Тепловая схема котельной


Тепловая схема котельной показывает все присоединения котельных агрегатов — теплообменники, насосы, деаэраторы, установки для подготовки. На принципиальной тепловой схеме основное и вспомогательное оборудование объединяется линиями трубопроводов для воды и пара в соответствии с последовательностью движения теплоносителя в установке.

Тепловая схема котельной является одним из важных этапов проектирования котельной и должна быть по возможности наиболее простой, с тем, чтобы предельно упростить эксплуатацию и полностью устранить возможность неправильных переключений. Арматуру трубопроводов обычно разметают непосредственно на приемных и выдающих патрубках того оборудования, которое соединяется трубопроводом или на самом трубопроводе.

Тепловые схемы паровых котельных довольно стабильны и мало отличаются друг от друга. Такие схемы обычно составляют, исходя из следующих общих принципов. Чтобы повысить надежность питания котлов, питательную линию (магистраль) выполняют двойной. У напорного патрубка насоса по ходу воды последовательно устанавливают: запорный клапан или задвижку; автоматически запирающийся от давления в питательной магистрали обратный клапан — для исключения обратного прохода воды при аварийной остановке насоса; автоматический регулятор давления — для постоянного поддержания давления воды в питательной магистрали; два параллельно расположенных запорных органа (вентили или задвижки) — при необходимости можно отъединить насос от одной или обеих питательных магистралей.

Каждый котел имеет независимый подвод воды от каждой питательной магистрали. На каждой питательной магистрали устанавливают параллельно по запорному устройству — для отключения подвода от одной или обеих магистралей. У самого котельного агрегата (при входе в водяной экономайзер) по ходу воды устанавливают регулирующий клапан, автоматически запирающийся от давления в котле обратный клапан, имеющий назначение предотвратить обратный проход воды и пара из котла в питательную магистраль при аварийном падении давления в ней; запорный орган, имеющий назначение полностью отъединить котел от питательных линий. Запорный орган устанавливают в непосредственной близости от приемного патрубка водяного экономайзера. Обратный клапан присоединяют непосредственно к запорному органу. Регулирующий клапан обычно связан с автоматическим регулятором питания. У котлов с чугунным водяным экономайзером обратный клапан устанавливают также на линии, соединяющей экономайзер с котлом.

На всасывающих водопроводах обычно устанавливают запорные органы перед каждым насосом и у каждого бака питательной воды, с тем, чтобы иметь возможность отключить от питательной линии любой насос и любой питательный бак.

Главный паропровод, как правило, выполняют одинарным. На паропроводах, соединяющих котел с главным паропроводом, устанавливают как можно ближе к котлу или пароперегревателю парозапорный орган (вентиль или задвижку). Для удаления из главного паропровода сконденсировавшегося пара предусматривают дренаж этого паропровода. Главный паропровод подводит пар к распределительному коллектору, от которого отходят паровые линии к местам потребления его вне котельной и внутри ее (паровые питательные насосы, деаэратор и др.).

Каждый котел, пароперегреватель и водяной экономайзер имеет арматуру и систему трубопроводов для периодических продувки и спуска воды, которые обеспечивают возможность удаления воды и шлама из самых нижних точек названного оборудования. На каждой продувочной линии устанавливают непосредственно один за другим два запорных органа причем первый из них присоединяют непосредственно к штуцеру самой нижней точки продуваемого элемента (нижний барабан котла, нижние коллекторы экранов и т.п.). Линии от всех продувочных точек котельного агрегата собирают в общую магистраль, которую присоединяют обычно к продувочному баку (барботеру), работающему без давления. Все продувочные линии выполняют из бесшовных труб.

Устройства для непрерывной продувки имеют отдельные продувочные линии от каждого котла, на которых последовательно со специальным устройством, регулирующим величину продувки, устанавливают запорный орган.

В тепловых схемах современных производственных котельных обязательно предусматривают химическое умягчение добавочной воды и деаэрацию питательной воды. Деаэраторы выбирают атмосферного типа. При паропроизводительности котельной до 75 т/ч устанавливают один деаэратор, при большей производительности — не менее двух. Емкость деаэраторных баков (баков-аккумуляторов) выбирают из условия возможности создать в них запас деаэрированной воды не менее как па 20-30 мин работы котельной при расчетной паропроизводительности ее.

Тепло непрерывной продувки используют полностью; пар из расширителей непрерывной продувки подают в деаэратор; тепло воды используют па подогрев сырой воды, подаваемой в водоумягчительную установку.

Целесообразно устанавливать не менее двух питательных насосов с электрическим приводом и двух насосов с паровым приводом, так как при установке только одного питательного насоса в летнее время, когда нагрузка котельной обычно снижается, насос работает с большой недогрузкой, т. е. неэкономично. При наличии двух насосов меньшей производительности в летнее время можно останавливать один из насосов, питая котлы другим насосом, который работает при хорошей загрузке, т. е. экономично. Кроме того, при установке двух насосов улучшаются условия ремонта их.

Для сбора конденсата технологического пара, возвращаемого с производственных потребителей, а также дренажей котельной устанавливают конденсатный бак, в который также подают часть химически очищенной воды от водоподготовительной установки, с тем чтобы снизить температуру конденсата и чем самым предотвратить испарение из бака. Воду из конденсатного бака перекачивают в деаэратор, вводя ее в водопаровой цикл котельной и тем самым, уменьшая количество добавочной воды.

Пример выполнения тепловой схемы паровой котельной для производства перегретого пара показан на рис.1.

Пример тепловая схема котельной

Рис. 1. Пример тепловой схемы производственной котельной с паровыми котлами.

1 — котел; 2 — пароперегреватель; 3 — водяной экономайзер; 4 — редукционно-охладительная установка;
5 — редуктор; 6 — деаэраторная колонка; 7 — питательный бак; 8 — гидравлический затвор;
9 — питательный насос центробежный с электрическим приводом; 10 — питательный насос поршневой паровой;
11 — конденсатный насос; 12 — конденсатный бак; 13 — барботер;
14 — сепаратор непрерывной продувки; 15 — теплообменник.

В паровых производственно-отопительных котельных для централизованного получения горячей воды для отопления и вентиляции сооружают бойлерную установку для подогрева сетевой воды, работающую на паре, вырабатываемой котлами. Циркуляцию воды в тепловой сети осуществляют сетевыми насосами, которые также размещают в котельной. Воду для подпитки сети умягчают и диаэрируют, причем эти операции можно производить как в основных водоумягчительной установке и деаэраторе котельной, так и в особых устройствах.

Пример выполнения тепловой схемы установки для подогрева сетевой воды производственно-отопительной котельной показан на рис. 2. Обратная сетевая вода, пройдя грязевик 1, сетевыми насосами 3 подается в сетевые подогреватели воды 8, работающие на насыщенном паре, производимом в котельной. До этого сетевую воду пропускают через охладители 6 конденсата этих подогревателей, с тем чтобы частично использовать его тепло и вместе с тем снизить его температуру во избежание парения после слива в конденсатный бак 2. За сетевыми подогревателями воды установлены конденсатоотводчики 7, которые предотвращают выход пара вместе с конденсатом. Чтобы предотвратить недопустимое повышение давления воды в сетевых подогревателях, перед ними установлены предохранительные клапаны 9. Такой же клапан установлен на паровой линии перед подогревателями. Подпиточная вода подается в сеть из деаэратора насосами 5. Для учета количества сетевой и подпиточной воды установлены расходомеры 4.

Схема установки подогрева воды котельной

Рис. 2. Пример схемы установки для подогрева сетевой воды
производственно-отопительной котельной с паровыми котлами.

1 — грязевик; 2 — конденсатный бак; 3 — сетевой насос;
4 — расходомер; подпиточный насос; 6 — охладитель конденсата; 7 — конденсатоотводчик;
8 — пароводяной подогреватель сетевой воды; 9 — предохранительный клапан.

Тепловые схемы водогрейных котельных довольно разнообразны, причем наиболее заметное влияние на них оказывает принятая система горячего водоснабжения; при открытой системе тепловая схема котельной получается более сложной, чем при закрытой.

При закрытой системе горячего водоснабжения, когда горячую воду получают путем подогрева водопроводной воды в водоводяных подогревателях, устанавливаемых на месте потребления воды, в тепловой сети циркулирует одна и та же вода. Часовая потеря ее из сети не превышает 0,5-1,0 % объема воды, заполняющей трубопроводы сети и непосредственно присоединяемые к ней местные системы зданий. Поэтому производительность водоумягчительной и деаэрационной установок для подготовки подпиточной воды получается небольшой, а сами установки — компактными.

При открытой системе горячего водоснабжения, когда горячую воду отбирают непосредственно из тепловой сети, потери воды из нее намного увеличиваются и для восполнения их приходится сооружать водоподготовительную и деаэрационную установки большой производительности, а кроме того, часто предусматривать установку особых водяных баков-аккумуляторов для выравнивания суточной неравномерности потребления горячей воды на бытовые нужды.

В тепловой схеме предусматривают устройства для поддержания температуры обратной сетевой воды перед подачей ее в котлы па уровне 60—70 °С во избежание газовой коррозии труб котла. Этого достигают различными путями: перепуском части воды, подогретой в котлах, во всасывающую линию сетевых насосов, установкой особых теплообменников или рециркуляционных насосов. Наряду с этим предусматривают возможность снижения температуры воды, подогретой в котлах, перед поступлением ее в тепловую сеть, что позволяет выдерживать температурный график работы сети независимо от температурного графика работы котлов. Этого достигают перепуском части воды из напорной линии сетевых насосов в магистраль горячей воды, выходящей из котлов.

Подпиточную воду деаэрируют обычно в вакуумных деаэраторах. В сеть ее подают подпиточными насосами, которые включают во всасывающую линию сетевых насосов.

На рис. 3 показан пример выполнения тепловой схемы водогрейной котельной с открытой системой отбора горячей воды из сети.

Тепловая схема водогрейной котельной

Рис. 3. Пример тепловой схемы отопительной котельной
со стальными водогрейными котлами и открытой схемой горячего водоснабжения.

1 — котел; 2 — вакуумный деаэратор; 3 — химическая очистка; 4 — бак-аккумулятор;
5 — сетевой насос; 6 — рециркуляционный насос; 7 — подпиточный насос; 8 — насос сырой воды;
9 — эжекторный насос; 10 — охладитель выпара; 11 — теплообменник для охлаждения деаэрированной воды;
12 — теплообменник для подогрева химически очищенной воды; 13 — эжектор; 14 — бак эжекторной установки; 15 — грязевик.


Возможно, вас также заинтересует