3.2. Выбор основного и вспомогательного оборудования источника теплоты.

Для удовлетворения существующей нагрузки выбираются два котла типа КВ-ГМ-20 теплопроизводительностью 23,26 МВт (20Гкал/ч) каждый. Суммарная теплопроизводительность котельной составляет величину, равную 20 2 = 40 Гкал/ч, т. е. достаточную для покрытия нагрузки в 36,93 Гкал/ч для зимнего (отопительного) периода, в летний период нагрузка будет меньше, т.к. в отоплении и вентиляции не нуждаемся. Также для бесперебойной работы котельной, устанавливаем два резервных водогрейных котла той же марки.

Котел предназначены для выработки горячей воды с температурой 150 °С, которая используется для отопления, горячего водоснабжения и технологических целей.

Топочная камера, имеющая горизонтальную компановку, экранирована трубами 60х3 с шагом 90 мм., входящими в коллекторы 159х7 мм. Конвективная поверхность нагрева расположена в вертикальном газоходе, состоит из U-образных ширм из труб 28х3 с шагом S1=64мм. и S=40 мм.  Котлы могут быть оборудованы любыми зарубежными и отечественными газовыми горелками, соответствующей производительности (имеющие соответствующие технические характеристики и сертификат соответствия Госстандарта РФ). Горелка устанавливается на воздушном коробе котла, который крепится на фронтовом экране к щиту.

Котлы, работающие на мазуте, оборудуются устройством газоимпульсной очистки (ГИО) для удаления наружных отложений с труб конвективной поверхности нагрева. Газоимпульсная очистка основана на сжигании газовоздушной смеси в высокотурбулентном (взрывном) режиме с определенной частотой.

Несущий каркас у котлов отсутствует. Каждый блок котлов (топочный и конвективный) имеет опоры, приваренные к нижним коллекторам. Опоры, расположенные на стыке конвективного блока и топочной камеры, неподвижны. Основные технические характеристики котла КВ-ГМ-20 приведены в табл. 10

таблица 14

Параметры	Значения
Теплопроизводительность номинальная, МВт (Гкал/ч)	23,26 (20)
Давление воды максимальное, МПа	2,5
Температура воды: - на входе, 0С - на выходе, 0С	70 150
Расчетное топливо	Газ, мазут
КПД, %, не менее	91,2
Расход воды на котел, т/ч	247
Расход топлива для мазута / природного газа, Qр н=7950 ккал/м3, м3/ч	2450/2520
Температура дымовых газов на выходе из котла, ˚С: для мазута / для природного газа	250 / 160
Площадь поверхностей нагрева котла и ВЗП (м2): радиационная / конвективная	48,74 / 150,4
Аэродинамическое сопротивление, Па, не более	400
Гидравлическое сопротивление, MПа	0,25
Габаритные размеры (без горелки): - длина по выступающим частям блока котла;  - ширина по выступающим частям блока котла;  - высота от уровня пола котельной до выступающих частей блока котла
Масса котла без горелки, кг, не более	10300
Срок службы, лет	Не менее 15

В отопительных котельных устанавливаются сетевые и подпиточные насосы, а при наличии водогрейных котлов – дополнительно рециркуляционные насосы.

Сетевые насосы выбираются по расходу сетевой воды на напор, обеспечивающий покрытие гидравлических сопротивлений сети, подогревателей сетевой воды, охладителей конденсата, а также водогрейных котлов, если они установлены. Сетевые насосы устанавливаются на обратной линии сетевой воды и работают при температуре воды не более 70 ⁰С.

Подпиточные насосы выбираются по расходу, обеспечивающему восполнение потерь в системе теплоснабжение. Производительность насоса выбирают, исходя из двойного расхода, с учетом подачи воды в аварийных ситуациях. При открытых системах теплоснабжения производительность подпиточных насосов выбирается с учетом покрытия суммарных расходов воды при максимальном потреблении ее на горячее водоснабжение и утечек в системе. Подпиточные насосы должны создавать напор, обеспечивающий преодоление давления в обратной линии перед сетевыми насосами, а также гидравлическое сопротивление соединительных трубопроводов и регулятора подпитки.

Рециркуляционные насосы устанавливаются в котельных с водогрейными котлами для частичной подачи горячей сетевой воды в трубопровод, подводящий воду к водогрейному котлу. В соответствии со СНиП ΙΙ-35-76 (п. 9.23) [27] установка рециркуляционных насосов производится в случае требования заводами-изготовителями водогрейных котлов постоянной температуры воды на входе или выходе котла. Как правило, необходимо предусматривать общие рециркуляционные насосы для всех водогрейных котлов. Количество насосов должно быть не менее двух. Производительность рециркуляционного насоса определяется из уравнения баланса смешивающихся потоков сетевой воды в обратной линии и горячей воды на входе из водогрейного котла.

Регулирование температуры воды, поступающей в водогрейный котел, и температуры воды, отпускаемой потребителям, осуществляется следующим образом. Количество воды, подаваемое рециркуляционным насосом, регулируется так, чтобы получить необходимую температуру воды на входе в водогрейный котел. Однако при этом температура воды на выходе из котла может оказаться выше температуры, необходимой потребителям. Для поддержания заданной температуры воды, отпускаемой потребителям, часть воды из обратной линии по перемычке направляется в прямую линию. Количество воды, отбираемой из обратной линии в прямую, регулируется регулятором температуры сетевой воды.

Известно, что водогрейные котлы надежно работают только при поддержании в заданных пределах постоянного расхода воды, проходящей через них, независимо от колебаний тепловой нагрузки потребителей. Поэтому в тепловых схемах водогрейных котельных предусматривается регулирование отпуска тепловой энергии в сеть по качественному графику, т. е. изменением температуры воды на выходе из котла. Для обеспечения расчетной температуры воды на входе в тепловую сеть в схеме предусматривается возможность к выходящей из котлов воде через перепускные линии подмешивать необходимое количество обратной сетевой воды.

Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов и другие показатели системы теплоснабжения зависят от бесперебойности ее функционирования. Бесперебойность же во многом определяется надежностью и безаварийностью работы котлов, которые, в свою очередь, в значительной степени зависят от наружной коррозии котельных труб. Для предотвращения коррозии температура обратной сетевой воды на входе в котел, работающий на газообразном топливе, должна быть не меньше 60 ⁰С. Поэтому в тепловой схеме котельной для выполнения этого условия (обратная вода обычно имеет температуру ниже допустимой) должна предусматриваться установка рециркуляционных насосов и соответствующая перемычка между трубопроводами прямой и обратной воды.

С уменьшением температуры сетевой воды количество воды, подаваемое рециркуляционным насосом, увеличивается. При повышении температуры воды после водогрейного котла количество воды, подаваемой рециркуляционным насосом, уменьшается, но возрастает расход обратной сетевой воды через перемычку.

Рециркуляционный насос должен создавать напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление водогрейного котла и рециркуляционных трубопроводов.