Водогрейная котельная

Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта “world-engineer.ru”. В этой нашей теме поговорим про водогрейную котельную и узнаем принцип работы водогрейной котельной. Водогрейная котельная — это сооружение, предназначенное для производства тепловой энергии, которая затем используется для отопления зданий, производственных помещений и других объектов. Основным отличительным признаком водогрейной котельной от других остальных является наличие водогрейного котла, который обеспечивает получение горячей воды заданных параметров для теплоснабжения систем отопления и вентиляции, бытовых и технологических потребителей. Водогрейные котлы, работающие обычно по прямоточному принципу с постоянным расходом воды, устанавливают не только на ТЭЦ, но и в районных отопительных, а также отопительно-производственных котельных в качестве основного источника теплоснабжения.

Основным элементом водогрейной котельной является котел, который преобразует энергию топлива (газа, твердого или жидкого топлива) в тепло, передаваемое воде, циркулирующей по системе отопления. В отличие от паровой котельной, где вода нагревается до кипения и превращается в пар, в водогрейной котельной тепло передается напрямую в воду, которая потом циркулирует по системе отопления.

Водогрейная котельная работает на основе принципа теплообмена между горючими газами и водой. Горючее вещество, такое как природный газ, мазут или дизельное топливо, сжигается в котле, создавая горячие газы. Эти газы проходят через трубы, находящиеся внутри котла, и нагревают воду, находящуюся в трубах.

В результате нагрева воды ее температура повышается, и она становится жидким теплоносителем, который затем циркулирует по системе трубопроводов к отопительным устройствам, таким как радиаторы или конвекторы. В этих устройствах тепло от воды передается воздуху, нагревая его и обогревая комнату.

Чтобы поддерживать оптимальную температуру воды, водогрейные котельные оснащены терморегуляторами и датчиками температуры. Когда температура воды в котельной достигает заданного уровня, котел автоматически отключается, чтобы предотвратить перегрев воды.

Таким образом, основным принципом работы водогрейной котельной является нагрев воды за счет теплообмена с горячими газами, а затем использование нагретой воды как теплоносителя для отопления помещений.

Принципиальная схема водогрейной котельной

1 – водогрейные котлоагрегаты

2 – сетевые насосы

3 – подпиточные насосы

4 – рециркуляционные насосы

5 – насосы сырой воды

6 – деаэрационные насосы

7 – вакуумный деаэратор

8 – охладитель выпара

9 – пароводяной эжектор

10 – бак для сбора конденсата

11 – химводоочистка

12 – подогреватель химически очищенной воды

13 – подогреватель сырой воды

14 – охладители деаэрированной воды

Работа водогрейной котельной

Водогрейная котельная работает следующим образом. Сырая вода из ближайшего водоема или из наружной водопроводной сети с помощью насоса сырой воды (5) поступает в теплообменник (подогреватель сырой воды). Там она нагревается до температуры 20-30⁰С с помощью теплоты сетевой воды, поступающей из подогревателя химически очищенной воды (12). Затем сырая вода либо сразу отправляется на химводоочистку (11), либо проходит через охладитель деаэрированной воды (14), где охлаждают воду, идущую на подпитку тепловой сети. На химводоочистке производится уменьшение жесткости сырой воды в Na-катионитовых или Н-катионитовых фильтрах. После химводоочистки (11) сырая вода становится химически очищенной (умягченной). Химически очищенная вода поступает в подогреватель химически очищенной воды (12), где она нагревается за счет теплоты сетевой воды из котельного агрегата. После (12) химически очищенная вода пройдя через охладитель выпара (8) поступает в вакуумный деаэратор (7). Деаэраторы в котельной предназначены для удаления из воды коррозионно-активных газов (О₂, СО₂) при одновременном ее подогреве. В водогрейных котельных подогрев химически очищенной воды в вакуумном деаэраторе (7) осуществляется за счет теплоты сетевой воды, поступающей из водогрейного котла.

Как правило, в водогрейных котельных применяются вакуумные деаэраторы (ДВ). В этих деаэраторах удаление О₂ и СО₂ происходит при рабочем давлении 0,16÷0,5 атм. (0,016÷0,05 МПа). Средний подогрев воды в вакуумных деаэраторах составляет от 15-25⁰С. Температура деаэрированной воды на выходе из вакуумного деаэратора (7) составляет 55-80⁰С. Для поддержания вакуума в вакуумном деаэраторе (7) используются паровоздушные эжектора, которые последовательно включены с баком для сбора конденсата из деаэрационного насоса (6).

После процесса деаэрации химочищенная вода становится подпиточной. Если ее температура после вакуумных деаэраторов получится выше значения 65-70⁰С, то она проходит через охладитель деаэрированной воды (14), где охлаждается сырой водой. После охладителя деаэрированной воды (14) подпиточная вода смешивается с потоком сетевой воды после подогревателя сырой воды (13), а затем с помощью подпиточного насоса (3) поступает на подпитку водяной тепловой сети (в обратный трубопровод). Подогрев сетевой воды для систем отопления, вентиляции и ГВС зданий осуществляется в водогрейном котле. При разработке и расчете тепловых схем с водогрейным котлами необходимо учитывать некоторые особенности их конструкций и эксплуатации.

Водогрейные котлы работают надежно и экономично только при поддержании постоянного расхода сетевой воды, проходящей через них. Также должна поддерживаться неизменной температура сетевой воды на выходе из котла, т.е. τ_КОТ^ВЫХ = const, G_КОТ = const.

Для того, чтобы обеспечить температуру сетевой воды в тепловой сети в соответствии с установленным температурным графиком должно быть предусмотрено наличие перепускного участка (перемычки). Через этот участок сетевая вода из обратного трубопровода тепловой сети в количестве G_ПЕРЕП. подмешивается в подающий трубопровод тепловой сети. За счет этого происходит уменьшение температуры на выходе из котла τ_КОТ^ВЫХ до значений τ₀₁. Для предупреждений низкотемпературной коррозии внутренних поверхностей нагрева водогрейных котлов температура сетевой воды на входе в котлы τ_КОТ^ВХОД должна быть выше температуры точки росы продуктов сгорания, что бы не произошло реакции между сконденсированными водяными парами и окислами серы и как следствие, значение температуры сетевой воды на входе в котел τ_КОТ^ВХОДА должны быть:

— не ниже 60⁰С при работе водогрейных котлов на газообразном топливе;

— не ниже 70⁰С при работе водогрейных котлов на малосернистом мазуте;

— температура на входе в котел τ_КОТ^ВХОДА >= 110⁰С при работе на высокосернистом мазуте или твердом топливе.

Для того, чтобы поддерживать температуру сетевой воды на входе в котел τ_КОТ^ВХОД на нужном уровне и для того чтобы поддерживать постоянный расход сетевой воды через котел устанавливаются рециркуляционные насосы. При их помощи осуществляется подмешивание сетевой воды, выходящей из котла в обратный трубопровод тепловой сети.

Преимущества водогрейной котельной

Рассмотрим некоторые преимущества использования водогрейных котельных. Вот основные плюсы водогрейной котельной:

1. Экономия энергии: водогрейные котельные обладают более высокой эффективностью и больший КПД по сравнению с паровыми. В связи с этим, водогрейные котельные могут значительно снизить затраты на электроэнергию, газ и другие ресурсы.
2. Безопасность: водогрейные котельные более безопасны в эксплуатации, чем паровые. Это связано с тем, что в котельной не образуется пар, который может стать причиной аварий.
3. Простота обслуживания: обслуживание водогрейной котельной проще и дешевле, так как нет необходимости в устройствах для работы с паром.
4. Более высокая точность регулирования температуры: водогрейные котельные могут обеспечивать более точное регулирование температуры воды в системе отопления.
5. Экологическая чистота: водогрейные котельные не загрязняют атмосферу выбросами пара и других вредных веществ, что является одним из главных преимуществ для экологически ответственных компаний и организаций.
6. Возможность использования различных видов топлива. Водогрейные котельные могут работать на различных видах топлива, включая газ, мазут, дизельное топливо и твердое топливо.

Недостатки водогрейной котельной

Однако следует учитывать, что у водогрейных котельных также есть свои недостатки. Вот основные минусы водогрейной котельной:

1. Низкая эффективность: по сравнению с паровыми котельными, водогрейные котельные имеют более низкую эффективность из-за необходимости нагрева воды до определенной температуры. Это может привести к более высоким затратам на топливо.
2. Необходимость большого пространства: водогрейные котельные требуют большего пространства, чем паровые котельные, так как необходимы большие емкости для хранения горячей воды.
3. Риск образования накипи: водогрейные котельные могут быть склонны к образованию накипи, которая может уменьшить эффективность работы котельной и привести к необходимости регулярной очистки и обслуживания.
4. Сложность управления: водогрейные котельные могут быть сложными в управлении и могут требовать более квалифицированного персонала для обслуживания и ремонта.

Надеюсь, что мне удалось подробно объяснить принцип работы водогрейной котельной и теперь Вам всё понятно, где, как и какой насос используется в котельной.

https://www.youtube.com/watch?v=QiE0AB6A52M

Поделиться ссылкой: