ПЕРЕДМОВА

«Газ безпечний лише за технічно грамотної експлуатації

газового обладнання котельні».

У навчальному посібнику оператора наведено основні відомості про водогрійну котельню, що працює на газоподібному (рідкому) паливі, розглянуто принципові схеми котелень та систем теплопостачання промислових об'єктів. У посібнику також:

• • представлені основні відомості із теплотехніки, гідравліки, аеродинаміки;

• • наведено відомості про енергетичне паливо та організацію їх спалювання;

• • висвітлено питання підготовки води для водогрійних котлів та теплових мереж;

• • розглянуто влаштування водогрійних котлів та допоміжного обладнання газифікованих котелень;

• • представлені схеми газопостачання котелень;

• • дано опис низки контрольно-вимірювальних приладів та схем автоматичного регулювання та автоматики безпеки;

• • приділено велику увагу питанням експлуатації котельних агрегатів та допоміжного обладнання;

• • розглянуто питання щодо запобігання аваріям котлів та допоміжного обладнання, з надання першої допомоги постраждалим внаслідок нещасного випадку;

• наведено основні відомості щодо організації ефективного використання теплоенергетичних ресурсів.

Даний навчальний посібник оператора призначений для перепідготовки, навчання суміжної професії та підвищення кваліфікації операторів газових котелень, а також може бути корисним для студентів та учнів за спеціальністю «Теплогазопостачання» та оперативно – диспетчерського персоналу при організації диспетчерської служби з експлуатації автоматизованих котелень. Більшою мірою матеріал представлений для водогрійних котелень потужністю до 5 Гкал із газотрубними котлами типу “Турботерм”.

Передмова	2
Вступ	5
ГЛАВА 1. Принципові схемикотелень та систем теплопостачання	8
1.3. Способи підключення споживачів до теплової мережі 1.4. Температурний графік якісного регулювання опалювального навантаження 1.5. П'єзометричний графік
ГЛАВА 2.Основні відомості з теплотехніки, гідравліки та аеродинаміки	18
2.1. Поняття про теплоносій та його параметри 2.2. Вода, водяна пара та їх властивості 2.3. Основні засоби передачі тепла: випромінювання, теплопровідність, конвекція. Коефіцієнт теплопередачі, фактори, що впливають на нього
РОЗДІЛ 3. Властивості енергетичного палива та його горіння	24
3.1. Загальна характеристика енергетичного палива 3.2. Горіння газоподібного та рідкого (дизельного) палива 3.3. Газопальникові пристрої 3.4. Умови сталої роботи пальників 3.5. Вимоги «Правил пристрою та безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів» до пальникових пристроїв
ГЛАВА 4. Водопідготовка та водно-хімічні режими котельного агрегату та теплових мереж	39
4.1. Норми якості живильної, підживлювальної та мережевої води 4.2. Фізико-хімічні характеристики природної води 4.3. Корозія поверхонь нагрівання котла 4.4. Методи та схеми обробки води 4.5. Деаерація пом'якшеної води 4.6. Комплексно-метричний (трилонометричний) метод визначення жорсткості води 4.7. Несправності в роботі водопідготовчого обладнання та методи їх усунення 4.8. Графічна інтерпретація процесу натрій-катіонування
РОЗДІЛ 5. Влаштування парових та водогрійних котлів. Допоміжне обладнання котельні	49
5.1. Пристрій та принцип роботи парових та водогрійних котлів 5.2. Сталеві водогрійні жаротрубно-димогарні котли для спалювання газоподібного палива 5.3. Схеми подачі повітря та видалення продуктів горіння 5.4. Арматура котлів (запірна, регулююча, запобіжна) 5.5. Допоміжне обладнання парових та водогрійних котлів 5.6. Гарнітура парових та водогрійних котлів 5.7. Внутрішнє та зовнішнє очищення поверхонь нагріву парових та водогрійних котлів, водяних економайзерів. 5.8. Контрольно-вимірювальні прилади та автоматика безпеки котлів
ГЛАВА 6. Газопроводи та газове обладнання котелень	69
6.1. Класифікація газопроводів за призначенням та тиском 6.2. Схеми газопостачання котелень 6.3. Газорегуляторні пункти ГРП (ГРУ), призначення та основні елементи 6.4. Експлуатація газорегуляторних пунктів ГРП (ГРУ) котелень 6.5. Вимоги «Правил безпеки у газовому господарстві»
РОЗДІЛ 7. Автоматизація котелень	85
7.1. Автоматичні вимірювання та контроль 7.2. Автоматична (технологічна) сигналізація 7.3. Автоматичне керування 7.4. Автоматичне регулювання водогрійних котлів 7.5. Автоматичний захист 7.6. Комплект засобів управління КСУ-1-Г
РОЗДІЛ 8. Експлуатація котельних установок	103
8.1. Організація роботи оператора 8.2. Оперативна схема трубопроводів транспортабельної котельні 8.3. Режимна карта роботи водогрійного казана типу «Турботерм» обладнаного пальником типу Weishaupt 8.4. Інструкція з експлуатації транспортабельної котельні (ТК) з котлами типу «Турботерм» 8.5. Вимога «Правил з влаштування та безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів»
РОЗДІЛ 9. Аварії у котельнях. Дія персоналу із запобігання аваріям котлів	124
9.1. Загальні положення. Причини аварій у котельнях 9.2. Дія оператора у позаштатних ситуаціях 9.3. Газонебезпечні роботи. Роботи з наряду-допуску та за затвердженими інструкціями 9.4. Вимога пожежної безпеки 9.5. Засоби індивідуального захисту 9.6.Надання першої допомоги постраждалим внаслідок нещасного випадку
РОЗДІЛ 10. Організація ефективного використання теплоенергетичних ресурсів	140
10.1. Тепловий баланс та ККД котла. Режимна картка котла 10.2. Нормування витрати пального 10.3. Визначення собівартості виробленої (відпущеної) теплоти
Список літератури	144

Підписавшись на Комплект Навчально-методичних матеріалів для Оператора котельні, Ви безкоштовно отримаєте книгу “Визначення знань. Тест для оператора котельні”. А надалі отримуватимете від мене як безкоштовні, так і платні інформаційні матеріали.

ВСТУП

Сучасна котельна техніка малої та середньої продуктивності розвивається в наступних напрямках:

• підвищення енергетичної ефективності шляхом усілякого зниження теплових втрат та найбільш повного використання енергетичного потенціалу палива;
• зменшення габаритів котельного агрегату за рахунок інтенсифікації процесу спалювання палива та теплообміну в топці та поверхнях нагрівання;
• зниження шкідливих токсичних викидів (СО, NO x, SO v);
• підвищення надійності роботи котельного агрегату

Нова технологія спалювання реалізується, наприклад, у котлах з пульсуючим горінням. Топкова камера такого котла є акустичною системою з високим ступенем турбулізації димових газів. У камері топки котлів з пульсуючим горінням відсутні пальники, а отже, і факел. Подача газу та повітря здійснюється уривчасто з частотою приблизно 50 разів на секунду через спеціальні пульсуючі клапани, і процес горіння відбувається у всьому топковому обсязі. При спалюванні палива в топці підвищується тиск, збільшується швидкість продуктів горіння, що призводить до суттєвої інтенсифікації процесу теплообміну, можливості зменшення габаритів та маси котла, відсутності потреби громіздких та дорогих димових труб. Робота таких котлів відрізняється низькими викидами СО та N0 x . Коефіцієнт корисної дії таких котлів досягає 96 %.

Вакуумний водогрійний котел японської фірми Takuma – це герметична ємність, наповнена певною кількістю добре очищеної води. Топка котла є жарової труби, що знаходиться нижче рівня рідини. Вище рівня води в паровому просторі встановлено два теплообмінники, один з яких включається до опалювального контуру, а інший - працює в системі гарячого водопостачання. Завдяки невеликому вакууму, що автоматично підтримується всередині котла, вода закипає в ньому при температурі нижче 100 про С. Випарившись, вона конденсується на теплообмінниках і потім надходить назад. Очищена вода нікуди не виводиться з агрегату, і забезпечити необхідну кількість нескладно. Таким чином, було знято проблему хімічної підготовки котлової води, якість якої є неодмінною умовою надійної та довгої роботи котельного агрегату.

Опалювальні котли американської фірми Teledyne Laars – це водотрубні установки з горизонтальним теплообмінником з ореброваних мідних труб. Особливістю таких котлів, що отримали назву гідронні, є можливість їх використання на непідготовленій мережній воді. У цих казанах передбачається забезпечення високої швидкості протікання води через теплообмінник (більше 2 м/с). Таким чином, якщо вода викликає корозію обладнання, частинки, що утворюються, будуть відкладатися де завгодно, тільки не в теплообміннику котла. У разі використання жорсткої води швидкий потік знизить або запобігає утворенню накипу. Необхідність високої швидкості призвела розробників до вирішення максимально зменшити об'єм водяної частини казана. Інакше потрібен дуже потужний циркуляційний насос, який споживає велику кількість електроенергії. В Останнім часомна російському ринку з'явилася продукція великої кількості зарубіжних фірм та спільних іноземних та російських підприємств, що розробляють найрізноманітнішу котельну техніку.

Рис.1. Водогрійний казан марки Unitat міжнародної компанії LOOS

1 – пальник; 2 – дверцята; 3 - смотрелка; 4 – теплова ізоляція; 5 – газотрубна поверхня нагріву; 6 – лючок у водяний простір казана; 7 - жарова труба (топка); 8 - патрубок підведення води в казан; 9 - патрубок для відведення гарячої води; 10 - газохід газів, що відходять; 11 - оглядове вікно; 12 – дренажний трубопровід; 13 – опорна рама

Сучасні водогрійні та парові котли малої та середньої потужності часто виконуються жаротрубними або жарогазотрубними. Ці котли відрізняються високим ККД, низькими викидами токсичних газів, компактністю, високим ступенем автоматизації, простотою експлуатації та надійністю. На рис. 1 наведено комбінований жарогазотрубний водогрійний казан марки Unimat міжнародної компанії LOOS. Котел має топку, виконану у вигляді жарової труби 7, що омивається з боків водою. У передньому торці жарової труби є дверцята 2, що відкидаються, з двошаровою тепловою ізоляцією 4. У дверцятах встановлений пальник 1. Продукти горіння з жарової труби надходять у конвективну газотрубну поверхню 5, в якій здійснюють двоходовий рух, а потім по газоходу 10 покидають котел. Підведення води в котел здійснюється по патрубку 8, а відведення гарячої води - по патрубку 9. Зовнішні поверхні котла мають теплову ізоляцію 4. Для спостереження за смолоскипом у дверцятах встановлено смотрелка 3. Огляд стану зовнішньої частини газотрубної поверхні може бути виконаний через лючок 6, а торцевої частини корпусу - через оглядове вікно 11. Для зливу води з котла передбачено дренажний трубопровід 12. Котел встановлюється на опорну раму 13.

З метою оцінки ефективного використання енергетичних ресурсів та зниження витрат споживачів на паливо- та енергозабезпечення Законом “Про енергозбереження” передбачається проведення енергетичних обстежень. За результатами цих обстежень розробляються заходи щодо покращення теплосилового господарства підприємства. Ці заходи такі:

• • заміна теплоенергетичного обладнання (котлів) більш сучасні;

• • гідравлічний розрахунок теплової мережі;

• • налагодження гідравлічних режимів об'єктів теплоспоживання;

• • нормування теплоспоживання;

• • усунення дефектів огороджувальних конструкцій та впровадження енергоефективних конструкцій;

• перепідготовка, підвищення кваліфікації та матеріальне стимулювання персоналу за ефективне використання ПЕР.

Для підприємств, які мають власні джерела тепла, потрібна підготовка кваліфікованих операторів котельні. До обслуговування котлів можуть бути допущені особи, навчені, атестовані та мають посвідчення на право обслуговування котлів. Даний навчальний посібник оператора якраз і служить для вирішення цих завдань.

ГЛАВА 1. ПРИНЦИПІАЛЬНІ СХЕМИ КОТЕЛЬНИХ І СИСТЕМ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

1.1. Принципова теплова схема водогрійної котельні, що працює на газовому паливі

На рис. 1.1 представлена ​​принципова теплова схема водогрійної котельні, що працює на закриту систему гарячого водопостачання. Основна перевага такої схеми – відносно невисока продуктивність водопідготовчої установки та підживлювальних насосів, недолік – подорожчання обладнання абонентських вузлів гарячого водопостачання (необхідність встановлення теплообмінних апаратів, у яких теплота передається від води до води, що йде на потреби гарячого водопостачання). Водогрійні котли надійно працюють лише при підтримці в заданих межах постійної витрати води, що проходить через них, незалежно від коливань теплового навантаження споживача. Тож у теплових схемах водогрійних котельних передбачають регулювання відпуску теплової енергії у мережу за якісним графіком, тобто. зміни температури води на виході з котла.

Для забезпечення розрахункової температури води на вході в теплову мережу у схемі передбачається можливість підмішування до води, що виходить з котлів, через перепускну лінію необхідної кількості зворотної мережної води (G пер). Для усунення низькотемпературної корозії хвостових поверхонь нагрівання котла до зворотної мережної води при її температурі менше 60 ° С при роботі на природному газі і менше 70-90 ° С при роботі на мало і високосірчистому мазуті за допомогою рециркуляційного насоса здійснюється підмішування гарячої води, що виходить з котла до зворотної мережної води.

Рис. 1.1. Принципова теплова схема котельні. Одноконтурна, залежна із насосами рециркуляції

1 – казан водогрійний; 2-5 - насоси мережевий, рециркуляційний, сирої та підживлювальної води; 6-бак підживлювальної води; 7, 8 – підігрівачі сирої та хімічно очищеної води; 9, 11 - охолоджувачі підживлювальної води та випару; 10 – деаератор; 12 – встановлення хімічної очистки води.

Рис.1.2. Принципова теплова схема котельні. Двоконтурна, залежна з гідроперехідником

1 – казан водогрійний; 2-насос циркуляційного котла; 3 - насос опалення мережевий; 4 - насос вентиляції мережевий; 5-насос ГВП внутрішнього контуру; 6- насос ГВП циркуляційний; 7-водоводний підігрівач ГВП; 8-фільтр-грязевик; 9-водопідготовка реагентна; 10-гідроперехідник; 11-мембранний бак.

1.2. Принципові схеми теплових мереж. Відкриті та закриті теплові мережі

Водяні системи теплопостачання діляться на закриті та відкриті. У закритих системах вода, що циркулює у тепловій мережі, використовується лише як теплоносій, але з мережі не відбирається. В відкритих системах вода, що циркулює в тепловій мережі, використовується як теплоносій і частково або повністю відбирається з мережі для гарячого водопостачання та технологічних цілей.

Основні переваги та недоліки закритих водяних систем теплопостачання:

• • стабільна якість гарячої води, що надходить в абонентські установки, не відрізняється від якості водопровідної води;

• простота санітарного контролю місцевих установок гарячого водопостачання та контролю щільності теплофікаційної системи;

• • складність обладнання та експлуатації абонентських вводів гарячого водопостачання;

• • корозія місцевих установок гарячого водопостачання через надходження до них недеаерованої водопровідної води;

• • випадання накипу у водо-водяних підігрівачах та трубопроводах місцевих установок гарячого водопостачання при водопровідній воді з підвищеною карбонатною (тимчасовою) жорсткістю (Ж ≥ 5 мг-екв/кг);

• при певній якості водопровідної води доводиться при закритих системах теплопостачання вживати заходів для підвищення антикорозійної стійкості місцевих установок гарячого водопостачання або встановлювати на абонентських вводах спеціальні пристроїдля знекиснення або стабілізації водопровідної води та для захисту від шахрання.

Основні переваги та недоліки відкритих водяних систем теплопостачання:

• • можливість використання для гарячого водопостачання низькопотенційних (при температурі нижче 30-40 о С) теплових ресурсів промисловості;

• • спрощення та здешевлення абонентських вводів та підвищення довговічності місцевих установок гарячого водопостачання;

• можливість використання транзитного тепла однотрубних ліній;

• • ускладнення та подорожчання станційного обладнання через необхідність спорудження водопідготовчих установок та підживлювальних пристроїв, розрахованих на компенсацію витрат води на гаряче водопостачання;

• • водопідготовка повинна забезпечити освітлення, пом'якшення, деаерацію та бактеріологічну обробку води;

• • нестабільність води, що надходить у водорозбір, за санітарними показниками;

• • ускладнення санітарного контролю за системою теплопостачання;

• ускладнення контролю за герметичністю системи теплопостачання.

1.3. Температурний графік якісного регулювання опалювального навантаження

Існує чотири методи регулювання опалювального навантаження: якісне, кількісне, якісно-кількісне та уривчасте (перепустками). Якісне регулювання полягає в регулюванні відпустки тепла зміною температури гарячої води за збереження постійної кількості (витрати) води; кількісне – у регулюванні відпустки тепла зміною витрати води за постійної його температури на вході в регульовану установку; якісно-кількісне – у регулюванні відпустки тепла одночасною зміною витрати та температури води; уривчасте, або, як його прийнято називати, регулювання перепустками – у регулюванні подачі тепла періодичним відключенням опалювальних установок від теплової мережі. Температурний графік при якісному регулюванні відпустки тепла для систем опалення, обладнаних нагрівальними приладами конвективно-випромінюючої дії та підключених до теплової мережі за елеваторною схемою, розраховується на підставі формул:

Т 3 = t вн.р + 0,5 (Т 3р - Т 2р) * (T Вн. 2р -2 * t вн.р) * [(t вн.р – t н)/ (t вн.р – t н.р)] 0,8 Т 2 = Т 3 - (Т 3р - Т 2р) * (t вн.р - t н) / (t вн.р - t н.р). Т 1 = (1+ u) * Т 3 - u * Т 2

де Т 1 - Температура мережевої води в подає магістралі (гарячої води), про С; Т 2 - температура води, що надходить в теплову мережу з опалювальної системи (зворотної води), С; Т 3 - температура води, що надходить в опалювальну систему, про С; t н – температура зовнішнього повітря, С; t вн - температура внутрішнього повітря, С; u – коефіцієнт змішування; ті ж позначення з індексом "р" відносяться до розрахункових умов. Для систем опалення, обладнаних нагрівальними приладами конвективно-випромінюючої дії та підключених до теплової мережі безпосередньо, без елеватора, слід приймати u = 0 та Т 3 = Т 1 . Температурний графік якісного регулювання теплового навантаження для м.Томська наведено на рис.1.3.

Незалежно від прийнятого методу центрального регулювання, температура води в трубопроводі теплової мережі, що подає, повинна бути не нижче рівня, що визначається умовами гарячого водопостачання: для закритих систем теплопостачання – не нижче 70 о С, для відкритих систем теплопостачання – не нижче 60 про С. Температура води в трубопроводі, що подає, на графіку має вигляд ламаної лінії. При низьких температурах t н< t н.и (где t н.и – наружная температура, соответствующая излому температурного графика) Т 1 определяется по законам принятого метода центрального регулирования. При t н >t н.і температура води в трубопроводі постійна (Т 1 = Т 1і = const), і регулювання опалювальних установок може проводитися як кількісним, так і переривчастим (місцевими пропусками) методом. Кількість годин щодобової роботи опалювальних установок (систем) при цьому діапазоні температури зовнішнього повітря визначається за формулою:

n = 24 * (t вн.р - t н) / (t вн.р - t н.і)

Приклад: Визначення температур Т1 та Т2 для побудови температурного графіка

Т 1 = Т 3 = 20 + 0,5 (95-70) * (20 - (-11) / (20 - (-40) + 0,5 (95 + 70 -2 * 20)) * [(20 - (-11) / (20 - (-40)] 0,8 = 63,1 про С. Т 2 = 63,1 - (95-70) * (95-70) * (20 - (-11) = 49,7 про З

Приклад: Визначення кількості годин на добу опалювальних установок (систем) при діапазоні температур зовнішнього повітря t н > t н.і. Температура зовнішнього повітря дорівнює t н = -5 про С. У цьому випадку на добу опалювальна установка повинна працювати

n = 24 * (20 - (-5) / (20 - (-11)) = 19,4 год / добу.

1.4. П'єзометричний графік теплової мережі

Напори у різних точках системи теплопостачання визначаються за допомогою графіків напорів води (п'єзометричних графіків), які враховують взаємний вплив різних факторів:

• • геодезичного профілю теплотраси;

• • втрат напору у мережі;

• висоти системи теплоспоживання тощо.

Гідравлічні режими роботи теплової мережі поділяються на динамічний (при циркуляції теплоносія) та статичний (при стані спокою теплоносія). При статичному режимі напір у системі встановлюється на 5 м вище за відмітку найвищого положення води в ній і зображається горизонтальною лінією. Лінія статичного напору для подавального та зворотного трубопроводів одна. Напори в обох трубопроводах вирівняні, оскільки трубопроводи повідомляються за допомогою систем теплоспоживання та перемичок підмішування в елеваторних вузлах. Лінії напорів при динамічному режимі для трубопроводу, що подає і зворотного, різні. Ухили ліній напорів завжди спрямовані по ходу теплоносія і характеризують втрати напору в трубопроводах, що визначаються для кожної ділянки гідравлічного розрахунку трубопроводів теплової мережі. Вибір положення п'єзометричного графіка проводиться на основі таких умов:

• • тиск у будь-якій точці зворотної магістралі не повинен бути вищим за допустимий робочий тиск у місцевих системах. (Не більше 6 кгс/см 2);

• • тиск у зворотному трубопроводі повинен забезпечити затоку верхніх приладів місцевих систем опалення;

• • напір у зворотній магістралі, щоб уникнути утворення вакууму не повинен бути нижче 5-10 м.вод.ст.;

• • напір на всмоктувальній стороні мережевого насоса не повинен бути нижчим за 5 м.вод.ст.;

• • тиск у будь-якій точці трубопроводу, що подає, повинен бути вище тиску закипання при максимальній (розрахунковій) температурі теплоносія;

• наявний напір у кінцевій точці мережі повинен дорівнювати або більше розрахункової втрати напору на абонентському вводі при розрахунковій пропуску теплоносія.

У більшості випадків при переміщенні п'езометра вгору або вниз неможливо встановити такий гідравлічний режим, при якому всі місцеві системи опалення, що підключаються, могли б бути приєднані за найпростішою залежною схемою. У цьому випадку слід орієнтуватися на установку на вводах у споживачів в першу чергу регуляторів підпору, насосів на перемичці, на зворотній або лінії введення, що подає, або вибрати приєднання за незалежною схемою з установкою у споживачів опалювальних водоводяних підігрівачів (бойлерів). П'єзометричний графік роботи теплової мережі наведено на рис.1.4

Перелічіть основні елементи системи теплопостачання. Дайте визначення відкритої та закритої теплової мережі, назвіть переваги та недоліки даних мереж.

1. 1. Напишіть на окремому аркуші основне обладнання вашої котельні та його характеристики.

1. 1. Які пристрої ви знаєте теплові мережі. За яким температурним графіком працює ваша теплова мережа?

1. 1. Для якої мети є температурний графік? Чим визначається температура зламу температурного графіка?

1. 1. Для якої мети є п'єзометричний графік? Яку роль виконують елеватори, якщо вони є у теплових вузлах?

1. На окремому аркуші перерахуйте особливості роботи кожного елемента системи теплопостачання (котла, теплової мережі, споживача тепла). Завжди враховуйте ці особливості у своїй роботі! Навчальний посібник оператора, разом із комплектом тестових завдань, має стати настільною книгою для оператора, який поважає свою працю.

Комплект Навчально-методичних матеріалів для Оператора котельної стоїть 760 руб.Він випробуваний у навчальних центрах при підготовці операторів котельні, відгуки найкращі як слухачів, так і викладачів Спецтехнології. КУПИТИ

Призначення котелень.

Опалювальнікотельні призначені для вироблення теплоти, що використовується для опалення та ГВП житлових, громадських та промислових споруд та будівель.

Продуктивність установок визначається як сума максимальних годинних витрат теплоти на цілі при розрахунковій температурі зовнішнього повітря і витрати теплоти на власні потреби.

Опалювально-виробничікотельні призначені для вироблення теплоти, що використовується для опалення та ГВП житлових, громадських та промислових будівель та споруд, а також для постачання підприємства парою, що використовується для технологічних потреб.

Виробничікотельні призначені для вироблення теплоенергії технологічного призначення. Мають продуктивність, яку визначають по максимуму добового графіка з урахуванням втрат та потреб.

Найбільшого поширення набули опалювальні та опалювально-виробничі котельні.

Котли, встановлені у системах виробничого теплопостачання, випускають продуктивністю 4; 6,5; 10; 20; 30; 50; 100 та 180 Гкал/год.

Марки котлів:

· Газомазутні

ПТВМ – прямоточний теплофікаційний водотрубний казан баштового типу модернізований;

КВГМ – котел водотрубний газомазутний.

· Твердопаливні

КВТК – котел водотрубний на твердому паливі з камерним спалюванням палива;

КВТС – котел водотрубний на твердому паливі із шаровим спалюванням палива.

У водогрійних котлах не допустимо пароутворення, щоб уникнути утворення накипу, гідроудару. І тому необхідно підтримувати постійну швидкість води у системі, тобто. водогрійні котли працюють за постійної витрати. Щоб уникнути низькотемпературної корозії на хвостових поверхнях котла, підтримують температуру води вище температури точки роси. Температура точки роси при спалюванні газу 54-57°С, при спалюванні низькосірчистого мазуту 60°С, при спалюванні високосірчистого – 90°С.

Вибір типу котельні проводиться на основі техніко-економічних розрахунків. Кількість та одинична потужність обладнання визначається за результатами теплових схем втрат, при виборі обладнання слід прагнути до укрупнення одиничної продуктивності.

У котельнях опалювального призначення резервних котлів не встановлюють, у котельних промислових та промислово-опалювальних питаннях про резервування парових котлів визначається вимогами зовнішніх споживачів, якщо споживач не допускає перерв подачі пари, то в котельні встановлюють резервні парові котли.

Заповнення втрат води в мережі проводиться хімічною водою, тому в котельні передбачається хімічна водоочищення 9 і деаератор 6. Деаератор вакуумного типу, тиск в ньому може бути від 0,07 до 0,6 кг/см 2 . Зазвичай деаератор регулюється тиск 0,6 кг/см 2 . Деаератори можуть працювати з обігрівом та без нього. При роботі без обігріву температура води на вході в деаератор повинна бути на 5-10 ° С вище температури насичення тиску в деаераторі. При роботі з обігрівом температура води на вході в деаератор на 5-7°С нижче температури насичення тиску в деаераторі.

При цьому нагрівання хімічної очищеної води проводиться мережевою водою з котла, для нагрівання води до необхідної температури перед деаератором 6 встановлюється підігрівач хімічної води 4. Для нормальної роботи водоочищення 9 температура перед нею повинна бути 25-40°С, тому перед 9 вода повинна бути нагріта гарячою мережевою водою з котла 2 у водо-водяних підігрівачах сирої води 5. Після водоочищення температура води становить 5°С нижче температури перед нею.

Рис. Теплова схема водогрійної котельні. 1 – мережевий насос; 2 – водогрійні котли; 3 – насос рециркуляції; 4 - підігрівач хімічної очищеної води; 5 – підігрівач сирої води; 6 – деаератор підживлення тепломережі вакуумного типу; 7 – насос підживлення тепломережі; 8 – насос сирої води; 9 – хімічна водопідготовка; 10 - охолоджувач випару; 11 - ежектор водоструминний; 12 - видатковий бак ежектора; 13 – ежекторний насос.

Сира вода подається з магістрального водоводу за допомогою насоса сирої води 8. Після деаератора 6 деаерована вода за допомогою насоса підживлення тепломережі 7 подається в зворотну теп.

Для утилізації тепла з випаром деаератора 6 встановлюється охолоджувач випару 10, де пароводяна суміш віддає своє тепло хімічної.

Для підтримки заданої температури та витрати перед котлом робиться вузол рециркуляції з виходом котла на вхід за допомогою рециркуляції насоса 3.

Для підтримки постійної витрати води у котлі та температури на вході з котла передбачається вузол перепуску, тобто. частина води проходить повз казан.

Системи теплофікації та централізованого теплопостачання є важливою ланкою енергетичного господарства та інженерного обладнання міст та промислових районів. Для організації експлуатації цих систем у великих містах та промислових районах створюються спеціальні підприємства – Теплові мережі (Тепломережа). У населених пунктах, у яких обсяг робіт з експлуатації теплових мереж є недостатнім для створення спеціальної організації Тепломережі, ця робота здійснюється одним із цехів джерела теплопостачання на правах самостійного підрозділу.

Основне завдання експлуатації є організація надійної, безперебійної подачі тепловим споживачам теплоти необхідних параметрів.

Для цього необхідні:

а) погоджена робота джерел теплоти, теплових мереж та теплоспоживаючих установок абонентів;

б) правильний розподіл теплоносія по споживачам та приладам теплоспоживання та облік відпущеної теплоти;

в) ретельне спостереження за обладнанням теплопідготовчих установок джерел теплоти та теплових мереж, своєчасне виявлення слабких ділянок, їх виправлення чи заміна, систематичне проведення ревізії та ремонту обладнання, забезпечення швидкої ліквідації та локалізації аварій та відмов;

г) організація систематичного контролю за станом обладнання теплоспоживаючих установок та за режимом їх роботи.

Постійна увага має приділятися вдосконаленню обладнання системи теплопостачання, методів експлуатації, підвищенню продуктивності праці експлуатаційного персоналу, забезпеченню умов для своєчасного теплового навантаження ТЕЦ, кращого використання теплоносія у абонентів, збільшення комбінованого вироблення електричної енергії.

Експлуатаційний персонал Тепломережі повинен керуватися у своїй роботі Правилами технічної експлуатації електричних станцій та мереж, Правилами техніки безпеки при обслуговуванні теплових мереж, Інструкціями Головтехуправління Міненерго РФ з експлуатації теплових мереж, протипожежними вимогами та іншими чинними правилами, інструкціями та керівними вказівками, що видаються .

Сфера діяльності підприємства Тепломережа регламентується межами обслуговування та балансовою належністю ділянок теплової селі.

Такими межами зазвичай є, з одного боку, запірні вихідні засувки магістралі на колекторі джерела теплоти (ТЕЦ або котельні), з іншого боку, вхідні засувки тепломережі на групових або місцевих теплових підстанціях промислових підприємств та житлових мікрорайонів або на абонентських вводах.

Відповідно до ГОСТ 13377-75 під надійністю розуміється здатність системи виконувати задані функції, зберігаючи свої експлуатаційні показники в заданих межах протягом необхідного терміну роботи.

Причиною порушення надійності системи теплопостачання є різні аварії та відмови.

Під аварією розуміється випадкове пошкодження обладнання, що відбивається теплопостачання споживачів.

Під відмовою розуміється подія, що полягає у порушенні роботи устаткування. Таким чином, не всяка відмова є аварією. Аварією називається відмова, що відбивається на теплопостачанні споживачів. При сучасній, дуже різноманітній структурі теплового навантаження, що забезпечується єдиною системою теплопостачання, теплові мережі повинні бути в роботі цілодобово та цілорічно. Виключення їх із роботи щодо ремонту може допускатися лише обмежений термін. У цих умовах особливого значення набуває надійності системи теплопостачання.

Найбільш слабка ланка системи теплопостачання в даний час - водяні теплові мережі, основна причина цього - зовнішня корозія підземних теплопроводів, в першу чергу лінійних водяних теплових мереж, на яких припадає понад 80% всіх пошкоджень.

Значну частину опалювального періоду, а також протягом всього неопалювального періоду температури води в лінії падаючої водяної теплової мережі підтримуються зазвичай на рівні 70 -80°С. При цій температурі в умовах підвищеної вологості навколишнього середовища процес корозії проходить особливо інтенсивно, оскільки теплова ізоляція та поверхня сталевих трубопроводів знаходяться у вологому стані, а температура поверхні є досить високою.

Процеси корозії суттєво уповільнюються, коли поверхня трубопроводів суха. Тому доцільно в неопалювальний період проводити систематичне сушіння теплової ізоляції підземних теплопроводів шляхом епізодичного підвищення температури в лінії подачі теплової мережі до 100°С і підтримання цієї температури протягом порівняно тривалого періоду (приблизно 30 -40 год). Зовнішня корозія особливо інтенсивна в місцях підтоплення або зволоження теплоізоляційної конструкції, а також в анодних зонах теплопроводів, що піддаються дії блукаючих струмів. Виявлення в процесі експлуатації корозійно-небезпечних ділянок підземних теплопроводів та усунення джерел корозії є одним із ефективних методівзбільшення довговічності теплових мереж та підвищення надійності теплопостачання.

Основні завдання експлуатаційної служби полягають у забезпеченні надійної та безперебійної роботи обладнання котельної установки та підвищення її економічності. На виконання цих завдань необхідно зосередити увагу до основних питаннях.

До них відносяться насамперед правильний підбір, розстановка та постійне підвищення кваліфікації кадрів. Виконання цих заходів має базуватися на науковій організації праці та сприяти неухильному підвищенню її продуктивності. Персонал котельні повинен чітко знати і точно виконувати всі вимоги правил пристрою та безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів Держгіртехнагляду РФ, а також правила технічної експлуатації електростанцій та мереж, правила техніки безпеки при обслуговуванні теплосилового обладнання електростанцій, правила безпеки в газовому господарстві та інші офіційні правила та інструкції.

До самостійної роботи як машиніст котельного агрегату можуть допускатися особи не молодші 18 років, які пройшли медичний огляд, навчені за відповідною програмою та мають посвідчення кваліфікаційної комісії на право обслуговування котлів. Повторна перевірка будівель цих осіб повинна проводитися періодично, не рідше одного разу на 12 місяців, а також при переході на інше підприємство або на обслуговування котлів іншого типу або при переведенні котлів з твердого палива на рідке або газоподібне. При переведенні персоналу на обслуговування котлів, що працюють на газоподібному паливі, перевірка знань повинна проводитись у порядку, встановленому «Правилами безпеки у газовому господарстві»

Інженерно-технічні працівники, які мають безпосереднє відношеннядо експлуатації котельних агрегатів, проходять перевірку знань правил Ростехнагляду та правил безпеки у газовому господарстві періодично, але не рідше одного разу на три роки.

Велике значення в організації експлуатації мають складання технічно обґрунтованих планів роботи котелень та безумовне їх виконання. Ці плани мають складатися з урахуванням впровадження нової техніки, механізації та автоматизації виробництва.

Одне з основних завдань у цих планах - зниження собівартості тепла, що виробляється за рахунок більш повного використання внутрішніх резервів скорочення питомих витрат палива. тепла, зниження втрат палива, електроенергії та води, скорочення кількості обслуговуючого персоналу за рахунок впровадження механізації та автоматизації технологічних процесів, суміщення професій.

Для забезпечення надійної роботи обладнання котельні мають велике значення дотримання графіків планово-попереджувальних ремонтів, своєчасне забезпечення котельного господарства необхідними матеріалами та запасними частинами, а також підвищену якість ремонту та скорочення термінів простою обладнання у ремонті.

Організація контролю роботи обладнання, створення системи технічного обліку та звітності – важлива умова, що забезпечує оптимальні експлуатаційні режими роботи котельної установки. Систематичний контроль за справністю працюючого обладнання дозволяє своєчасно виявити пошкодження та усунути їх у найкоротші терміни. Відповідно до вимог Держгіртехнагляду РФ персонал котельні зобов'язаний систематично, у встановлені терміни, перевіряти справну дію запобіжних клапанів, продувати манометри та водовказівні проділи, перевіряти справність всіх резервних поживних насосів шляхом короткочасного їх пуску. Контроль роботи обладнання також передбачає перевірку на відсутність ширяння або течі в агрегатах, арматурі та фланцевих з'єднаннях, справність конденсаційних горщиків (автоматичних конденсатовідвідників), стан (щільність) обмуровки та справність теплової ізоляції трубопроводів та гарячих поверхонь обладнання, а також наявність мастила у механізмів, що обертаються.

Автоматизація - це застосування комплексу коштів, що дозволяють здійснювати виробничі процеси без участі людини, але під його контролем. Автоматизація виробничих процесів призводить до збільшення випуску, зниження собівартості та поліпшення якості продукції, зменшує чисельність персоналу, підвищує надійність та довговічність машин, дає економію матеріалів, покращує умови праці та техніки безпеки.

Автоматизація звільняє людину необхідність безпосереднього управління механізмами. В автоматизованому процесіВиробництво роль людини зводиться до налагодження, регулювання, обслуговування засобів автоматизації та спостереження за їх діями.

Якщо автоматизація полегшує фізичну працю людини, то автоматизація має на меті полегшити так само і розумовий груд. Експлуатація засобів автоматизації вимагає від персоналу високої техніки кваліфікації.

За рівнем автоматизації теплоенергетика посідає одне з провідних місць серед інших галузей промисловості. Теплоенергетичні установки характеризуються безперервністю які у них процесів. При цьому вироблення теплової та електричної енергії у будь-який момент часу має відповідати споживанню (навантаженню). Майже всі операції на теплоенергетичних установках механізовані, а перехідні в них розвиваються порівняно швидко. Цим пояснюється високий розвиток автоматизації у тепловій енергетиці.

Автоматизація параметрів дає значні переваги:

забезпечує зменшення чисельності робітника, тобто. підвищення продуктивність праці;

призводить до зміни характеру праці обслуговуючого персоналу;

збільшує точність підтримки параметрів пари, що виробляється;

підвищує безпеку праці та надійність роботи обладнання;

збільшує економічність роботи парогенератора.

Автоматизація парогенераторів включає автоматичне регулювання, дистанційне управління, технологічний захист, технологічний контроль, технологічні блокування і сигналізацію.

Автоматичне регулювання забезпечує перебіг безперервно протікаючих процесів у парогенераторі (живлення водою, горіння, перегрів пари та ін.)

Дистанційне управління дозволяє черговому персоналу пускати і зупиняти парогенераторну установку, а також перемикати та регулювати її механізми на відстані, з пульта, де зосереджені пристрої управління.

Теплотехнічний контроль за роботою парогенератора та обладнання здійснюється за допомогою показувальних та самописних приладів, що діють автоматично. Прилади ведуть безперервний контроль процесів, що протікають у парогенераторної установки, або підключаються до об'єкта вимірювання обслуговуючим персоналом або інформаційно-обчислювальною машиною. Прилади теплотехнічного контролю розміщуються на панелях, щитах керування якомога зручніше для спостереження та обслуговування.

Технологічні блокування виконують у заданій послідовності ряд операцій при пусках та зупинках механізмів парогенераторної установки, а також у випадках спрацьовування технологічного захисту.

Блокування виключають неправильні операції при обслуговуванні парогенераторної установки, забезпечують відключення необхідної послідовності обладнання при виникненні аварії.

Пристрої технологічної сигналізації інформують черговий персонал про стан обладнання (у роботі, зупинено тощо) попереджають про наближення параметра до небезпечного значення, повідомляють про виникнення аварійного стану парогенератора та його обладнання. Застосовується звукова та світлова сигналізації.

Експлуатація котлів повинна забезпечувати надійне та безпечне вироблення пари необхідних параметрів та безпечні умови праці персоналу. Для виконання цих вимог експлуатації повинна вестись у точній відповідності до законоположень, правил, норм та керівних вказівок, зокрема, відповідно до «Правил пристрою та безпечної експлуатації парових котлів» Ростехнагляду, «Правил технічної безпеки електричних станцій та мереж». «Правилами технічної експлуатації установок та теплових мереж» та ін.

На підставі зазначених матеріалів для кожної котельної установки повинні бути складені посадові технологічні інструкції з обслуговування обладнання, ремонту, техніки безпеки, запобігання та ліквідації аварій тощо.

Повинні бути складені технічні паспорти на устаткування, виконавчі, оперативні та технологічні схеми трубопроводів різного призначення. Знання інструкцій, режимних карт роботи котла та зазначених матеріалів є обов'язковим для персоналу. Знання обслуговуючого персоналу мають систематично перевірятись.

Експлуатація котлів проводиться за виробничими завданнями, складеними за планами та графіками вироблення пари, витрати палива, витрати електроенергії на власні потреби, обов'язково ведеться оперативний журнал, до якого заносяться розпорядження керівника та записи чергового персоналу про роботу обладнання, а також ремонтну книгу, до якої записують відомості про помічені дефекти та заходи щодо їх усунення.

Повинні вестись первинна звітність, що складається з добових відомостей по роботі агрегатів та записів реєструючих приладів та вторинна звітність, що включає узагальнені дані по котлах за певний період. Кожному котлу надається свій номер, всі комунікації забарвлюються в умовний колір, встановлений ГОСТом.

Встановлення котлів у приміщенні має відповідати правилам Ростехнагляду. вимоги техніки безпеки, санітарно-технічних норм, вимоги пожежної безпеки.

1.1 Вибір виду теплоносіїв

2. Вибір та обґрунтування системи теплопостачання та її склад

3. Побудова графіків зміни подачі теплоти. Річний запас умовного палива.

4. Вибір способу регулювання. Розрахунок температурного графіка

4.1 Вибір методу регулювання відпустки теплоти

4.2 Розрахунок температур води в опалювальних системах із залежним приєднанням

4.2.1 Температура води в лінії подачі теплової мережі, про С

4.2.2 Температура води на виході з системи опалення

4.2.3 Температура води після змішувального пристрою (елеватора)

4.3 Підрегулювання системи гарячого водопостачання

4.4 Розрахунок витрати води з теплової мережі на вентиляцію та температури води після систем вентиляції

4.5 Визначення витрат мережної води в трубопроводі водяної теплової мережі

4.5.1 Витрати води в системі опалення

4.5.2 Витрата води у системі вентиляції

4.5.3 Витрата води у системі ГВП.

4.5.4 Середньозважена температура у зворотній лінії теплової мережі.

5. Побудова графіків витрат мережної води за об'єктами та у сумі

6. Вибір видва та способу прокладання теплової мережі

7. Гідравлічний розрахунок теплової мережі. Побудова п'єзометричного графіка

7.1.Гідравлічний розрахунок водяної теплової мережі

7.2 Гідравлічний розрахунок розгалужених теплових мереж

7.2.1 Розрахунок ділянки головної магістралі І – ТК

7.2.2 Розрахунок відгалуження ТК - Ж1.

7.2.3 Розрахунок дросельних шайб на відгалуженнях теплової мережі

7.3 Побудова п'єзометричного графіка

7.4 Вибір насосів

7.4.1 Вибір насоса

7.4.2 Вибір підживлювального насосу

8. Тепловий розрахунок теплових мереж. Розрахунок товщини ізоляційного шару

8.1 Основні параметри мережі

8.2 Розрахунок товщини ізоляційного шару

8.3 Розрахунок теплових втрат

9. Тепловий та гідравлічний розрахунки паропроводу

9.1 Гідравлічний розрахунок паропроводу

9.2 Розрахунок товщини ізоляційного шару паропроводу

10. Розрахунок теплової схеми джерела теплопостачання. Вибір основного та допоміжного обладнання.

10.1 Таблиця вихідних даних

11. Вибір основного устаткування

11.1 Вибір парових казанів

11.2 Вибір деаераторів

11.3 Вибір живильних насосів

12. Тепловий розрахунок підігрівачів мережної води

12.1 Пароводяний підігрівач

12.2 Розрахунок охолоджувача конденсату

13. Техніко-економічні показники системи теплопостачання

Висновок

Список літератури

Вступ

Промислові підприємства та житлово-комунальний сектор споживають величезну кількість теплоти на технологічні потреби, вентиляцію, опалення та гаряче водопостачання. Теплова енергія у вигляді пари та гарячої води виробляється теплоелектроцентралями, виробничими та районними опалювальними котельнями.

Переведення підприємств на повний господарський розрахунок та самофінансування, намічене підвищення цін на паливо та перехід багатьох підприємств на дво- та тризмінну роботу вимагають серйозної перебудови у проектуванні та експлуатації виробничих та опалювальних котелень.

Виробничі та опалювальні котельні повинні забезпечити безперебійне та якісне теплопостачання підприємств та споживачів житлово-комунального сектору. Підвищення надійності та економічності теплопостачання значною мірою залежить від якості роботи котлоагрегатів та раціонально. спроектованої теплової схеми котельні. Провідними проектними інститутами розроблені та вдосконалюються раціональні теплові схеми та типові проекти виробничих та опалювальних котелень.

Метою даного курсового проекту є отримання навичок та ознайомлення з методиками розрахунку теплопостачання споживачів, у окремому випадку – розрахунку теплопостачання двох житлових районів та промислового підприємства від джерела теплопостачання. Також поставлена ​​мета – ознайомитися з існуючими державними стандартами та будівельними нормами та правилами, що стосуються теплопостачання, ознайомлення з типовим обладнанням теплових мереж та котелень.

В даному курсовому проекті буде побудовано графіки зміни подачі теплоти кожному об'єкту, визначено річний запас умовного палива для теплопостачання. Буде проведено розрахунок та побудовано температурні графіки, а також графіки витрат мережної води по об'єктах та в сумі. Виготовлено гідравлічний розрахунок теплових мереж, побудовано п'єзометричний графік, вибрано насоси, зроблено тепловий розрахунок теплових мереж, розраховано товщину ізоляційного покриття. Визначено витрату, тиск і температура пари, що виробляється на джерелі теплопостачання. Вибрано основне обладнання, розрахований підігрівач води.

Проект носить навчальний характер, тому передбачає розрахунок теплової схеми котельні тільки в максимально зимовому режимі. Інші режими теж будуть порушені, але побічно.

1. Вибір виду теплоносіїв та їх параметрів

1.1 Вибір виду теплоносіїв

Вибір теплоносія та системи теплопостачання визначається технічними та економічними міркуваннями та залежить головним чином від типу джерела теплоти та виду теплового навантаження.

У нашому курсовому проекті три об'єкти теплопостачання: промислове підприємство та 2 житлові райони.

Користуючись рекомендаціями для опалення, вентиляції та гарячого водопостачання житлових та громадських будівель, систему теплопостачання приймаємо водяну. Це пояснюється тим, що вода має ряд переваг у порівнянні з парою, а саме:

а) вищий ККД системи теплопостачання внаслідок відсутності в абонентських установках втрат конденсату та пари, що мають місце у парових системах;

б) підвищена здатність водяної системи, що акумулює.

Для промислового підприємства як єдиний теплоносій для технологічних процесів, опалення, вентиляції та гарячого водопостачання застосовуємо пару.

1.2 Вибір параметрів теплоносіїв

Параметри технологічної пари визначаються за вимогами споживачів та з урахуванням втрат тиску та теплоти у теплових мережах.

У зв'язку з тим, що даних про гідравлічні та теплові втрати в мережах немає, виходячи з досвіду експлуатації та проектування, приймаємо питомі втрати тиску та зниження температури теплоносія внаслідок теплових втрат у паропроводі відповідно

та . Для забезпечення заданих параметрів пари у споживача та виключення конденсації пари в паропроводі на підставі прийнятих втрат визначаються параметри пари на джерелі. Крім того, для роботи теплообмінного обладнання споживача необхідно створити температурний напір.

З урахуванням вище викладеної температури пара на вході споживача становить, 0 С:

=10-15 0 З

Відповідно до тиску насичення пари при отриманій температурі пари у споживача

складає.

Тиск пари на виході джерела з урахуванням прийнятих гідравлічних втрат складе, МПа:

, (1.1) – довжина мережі від джерела до промпідприємства, м. МПа

Температура насичення пари при тиску

МПа становить 147,50С. Температура пари необхідна для компенсації прийнятих теплових втрат становитиме, 0 С: , (1.2)

де 0

Отже, остаточно приймаються

0, МПа.

В системі теплопостачання для задоволення навантажень опалення, вентиляції та гарячого водопостачання як теплоносій прийнята вода. Вибір обумовлений тим, що в житлових та громадських будинках у системах централізованого теплопостачання з метою дотримання санітарних норм необхідно приймати як теплоносій воду. Застосування для підприємств як теплоносій пари для технологічних процесів, опалення, вентиляції та гарячого водопостачання допускається при техніко-економічному обґрунтуванні. Через відсутність даних для проведення техніко-економічного аналізу та відсутність необхідності в цьому (не передбачено завданням) остаточно теплоносієм для опалення, вентиляції та гарячого водопостачання житлових районів та промислового підприємства приймається гаряча вода.

Автономні котли та котельні установки.До санітарно-технічних пристроїв будинків умовно можна віднести котельні та теплогенератори тепловою потужністю від 3-20 кВт до 3000 кВт, які останнім часом називають автономними (включаючи дахові та блокові – мобільні), та індивідуальні квартирні теплогенератори. Вони, як правило, призначаються для теплопостачання окремого об'єкта (іноді невеликої групи поруч розташованих об'єктів) або індивідуальної квартири, котеджу.

Особливості проектування та спорудження автономних котелень для різних типів цивільних об'єктів різні. Вони регламентовані зведенням правил СП 41-104-2000 "Проектування автономних джерел теплопостачання".

Автономні котельні за розміщенням їх у просторі поділяють на: окремі, прибудовані до будівель іншого призначення, вбудовані в будівлі іншого призначення незалежно від поверху розміщення, дахові. Теплова потужність вбудованої, прибудованої та дахової котельні не повинна перевищувати потреби в теплоті тієї будівлі, для теплопостачання якої вона призначена.

В окремих випадках при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні допускається можливість використання вбудованої, прибудованої або дахової автономної котельні для теплопостачання кількох будівель, якщо теплове навантаження додаткових споживачів не перевищить 100 % теплового навантаження основної будівлі. Але при цьому загальна теплова потужність автономної котельні не повинна перевищувати наступних величин: 3,0 МВт - для дахової та вбудованої котельні з котлами на рідкому та газоподібному паливі; 1,5 МВт – для вбудованої котельні з котлами на твердому паливі. Загальна теплова потужність прибудованих котеленьне обмежується.

Для виробничих будівель промислових та сільськогосподарських підприємствдопускається проектування та будівництво прибудованих, вбудованих та дахових котелень. Для котелень, прибудованихдо будівель зазначеного призначення, загальна теплова потужність котлів, що встановлюються, одинична продуктивність кожного котла і параметри теплоносія не нормуються.

Для котелень, вбудованиху виробничі будівлі промислових підприємств при застосуванні котлів із тиском пари до 0,07 МПа (0,7 кгс/см 2 ) та температурою води до 115 °С, теплова потужність котлів не нормується.

Дахові котельнідля виробничих будівель промислових підприємств допускається проектувати із застосуванням котлів із тиском пари до 0,07 МПа (0,7 кгс/см 2 ) та температурою води до 115 °С.

Для житлових будівель допускається влаштування прибудованих і дахових котеленьзастосуванням водогрійних котлів із температурою води до 115 °С, при цьому теплова потужність котельні не повинна бути більшою за 3,0 МВт. Не дозволяється вбудовувати котельні у житлові багатоквартирні будинки.

Для громадських, адміністративних та побутових будівельдопускається проектування вбудованих, прибудованих та дахових котелень при застосуванні:

• - водогрійних котлів із температурою нагрівання води до 115 °С;
• - парових котлів з тиском насиченої пари до 0,07 МПа (0,7 кгс/см 2), що задовольняють умові (/- 100) Кt - температура насиченої пари при робочому тиску, °С; V- Водяний об'єм котла, м 3 .

Не допускається проектування дахових, вбудованих та прибудованих котелень до будівель дитячих дошкільних та шкільних закладів, до лікувальних корпусів лікарень та поліклінік з цілодобовим перебуванням хворих, до спальних корпусів санаторіїв та закладів відпочинку.

Можливість встановлення дахової котельні на будівлях будь-якого призначення вище за відмітку 26,5 м має узгоджуватися з місцевими органами Державної протипожежної служби.

Теплові навантаження для розрахунку та вибору обладнання котеленьповинні визначатися для трьох режимів:

максимального - при розрахунковій температурі зовнішнього повітря (в найбільш холодну п'ятиденку);

середнього - при середній температурі зовнішнього повітря найбільш холодний місяць;

Зазначені розрахункові температури зовнішнього повітря приймаються відповідно до СНіП 23-01-99* та СНіП 41-01-2003.

Розрахункова продуктивність котельні визначається сумою витрат теплоти на опалення та вентиляцію при макси-

малому режимі (максимальні теплові навантаження) та теплових навантажень на гаряче водопостачання при середньому режимі та розрахункових навантажень на технологічні цілі при середньому режимі.При визначенні розрахункової продуктивності котельні повинні враховуватися витрати теплоти на власні потреби котельні, включаючи опалення в котельні.

Максимальні теплові навантаження на опалення (? 0П1ах, вентиляцію (?„ тах та середні теплові навантаження на гаряче водопостачання) ?) Ітжитлових, громадських та виробничих будівель слід приймати за відповідними проектами.

Технологічні схеми та компонування обладнання котельніповинні забезпечувати: оптимальну механізацію та автоматизацію технологічних процесів, безпечне та зручне обслуговування обладнання; найменшу довжину комунікацій; оптимальні умови для механізації ремонтних робіт; безпечну експлуатацію без постійного обслуговуючого персоналу шляхом автоматизації технологічних процесів індивідуальних котелень.

На рис. 1.19 представлена ​​зразкова технологічна схема автономних джерел теплопостачання.

Нагріта в котлі вода (первинний контур) надходить у підігрівачі, де нагріває воду вторинного контуру, що надходить у системи опалення, вентиляції, кондиціонування та ГВП, і повертається в котел. У цій схемі контур циркуляції води в котлах гідравлічно ізольований від контурів циркуляції абонентських систем, що дозволяє захистити котли від підживлення їх неякісною водою за наявності витоків, а в ряді випадків взагалі відмовитися від водопідготовки та забезпечити надійний безнакипний режим котлів.

В автономних та дахових котельнях ремонтні ділянки не передбачаються. Ремонт обладнання, арматури, приладів контролю та регулювання повинен проводитись спеціалізованими організаціями, що мають відповідні ліцензії, з використанням їх вантажопідіймальних пристроїв та баз.

Обладнання автономних котелень повинне розташовуватися в окремому приміщенні, недоступному для несанкціонованого проникнення сторонніх людей.

Для вбудованих та прибудованих автономних котелень передбачають закриті склади зберігання твердого або рідкого палива, розташовані поза приміщенням котельні та будівлі, для теплопостачання якої вона призначена.

• -с^сь

розширювальний бак

теплообмінник

регулюючий клапан

водопідготовка біля станції

Рис. 1.19. Теплогідравлічна схема автономної (дахової) котельні

Устаткування автономних джерел теплопостачання.В даний час вітчизняна промисловість випускає чавунні та сталеві котли, призначені як для спалювання газу, рідкого котельно-пічного палива, так і для шарового спалювання сортованого твердого палива на колосникових ґратах та у зваженому (вихровому, псевдозрідженому) стані.

При необхідності твердопаливні котли можуть бути переобладнані для спалювання газоподібного та рідкого палива шляхом встановлення на фронтальній плиті відповідних газогорілчаних пристроїв або форсунок та автоматики до них.

З малометражних чавунних секційних котлівслід назвати котли найпоширенішої марки КЧМ різних модифікацій. Малометражні сталеві котливипускаються багатьма машинобудівними підприємствами різних відомств переважно як товарів народного споживання. У порівнянні з чавунними котлами вони менш довговічні (термін служби чавунних котлів до 20 років, сталевих - 8-10 років), але вони менш металомісткі і не настільки трудомісткі у виготовленні, і дешевші на ринку котлів та обладнання.

Ціліснозварні сталеві котли більш газощільні, ніж чавунні. Гладка поверхня сталевих котлів знижує їх забруднення з газової сторони в процесі експлуатації, вони простіші у ремонті та обслуговуванні. Економічність (ККД) сталевих котлів близька до показників чавунних.

Окрім вітчизняних котлів на ринку котлів та котельно-допоміжного обладнання в останні роки з'явилося багато котлів зарубіжних фірм, у тому числі французьких, німецьких, англійських, корейських, фінських та ін. Всі вони відрізняються високою якістю виконання, гарною автоматикою та приладами управління, відмінним дизайном. Але роздрібні ціни їх за тих же теплотехнічних характеристиках в 3-5 разів вище за рівень цін на російське обладнання, тому вони менш доступні для масового покупця.

В автономних автоматизованих котельнях рекомендується застосовувати високоефективні котли повної заводської готовності з автоматизованими пальниками (мал. 1.20). Як правило, ККД котлів має бути не менше 92%. Доцільне постачання укрупнених блоків обладнання та трубопроводів, що стикуються на місці монтажу. Число котлів у котельні має бути не менше 2.

Рис. 1.20.

у м. Звенигороді

У табл. 1.7, 1.8 представлені технічні характеристики опалювальних казанів комунального призначення компанії «ЗІОСАБ».

Для дахових та вбудованих котеленьрекомендується використовувати малогабаритні модульні казани. Конструктивне виконання котлів має забезпечити зручність технологічного обслуговування, швидкого ремонту окремих вузлів та агрегатів.

У котельнях слід застосовувати водяні горизонтальні секційні кожухотрубні та пластинчасті водопідігрівачі, що включаються за протиточними схемами потоків теплоносіїв.

У парових котельняхповинні застосовуватися пароводяні та ємнісні підігрівачі, обладнані запобіжними клапанами з боку нагрівається, а також повітряними та спускними пристроями.

Кожен пароводяний підігрівач повинен бути обладнаний конденсатовідвідником або регулятором переливу для відведення конденсату, штуцерами із запірною арматурою для випуску повітря та спуску води та запобіжним клапаном, що передбачається відповідно до вимог ПБ 10-115-96 Держгіртехнагляду Росії.

Таблиця 1.7

Основні технічні характеристики опалювальних котлів ЗІОСАБ комунального призначення

Найменування котла	Теплопро- ність,		маса, кг	Габарити ДХШХВ, мм	тиск	Температура води на виході, °С	Опір по воді, кПа	тивление
ЗІОСАБ-2000
ЗІОСАБ-1000
ЗІОСАБ-500
Ставан-250
Ставай-125

Таблиця 1.8

Параметри викидів (природний газ/ЛЖТ) котлів ЗІОСАБ

Продуктивність водопідігрівальних установок визначається за максимальними годинними витратами теплоти на опалення, вентиляцію та кондиціювання та розрахунковою витратою теплоти на ГВП. Число водопідігрівачів має бути не менше двох для кожного виду навантаження, при цьому у разі виходу з ладу одного з них, що залишилися, повинні забезпечувати відпустку теплоти в режимі найхолоднішого місяця (для ГВП - максимальної годинної витрати).

У котельнях рекомендується застосовувати безфундаментні насоси, подачу та напір яких визначають теплогідравлічним розрахунком. Число насосів первинного контуру котельні слід приймати не менше двох, один з яких є резервним. Допускається застосування здвоєних насосів. Безфундаментні насоси в системах теплоспоживання можна встановлювати без резерву (резервні насоси зберігаються на складі).

Враховуючи малогабаритність автономних джерел теплопостачання, кількість запірної арматури на трубопроводах має бути мінімально необхідним, що забезпечує надійну та безаварійну роботу. Місця встановлення запірної та регулюючої арматури повинні мати штучне освітлення.

Розширювальні баки повинні бути обладнані запобіжними клапанами, а на трубопроводі, що подає, при введенні (безпосередньо після першої засувки) і на зворотному трубопроводі перед регулюючими пристроями, насосами, приладами обліку витрати води та теплоти встановлено не більше одного грязевика (або феромагнітного фільтра).

Імпортні котлоагрегати та котельні повинні мати супровідну документацію російською мовою, що включає технічне паспорт, керівництво з пуску та налагодження та технічного обслуговування, гарантійні зобов'язання, адреси виробників, постачальника та сервісної служби, акредитованої в Російській Федерації.

В автономних котельнях, що працюють на рідкому і газоподібному паливі, слід передбачати огороджувальні конструкції з розрахунку 0,03 м 2 на 1 м 3 обсягу приміщення, в якому знаходяться котли.

Водно-хімічний режим роботи автономної котельніповинен забезпечити роботу котлів, тепловикористовуючого обладнання та трубопроводів без корозійних пошкоджень та відкладень накипу та шламу на внутрішніх поверхнях. Технологію обробки води слід вибирати в залежності від вимог до якості поживної та котлової води, води для систем теплопостачання та гарячого водопостачання, якості вихідної води та кількості та якості стічних вод, що відводяться.

Для вбудованих та прибудованих автономних котелень на твердому або рідкому паливі слід передбачати склад палива, розташований поза приміщенням котельні та опалювальних будівель, місткістю, розрахованою за добовою витратою палива, виходячи з умов зберігання, не менше: твердого палива - 7 діб; рідкого палива – 5 діб.

Число резервуарів рідкого палива при цьому не нормується. Для зберігання твердого палива слід передбачати закритий склад, що не опалюється.

Поквартирні системи теплопостачання.Розвиток ринкових відносин нашій країні викликало життя поквартирні системи теплопостачання. Такі системи отримали застосування і в багатоквартирних житлових будинках, у тому числі у вбудованих приміщеннях громадського призначення. Так, у ФРН при новому будівництві та реконструкції старого житлового фонду поквартирні системи теплопостачання отримують переважне застосування, дозволяючи мешканцям вести індивідуальні використання теплогенераторів, облік енергетичних ресурсів та їх оплату постачальникам. У такі системи розвивалися ще з довоєнного часу, з оплатою теплопостачання через автоматичні монетоприймачі.

Поквартирне теплопостачання - забезпечення теплотою систем опалення, вентиляції та гарячого водопостачання квартир у житловому будинку.Система складається з індивідуального джерела теплоти - теплогенератора, трубопроводів гарячого водопостачання з водорозбірною арматурою, трубопроводів опалення

опалювальними приладами та теплообмінниками систем вентиляції.

Як джерела теплоти систем поквартирного теплопостачання рекомендується застосовувати індивідуальні теплогенератори - автоматизовані котли повної заводської готовності на різних видахпалива, у тому числі природного газу, що працюють без постійного обслуговуючого персоналу.

Для багатоквартирних житлових будинків та вбудованих приміщень громадського призначення слід застосовувати теплогенератори з закритою (герметичною) камерою згоряння,з автоматикою безпеки, що забезпечує припинення подачі палива при припиненні подачі електроенергії, при несправності ланцюгів захисту, при згасанні полум'я пальника, при падінні тиску теплоносія нижче за гранично допустиме значення, при досягненні гранично допустимої температури теплоносія, при порушенні димовидалення (рис. 1.2); із температурою теплоносія до 95 °С; із тиском теплоносія до 1,0 МПа.

У квартирах житлових будинків висотою до 5 поверхів допускається застосування теплогенераторів із відкритою камерою згоряннядля систем гарячого водопостачання (швидкісних проточних водонагрівачів – АГВ, рис. 4.4, див. розділ 4).

Атмосферний газовий пальник

Проточний теплообмінник

Панель управління з контролером самодіагностики

Рис. 1.21. Внутрішній пристрій котла з атмосферною

газовим пальником

У квартирах теплогенератори загальною теплопродуктивністю до 35 кВт можна встановлювати в кухнях, коридорах, у нежитлових приміщеннях, а у вбудованих приміщеннях громадського призначення – у приміщеннях без постійного перебування людей.

Теплогенератори загальною теплопродуктивністю понад 35 кВт слід розміщувати в одному спеціально відведеному приміщенні. Загальна теплопродуктивність встановлених у цьому приміщенні теплогенераторів має перевищувати 100 кВт. Схеми паралельного включення кількох однотипних казанів отримали назву каскадних.

Забір повітря, необхідного для горіння палива, має здійснюватися:

• - для теплогенераторів із закритими камерами згоряння повітропроводами безпосередньо зовні будівлі;
• - для теплогенераторів з відкритими камерами згоряння безпосередньо з приміщень, в яких вони встановлені.

Зрозуміло, що при поквартирному теплопостачанні у багатоповерхових будинках до будівельних конструкцій виникають додаткові вимоги щодо влаштування димоходів для індивідуальних теплогенераторів. Димарі також можуть бути індивідуальними та колективними. Димар повинен мати вертикальний напрямок і не мати звужень, забороняється прокладання їх через житлові приміщення.

До колективного димоходу можуть приєднуватися теплогенератори одного типу (наприклад, із закритою камерою згоряння з примусовим димовидаленням), теплопродуктивність яких відрізняється не більше ніж на 30% у меншу сторону від теплогенератора з найбільшою теплопродуктивністю. До одного колективного димаря слід приєднувати не більше 8 теплогенераторів і не більше одного теплогенератора на поверх.

Викиди продуктів згоряння слід, як правило, виконувати вище за покрівлю будівлі. Допускається за узгодження з органами Держсанепіднагляду Росії здійснювати викид диму через стіну будівлі, у своїй димовідвід слід виводити межі габаритів лоджій, балконів, терас, веранд тощо.

Система вентиляції у приміщеннях із теплогенераторами повинна забезпечувати нормативну кратність повітрообміну, але не менше 1 обміну на годину.

При розміщенні теплогенератора у приміщеннях громадського призначення необхідно передбачити встановлення системи контролю загазованості з автоматичним відключенням подачі газу для теплогенератора при досягненні небезпечної концентрації газу в повітрі – понад 10 % нижньої концентраційної межі розповсюдження полум'я природного газу.

Технічне обслуговування та ремонт теплогенераторів, газопроводу, димоходу та повітроводу для забору зовнішнього повітря повинні здійснюватися спеціалізованими організаціями, що мають свою аварійно-диспетчерську службу.