Котельное оборудование

Содержание

 

Введение 3

Назначение 4

Виды 4

Основные и вспомогательные элементы котельных установок 5

Насосы 9

Паровые и водогрейные котлы 11

Список литературы 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Котельные установки малой и средней  мощности широко применяются для  различных технологических процессов, теплоснабжения, систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, объектов промышленного и сельскохозяйственного строительства, предприятий общественного питания, технологических потребителей теплоты в банях, прачечных, на строительных площадках. В сельском хозяйстве пар, вырабатываемый котлами, используется на животноводческих фермах для запаривания кормов, а также для отопления теплиц и сушки зерна. В связи с освоением малообжитых и труднодоступных районов Севера и Востока значимость котельных установок различных мощностей возрастает.

В качестве топлива для котельных  установок используются угли, торф, древесные отходы, газ и мазут. Газ и мазут – эффективные  источники тепловой энергии. При  их применении упрощаются конструкция  и компоновка котельных установок, повышающая экономичность, сокращающая  затраты на эксплуатацию.

Увеличивается выпуск и улучшаются конструкции  котлоагрегатов, повышается надежность и экономичность котельного оборудования, снижается металлоёмкость на единицу  мощности, сокращаются сроки строительно-монтажных  работ и затраты на них.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назначение

Котельное оборудование применяется для нагрева  теплоносителя (чаще всего - воды), с  помощью которого осуществляется передача тепла различным группам потребителей. Бытовое котельное оборудование используется для отопления сравнительно небольших помещений (квартир, магазинов, офисов), а промышленное - для крупных  объектов (торговых центров, производственных цехов и т.п.).

К котельному оборудованию относятся  разнообразные котлы, горелки, теплообменники, а также блок-модули и дымовые  трубы.

Основа  любой такой системы - котел, в  котором осуществляется первичный  теплообмен. Энергия сгорающего топлива  передается теплоносителю (воде, пару, незамерзающей жидкости), которая  в дальнейшем по магистральным трубам распространяется до конечных потребителей, где и осуществляется вторая фаза теплообмена: тепловая энергия носителя передается воздуху отапливаемых помещений, приводя температуру в них  к показателям, благоприятным для  человека.

Виды

Все котлы, независимо от того, на каком  топливе они работают, делятся  на

1. одноконтурные - рассчитаны лишь на подогрев теплоносителя
2. двухконтурные - способны также обслуживать систему горячего водоснабжения

Котлы, являющиеся одним из самых важных видов котельного оборудования, разбиваются  на группы в зависимости от используемого  топлива.

• Водогрейные котлы на газе (газовые котлы) - наиболее распространенным видом котельного оборудования являются . Это объясняется сравнительно низкой себестоимостью тепла, вырабатываемого таким способом, а также экологической чистотой газовых котельных, которые могут размещаться даже в жилых кварталах.

 

• Дизельные котлы - другой вид котельного оборудования, предназначенного для  выработки тепла. Подобные системы  в качестве топлива используют мазут, для них необходимо применять  дизельные горелки. Экологическая  чистота дизельных котельных  гораздо ниже, чем у газовых, но себестоимость тепла тоже довольно низка. Чаще всего котельные с  таким оборудованием размещаются  на окраинах.

 

• Электрические котлы - самый экологически чистый способ получения тепла осуществляется с применением  именно этого котельного оборудования. Такое котельное оборудование не зависит ни от каких магистралей подачи топлива, требуется лишь электричество, но и себестоимость вырабатываемого тепла выше, чем, допустим, у газовых котельных.

Основные и  вспомогательные элементы котельных  установок

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, предназначенный для  преобразования химической энергии  топлива в тепловую энергию горячей  воды или пара требуемых параметров.

В зависимости от назначения различают  следующие типы котельных установок:

энергетические, вырабатывающие пар для паротурбогенераторов;

производственно-отопительные, вырабатывающие пар и нагревающие  воду для удовлетворения технологических  потребностей производства, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

отопительные, вырабатывающие теплоту для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения  жилых и общественных зданий, а  также для промышленных и коммунальных предприятий;

смешанного  назначения, вырабатывающие пар для  снабжения одновременно паровых  двигателей, технологических нужд, отопительно-вентиляционных установок  и горячего водоснабжения.

Котельные установки по виду вырабатываемого  теплоносителя разделяют на три  основных класса: паровые котельные  установки для производства водяного пара, водогрейные котельные установки  для получения горячей воды и  смешанные котельные установки, оборудованные паровыми и водогрейными котлами, используемыми для получения  пара и горячей воды одновременно или попеременно.

Котельная установка состоит из котельного агрегата и вспомогательного оборудования.

В состав котельного агрегата входят топочное устройство, паровой котёл, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, каркас с лестницами и помостами  для обслуживания, обмуровка, тепловая изоляция, обшивка, арматура, гарнитура  и газоходы. К вспомогательному оборудованию относятся дутьевые вентиляторы, дымососы, питательные, подпиточные и циркуляционные наносы, водоподготовительные и пылеприготовительные установки, системы топливопередачи, золоулавливания и шлакозолоудаления. При сжигании жидкого топлива  к вспомогательному оборудованию относится  мазутное хозяйство, при сжигании газообразного  топлива – газорегуляторный пункт  или газорегуляторная установка.

Паровым котлом называется устройство, состоящее из топки, испарительных поверхностей для испарения пара , потребляемого вне этого устройства, с давлением выше атмосферного за счёт теплоты, выделяющейся при сжигании топлива. Водогрейным котлом называется теплообменное устройство, в котором за счёт источника энергии (топлива) нагревается вода, находящаяся под давлением выше атмосферного и используемая в качестве теплоносителя вне самого устройства.

Топочное  устройство котлоагрегата предназначено для сжигания топлива и превращения его химической энергии в теплоту. Обмуровка котла – это система огнеупорных и теплоизоляционных ограждений или конструкций котла, предназначенных для уменьшения тепловых потерь и обеспечения газовой плотности. Несущую металлическую конструкцию, воспринимающую вес котла с учётом временных и особых нагрузок и обеспечивающую требуемое взаимное расположение элементов котла, называют каркасом.

Пароперегреватель – устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле. Он представляет собой систему змеевиков. Соединенных на входе насыщенного пара с барабаном котла и на выходе – с камерой перегретого пара.

Водяной экмайзер – устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева или частичного испарения поступающей в котёл воды.

Воздухоподогреватель  – устройство для подогрева воздуха продуктами сгорания топлива перед подачей его в топку котла.

Арматура – специальные устройства, предназначенные для регулирования расхода транспортируемого вещества, отключения и включения потоков газа, пара и воды. По направлению арматуру подразделяют на запорную, регулирующую, предохранительную, контрольную и специальную. Запорная арматура (вентили, задвижки и краны) предназначена для периодического включения или отключения отдельных участков трубопроводов. Регулирующая арматура (регулирующие вентили и клапаны) служит для изменения или поддержания в трубопроводах давления и расхода транспортируемого вещества. Предохранительную арматуру (грузовые, пружинные и обратные клапаны) применяют для автоматического открытия прохода, если давление превысит допустимое значение, а так же для предотвращения обратного движения жидкости или газа. Контрольную арматуру (контрольные краны, указатели уровня, трехходовые краны для манометров) используют для проверки наличия вещества в трубопроводе и определения его уровня. Специальная арматура (конденсатоотводчики и влагомаслоотделители) служит для удаления конденсата, отделения масла и других продуктов от газа.

К гарнитуре котла относятся устройства для обслуживания газотходов и топки  котла: лазы, гляделки, затворы шлаковых и золовых бункеров, газовые и  воздушные клапаны и заслонки, взрывные клапаны, а так же обдувочные аппараты. Лазы предназначены для осмотра и ремонта поверхностей нагрева, гляделки – для визуального осмотра топки и газоходов с наружной стороны котла, затворы шлаковых и золовых бункеров – для периодического удаления золы и шлака из бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки – для отключения газотходов, регулирования тяги и дутья. Взрывные клапаны выпускают дымовые газы при повышении давления в топке или газоходе котла, предохраняя их от разрушения. Обдувочные аппараты применяют для удаления с поверхностей нагрева золы и шлака (струей пара или сжатого воздуха).

Питательные и подпиточные устройства (насосы, баки, трубопроводы) предназначены для подачи воды в котел или тепловую сеть (систему отпления)

Тягодутьевые  устройства предназначены для подвода в топку котла воздуха, необходимого для сгорания топлива, и отвода из котла продуктов сгорания. Состоят они из дутьевых вентиляторов, воздуховодов, газоводов, дымососов и дымовой трубы, при помощи которых обеспечиваются подача необходимого количества воздуха в топку, движение продуктов сгорания по газоходам и удаление их в атмосферу.

Водоподготовительные  устройства служат для подогрева и умягчения питательной воды и состоят из аппаратов и приспособлений, обеспечивающих очистку от механических примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей, а также для удаления из неё газов.

Топливоподготовительное устройство в котельных, работующих на пылевидном топливе, предназначено для измельчения топлива до пылевидного состояния; его оборудуют дробилками, сушилками, мельницами, питателями, вентиляторами, транспортерами и пылегазопроводами.

Устройство  для удаления золы и шлака состоит из гидравлических систем и механических приспособлений: транспортеров, вагонеток и др.

Топливный склад предназначен для хранения топлива; его оборудуют механизмами для разгрузки и подачи топлива в котельную или в топливоподготовительное устройство.

К устройствам топлвого контроля и автоматического управления относятся контрольно-измерительные приборы и автоматы, обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу отдельных устройств котельной установки для выработки необходимого количества пара заданных параметром ( температуры, давления)

При сжигании пылевидного топлива применяют  пылеугольные горелки, газообразного  топлива – газовые горелки, топочного  мазута – мазутные форсунки, газообразного  топлива и топочного мазута –  комбинированные газомазутные горелки.

Насосы

Питательные насосы. Питание котлов водой должно быть надёжным. При снижении уровня воды ниже допустимых пределов кипятильные трубы могут оголиться и перегреться, что в свою очередь может привести к взрыву котла. Котлы с давлением выше 0,07 МПа с паропроизводительностью 2 т/ч и выше должны иметь автоматические регуляторы питания.

Для питания котлов устанавливают не менее двух насосов, из которых один должен быть с электроприводом, а  другой – с паровым приводом. Производительность одного насоса с электроприводом должна составлять не менее 110 % номинальной производительности всех рабочих котлов. При установке нескольких насосов с электроприводами их общая производительность должна составлять также не менее 110 %.

Производительность  насосов с паровым приводом должна быть не менее 50 % номинальной производительности котлов. Можно устанавливать все  питательные насосы только с паровым  приводом, а при двух или нескольких источниках питания электроэнергией  – только с электрическим приводом. Насосы с паровым приводом потребляют от 3 до 5 % вырабатываемого пара, поэтому  их используют как резервные.

Выхлопной пар поршневого прямодействующего  насоса удаляется в атмосферу. Если этим паром подогревают воду в  особом теплообменнике, то конденсат  выбрасывают. В котёл его возвращать нельзя, так как он загрязнён маслом, а плёнка масла на трубках ухудшает теплопередачу. В крупных установках используют паротурбонасосы, конденсат  их выходного пара маслом не загрязнён, поэтому его можно направлять в котёл. Инжекторы для питания  котлов в отопительно-производственных котельных непригодны, так как  они плохо засасывают горячую  воду.