4.6. Выбор типа и мощности котлоагрегатов

В котельных установках систем теплоснабжения применяются паровые котлоагрегаты с естественной циркуляцией и прямоточные водогрейные котлоагрегаты серийного производства. Тип котлоагрегата зависит от вида и параметров теплоносителя, подключенной тепловой нагрузки системы теплоснабжения, вида и способа сжигания топлива. Поэтому выбору основного оборудования предшествует выбор теплоносителя и определение тепловой мощности котельной.

Выбор теплоносителя производится путем технико-экономического сравнения вариантов паровой и водяной систем теплоснабжения с учетом затрат по источнику теплоты, тепловым сетям и установкам потребителей. В городских (коммунальных) системах теплоснабжения экономически выгодно использовать в качестве теплоносителя горячую воду под давлением с температурой до 180С. В промышленных системах при небольшой нагрузке отопления и вентиляции рекомендуется использование пара.

Тепловой мощностью котельной считается максимальный часовой отпуск теплоты потребителям (Q) по всем видам теплоносителя. Поэтому тепловая мощность промышленно-отопительных котельных определяется суммой максимально-часовых расходов теплоты на технологические цели (Q_т), на отопление и вентиляцию при максимально зимнем режиме Q_о+в и среднечасовых расходов теплоты на горячее водоснабжение (Q_гвс) - при открытых и максимально-часовых (Q_гвс) при закрытых системах теплоснабжения, с учетом расхода теплоты на собственные нужды (Q_сн) и потери в тепловых сетях (Q_п):

Q = Q_т + Q_о+В + Q_гвс + Q_тп + Q_сн. (4.27)

Кроме того, различают установленную, рабочую и резервную мощность котельной. Установленной мощностью (Q_у) считается суммарная мощность котельной при номинальной нагрузке (мощности Q_н) всех установленных котлоагрегатов:

Q_у = Q_нi . (4.28)

Рабочая мощность - суммарная мощность работающих котлоагрегатов при фактической нагрузке (Q_фкi) в данный момент времени:

Q_рк = Q_фкi. (4.29)

Резервной мощностью котельной называют разность между установленной и рабочей мощностью:

Q = Q_у - Q_рк. (4.30)

Количество и теплопроизводительность котлоагрегатов выбираются:

• для отопительных котельных - по величине расчетной тепловой нагрузки (4.27) без установки резервных котлов;

• для производственно-отопительных котельных по максимальному расходу теплоты так, чтобы при выходе из строя одного из котлоагрегатов оставшиеся в работе обеспечивали максимальный отпуск теплоты на технологические цели (Q_т), средний за наиболее холодный месяц отпуск теплоты на отопление и вентиляцию (Q_о+в^хм) и среднечасовой отпуск теплоты на горячее водоснабжение (Q_гв)с учетом расхода теплоты на собственные нужны котельной (Q_сн) и потери теплоты в сетях(Q_п).

Поэтому целесообразно, чтобы выбранная единичная теплопроизводительность котлоагрегатов отвечала равенству:

Q_k = , (4.31)

где n - число установленных котлов.

Для ТЭЦ выбор агрегатов должен обеспечивать покрытие электрических нагрузок с учетом допускаемого потребителями регулирования по максимальному расходу свежего пара, с тем, чтобы при выходе из строя одного парогенератора оставшиеся, включая водогрейные пиковые котлы, обеспечивали максимально длительный отпуск теплоты на производство, покрытие электрических нагрузок (Q_э) и средний за наиболее холодный месяц отпуск теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. При этом допускается снижение электрической мощности на 10%, отпуска теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение до 60-70%.

Q_п (n_п-1) + Q_в n_в  (0,6-0,7)Q + Q_э, (4.32)

где Q_п, Q_в - производительность паровых и водогрейных котлов;

n_п, n_в - количество паровых и водогрейных котлов;

Q_э - количество теплоты, необходимого для выработки электроэнергии.

Выбор оборудования производится на основании технико-экономических расчетов и сопоставления вариантов технических решений по критерию минимизации затрат на сооружение и эксплуатацию котельных. При этом независимо от типа и режима работы котельной установки принимается не менее двух котлоагрегатов. Резервные котлоагрегаты устанавливаются только при особых требованиях к надежности теплоснабжения потребителей. Оптимальное количество котлоагрегатов с учетом установленной мощности котельной и затрат на ее сооружение и эксплуатацию составляет для чисто паровых или водогрейных котельных - 3-4, для паро-водогрейных - 6-8. Рекомендуется устанавливать однотипные котлоагрегаты одинаковой производительности с максимально допустимой единичной мощностью. Укрупнение единичной мощности котлоагрегатов обеспечивает сокращение не только их количества, но и вспомогательного оборудования, КИП и А, протяженности внутренних коммуникаций, строительного объема здания, удельных капитальных вложений в котельную и эксплуатационных затрат, связанных с производством теплоты.