Что такое котельная установка: КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА | это… Что такое КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА?

Котельные установки

• Главная
• Полезные материалы
• Котельные установки

Котельными установками называется комплекс оборудования для котельной предназначенного для превращения химической энергии топлива в тепловую с целью получения горячей воды или пара заданных параметров.

В зависимости от назначения различают следующие котельные установки:

• отопительные котельные установки — для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;
• отопительно-производственные котельные установки — для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологического водоснабжения;
• производственные котельные установки — для технологического теплоснабжения.

Котельная установка состоит из котельного агрегата, вспомогательных механизмов и устройств:

Котельный агрегат включает в себя топочное устройство, трубную систему с барабанами, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, а также каркас с лестницами и помостами для обслуживания, обмуровку, газоходы и арматуру.

К вспомогательным механизмам и устройствам относят дымососы и дутьевые вентиляторы, питательные, водоподготовительные и пылеприготовительные установки, системы топливоподачи, золоулавливания (при сжигании твердого топлива), мазутное хозяйство (при сжигании жидкого топлива), газорегуляторную станцию (при сжигании газообразного топлива), контрольно-измерительные приборы и автоматику.

В процессе получения горячей воды или пара для отопления, производственно-технических и технологических целей служат вода, топливо и воздух (рабочим телом является вода).

В промышленности, сельском и коммунальном хозяйстве применяют различные виды котлов:

• Паровой котел представляет собой устройство с топкой, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара давлением выше атмосферного, используемого вне котельной установки.
• Водогрейный котёл — такое же устройство, но предназначенное для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне котельной установки.
• Котел-утилизатор — это паровой или водогрейный котел, в котором в качестве источника тепла используются горячие газы технологического процесса.
• Котел-бойлер — паровой котел, в паровом пространстве которого размещено устройство для нагревания воды, используемой вне котла, а в естественную циркуляцию включен отдельно стоящий бойлер.

Стационарным называют котел, установленный на неподвижном фундаменте, передвижным — котел, имеющий ходовую часть или установленный на передвижном фундаменте.

В котельных установках используется различное вспомогательное оборудование:

• Пароперегреватель — представляет собой устройство, предназначенное для перегрева пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле, в результате передачи ему тепла дымовыми газами.
• Экономайзер — устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и служащее для подогрева или частичного испарения воды, поступающей в котел.
• Воздухоподогреватель — предназначен для подогрева поступающего в топочное устройство воздуха теплом уходящих газов.
• Питательная установка — состоит из питательных насосов для подачи воды в котел под давлением, а также соответствующих трубопроводов и арматуры.
• Тягодутьевое устройство — состоит из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососа и дымовой трубы, обеспечивающих подачу необходимого количества воздуха в топочное устройство, движение продуктов сгорания по газоходам, и удаление их за пределы котлоагрегата.
• Устройство теплового контроля и автоматического управления включает контрольно-измерительные приборы и автоматы, обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу котельной установки для выработки необходимого количества пара определенной температуры и давления.
• В устройство для подготовки питательной воды входят аппараты и приспособления, обеспечивающие очистку воды от механических примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей, а также удаление из нее газов.
• Устройство для удаления золы и шлака состоит из гидравлических систем и механических приспособлений: вагонеток или транспортеров или тех и других. Котельные установки, работающие на пылевидном топливе, оборудуют дробилками, сушилками, мельницами, питателями топлива, вентиляторами, а также системой транспортеров и пылегазопроводов.
• Топливный склад служит для хранения топлива.

Котельные установки

Котельные установки

Котельные установки — это устройства, предназначенные для получения водяного пара или нагревания воды. В зависимости от вида вырабатываемого рабочего тела котельные установки подразделяют на паровые и водогрейные. Паровая котельная установка служит для получения водяного пара заданных параметров, водогрейная — для нагревания воды до определенной температуры.

По назначению котельные установки делят на энергетические, производственные (промышленные) отопительно — производственные. В энергетических котельных установках вырабатывается пар высокого (р ≥ 9 МПа) и среднего (р ≥ 3,5 МПа) давлений, который в основном используют для привода паровых турбин. Производственные котельные установки предназначены для получения водяного пара или горячей воды, которые используют для различных технологических нужд. В отопительных котельных установках вырабатывают водяной пар низкого давления или нагревают воду только для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий и сооружений.

Все крупные современные заводы и фабрики, в том числе и предприятия, изготовляющие строительные материалы и изделия, оборудуют, как правило, отопительно — производственными котельными установками для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, осуществления технологических процессов производства. В частности, в промышленности строительных материалов водяной пар необходим для тепло влажностной обработки бетонных, железобетонных, тепло — изоляционных и других изделий в автоклавах и пропарочных камерах, для подогрева заполнителей бетона в пароувлажнительных установках и т. п. (см. гл. 20).

Котельные установки состоят из котельного агрегата и вспомогательного оборудования. Котельный агрегат является основным элементом котельной установки и включает комплекс элементов, предназначенных для сжигания топлива и передачи теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу (воде и пару). Котельный агрегат состоит из собственно котла (испарителя), пароперегревателя, водяного экономайзера, воздухоподогревателя, топочного устройства, газоходов и воздуховодов, каркаса, обмуровки, регулирующих устройств (арматуры), устройств для осмотра и очистки труб (гарнитуры).

В водогрейном котельном агрегате испарительной части, пароперегревателя и экономайзера нет. В настоящее время широко используется термин «водогрейный котел», хотя более правильно применять термин «водогрейный котлоагрегат». Вспомогательное оборудование предназначено для подготовки и подачи топлива и воды в котельный агрегат, удаления золы, шлака и дымовых газов и подачи воздуха для горения топлива (тягодутьевая установка), а также для контроля и автоматического регулирования режима работы агрегата. Источником тепловой энергии в котлоагрегате служит органическое топливо.

Рабочим телом котельных агрегатов является вода, иногда используются высококипящие органические жидкости: даутерм, дифенил, дифенилоксид и др. Применение высококипящих органических жидкостей обусловлено их теплофизическими свойствами, и в первую очередь высокой температурой кипения и конденсации при низких давлениях (по сравнению с водой). Это позволяет повысить КПД бинарного цикла, в котором водяной пар обеспечивает возможность использования нижнего температурного предела, а органические жидкости — верхнего.

Рабочий процесс в паровом котельном агрегате состоит из следующих основных стадий: 1) горение топлива; 2) теплопередача от горячих дымовых газов к воде или к пару; 3) парообразование (нагрев воды до кипения и ее испарение) и перегрев насыщенного пара.

В водогрейном котельном агрегате рабочий процесс включает лишь две первые стадии. Принципиальная схема паровой котельной установки показана на рис. 18.1. Топливо подается в топку 17 через, горелки 13. Из топки горячие продукты сгорания направляются в газоход, где расположен пароперегреватель 4, и далее поступают в конвективную шахту, в которой помещены экономайзер 5 и воздухоподогреватель 11. Дымососом 7 дымовые газы отсасываются из котельного агрегата и через дымовую трубу 6 выбрасываются в атмосферу.

Воздух на горение подается вентилятором 10. Предварительный подогрев воздуха (до топки) осуществляется в рекуперативном воздухоподогревателе и за счет теплоты дымовых газов.

Вода, прошедшая предварительно химическую и термическую обработку (она называется питательной), питательным насосом 8 нагнетается через экономайзер 5, где происходит ее подогрев, в барабан котла 18. В барабане питательная вода смешивается с водой, находящейся в контуре котла (котловая вода). По опускным трубам 14 котловая вода поступает в нижние камеры (коллекторы 12) и направляется в экранные испарительные трубы 15, где за счет теплоты горения топлива подогревается до температуры кипения и превращается в пар. Образующийся пар вместе с кипящей водой (пароводяная смесь) направляется в барабан котла 18, где происходит сепарация (отделение воды от пара).

Движение воды в опускных и экранных трубах происходит вследствие разности плотностей воды (в необогреваемых трубах 14) и пароводяной смеси (в обогреваемых трубах 15). Пар по пароотводящим трубам 2 направляется в пароперегреватель 4 и из коллектора 3 поступает к потребителю. Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду, герметизации конструкций и создания безопасных условий работы и обслуживания топку и газоходы котельного агрегата изолируют огнеупорными и теплоизоляционными материалами, которые называются обмуровкой.

Рис. 18.1. Схема паровой котельной установки

1 — паровой котел; 2 — пароотводящие трубы; 3 — коллекторы пароперегревателя; 4 — пароперегреватель; 5 — экономайзер; 6 — дымовая труба; 7 — дымосос; 8 — питательный насос; 9 — канал для продуктов сгорания; 10 — вентилятор; 11 — воздухоподогреватель; 12 — коллекторы экранов; 13 — горелки; 14 — опускные трубы; 15 — экраны; 16 — обмуровка; 17 — топка; 18 — барабан.

На рис. 18.1 не показаны установки для химической очистки воды от содержащихся в ней солей и термической очистки от растворенных газов (С0₂, N₂, 0₂), здание, в котором располагается котельная установка, и т. д.

При сжигании твердого топлива перед дымососом устанавливают золоотделители для очистки дымовых газов от золовой пыли, а перед горелками — систему приготовления топлива. К числу общих требований, предъявляемых к котельным установкам, относятся надежность и долговечность работы при заданных параметрах, безопасность, легкость регулирования, низкая стоимость вырабатываемого пара (или теплоты).

В настоящее время при тепловой обработке строительных материалов и изделий основное количество расходуемой теплоты (более 90 %) получают от сжигания различных видов топлива непосредственно в топках печей, сушилок и других технологических установок, при этом некоторые из них в отличие от топочных устройств котельных установок работают с переменной тепловой нагрузкой в различные периоды обжига строительных изделий.

Котельный завод Энергия-СПБ производит широкий модельный ряд котельных установок различной мощности. Транспортирование модульных котельных и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автотранспортом, ж/д полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы России и Казахстана.

Котельных | Машиностроительные услуги

Тепловая мощность

Котельные подходят для отопления больших зданий.

Гибкость

Выполнение различных тепловых нагрузок за счет использования нескольких котлоагрегатов в одной установке.

Экономичный

Котельные – экономичное решение для отопления больших зданий.

Сокращение затрат на строительство благодаря бесплатному анализу инженерного проекта с точки зрения инженерных решений

Бойлерные установки

Бойлеры незаменимы в зимние месяцы, поскольку они обеспечивают тепловую мощность, необходимую для поддержания подходящей температуры внутри здания. Как и следовало ожидать, котельные потребляют большое количество топлива, и на них приходится значительная часть выбросов зданий.

С проектными и консультационными услугами профессиональных инженеров по МООС вы можете снизить затраты на отопление и снизить воздействие котельных на окружающую среду. Специалисты-инженеры также разрабатывают проекты, отвечающие всем применимым стандартам и строительным нормам.

Несмотря на то, что их название говорит об обратном, многие бойлеры подают горячую воду ниже точки кипения, которая затем используется для распределения тепла внутри зданий с помощью гидравлических трубопроводов. Системы отопления помещений также могут быть спроектированы с распределением тепла на основе пара, хотя они более распространены в старых зданиях. Пар также используется в некоторых производственных процессах и специальных приложениях, таких как здравоохранение и общественное питание.

Поскольку в котле используется высокотемпературное сжигание ископаемого топлива, безопасность является очень важным фактором для инженеров-проектировщиков. Котельная установка должна быть спроектирована таким образом, чтобы люди, находящиеся в здании, не подвергались воздействию компонентов с высокой температурой, и она должна иметь надлежащую вентиляцию для предотвращения скопления дымовых газов.

Типы котельных

Котельные можно классифицировать на основе потребляемой ими энергии, а также системы распределения, используемой для обеспечения эффекта нагрева во внутренних помещениях. Обычно котельные проектируются для работы на сжигании топлива, поскольку это наиболее экономичный вариант.

• Природный газ  является наиболее распространенным топливом для котельных, так как предоставляется как коммунальная услуга и нет необходимости планировать поставки топлива. Кроме того, поскольку системы газораспределения очень устойчивы, газовые котлы имеют преимущество в надежности — они могут продолжать работу, когда такие условия, как суровые погодные условия, препятствуют подаче других видов топлива.
• Многие котлы предназначены для других видов топлива, таких как пропан и печное топливо, которые являются экономически эффективными при некоторых обстоятельствах. Тем не менее, другие виды топлива, кроме природного газа, требуют плановых поставок для поддержания работы котельной.
• Для клиентов, имеющих доступ к большому количеству органического вещества, биомасса также может быть жизнеспособным топливом для котельных.

Электрические котлы также существуют, и они полностью независимы от ископаемого топлива. Однако эти котлы имеют гораздо более высокие эксплуатационные расходы, чем котлы, работающие на сжигании, что ограничивает их полезность в зданиях.

Большинство современных котельных спроектированы таким образом, чтобы распределять свое тепловое воздействие по трубопроводу горячей воды. Однако в более старых системах для подачи тепла часто используется пар и радиаторы. Водогрейные котлы являются рекомендуемым вариантом в новых постройках, если только проект не включает специальные приложения, требующие пара. Существующие паровые системы отопления могут быть перенастроены на горячую воду.

Важность адекватной мощности котельной

«Правила большого пальца» заманчивы при выборе оборудования, поскольку они экономят время, но профессиональные инженеры МООС не рекомендуют эту практику из-за негативных последствий в долгосрочной перспективе. Негабаритный котел вызывает много проблем с производительностью и обслуживанием, и в ваших интересах иметь оборудование нужной мощности.

• Крупногабаритные котлы имеют чрезмерную тепловую мощность, из-за чего они работают короткими циклами. Это снижает эффективность и быстрее изнашивает компоненты.
• Все котлы имеют потери в виде тепла, излучаемого их поверхностью. Эти потери увеличиваются с большими котлами.
• Котлы должны очищать воздух внутри себя между циклами, что потребляет дополнительную мощность вентилятора. Более короткие циклы котла приводят к более частой продувке.

Эти факторы снижают общую эффективность котельной, увеличивая ваши расходы на отопление. Наличие оптимальной мощности котельной снижает как ваши первоначальные инвестиции, так и эксплуатационные расходы. В некоторых случаях предпочтение отдается множеству котлов меньшей мощности, а не одному агрегату, что обеспечивает гибкость для удовлетворения широкого спектра тепловых нагрузок.

Повышение эффективности котельных

Как и многие другие механические системы, котельные работают более эффективно при надлежащем обслуживании. Одной из лучших рекомендаций является регулярная настройка котла, что дает ряд преимуществ:

• Котлы работают более эффективно, когда они имеют достаточный приток воздуха. Недостаток воздуха снижает эффективность нагрева котла, а избыточный поток воздуха увеличивает потери тепла из агрегата.
• Горелки и другие компоненты котла со временем накапливают пыль и частицы, что постепенно снижает их эффективность. Для поддержания высокой эффективности компоненты котла необходимо регулярно очищать.

Существует также множество системных обновлений, которые могут навсегда повысить эффективность котельной.

• Переход от ручного к автоматическому управлению термостатом является простой и экономичной мерой по повышению энергоэффективности.
• Насосы горячей воды и воздухообрабатывающие агрегаты могут быть оснащены частотно-регулируемыми приводами для регулирования скорости при частичной нагрузке, что более эффективно, чем повторно-кратковременный режим работы.
• Значительное повышение эффективности также возможно с автоматическим управлением продувкой котла, которое регулирует подачу воздуха в котел в режиме реального времени для достижения оптимальной работы.
• Котлы также могут повысить свою эффективность с помощью экономайзера, который рекуперирует тепло выхлопных газов для предварительного нагрева воды, подаваемой в котел. Это снижает общее количество тепла, которое должно подаваться котлом, снижая его эксплуатационные расходы.

Вопросы безопасности при проектировании котельных

В то время как большинство систем охлаждения помещений работают только на электричестве, котельные также используют сжигание топлива. Это влечет за собой дополнительное требование: проектирование вытяжной системы, которая эффективно удаляет дымовые газы, предотвращая их скопление во внутренних помещениях здания.

При горении образуются различные вещества, вредные для человека, но особого внимания требует угарный газ — он не имеет запаха и цвета, но чрезвычайно токсичен для человека. Этот газ не следует путать с двуокисью углерода, которая редко представляет угрозу для внутренних помещений зданий, поскольку для того, чтобы стать опасной, требуется гораздо более высокая концентрация.

Эффективное планирование технического обслуживания и модернизации котлов

Поскольку котельные необходимы в холодные месяцы года, техническое обслуживание и модернизация оборудования могут эффективно выполняться только летом, когда здания не полагаются на котлы для поддержания подходящей температуры в помещении.

Рекомендуется проводить периодические проверки квалифицированными инженерами по инженерным системам для выявления потенциальных проблем, влияющих на вашу котельную и связанные с ней компоненты. Затем эти проблемы можно решить заблаговременно, избегая экстренного возмещения ущерба. Когда работы по техническому обслуживанию запланированы заранее, надежное отопление помещений гарантируется с наступлением холодов.

Есть вопрос? Хотите обсудить проект?

Узнайте цены на новое проектное предложение MEP менее чем за 24 часа

© 2022 Nearby Engineers New York Engineers. Все права защищены. Правовая информация | Товарные знаки

Котельная Определение | Law Insider