е необходимо да има отделни тръбопроводи за пара и вода, както и резервоар за събиране на кондензат.

Водогрейните и парните котли се различават в зависимост от вида на използваното гориво, конструкцията на котлите, пещите и др. Структурата както на парна, така и на водогрейна котелна инсталация обикновено включва няколко котелни агрегата, но не по-малко от два и не повече от четири или пет. Всички те са свързани помежду си с общи комуникации - тръбопроводи, газопроводи и др.

Инсталациите, работещи с ядрено гориво, чиято суровина е уранова руда, стават все по-широко разпространени.

Разработване на оптимално техническо решение за производство на котелна централа, като се вземат предвид всички спецификации, предоставени от клиента

Относно компанията

От лятото на 2004 г. нашата компания произвежда модулни котелни инсталации от контейнерен тип COMPACT. Котелни COMPACT с топлинна мощност от 100 kW до 20 000 kW са предназначени за отопление и топла вода на жилищни, промишлени и обществени съоръжения, както и за осигуряване на топла вода или пара за технологичните нужди на различни индустрии.

Какво представляват котелните помещения

Енергетиката изисква използването на различни видове котли, класифицирани по различни критерии: вид използвано гориво и охлаждаща течност, местоположение, принцип на механизация или автоматизация, цели и изисквания на клиентите.

Видове котелни по вид гориво:

• газови котли, основното им предимство е ефективността и екологичността. Те не изискват сложно голямо оборудване и могат да работят офлайн;
• котли на течно гориво - работят с мазут, нафта, дизелово гориво и отработено масло, бързо се пускат в експлоатация и не изискват разрешителни за тяхното използване, свързване и не са ограничени от обемите на горивото;
• котли на твърдо гориво - работа на дърва, торф, отпадъци от дърводобива, въглища. Техният "номер" се крие в ниската цена на горивото и наличността, но те изискват инсталиране на системи за подаване на гориво и системи за отстраняване на пепел и шлака.

Видове котелни в зависимост от охлаждащата течност:

• топла вода- котелни, използвани в системите за топла вода и отопление на жилищни и нежилищни сгради. Като топлоносител се използва вода, загрята до максимум +95 ... + 110 ° С;
• пара- като охлаждаща течност се използва пара и най-често такива котелни се оборудват в промишлеността;
• комбинирани- използват котли от двата типа, освен това горещата вода покрива товарите за вентилационни и отоплителни нужди и водоснабдяване, а парата се използва за технологични процеси;
• мазна– като топлоносител се използва диатермично масло и други органични течности, нагрети до +300°C.

Видове котелни в зависимост от местоположението им

1. Блоково-модуленсистемите имат редица предимства в сравнение със стационарните котли. Характеризират се с бърз монтаж и пускане в експлоатация, възможност за увеличаване на капацитета чрез добавяне на модулни модули и автономност, висок коефициент и мобилност. Те могат да бъдат прикрепени към стената, вградени в нея, поставени на покрива и в сутерена, да стоят отделно една от друга.
2. Стационаренкотелни се използват, когато е необходима мощност от 30 MW или повече или когато е невъзможно да се изгради блоково-модулна система. Те са капитални, здрави и изискват монтаж на работното място.

Видове котелни според степента на механизация или автоматизация на работните процеси:

• автоматизиран- напълно автоматизирани и изискват малка или никаква човешка намеса;
• механизирано- оборудвани с механизирани елементи - транспортни ленти, въглетрошачки, стружкоуловители и др., което значително улеснява работата на оператора;
• ръководство- оборудвани с модули за ръчно подаване на гориво (количка или бункер с външна система за зареждане), отстраняването на пепел и шлака също се извършва ръчно.

· Енергийните котли са предназначени за генериране на пара за парни турбинни инсталации.

· Производствени и отоплителни инсталации произвеждат пара и топла вода за задоволяване на технологичните нужди на производството, както и системи за отопление, вентилация и топла вода.

· Индустриалните котли са предназначени за захранване на предприятието с пара и топла вода.

· Отоплителните котли произвеждат пара и гореща вода за системи за отопление, вентилация и топла вода.

Принципна схема на производствена и отоплителна котелна централа с парен и водогреен котел

PK - парен котел D - обезвъздушител NS - мрежова водна помпа

VK - водогреен котел HVO - химическа обработка на водата NP - помпа за захранваща вода

HX - помпа за студена вода HP - рециркулационна помпа P - бойлер

АЕЦ - помпа за подхранваща вода

Класификация на котлите според организацията на движението на водата и парата

Схема с естествена циркулация.

Затворената верига с естествена циркулация се състои от две тръбни системи: нагрята и неотопляема, комбинирани отгоре в барабан, отдолу в колектор. Обемът на котела, пълен с вода, се нарича обем на водата, а горната част, заета от пара, се нарича обем на парата. Повърхността, разделяща обемите вода и пара, се нарича изпарително огледало.

Когато в пещта се създават високи температури, водата кипи в нагрети тръби и запълва тръбите със смес от пара и вода с плътност ρ cm. Неотопляемите тръби се пълнят с вода с плътност ρ '. Следователно долната точка на веригата - колекторът - е подложена, от една страна, на налягането на водния стълб, който запълва неотопляемите тръби, равно на ρ'gH, а от друга страна, на налягането на колона на пароводната смес, която запълва отопляемите тръби, равна на ρ cm gH. Създаден в резултат на това разлика в налягането

S dv \u003d ρ cm gN– ρ'gН \u003d gН (ρ'-ρ cm)предизвиква движението на водата във веригата и наречена движеща сила на естествената циркулация.

Във формулата: H - височина на контура, m

ρ 'и ρ cm - плътността на водата и сместа пара-вода, kg / m 3

g - ускорение на свободно падане, m / s 2

S dv - задвижващо налягане, Pa

Движението на водата в циркулационния кръг е многократно. Това означава, че в хода на един цикъл на преминаване през паропроводите водата се изпарява частично. При естествена циркулация масовото съдържание на пари на изхода на парните тръби е 3-25%. При съдържание на пара на изхода, например 10%, за да се изпари напълно останалият обем вода, тя трябва да премине през веригата още 9 пъти и само 10 пъти. По този начин има 10-кратна циркулация на сместа пара-вода. Следователно процесът на образуване и отстраняване на пара от веригата протича непрекъснато. Захранващата вода също непрекъснато навлиза в барабана, смесвайки се в барабана с вряща вода от тръбите за генериране на пара и навлизайки в изпускателните тръби. Следователно водата циркулира във веригата през цялото време в постоянно количество. За да се намали хидравличното съпротивление, подемните тръби се поставят вертикално или под стръмен наклон.

Съотношението на масовото количество вода Ĝ 0 (kg / s), циркулиращо по веригата, към количеството пара D (kg / s), образувано в нея за единица време, се нарича скорост на циркулация: K \u003d Ĝ 0 / D

За котли с естествена циркулация К=4..30

Топлоснабдяване

Системите за централно отопление се характеризират с комбинация от три основни звена: източници на топлина, топлинни мрежи и локални системи за потребление на топлина (използване на топлина) на отделни сгради и конструкции.

При използване на органично горивоизточникът на топлинна енергия може да бъде котелна централа или CHP, в атомни електроцентралиядреното гориво се използва за генериране на топлинна енергия, в някои случаи се използват спомагателни горива възобновяеми източници на топлина– геотермална енергия, енергия от слънчева радиация и др.

Видове гориво

Според определението на Д. И. Менделеев „горивото е горимо вещество, умишлено изгорено за производство на топлина“.

всеизвестен основни видове гориво- дърва за огрев, торф, въглища, шисти, нефтени остатъци, газ. Всички те са органични съединения, способни да реагират с атмосферния кислород при високи температури, при което се отделя топлина.

Горивото се извлича в големи количества, запасите му в природата са много значителни. Кислородът, необходим за реакцията, се взема от околния въздух. В резултат на реакцията се получават силно нагрети горивни газове, чиято топлина се използва в котелната инсталация. Охладените газове се отделят в атмосферата през комина.

За изгаряне може могат да се използват както естествени, така и изкуствени горива, получени след преработка на природно гориво с цел изолиране на ценни продукти от него, които включват смоли, бензини, бензени, минерални смазочни масла, бои, фармацевтични продукти, амониев сулфат, който се използва за селскостопански нужди и др.

Твърдо гориво:

а) естествени - дърва за огрев, въглища, антрацит, торф;

б) изкуствени - дървени въглища, кокс и прах, който се получава от натрошени въглища.

Течно гориво:

а) натурален - масло;

б) изкуствени - бензин, керосин, мазут, смола.

газообразно гориво:

а) природен - природен газ;

б) изкуствен - генераторен газ, получен при газификацията на различни видове твърди горива (торф, дърва за огрев, въглища и др.), коксуване, доменна пещ, осветителни и други газове.

Видове котелни инсталации

Стационарно котелно помещениевече не е единствената възможност за автономно отопление. Оборудването се нуждае от стая - но местоположението му може да бъде всичко.

Блокови котелнинапример може да се намира както в сутерена, така и на покрива (ако са изпълнени редица условия). Освен това самите котелни са станали много по-надеждни. Това се дължи преди всичко на факта, че производителите започнаха да предлагат инсталации до ключ: цялото необходимо оборудване вече е сглобено в блокове или в модул и можете да започнете инсталацията. Съответно има два вида котелни инсталации: блокови и модулни котли. И двата вида конструкции са удобни по отношение на транспортирането (като правило те се транспортират с железопътен или автомобилен транспорт).

Основното оборудване на котелното помещение: бойлер, водна помпа, съд за течност, тръби, горелка. Някои също купуват допълнително оборудване, което помага да се спестят пари: енергонезависими котли, котли с функция за електрическо запалване, двупосочни и комбинирани чугунени котли.

Сравнително наскоро се появи пазарът на термично оборудване TKU - транспортируеми котелни инсталации.Необходимостта от тях се появи с появата на нови производства, които се намират в сгради, които не са свързани с централната отоплителна система. Предимството на новостта е, че е доста лесна за транспортиране (модулната конструкция има колела), лесна е за управление и не изисква постоянно присъствие на оператор. Освен това, като правило, TCU са напълно автоматизирани, така че са доста лесни за управление. В същото време той е в състояние да генерира достатъчно количество топлина и не изисква връзка с комуникации.

Класификация на котелни помещения.

В зависимост от това къде се намира инсталацията, има:

Покрив;

· Вградени в сградата;

Блоково-модулен;

· Кадър.

В системата на всяко отопление основният му елемент е котелът. Той изпълнява основната функция - отопление. В зависимост от основата, на която работи цялата система и котелът в частност, има следното видове котли :

§ Парни котли

§ Подгряване на вода;

§ Смесени;

§ Котли за диатермично масло.

Всяка отоплителна система работи, както беше отбелязано по-рано, от един или друг Типсурови материали, горивоили природен ресурс. AT В зависимост от това котлите се разделят на:

· Твърдо гориво. За това се използват дърва за огрев, въглища и други видове твърди горива.

Течни горива - нафта, бензин, мазут и др.

· Газ.

· Смесени или комбинирани. Очаква се използването на различни видове и видове горива.