6.11. Теплогенерирующие установки

Теплогенерирующие установки (ТГУ) достаточно часто бывают объектом осмотра при исследовании и экспертизе пожаров. По статистике, только за последние пять лет в России ежегодно от ТГУ происходило около 1000 пожаров с прогрессирующим материальным ущербом от 6 до 10 млн руб.

Теплогенерирующие установки предназначены для производства тепловой энергии в виде водяного пара, горячей воды или подогретого воздуха. Номенклатура данного оборудования достаточно широка. Они очень экономичны и имеют высокий коэффициент полезного действия - до 90 %. Однако при этом они обладают высокой пожаро-взрывоопасностью вследствие наличия значительных количеств топлива (мазута, керосина, дизельного топлива, газа) и огневого (факельного) обогрева воздуха или воды.

6.11.1. Технологические схемы жидкотопливных теплогенерирующих установок

В зависимости от вида вырабатываемого теплоносителя (пара, горячей воды, подогретого воздуха) ТГУ делятся на парогенераторы и теплогенераторы. К парогенераторам относятся устройства, имеющие топку, обогреваемую продуктами сжигания в ней топлива, и предназначенные для получения пара (нагрева воды) с давлением выше атмосферного с использованием теплоносителя вне самих устройств.

Если котлы вырабатывают пар давлением Р< 0,17 МПа или горячую воду температурой не выше 115°С, то они относятся к категории котлов низкого давления. Такие котлы наиболее часто используются в домах индивидуальной постройки, на сельхозобъектах.

Технологическая схема получения пара и горячей воды состоит из следующих основных стадий: горение топлива  теплопередача от горячих дымовых газов к воде или пару  образование насыщенного пара (нагрев воды).

Основой установки, как следует из рис. 6.2, является паровой и водогрейный котел, в котором сжигаются керосин, мазут или топливо печное, температура вспышки, которых в зависимости от марки колеблется от 28 до 85°С. От образовавшихся высокотемпературных продуктов сгорания (1000-1100°С) теплота передается воде, циркулирующей по трубам тепловой части котла. Вода в результате подогревается до заданной рабочей температуры или преобразуется в водяной пар.

Котел состоит из пяти основных частей: горелочного устройства, сухопарника, корпуса котла, систем топливо - и водоподачи.

Топливо обычно хранится в подземных емкостях 1, которые имеют герметично закрытые горловины и сообщаются с атмосферой через дыхательные клапаны и огнепреградители. Заполнение такого резервуара топливом производится через специальные пожаробезопасные сливные устройства. Для подачи топлива из резервуара в расходный бак 5 обычно используются ручные насосы или питательные насосы с электроприводом во взрывозащищенном исполнении 3. Из бака топливо самотеком (с расходом 31-63 кг/ч) по трубопроводу 4 через отстойник 6 поступает к горелочному устройству 7, где распыляется, перемешивается с воздухом, затем в камере сгорания сжигается факельным способом.

11 - котел; 12 - сухопарник; 13 - электронасос; 14 - теплообменник

Система водоподачи работает по следующей схеме. Вода из питательного бака 8 подается электронасосом 13 через противонакипное магнитное устройство 10 в барабан котла 11. Продукты сгорания, проходя через системы дымовых каналов, передают тепловую энергию испарительным поверхностям нагрева котла и далее через трубу 9 выбрасываются в окружающую среду. Образовавшийся пар направляется вверх в сухопарник 12, где происходит его очистка от водяных частиц и нагрев до температуры 125°С.

Тепло дымовых газов также передается внутреннему теплообменнику с водой 14, которая нагревается до температуры 65 °С и подается потребителю.

В технологическом процессе производства воздушного теплоносителя различают лишь две стадии - горение топлива и теплопередачу от дымовых газов к воздуху. Нагрев воздуха происходит в теплогенерирующих установках. Между продуктами сгорания и подогревом рабочего тела непосредственного контакта нет.

Основными агрегатами и узлами тепло производящей установки (рис. 6.3) являются: топливная емкость 1, трубопроводы 4, расходный бак 5, отстойник 6, горелочное устройство 7, осевой главный вентилятор 9 и корпус генератора 10. Подача топлива к горелочному устройству и его сжигание происходит аналогично предыдущей схеме, факельным способом в топочном устройстве, тепло передается теплообменнику, а затем нагнетаемый вентилятором холодный воздух нагревается в кольцевом пространстве между камерой сгорания и теплообменником до 35-70°С и поступает к потребителю. Температура отходящих газов на выходе составляет около 360°С.

10 - корпус теплогенератора