
- •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
Компоновка оборудования котельной
Взаимное расположение основного и вспомогательного оборудования в помещении котельного цеха называют компоновкой оборудования. Компоновка выбирается проектной организацией в зависимости от вида сжигаемого топлива, способа сжигания, типа топки, мощности котлоагрегата, требований, предъявляемых к очистке продуктов сгорания и др. факторов.
Компоновка оборудования должна обеспечивать удобство работы и безопасность ремонтного и эксплуатационного персонала, минимальную протяженность трубопроводов, газоходов и воздухопроводов, минимальные затраты на сооружение котельной, сокращение численности эксплуатационного персонала, автоматизацию технических процессов, механизацию ремонтных работ, возможность расширения котельной при установке нового оборудования. Все решения при компоновке должны отвечать СНиП, правилам ТБ, санитарным и противопожарным нормам.
Важный принцип современной компоновки – использование отдельных блоков вместе с трубопроводами, газоходами, воздухопроводами, кабелями и другими коммуникациями повышенной заводской готовности. Сооружение котельной из блоков сокращает сроки монтажа и повышает качество строительных работ (так как основная часть работ выполняется на заводе). На монтажной площадке производится доводка блоков и соединение их между собой.
Для центральной котельной с паровыми и водогрейными котлами наиболее рациональна компоновка с параллельным расположением котлов и вспомогательного оборудования (тягодутьевых маши, золоуловителей, пылеприготовительных установок, деаэраторов, питательных насосов и т.д.). Автоматизированные системы управления следует размещать в специальном помещении. В крупных котельных оборудование водоподготовки размещают в отдельном здании.
При установке только паровых или водогрейных котлов для расширения котельной оставляют свободным один из торцов здания. В котельных смешанного типа в одной половине следует размещать паровые, в другой – водогрейные котлы. Свободными должны быть оба торца здания.
Компоновка котельных с пароводогрейными котлами упрощается и удешевляется по сравнению с компоновкой с паровыми и водогрейными котлами. На рис. 2.68 и 2,69 (15-3 учеб) приведена компоновка котельной с четырьмя котлами ДКВР-10-14, предназначенная для теплоснабжения потребителей II категории. Основным топливом является природный газ, резервным – мазут. Строительная часть котельной выполняется из сборных железобетонных конструкций. Особенностью компоновки является применение транспортабельных строительно-монтажных блоков, изготовленных на заводе. Все вспомогательное оборудование вместе с трубопроводами состоит из 10 блоков, установленных на усиленный пол без фундаментов. Каждый КА имеет индивидуальный ВЭК, дымосос и дутьевой вентилятор. Дымовая труба общая для все КА. Для производства ремонтных работ в котельной устанавливают тали над подогревателями сетевой воды, дымососами и вентиляторами.
ПР 10
Основные нормы проектирования центральных котельных
Центральные котельные установки проектируются в соответствии со СНиП. При проектировании следует исходить из следующих основных положений:
Строительство, расширение и реконструкция котельных установок должны осуществляться в соответствии с утвержденными схемами теплоснабжения районов, городов и предприятий.
Число и мощность котлоагрегатов следует выбирать такими, чтобы при выходе из строя самого мощного котла оставшиеся обеспечивали максимальный отпуск тепла технологическим потребителям, и отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в режиме «наиболее холодного месяца».
Выбор типа котлов (паровые, водогрейные или паровые и водогрейные) производится исходя из соотношения нагрузок по горячей воде и пару и на основании технико-экономических расчетов.
Площадка для строительства котельной выбирается в соответствии со схемой теплоснабжения и проектом планировки и застройки района.
Площадка по своим размерам должна обеспечивать возможность расширения котельной до мощности, определенной на основании перспективной схемы котельной.
При расположении котельной установки на территории промышленных предприятий следует объединять со зданиями и сооружениями предприятия того же назначения следующие сооружения котельной: материальные склады и склады хим.реагентов, ремонтно-механические мастерские, мастерские по ремонту КИП, водоподготовительные установки, трансформаторные подстанции, лаборатории.
В зависимости от климатических условий и норм строительства часть оборудования котельной может устанавливаться на открытых площадках (дымососы, дутьевые вентиляторы, золоуловители, деаэраторы, баки и т.д.). При этом следует предусмотреть защиту от промерзания трубопроводов периодического действия, воздушную обдувку поверхностей и т.д.
При разработке компоновки оборудования должны обеспечиваться условия для механизации ремонтных работ. Все узлы массой более 150 кг, подлежащие демонтажу для ремонта, должны обслуживаться грузоподъемными механизмами.
В составе водоподготовки следует предусматривать конденсатоочистку при возврате конденсата от потребителей.
Оборудование с динамическими нагрузками (дробилки, дымососы, дутьевые вентиляторы и т.п.) размещают на самостоятельных фундаментах или конструкциях, не связанных с конструкциями зданий.
В центральных котельных устанавливаются паровые котлы производительностью 50 т/ч и выше (иногда 25-35 т/ч) и водогрейные котлы 35, 58, 116, 210 МВт. Рекомендуется устанавливать однотипные котлы. Сжигание всех видов топлива – камерное.
Высоту дымовых труб котельных, работающих на твердом топливе и мазуте, определяют из условия рассеивания вредных выбросов в атмосфере с учетом расположения близлежащих зданий.
При возможности использования шлакозоловых отходов для строительства система шлакозолоудаления проектируется с возможностью выдачи сухой золы.