
- •Конспект лекции по дисциплине «котельные установки»
- •Введение
- •Раздел 1. Топливо и топология устройства
- •Тема 1.1. Топливо
- •1.1.1. Виды топлива. Основные характеристики топлива
- •Основные характеристики твердого топлива
- •Основные характеристики жидкого топлива
- •Основные характеристики газообразного топлива
- •1.1.2 Основы теории горения Общие сведения
- •Особенности сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива
- •Материальный баланс горения
- •Теоретический и действительный объемы воздуха для сжигания топлива
- •Присосы воздуха по газовому тракту
- •Теоретический и действительный объемы продуктов сгорания
- •Теоретическая и действительная энтальпия воздуха и продуктов сгорания
- •1.1.3. Тепловой баланс котельной установки Общее понятие о тепловом балансе. Располагаемая и полезная теплота
- •Характеристика потерь теплоты в котельном агрегате
- •Выбор оптимального коэффициента избытка воздуха в топочной камере
- •Коэффициент полезного действия котельного агрегата
- •Составление теплового баланса котельного агрегата при тепловом расчете
- •Тема 1.2. Топочные устройства
- •1.2.1. Классификация методов сжигания. Слоевые топки
- •Классификация слоевых топок
- •Слоевые топки с движущейся колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива
- •Типы цепных решеток
- •Слоевые топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива
- •1.2.2. Пылеприготовительные установки Свойства и характеристика угольной пыли
- •Схемы пылеприготовления
- •Углеразмольные мельницы
- •Питатели дробленого угля
- •Сепараторы
- •Клапан-мигалка
- •1.2.3. Камерные топки для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива Пылеугольные топки
- •Топки для сжигания жидкого топлива
- •Топки для сжигания газа
- •1.2.4. Вихревые топки
- •Раздел 2. Котельные установки
- •Тема 2.1. Общие сведения о котельных установках
- •Виды котельных установок
- •Устройство и принцип действия ку, работающей на твердом топливе
- •Тема 2.2. Котельные агрегаты
- •2.2.1. Теплообмен в элементах котельного агрегата
- •Порядок расчета топочных камер
- •Образование пара
- •2.2.2. Гидродинамика котельного агрегата Естественная циркуляция в испарительных поверхностях нагрева
- •Принудительная циркуляция в паровых и водогрейных котлах
- •Сепарационные устройства
- •Особенности работы безбарабанных испарительных контуров с выносными циклонами
- •Условия надежной работы поверхностей нагрева
- •2.2.3. Паровые котлы промышленных предприятий Основные направления развития котлов
- •Классификация котлов
- •Паровые котлы малой производительности (до 1 т/ч)
- •Паровые котлы горизонтальной ориентации (котлы типа дкв, дквр, де)
- •П аровые котлы вертикальной ориентации
- •2.2.4. Котлоагрегаты специального назначения
- •2.2.5. Водогрейные и пароводогрейные котлоагрегаты Теплофикационные водогрейные котлы
- •Пароводогрейные котлы
- •2.2.6. Элементы поверхностей нагрева котлоагрегатов Назначение, классификация и конструктивные схемы пароперегревателей
- •Регулирование температуры пара
- •Назначение и типы водяных экономайзеров
- •Схемы включения некипящих и кипящих экономайзеров
- •2.2.7. Абразивный износ и коррозия поверхностей нагрева
- •Сыпучие отложения
- •Связанные отложения
- •Обдувка и обмывка поверхностей нагрева
- •Дробевая очистка поверхности нагрева
- •Вибрационная очистка
- •Коррозия поверхностей нагрева
- •2.2.8. Строительные конструкции и основные материалы котельных агрегатов Строительные материалы и конструкции
- •Обмуровочные материалы
- •Теплоизоляционные материалы
- •Фундаменты и каркасы
- •Обмуровки
- •Гарнитура котла
- •Тема 2.3. Вспомогательное оборудование котельных установок
- •2.3.1. Питательные устройства, трубопроводы и арматура котельных агрегатов Питательные устройства
- •Арматура и редукционно-охладительные установки
- •Трубопроводы
- •2.3.2. Газовоздушный тракт. Тягодутьевые машины
- •Дымососы и вентиляторы
- •Дымовые трубы
- •2.3.3. Топливное хозяйство при сжигании твердого и жидкого топлива Топливное хозяйство при сжигании твердого топлива
- •Топливное хозяйство при сжигании жидкого топлива
- •2.3.4. Золоулавливание и шлакозолоудаление Золоулавливание
- •Шлакозолоудаление
- •2.3.5. Охрана окружающей среды (семинар)
- •Тема 2.4. Компоновка оборудования и технико-экономические показатели котельных установок
- •2.4.1. Тепловая схема котельной Классификация котельных
- •Тепловые нагрузки котельных
- •Транспорт тепла к потребителям
- •Тепловая схема котельной. Основное, вспомогательное и теплоподготовительное оборудование котельных
- •Методика расчета тепловых схем
- •Компоновка оборудования котельной
- •Основные нормы проектирования центральных котельных
- •Технико-экономические показатели котельных агрегатов
Методика расчета тепловых схем
Расчет тепловой схемы является основным тепловым расчетом при проектировании котельной установки. На основании этого расчета составляют паровой и тепловой баланс котельной, производят выбор оборудования и определяют технико-экономические показатели.
Составление принципиальной тепловой схемы производят в следующем порядке:
на основе нагрузок определяют тип установки (ПК или ВК), Сид и параметры теплоносителя;
производят выбор основного и вспомогательного оборудования;
выбирают схему подогрева питательной воды;
выбирают схему водоподготовки;
выбирают схему отпуска тепла потребителям;
выбирают схему сбора и очистки конденсата;
выбирают схему использования тепла продувки.
Таким образом, объединяя все эти схемы, получают принципиальную тепловую схему.
Для составления и расчета тепловой схемы нужно знать вид и параметры теплоносителя, вид топлива, величину тепловых нагрузок, количество возвращаемого конденсата и температуру питательной воды.
Расчет тепловой схемы выполняют для четырех основных режимов:
I режим – максимально-зимний, соответствующий расчетной температуре наружного воздуха для отопления. Тепловые нагрузки котельной в этом режиме будут максимальными за сутки отопительного периода. Расход тепла на отопление и вентиляцию принимается максимальным расчетным, а нагрузка систем горячего водоснабжения среднесуточной за сутки наибольшего водопотребления.
II режим – зимний, контрольный. Этот режим соответствует средней за наиболее холодный месяц температуре наружного воздуха и подсчитывается при условии аварийного отключения наиболее мощного котла. В пароводогрейных котельных этот режим просчитывается дважды - при условии отключения одного более мощного водогрейного котла, и при условии отключения одного более мощного парового котла. Тепловые нагрузки по пару в этом режиме принимаются максимально-суточными зимними. Тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию принимают по уровню средней температуры наиболее холодного месяца. Тепловая нагрузка систем ЖКХ принимается как в I режиме.
III режим – зимний, среднеотопительный (при средней за отопительный период температуре воздуха). В этом режиме паровые нагрузки принимают максимально-суточными для зимы, расход тепла системами отопления и вентиляции – среднезимними, а нагрузка ЖКХ – как в I режиме. Расчет котельной по этому режиму характеризует использования оборудования и среднюю величину расходов тепла на собственные нужды. Эти данные необходимы для калькуляции себестоимости тепла, отпускаемого котельной.
IV режим – летний, характеризующий работу котельной при отсутствии отопительно-вентиляционных нагрузок. Нагрузка по пару в этом режиме принимается максимально-суточной, но летней, с учетом снижения расходов пара.
Расчет тепловой схемы состоит из нескольких этапов:
подсчет независимой мощности котлоагрегатов, определяемой только внешними тепловыми потребителями (исходя из заданных тепловых нагрузок);
подсчет мощности котлоагрегатов, необходимой для покрытия расходов тепла на собственные нужды (на деаэраторы, подогреватели, и т.д.). Для подсчета задаются предварительным значением суммарной теплопроизводительности.
подсчет действительной (суммарной) теплопроизводительности котельной. Расхождение с предварительно принятой величиной не должно превышать 3%.