Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Тепловая схема котельной с водогрейными котлами чертеж
Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами
ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ КОТЕЛЬНЫХ С ВОДОГРЕЙНЫМИ КОТЛАМИ
6-1. ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ
Тепловые нагрузки, т. е. часовые потребности потребителей в тепле, являются исходными данными для проектирования котельной установки. На основании тепловых нагрузок составляется и рассчитывается тепловая схема котельной и производится выбор оборудования.
Потребителям отпускается тепло не только с различными параметрами, но и с применением различных теплоносителей.
Для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, как правило, теплоносителем является вода при различных температурах. Для технологических нужд возможны случаи применения в качестве теплоносителя как воды, так и пара.
В большинстве случаев для технологических целей практикуется применение в качестве теплоносителя пара различных параметров. Ввиду того что по характеру потребителей может требоваться в одних случаях выдача тепла только в виде воды, а в других случаях необходима выдачакак воды, так и пара, котельные могут быть как чисто водогрейными, так и комбинированными пароводогрейными.
С целью более полного разбора области применения водогрейных котлов производится рассмотрение водогрейных и пароводогрейных котельных как в части их тепловых схем, так и в части выбора оборудования и решений по компоновке его.
Поскольку целью настоящей книги является рассмотрение работы водогрейных котлов, то вопросы, связанные с применением паровых котлов в сочетании с водогрейными, рассматриваются менее подробно.
Потребление тепла может быть постоянным и временным, равномерным и неравномерным в течение суток, отопительного сезона и года. Для выявления общих тепловых нагрузок, проектируемой котельной установки необходимо иметь сведения о характере изменений всех видов теплопотребления как в течение часа, так и в течение суток и всего годового периода.
При обработке тепловых нагрузок различных потребителей необходимо группировать их по признаку однотипности теплоносителей и их параметров.
Практика проектирования котельных установок показала, что для правильного представления о режиме работы установки и выбора оборудования необходимо как минимум иметь сведения о максимальном зимнем, среднем зимнем и летнем часовых расходах тепла. Максимальный зимний часовой расход соответствует теплофикационной нагрузке при расчетной температуре наружного воздуха и пиковому расходу тепла на технологические нужды. Расход тепла на горячее водоснабжение в этом случае принимается среднечасовым при наличии аккумулирующей емкости (баки-аккумуляторы) или пиковым часовым при отсутствии такой емкости.
Средний зимний часовой расход обычно подсчитывается применительно к средней отопительной температуре наружного воздуха для теплофикационной нагрузки, среднесуточному потреблению тепла на технологические нужды и среднечасовому потреблению тепла на горячее водоснабжение.
Летний часовой расход состоит из потребности в тепле на технологические нужды и горячее водоснабжение.
Рекомендуется и для лета рассматривать два режима—максимальный летний и средний летний.
Расчетные температуры наружного воздуха для характерных режимов -зимы берутся из климатологических таблиц. Эти данные имеются в «Строительных нормах и правилах» (СНиП) и справочниках по отоплению и вентиляции. Общие расходы тепла по режимам должны быть даны с учетом потерь в наружных сетях, по которым тепло транспортируется от котельной установки к потребителям. Величина этих потерь определяется подсчетами при проектировании внешних тепловых сетей и обычно составляет около 3% расхода тепла для теплофикационных магистралей и 5% для паропроводов.
Максимальные расходы тепла на отопление и вентиляцию должны быть даны раздельно, если они подсчитаны для различных расчетных температур наружного воздуха. Еслиже расчетные температуры их одинаковы, то возможно объединение отопительных и вентиляционных нагрузок.
Пересчет расхода тепла на отопление и вентиляцию с заданного максимального зимнего режима на средний отопительный или какой-либо другой с достаточной степенью точности может быть произведен пропорционально разности температур внутреннего и наружного воздуха.
Для пояснения рассмотрим пример.
Максимальный расход тепла на отопление составляет при
tнв=-ЗО°С Qот=5 Гкал/ч.
Максимальный расход тепла на вентиляцию соответствует tнв=—16°С и составляет Qвент=3 Гкал/ч.
Суммарный расход на отопление и вентиляцию равен
Qот=5+3=8 Гкал/ч.
Определим расход тепла при средней отопительной температуре t=—6° С, если температура внутри обогреваемых помещений составляет +18° С.
В рассматриваемом случае разность - температур составит:
а) для максимального зимнего (расчетного) режима
{t-t)макс=18-<-30) = 48° С для отопления;
(tвн—tн.в)манс=18—(-16)=З4С ДЛЯ вентиляции;
б) для среднего отопительного режима -
(tвя—tнв)средн=18—(—6)=24°С как для отопления, так и для вентиляции.
Расход тепла составит на отопление при tнар=—6° С.
на вентиляцию
Общий расход тепла при средней отопительной температуре
Кроме того, должен быть учтенрасходтепла на горячее водоснабжение.
Подсчитанные часовые расходы тепла дают возможность рассчитать тепловую схему котельной установки и на основании полученных величин произвести выбор оборудования.
Выбор числа водогрейных котлов производится путем деления общей тепловой максимальной нагрузки котельной на единичную теплопроизводительность котла. При этом, учитывая сезонный режим работы, резервные котлы не предусматриваются.
Полное представление о характере и режиме теплопотребления может быть получено на основании суточных и годовых графиков. Годовой график расхода тепла на теплофикационные нужды строится, исходя из данных о длительности стояния различных температур наружного воздуха в рассматриваемом районе.
Пример построения такого графика приведен на рис. 5-1.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СХЕМАМ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЕЛЬНЫХ
Для предотвращения коррозии с тазовой стороны в стальных водогрейных котлах температура обратной сетевой воды, поступающей в котлы, должна быть не ниже 60°С при работе на газе и не ниже 70°С при работе на мазуте. Для осуществления этого требования необходимо в те периоды, когда по обратной линии поступает вода при меньших температурах, осуществлять подогрев ее.
Возможно осуществление ряда схем подогрева обратной воды.
Рис. 6-1. Температурный график работы котельной и теплосети в зависимости от температуры наружного воздуха.
Произведем рассмотрение трех возможных схем применительно к котельной, состоящей из трех водогрейных котлов башенного типа теплопроизводительностью по 50 Гкал/ч.
В рассматриваемом случае теплосеть работает по температурному режиму 150—70°С и соотношение между температурами прямой и обратной воды характеризуется графиком, представленным на рис. 6-1. На графике указана температура обратной воды после дополнительного охлаждения ее в подогревателях горячего водоснабжения.
Схема № 1. В схеме № 1, подогрев обратной воды осуществляется в поверхностных водоводяных теплообменниках 4 за счет прямой воды после котлов, поступающей в теплосеть.
vunivere.ru
Тепловая схема - котельная - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Тепловая схема - котельная
Cтраница 1
Тепловая схема котельных с водогрейными котлами имеет свои особенности. Однако основным преимуществом котельных с водогрейными котлами является их более низкая стоимость по сравнению с парогенераторами. При открытой системе теплоснабжения дополнительно устанавливаются баки - аккумуляторы деаэрированной воды, что усложняет тепловую схему отопительной котельной. [1]
Тепловая схема котельных с водогрейными котлами имеет свои особенности. Однако основным преимуществом котельных с водогрейными котлами является их более низкая стоимость по сравнению с парогенераторами. При открытой системе теплоснабжения дополнительно устанавливаются баки-аккумуляторы деаэрированной воды, что усложняет тепловую схему отопительной котельной. [2]
Тепловые схемы котельных с водогрейными котлоагрегатами проще тепловых схем паровых котельных, в которых пар является промежуточным теплоносителем. [4]
Тепловые схемы котельных с пароводогрейными котлами имеют ряд преимуществ по сравнению с тепловыми схемами котельных с раздельными водогрейными и паровыми котлами. Возможность получения из одного агрегата двух теплоносителей с разными их параметрами ( давлением и температурой) позволяет сократить число устанавливаемых котлов и вспомогательного оборудования к ним и упростить тепловую схему. [6]
Тепловая схема котельной для случаев, когда давление пара должно быть 10р 23 кгс / см2, изображена на рис. 7.2. Как видно из схемы, для питания парового контура устанавливаются отдельные питательные насосы 9, создающие необходимое давление в паровом контуре. Эти питательные насосы забирают воду из тех же баков-аккумуляторов деаэратора. [8]
Расчет тепловой схемы котельной дает возможность определить суммарную тепловую мощность котельной при различных режимах работы. [9]
Расчет тепловой схемы котельной базируется на решении уравнений теплового и материального баланса, составляемых для каждого элемента схемы. Увязка этих уравнений производится в конце расчета в зависимости от принятой схемы котельной. При расхождении предварительно принятых в расчете величин с полученными в результате расчета более чем на 3 % расчет следует повторить, подставив в качестве исходных данных полученные значения. [11]
Расчет тепловой схемы котельной с паровыми котлами выполняется для трех режимов: максимально-зимнего, наиболее холодного месяца и летнего. [12]
Расчет тепловой схемы котельной с паровыми и водогрейными котлами рекомендуется производить в последовательности, принятой в нижеприведенном примере. Расчет выполнен при работе котельной на открытую систему теплоснабжения ( см. рис. 10.5) для максимально-зимнего режима. Остальные режимы рассчитываются аналогично. Исходные данные для расчета приведены в табл. 10.5. Основным топливом котельной является мазут. Котельная расположена в г. Костроме. [13]
Особенностью тепловой схемы котельной является отпуск потребителям пара и горячей воды. [14]
Для тепловых схем отопительно-производственных котельных необходимо учитывать сантехническую нагрузку. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Тепловые схемы котельных установок с паровыми и водогрейными котлами
При разработке тепловой схемы котельной с паровыми и водогрейными котлами возможны два варианта двухступенчатый и одноступенчатый подогрев сетевой воды. При двухступенчатом подогреве сетевая вода подогревается сначала в пароводяных подогревателях, а затем в водогрейных котлах. При одноступенчатом подогреве горячая вода вырабатывается водогрейными котлами, а пар — паровыми. При одноступенчатой схеме вследствие отсутствия пароводяных подогревателей уменьшаются капитальные затраты, возникают значительные затруднения в эксплуатации, так как в случае аварийной остановки одного из водогрейных котлов приходится ограничивать потребителей горячей воды даже при наличии излишков пара у работающих или резервных паровых котлов. Поэтому в настоящее время применяют схемы, в которых возможен одноступенчатый и двухступенчатый подогрев сетевой воды, т. е. при установке водогрейных котлов устанавливают также и пароводяные подогреватели. [c.193] Применение в тепловых схемах котельных таких больших поверхностных подогревателей значительно увеличивает металлоемкость комбинированных котлов, что по технико-экономическим соображениям не может быть признано целесообразным. Установка поверхностных подогревателей является допустимой лишь в случае небольших расходов пара, когда его необходимо конденсировать. Поэтому в каждом отдельном случае комбинированный котел должен обеспечивать возможность глубокого независимого регулирования паровой и водогрейной нагрузок. При широком применении крупных комбинированных пароводогрейных агрегатов, в которых мощность паровых контуров достигает 40— 100 т/ч и выше, установка общих поверхностных по- [c.166]У водогрейных котлов, в отличие от паровых, отсутствуют барабаны (наиболее дорогие и сложные элементы котла), паросепарирующие устройства, водоопускные и паровые трубы. Кроме того, теплопередача от продуктов сгорания топлива к теплоносителю у водогрейных котлов выше, чем у паровых, следовательно, выше эффективность использования поверхностей нагрева котла. Для водогрейных котельных установок отпадает необходимость включения в тепловую схему пароводяных подогревателей. Эти преимущества позволяют упростить схему котельной установки, уменьшить ее габариты и металлоемкость на единицу теплопроизводи-тельности. [c.9]
mash-xxl.info
Схема котельной
Для определения необходимой мощности котельной и выбора основного и вспомогательного оборудования выполняется расчет тепловой схемы.
При расчете тепловой схемы котельной для каждого потребителя определяют требуемый расход воды или пара, расход теплоносителя на восполнение утечек и рассчитывается необходимая производительность химводоочистки. По результатам расчета тепловой схемы выбирается тип и количество котлоагрегатов, другого теплообменного оборудования, производительность и мощность насосов и тягодутьевых устройств. На схеме проставляются установленные расчётом расходы потоков рабочих сред.
Исходными данными для расчета тепловой схемы являются значения тепловых нагрузок и графики расхода теплоты. Данные о тепловых нагрузках по цехам и видам потребления группируются в сводную таблицу по параметрам теплоносителей. Потребителей теплоты необходимо группировать по признаку однотипности теплоносителя и его параметров. При этом, проектируя теплоснабжение, следует стремиться, чтобы разнообразие в параметрах и характере теплоносителей было минимальным.
Перед расчетом в соответствии с заданием и исходными данными составляется принципиальная тепловая схема в виде чертежа. На ней условными обозначениями изображается всё основное и вспомогательное оборудование котельной, линии потоков пара и воды, записываются параметры и величины потоков (расходы) пара, воды и теплоты. Элементы оборудования располагают на схеме по определенной системе: котлоагрегаты и главный паропровод помещают в верхней части схемы, ниже группируют всё остальное, причём теплообменники и трубопроводы с большими давлениями и температурами изображают выше.
Перечень котельного оборудования, включаемого в тепловую схему котельной следующий:
Тепловая схема котельной зависит от вида вырабатываемого теплоносителя и от схемы тепловых сетей, связывающих котельную с потребителями пара или горячей воды, от качества исходной воды. Водяные тепловые сети бывают двух типов: закрытые и открытые. При закрытой системе вода (или пар) отдает свою теплоту в местных системах и полностью возвращается в котельную. При открытой системе вода (или пар) частично, а в редких случаях полностью отбирается в местных установках. Схема тепловой сети определяет производительность оборудования водоподготовки, а также вместимость баков-аккумуляторов.
В качестве примера приведена принципиальная тепловая схема водогрейной котельной для открытой системы теплоснабжения с расчетным температурным режимом 150 - 70°С. Установленный на обратной линии сетевой (циркуляционный) насос обеспечивает поступление питательной воды в котел и далее в систему теплоснабжения. Обратная и подающая линии соединены между собой перемычками - перепускной и рециркуляционной. Через первую из них при всех режимах работы, кроме максимального зимнего, перепускается часть воды из обратной в подающую линию для поддержания заданной температуры. По условиям предупреждения коррозии металла температура воды на входе в котел при работе на газовом топливе должна быть не ниже 60 °С во избежание конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах. Так как температура обратной воды почти всегда ниже этого значения, то в котельных со стальными котлами часть горячей воды подается в обратную линию рециркуляционным насосом.
В коллектор сетевого насоса из бака поступает подпиточная вода (насос, компенсирующая расход воды у потребителей). Исходная вода, подаваемая насосом, проходит через подогреватель, фильтры химводоочистки и после умягчения через второй подогреватель, где нагревается до 75-80 °С. Далее вода поступает в колонку вакуумного деаэратора. Вакуум в деаэраторе поддерживается за счет отсасывания из колонки деаэратора паровоздушной смеси с помощью водоструйного эжектора. Рабочей жидкостью эжектора служит вода, подаваемая насосом из бака эжекторной установки. Пароводяная смесь, удаляемая из деаэраторной головки, проходит через теплообменник - охладитель выпара. В этом теплообменнике происходит конденсация паров воды, и конденсат стекает обратно в колонку деаэратора. Деаэрированная вода самотеком поступает к подпиточному насосу, который подает ее во всасывающий коллектор сетевых насосов или в бак подпиточной воды.
Подогрев в теплообменниках химически очищенной и исходной воды осуществляется водой, поступающей из котлов. Во многих случаях насос, установленный на этом трубопроводе (показан штриховой линией), используется также и в качестве рециркуляционного.
Если отопительная котельная оборудована паровыми котлами, то горячую воду для системы теплоснабжения получают в поверхностных пароводяных подогревателях. Пароводяные водоподогреватели чаще всего бывают отдельно стоящие, но в некоторых случаях применяются подогреватели, включенные в циркуляционный контур котла, а также надстроенные над котлами или встроенные в котлы.
Показана принципиальная тепловая схема производственно-отопительной котельной с паровыми котлами, снабжающими паром и горячей водой закрытые двухтрубные водяные и паровые системы теплоснабжения. Для приготовления питательной воды котлов и подпиточной воды тепловой сети предусмотрен один деаэратор. Схема предусматривает нагрев исходной и химически очищенной воды в пароводяных подогревателях. Продувочная вода от всех котлов поступает в сепаратор пара непрерывной продувки, в котором поддерживается такое же давление, как и в деаэраторе. Пар из сепаратора отводится в паровое пространство деаэратора, а горячая вода поступает в водоводяной подогреватель для предварительного нагрева исходной воды. Далее продувочная вода сбрасывается в канализацию или поступает в бак подпиточной воды.
Конденсат паровой сети, возвращенный от потребителей, подается насосом из конденсатного бака в деаэратор. В деаэратор поступает химически очищенная вода и конденсат пароводяного подогревателя химически очищенной воды. Сетевая вода подогревается последовательно в охладителе конденсата пароводяного подогревателя и в пароводяном подогревателе.
Во многих случаях в паровых котельных для приготовления горячей воды устанавливают и водогрейные котлы, которые полностью обеспечивают потребность в горячей воде или являются пиковыми. Котлы устанавливают за пароводяным подогревателем по ходу воды в качестве второй ступени подогрева. Если пароводогрейная котельная обслуживает открытые водяные сети, тепловой схемой предусматривается установка двух деаэраторов – для питательной и подпиточной воды. Для выравнивания режима приготовления горячей воды, а также для ограничения и выравнивания давления в системах горячего и холодного водоснабжения в отопительных котельных предусматривают установку баков-аккумуляторов.
kotel-kv.com
Проектирование тепловой схемы котельной с водогрейными котлами
Технологии Проектирование тепловой схемы котельной с водогрейными котлами
Количество просмотров публикации Проектирование тепловой схемы котельной с водогрейными котлами - 84
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Проектирование тепловой схемы котельной с водогрейными котлами |
| Рубрика (тематическая категория) | Технологии |
Типовая схема водогрейной котельной представлена на рис.1.
Рис. 1. Тепловая схема котельной с водогрейными котлами
1 - водогрейный котел; 2 - сетевой насос; 3 - насос сырой воды;
4 - подогреватель сырой воды; 5 - химводоочистка; 6 - подпиточный насос; 7 - бак деаэрированной воды; 8 - охладитель деаэрированной воды;
9 - подогреватель химически очищенной воды; 10 - деаэратор;
11 - охладитель выпара; 12 - рециркуляционный насос
Котельные с водогрейными котлами могут сооружаться для отпуска теплоты только в виде горячей воды при сжигании твердого, газообразного и жидкого топлива. Жидкое топливо обычно поступает в автоцистернах, т. е. в разогретом состоянии. Эти котельные могут работать как на закрытую, так и на открытую систему теплоснабжения.
Основной целью расчета любой тепловой схемы котельной является выбор основного и вспомогательного оборудования с определением исходных данных для последующих технико-экономических расчетов.
При разработке и расчете тепловых схем котельных с водогрейными котлами крайне важно учитывать особенности их конструкции и эксплуатации. Надежность и экономичность водогрейных котлов зависит от постоянства расхода воды через них, который не должен снижаться относительно установленного заводом-изготовителем. Во избежание низкотемпературной и сернокислотной коррозии конвективных поверхностей нагрева температура воды на входе в котел при сжигании топлив, не содержащих серу, должна быть не менее 60 , малосернистых
топлив не менее 70 и высокосернистых топлив не менее 110 .
Для повышения температуры воды на входе в водогрейный котел при температурах воды ниже указанных устанавливается рециркуляционный насос.
Проектирование тепловой схемы котельной с водогрейными котлами - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Проектирование тепловой схемы котельной с водогрейными котлами" 2014, 2015.
referatwork.ru
