Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта “world-engineer.ru”. В этой нашей теме поговорим о котельных и котельных установках. Котельные – это источники теплоснабжения, на которых выполняется и отпускается потребителям только тепловая энергия. В современном мире котельные играют важную роль, обеспечивая теплом и горячей водой жилые дома, промышленные объекты и другие учреждения. Но не все котельные одинаковы. Они различаются по типу используемого топлива, по способу передачи тепла и по другим параметрам. В этой статье мы рассмотрим основные типы котельных.
Котельная — это техническое помещение, в котором устанавливаются котлы для производства тепла и горячей воды. Котельные могут быть разных типов и конструкций, в зависимости от потребностей и требований производства или жилой зоны.
Котельные промышленных предприятий и объектов ЖКХ различают и классифицируют котельные по следующим основным признакам:
- котельные по назначению;
- котельные по надежности отпуска теплоты потребителям;
- котельные по виду котлоагрегатов, установленных в котельных;
- котельные по виду топлива, использованного в котельной;
- котельные по размещению.
Виды котельных по назначению:
— отопительные котельные – эти котельные обеспечивают теплотой системы отопления, вентиляции и ГВС жилых, общественных, административно-бытовых и общественных зданий.
— отопительно-производственные котельные – эти котельные обеспечивают теплотой системы отопления, вентиляции и ГВС в зданиях, также обеспечивают теплотой технологические процессы, аппараты и установки на промышленных предприятиях.
— производственные котельные – эти котельные обеспечивают теплотой технологические процессы, аппараты и установки на промышленных предприятиях.
— энергетические котельные – эти котельные вырабатывают пар, который затем поступает в турбогенераторы ТЭС. Эти котельные всегда входят в состав ТЭЦ и КЭС.
Виды котельных по надежности отпуска теплоты:
— котельные 1-ой категории – это котельные, которые являются единственным источником теплоснабжения для потребителей теплоты 1-ой категории, нарушение теплоснабжения которых связано с опасностью жизни.
— котельные 2-ой категории – к ним относятся все остальные котельные, которые обеспечивают теплотой потребителей 2-ой и 3-ей категории.
Виды котельных по виду установленного котла:
— паровые котельные – это котельные, которые оборудуются только паровыми котлоагрегатами, и которые вырабатывают тепловую энергию в виде насыщенного или перегретого пара. Паровая котельная предназначается для технологического теплоснабжения потребителей теплоты. Теплоту для систем отопления, вентиляции и ГВС эти котельные отпускают в небольших количества (не более 35%).
— водогрейные котельные – это котельные, которые оборудуются только водогрейными котельными агрегатами, которые вырабатывают тепловую энергию в виде нагретой сетевой воды. Водогрейная котельная предназначается для отпуска теплоты система отопления, вентиляции и ГВС.
— пароводогрейные котельные — это котельные, которые оборудованы паровыми и водогрейными котельными агрегатами. Они вырабатывают и отпускают потребителя насыщенный или перегретый пар для технологического теплоснабжения, а также нагретую сетевую воду для систем отопления, вентиляции и ГВС.
Виды котельных по виду топлива котельной установки:
— на твердом топливе – каменный уголь, бурый и т.д.;
— на жидком топливе;
— на газообразном топливе;
— на электрической энергии.
Виды котельных по размещению размещению:
— отдельностоящие котельные;
— пристроенные к зданию другого назначения;
— встроенные в здания другого назначения;
— крышные котельные;
— котельные для поквартирного теплоснабжения зданий — в кухнях, либо в специально выделенном помещении (теплогенераторные);
— транспортабельные котельные установки – они представляют собой контейнер, внутри которого смонтированы котельные агрегаты, дымососы, дутьевые вентиляторы, теплообменники, насосы, системы автоматики, дымовые трубы и емкости для жидкого топлива. Эти котельные установки имеют ходовую часть, называются передвижными котельными установками.
Транспортабельные котельные установки используются для теплоснабжения потребителей теплоты в удаленных или труднодоступных районах, также для резервирования теплоснабжения потребителей 1-ой категории. Эти котельные легко перемещаются на место эксплуатации железнодорожным, водным, воздушным или авиационным транспортом и быстро обеспечивают потребителей тепловой энергией.
Режимы работы основного и вспомогательного оборудования котельных
К основному оборудованию котельных относятся паровые и водогрейные котельные агрегаты, которые в них находятся. Вспомогательное оборудование котельной – все остальное, теплообменные аппараты, деаэраторы, дутьевые вентиляторы, насосы, дымососы, оборудование для химической очистки воды, дымовые трубы, КИП.
Для правильного выбора и эксплуатации основного оборудования котельной и вспомогательного оборудования котельные должны рассчитываться для 3-х основных режимов работы котельной:
- Максимальный – зимний – это режим работы котельной при средней температуре наружного воздуха tН для наиболее холодной пятидневки, взятой из 8 наиболее холодных зим за последние 50 лет — ”Б”. Этот режим соответствует расчетным тепловым нагрузкам на отопление, вентиляцию и технологию, а также средней нагрузке на ГВС. При этом режиме выбирается количество котлоагрегатов их тип и единичная производительность каждого котлоагрегата, также производится выбор количества типа и единичная производительность.
- Контрольный или аварийный режим – это режим работы котельной при средней температуре наружного воздуха для наиболее холодного периода года. При этом режиме проверяется работа котельной в случае аварийного останова 1-го котельного агрегата наибольшей производительности. При этом остановка котельного агрегата должны обеспечивать отпуск теплоты потребителям в количестве, которое определяется аварийным режимом работы котельной.
- Летний – это режим работы котельной при температуре наружного воздуха соответствующей летнему периоду года: QО = 0, QВ = 0.
В дополнение к этим трем основным режимам работы котельные установки часто рассчитывают для средне-отопительного режима работы котельной.
Методика расчета тепловых схем водогрейных, паровых и пароводогрейных котельных
Главная цель – выбор основного и вспомогательного оборудования для максимального зимнего режима работы и проверка его соответствия для дальнейшей эксплуатации (проверка для аварийного и летнего режима).
Последовательность расчета выбора типа котла, который необходимо устанавливать в котельной:
1. Обосновывается выбор типа котельного агрегат, если отношение:
QТР / ΣQР = QТР / (QТР+QОР+ QВР+ QГВССР) ≥ 0,65
то в котельной устанавливаются только паровые котлы.
Если же:
QТР / ΣQР = QТР / (QТР+QОР+ QВР+ QГВССР) < 0,65
то в котельной устанавливаются и паровые и водогрейные котлы.
Если же:
QТР / ΣQР = QТР / (QТР+QОР+ QВР+ QГВССР) = 0
то в котельной устанавливаются только водогрейные котлы.
2. Разрабатывается тепловая схема котельной – чертеж без соблюдения масштаба, на котором изображаются условные обозначения и все основное оборудование котельной и вспомогательное оборудование котельной и все потоки энергоносителей.
Большое разнообразие котельных обусловлено:
- Разнообразными потребностями:
- Потребности в тепловой энергии различны у разных объектов. Жилым домам требуется меньше тепла, чем промышленным предприятиям. Больницам и школам требуется не только тепло, но и горячая вода. Энергетические котельные должны генерировать электроэнергию.
- Разными видами топлива:
- В разных регионах доступны разные виды топлива. В некоторых регионах есть природный газ, в других — уголь, мазут или биотопливо.
- Разными условиями размещения:
- Не всегда есть возможность построить котельную определенного типа. В густонаселенных районах может быть мало места, а в отдаленных регионах может быть трудно подвести коммуникации.
- Разными техническими возможностями:
- Существуют различные технологии производства тепла. Водогрейные котельные проще и дешевле, но паровые котельные более эффективны. Блочно-модульные котельные быстро монтируются, но имеют более высокую стоимость.
- Разными требованиями к надежности:
- Некоторые объекты требуют бесперебойного отпуска теплоты. Для таких объектов строятся котельные первой категории надежности.
Благодаря такому разнообразию можно подобрать котельную, которая будет максимально соответствовать потребностям конкретного объекта.
Выбор типа котельной зависит от многих факторов, таких как:
- Потребность в тепле и горячей воде.
- Наличие того или иного вида топлива.
- Бюджет.
- Требования к экологичности.
- Другие факторы.
Важно тщательно проанализировать все эти факторы перед тем, как сделать выбор.