Las plantas de calderas, según el tipo de consumidor, se dividen en energía, producción y calefacción y calefacción. Según el tipo de portador de calor producido, se dividen en vapor (para generar vapor) y agua caliente (para generar agua caliente).

Plantas de calderas de potencia producir vapor para turbinas de vapor en centrales térmicas. Tales salas de calderas están equipadas, por regla general, con unidades de calderas de potencia grande y mediana, que producen vapor con parámetros elevados.

Calderas de producción y calefacción(generalmente vapor) producen vapor no solo para las necesidades de producción, sino también para calefacción, ventilación y suministro de agua caliente.

Plantas de calderas de calefacción(principalmente de calentamiento de agua, pero también pueden ser de vapor) están diseñados para dar servicio a sistemas de calefacción, suministro de agua caliente y ventilación de locales industriales y residenciales.

Dependiendo de la escala del suministro de calor, las salas de calderas de calefacción se dividen en local (individual), grupal y distrital.

Calderas de calefacción local generalmente equipados con calderas de agua caliente con calentamiento de agua hasta una temperatura de no más o calderas de vapor con una presión de trabajo de hasta. Tales salas de calderas están diseñadas para suministrar calor a uno o más edificios.

Salas de calderas de calefacción en grupo proporcionar calor a grupos de edificios, áreas residenciales o pequeños vecindarios. Dichas salas de calderas están equipadas con calderas de vapor y agua caliente, por regla general, con una mayor producción de calor que las calderas para salas de calderas locales. Estas salas de calderas suelen colocarse en edificios especiales.

Salas de calderas de calefacción urbana diseñado para el suministro de calor de grandes áreas residenciales; están equipados con calderas de agua caliente y vapor relativamente potentes.

Arroz. 1.1

En la fig. 1.1. se muestra un diagrama de una sala de calderas de calefacción urbana con calderas de agua caliente 1 tipo PTVM-50 con una potencia calorífica de 58 MW. Las calderas pueden funcionar con combustibles líquidos y gaseosos, por lo que están equipadas con quemadores y boquillas. 3 . El aire necesario para la combustión se suministra al horno mediante ventiladores. 4 impulsado por motores eléctricos. Cada caldera tiene 12 quemadores e igual número de ventiladores.

El agua es suministrada a la caldera por bombas. 5 impulsado por motores eléctricos. Tras pasar por la superficie de calentamiento, el agua se calienta y entra en los consumidores, donde cede parte del calor, y vuelve a la caldera con temperatura reducida. Los gases de combustión de la caldera se eliminan a la atmósfera a través de una tubería 2.

Esta sala de calderas tiene una disposición tipo semiabierta: la parte inferior de las calderas (hasta una altura aproximada de 6 m) se encuentra en el interior del edificio, y su parte superior al aire libre. Los ventiladores, las bombas y el panel de control se encuentran dentro de la sala de calderas. Se instala un desaireador en el techo de la sala de calderas. 6 para eliminar el oxígeno del agua.

En plantas de calderas con calderas de vapor(Fig. 1.2) la caldera de vapor 4 tiene dos tambores: superior e inferior. Los tambores están interconectados por tres haces de tuberías que forman la superficie de calentamiento de la caldera. Cuando la caldera está en funcionamiento, el tambor inferior se llena de agua, el tambor superior se llena de agua en la parte inferior y vapor saturado en la parte superior. En la parte inferior de la caldera hay un horno 2 con parrilla mecánica para quemar combustible sólido. Cuando se queman combustibles líquidos y gaseosos, se instalan boquillas o quemadores en lugar de una parrilla, a través de los cuales se suministra combustible, junto con aire, al horno. La caldera está limitada por paredes de ladrillo - ladrillo.

El proceso de trabajo en la sala de calderas se desarrolla de la siguiente manera. El combustible del depósito de combustible es alimentado por un transportador al búnker, desde donde ingresa a la parrilla del horno, donde se quema. Como resultado de la combustión del combustible, se forman gases de combustión: los productos de la combustión se queman.

Los gases de combustión del horno ingresan a los conductos de gas de la caldera, formados por revestimientos y particiones especiales instaladas en haces de tuberías. Al moverse, los gases lavan los haces de tuberías de la caldera del sobrecalentador 3, pasan por el economizador 5 y el calentador de aire, donde se enfrían debido al suministro de calor al agua que ingresa a la caldera y al aire suministrado al horno.

Los gases de combustión enfriados con la ayuda de un extractor de humos 8 se eliminan a través de la chimenea 7 a la atmósfera. Los humos de la caldera también se pueden evacuar sin extractor de humos bajo la acción de tiro natural con chimenea incorporada.

Agua de la fuente de suministro de agua a la tubería de alimentación por la bomba 1 al economizador de agua, desde donde, después del calentamiento, ingresa al tambor superior de la caldera. El llenado del tambor de la caldera con agua se controla mediante el indicador de agua instalado en el tambor.

Arroz. 1.2

Desde el tambor superior de la caldera, el agua desciende a través de las tuberías al tambor inferior, desde donde vuelve a subir por el haz de tuberías izquierdo al tambor superior. En este caso, el agua se evapora y el vapor resultante se recoge en la parte superior del tambor superior. Luego, el vapor ingresa al sobrecalentador 3, donde se seca completamente por el calor de los gases de combustión, como resultado de lo cual aumenta su temperatura.

Desde el sobrecalentador, el vapor ingresa a la tubería de vapor principal y de allí al consumidor, y después de su uso se condensa y regresa en forma de agua caliente (condensado) a la sala de calderas. Las pérdidas de condensado en el consumidor se reponen con agua del suministro de agua u otras fuentes de suministro de agua. Antes de entrar en la caldera, el agua se somete a un tratamiento adecuado.

El aire necesario para la combustión del combustible se toma, por regla general, de la parte superior de la sala de calderas y se suministra mediante el ventilador 9 al calentador de aire, donde se calienta y luego se envía al horno. En las salas de calderas de baja potencia, los calentadores de aire generalmente están ausentes y el aire frío se suministra al horno mediante un ventilador o debido a la rarefacción en el horno creada por una chimenea.

La planta de calderas con calderas de vapor tiene un diseño de tipo cerrado, cuando todo el equipo principal de la sala de calderas está ubicado en el edificio.

Las plantas de calderas están equipadas con dispositivos de tratamiento de agua (no mostrados en el diagrama), instrumentación y equipos de automatización apropiados, lo que asegura su operación ininterrumpida y confiable.

Salas de calderas de agua caliente Las instalaciones están diseñadas para producir agua caliente que se utiliza para calefacción, suministro de agua caliente y otros fines.

Arroz. 1.1 Sala de calderas con calderas de agua caliente de hierro fundido 1 tolva de recogida de cenizas y escorias; 2 raspadores; cabrestante de accionamiento de 3 raspadores; 4 colectores de cenizas de tipo ciclón; Extractor de 5 humos; chimenea de 6 ladrillos; 7-caldera; 8 ventiladores; 9-instalación de tratamiento químico de agua (filtro); Rascador de 10 canales para eliminar escorias y cenizas

Una sala de calderas de agua caliente tiene un portador de calor: agua, en contraste con una sala de calderas de vapor, que tiene dos portadores de calor: agua y vapor. En este sentido, en una sala de calderas de vapor, es necesario tener tuberías separadas para vapor y agua, así como un tanque para recolectar condensado.

Las calderas de agua caliente y vapor difieren según el tipo de combustible utilizado, el diseño de las calderas, hornos, etc. La estructura de una planta de calderas de vapor y de calentamiento de agua generalmente incluye varias unidades de calderas, pero no menos de dos y no más de cuatro o cinco. Todos ellos están interconectados por comunicaciones comunes: tuberías, gasoductos, etc.

Las instalaciones que funcionan con combustible nuclear, cuya materia prima es el mineral de uranio, se están generalizando cada vez más.

Desarrollo de una solución técnica óptima para la fabricación de una sala de calderas, teniendo en cuenta todas las especificaciones facilitadas por el Cliente

Acerca de la compañía

Desde el verano de 2004, nuestra empresa produce plantas de calderas modulares del tipo de contenedor COMPACT. Las salas de calderas COMPACT con una potencia calorífica de 100 kW a 20.000 kW están diseñadas para calefacción y suministro de agua caliente de instalaciones residenciales, industriales y públicas, así como para proporcionar agua caliente o vapor para las necesidades tecnológicas de diversas industrias.

¿Qué son las salas de calderas?

La industria energética requiere el uso de varios tipos de calderas, clasificadas según varios criterios: el tipo de combustible utilizado y el refrigerante, la ubicación, el principio de mecanización o automatización, los objetivos y requisitos de los clientes.

Tipos de salas de calderas por tipo de combustible:

• calderas de gas, su principal ventaja es la eficiencia y el respeto al medio ambiente. No requieren equipos complejos de gran tamaño y pueden trabajar fuera de línea;
• calderas de combustible líquido: funcionan con aceite combustible, aceite, combustible diesel y aceite usado, se ponen en funcionamiento rápidamente y no requieren permisos para su uso, conexión y no están limitadas por los volúmenes de combustible;
• calderas de combustible sólido: trabajo en madera, turba, desechos de la industria maderera, carbón. Su "truco" radica en el bajo costo del combustible y la disponibilidad, pero requieren la instalación de sistemas de suministro de combustible y sistemas para eliminar cenizas y escorias.

Tipos de salas de calderas según el refrigerante:

• agua caliente- salas de calderas utilizadas en el suministro de agua caliente y sistemas de calefacción para edificios residenciales y no residenciales. Como portador de calor, se usa agua, calentada a un máximo de +95 ... + 110 ° С;
• vapor- el vapor se usa como refrigerante y, en la mayoría de los casos, estas salas de calderas están equipadas en industrias;
• conjunto- utilizan calderas de ambos tipos, además, el agua caliente cubre las cargas para las necesidades de ventilación y calefacción y el suministro de agua, y el vapor se utiliza para los procesos tecnológicos;
• aceitoso– como portador de calor se utiliza aceite diatérmico y otros líquidos orgánicos calentados a una temperatura de +300°C.

Tipos de salas de calderas según su ubicación

1. Bloque-modular Los sistemas tienen una serie de ventajas en comparación con las calderas estacionarias. Se caracterizan por la rapidez de instalación y puesta en marcha, la posibilidad de aumentar la capacidad por la incorporación de unidades modulares y la autonomía, alto coeficiente y movilidad. Se pueden unir a la pared, empotrarse en ella, colocarse en el techo y en el sótano, estar separados unos de otros.
2. Estacionario Las salas de calderas se utilizan cuando se requiere una potencia de 30 MW o más o cuando es imposible construir un sistema modular de bloques. Son capitales, sólidos y requieren instalación en el sitio de trabajo.

Tipos de salas de calderas según el grado de mecanización o automatización de los procesos de trabajo:

• automatizado- totalmente automatizado y requiere poca o ninguna intervención humana;
• motorizado- equipado con elementos mecanizados: cintas transportadoras, trituradoras de carbón, recogedores de virutas, etc., lo que facilita enormemente el trabajo del operador;
• manual- equipados con módulos manuales de alimentación de combustible (carro o tolva con sistema de carga exterior), la retirada de cenizas y escorias también se realiza manualmente.

· Las calderas de potencia están diseñadas para generar vapor para instalaciones de turbinas de vapor.

· Las plantas de producción y calefacción producen vapor y agua caliente para satisfacer las necesidades tecnológicas de producción, así como los sistemas de calefacción, ventilación y suministro de agua caliente.

· Las calderas industriales están diseñadas para abastecer a la empresa de vapor y agua caliente.

· Las calderas de calefacción producen vapor y agua caliente para los sistemas de calefacción, ventilación y agua caliente.

Diagrama esquemático de una sala de calderas de producción y calefacción con una caldera de vapor y agua caliente

PK - caldera de vapor D - desaireador NS - bomba de agua de red

VK - caldera de agua caliente HVO - tratamiento químico de agua NP - bomba de agua de alimentación

HX - bomba de agua fría HP - bomba de recirculación P - calentador de agua

NPP - bomba de agua de reposición

Clasificación de calderas según la organización del movimiento de agua y vapor.

Esquema con circulación natural.

Un circuito cerrado de circulación natural consta de dos sistemas de tuberías: calentadas y no calentadas, combinadas en la parte superior en un tambor, en la parte inferior en un colector. El volumen de la caldera llena de agua se llama volumen de agua, y la parte superior ocupada por vapor se llama volumen de vapor. La superficie que separa los volúmenes de agua y vapor se denomina espejo de evaporación.

Cuando se crean altas temperaturas en el horno, el agua hierve en las tuberías calentadas y llena las tuberías con una mezcla de vapor y agua que tiene una densidad de ρ cm. Las tuberías sin calentar se llenan con agua que tiene una densidad de ρ '. En consecuencia, el punto inferior del circuito -el colector- está sujeto, por un lado, a la presión de la columna de agua que llena los conductos no calentados, igual a ρ'gH, y por otro lado, a la presión del columna de la mezcla vapor-agua que llena las tuberías calentadas, igual a ρ cm gH. Creado como resultado de esto diferencia de presión

S dv \u003d ρ cm gN– ρ'gН \u003d gН (ρ'-ρ cm) provoca el movimiento del agua en el circuito y llama la fuerza impulsora de la circulación natural.

En la fórmula: H - altura del contorno, m

ρ 'y ρ cm - la densidad del agua y la mezcla de vapor y agua, kg / m 3

g - aceleración de caída libre, m / s 2

S dv - presión de conducción, Pa

El movimiento del agua en el circuito de circulación es múltiple. Esto significa que en el curso de un ciclo de paso a través de las tuberías de vapor, el agua se evapora parcialmente. Con circulación natural, el contenido másico de vapor a la salida de las tuberías de vapor es del 3 al 25%. Con un contenido de vapor a la salida, por ejemplo, del 10%, para evaporar completamente el volumen restante de agua, debe moverse por el circuito 9 veces más, y solo 10 veces. Por lo tanto, hay una circulación de 10 veces de la mezcla de vapor y agua. Por lo tanto, el proceso de formación y eliminación de vapor del circuito se produce de forma continua. El agua de alimentación también ingresa continuamente al tambor, mezclándose en el tambor con agua hirviendo de las tuberías generadoras de vapor y entrando en los bajantes. Por lo tanto, el agua circula en el circuito todo el tiempo en una cantidad constante. Para reducir la resistencia hidráulica, las tuberías de elevación se colocan en forma vertical o muy inclinadas.

La relación entre la cantidad de masa de agua Ĝ 0 (kg / s) que circula a lo largo del circuito y la cantidad de vapor D (kg / s) formado en él por unidad de tiempo se denomina tasa de circulación: K \u003d Ĝ 0 / D

Para calderas con circulación natural K=4..30

Suministro de calor

Los sistemas de calefacción urbana se caracterizan por una combinación de tres vínculos principales: fuentes de calor, redes de calor y sistemas locales de consumo de calor (uso de calor) de edificios y estructuras individuales.

Cuando se utiliza combustible orgánico la fuente de energía térmica puede ser una planta de calderas o cogeneración, en centrales nucleares se utiliza combustible nuclear para generar energía térmica, en algunos casos se utilizan combustibles auxiliares fuentes de calor renovables– energía geotérmica, energía de radiación solar, etc.

Tipos de combustible

Según la definición de D. I. Mendeleev, "el combustible es una sustancia combustible que se quema deliberadamente para producir calor".

bien conocido principales tipos de combustible- leña, turba, carbón, esquisto, residuos de petróleo, gas. Todos ellos son compuestos orgánicos capaces de reaccionar con el oxígeno atmosférico a altas temperaturas, durante las cuales se libera calor.

El combustible se extrae en grandes cantidades, sus reservas en la naturaleza son muy importantes. El oxígeno necesario para la reacción se toma del aire circundante. Como resultado de la reacción, se obtienen gases de combustión altamente calentados, cuyo calor se utiliza en la planta de calderas. Los gases enfriados se liberan a la atmósfera a través de la chimenea.

Para quemar lata Se pueden utilizar tanto combustibles naturales como artificiales., obtenido después del procesamiento de combustible natural para aislar de él productos valiosos, que incluyen resinas, gasolinas, bencenos, aceites lubricantes minerales, pinturas, productos farmacéuticos, sulfato de amonio, que se utiliza para necesidades agrícolas, etc.

Combustible sólido:

a) natural - leña, carbón, antracita, turba;

b) artificial - carbón vegetal, coque y pulverizado, que se obtiene a partir de carbones triturados.

Combustible líquido:

a) natural - aceite;

b) artificial - gasolina, queroseno, fuel oil, resina.

combustible gaseoso:

a) natural - gas natural;

b) gas artificial - generador obtenido durante la gasificación de varios tipos de combustibles sólidos (turba, leña, carbón, etc.), coquización, alto horno, iluminación y otros gases.

Tipos de plantas de calderas.

Sala de calderas estacionaria ya no es la única posibilidad de calefacción autónoma. El equipo necesita una habitación, pero su ubicación puede ser cualquier cosa.

Salas de calderas de bloque por ejemplo, puede ubicarse tanto en el sótano como en el techo (si se cumplen una serie de condiciones). Además, las propias salas de calderas se han vuelto mucho más fiables. Esto se debe principalmente a que los fabricantes han comenzado a ofrecer instalaciones llave en mano: todo el equipo necesario ya está ensamblado en bloques o en un módulo, y puede comenzar la instalación. En consecuencia, hay dos tipos de plantas de calderas: calderas de bloque y modulares.. Ambos tipos de estructuras son convenientes en términos de transporte (por regla general, se transportan por ferrocarril o carretera).

El equipo principal de la sala de calderas.: caldera, bomba de agua, depósito de líquido, tuberías, quemador. Algunos también compran equipos adicionales que ayudan a ahorrar dinero: calderas no volátiles, calderas con función de encendido eléctrico, calderas de hierro fundido de dos vías y combinadas.

Hace relativamente poco, apareció el mercado de equipos térmicos. TKU - plantas de calderas transportables. La necesidad de ellos apareció con la aparición de nuevas industrias, que están ubicadas en edificios que no están conectados al sistema de calefacción central. La ventaja de la novedad es que es bastante fácil de transportar (el diseño modular tiene ruedas), es fácil de manejar y no requiere la presencia constante de un operador. Además, por regla general, las TCU están completamente automatizadas, por lo que son bastante fáciles de administrar. Al mismo tiempo, puede generar una cantidad suficiente de calor y no requiere conexión a las comunicaciones.

Clasificación de las salas de calderas.

Dependiendo de donde se ubique la instalación, existen:

Techo;

· Empotrado en el edificio;

Bloque modular;

· Cuadro.

En el sistema de cada calefacción, su elemento principal es la caldera. Realiza la función principal: calefacción. Según la base sobre la que trabaje todo el sistema y la caldera en particular, existen las siguientes tipos de calderas :

§ Calderas de vapor

§ Calentamiento de agua;

§ Mezclado;

§ Calderas para aceite diatérmico.

Cualquier sistema de calefacción funciona, como se señaló anteriormente, de uno u otro escribe materias primas, combustible o recurso natural. A Dependiendo de esto, las calderas se dividen en:

· Propulsor sólido. Para ello se utiliza leña, carbón y otros tipos de combustibles sólidos.

Combustible líquido - aceite, gasolina, fuel oil y otros.

· Gasolina.

· Mixtos o combinados. Se espera el uso de varios tipos y tipos de combustible.