Назначение и функции технологического оборудования

Паровой котёл – это устройство для выработки пара с давлением выше атмосферного за счёт теплоты от сжигания топлива.

Вертикально-водотрубный котёл ДКВР-20/13 предназначен для выработки насыщенного и перегретого пара с температурой 250°С. Паропроизводительность котла – 20т/ч, при рабочем давлении пара 13кгс/см².

Основными элементами котла являются два барабана: верхний короткий и нижний, а также экранированная топочная камера.

У котлов ДКВР-20/13 топка делится на две части: собственно топку и камеру догорания, отделённую от топки задним экраном котла. Горячие газы омывают кипятильные трубы котла прямым током по всей ширине пучка без перегородок. При наличии пароперегревателя часть этих труб не устанавливается. Пароперегреватель состоит их двух пакетов, расположенных с двух сторон котла. Перегретый пар отводится из обоих пакетов в сборный коллектор. Питательная вода подаётся в верхний барабан.

Предохранительные клапаны, главный паровой вентиль или задвижка, вентили для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды (обдувку) располагаются на верхней образующей верхнего барабана.

Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане устанавливаются два указателя уровня.

Для отбора импульсов уровня воды на автоматику на переднем днище верхнего барабана установлено два штуцера.

Процесс получения пара протекает в следующем порядке. Центробежными насосами питательная вода непрерывно подается в барабан котла. Ее давление выше чем давления вырабатываемого пара. Прежде чем попасть в барабан котла, питательная вода проходит через экономайзер, подогреваясь до температуры примерно на 40 °С ниже, чем температура насыщенного пара в котле. Барабан котла служит распределителем котловой воды и сборником образующего пара. С помощью опускных труб вода из барабана поступает в нижние коллекторы (сборники или распределители), к которым присоединяются трубы экранов, вертикально установленные по внутренним стенкам топочной камеры. Другим концом экранные трубы присоединяются к барабану котла. Экранные трубы представляют поверхность нагрева котла и предназначены для получения пара, кроме того, они защищают стенки топочной камеры от температуры. В результате радиационного (лучевого) нагрева экранных труб находящаяся в них вода закипает, образовавшиеся пузырьки пара стремятся вверх, увлекая за собой еще не вскипевшую воду. По направлению к барабану котла в трубах экрана образуется поток пароводяной смеси. В верхнем барабане котла происходит разделение пароводяной смеси на пар и воду.

 

Продукты сгорания сначала охлаждаются в топочной камере котла, отдавая тепло радиационным способом экранным трубам, затем охлаждаются за счет конвекции, проходя через экономайзер. Дымовые газы (продукты сгорания) из топки отсасываются дымососом и выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Для обеспечения нормального режима горения топлива в топку вентилятором подается воздух.

В топку котла подаются топливо (газ или мазут) и воздух. В барабан котла подается питательная вода, а отбирается водяной насыщенный пар. Регулирование процессов горения и питания паровых котлов сводится к управлению подачей топлива, воздуха, тяги и питательной воды.

Подача воды в барабан котла регулируется таким образом, чтобы поддерживать средний уровень воды в барабане. В этом случае парообразование получается максимальным, что повышает производительность котла.

Котёл ПТВМ-100 – пиковый теплофикационный водогрейный газомазутный, предназначен для получения горячей воды заданных параметров (до 115ºС). Применяется для теплоснабжения систем отопления. Теплопроизводительность котла 100Гкал/ч.

Котёл имеют башенную компоновку: над вертикальной топочной камерой прямоугольной формы располагается конвективная поверхность нагрева.

Котёл ПТВМ-100 оборудован шестнадцатью газомазутными горелками. Каждая горелка снабжена индивидуальным дутьевым вентилятором.

Для очистки конвективной части котлов ПТВМ-100 предусматривается обмывка ее сетевой водой при помощи специальных сопел форсуночного типа.

 

Расход воды зависит от режима работы котла: в зимний период применяется 4-х ходовая схема циркуляции воды, в летний период — двухходовая (пиковая). При 4-х ходовой схеме вода из теплосети подводится в один нижний коллектор и последовательно проходит через все элементы поверхности нагрева котла, совершая подъеёно-опускные движения, после чего через нижний коллектор отводится в тепловую сеть.

При двухходовом режиме вода поступает одновременно в два нижних коллектора и, нагреваясь, удаляется в тепловую сеть. При этом пропускается почти в два раза больше воды, т.к. она поступает в котёл с более высокой температурой: 110°С вместо 70°С.

Продукты сгорания (в виде топочных газов) отсасываются дымососом.

Газо-мазутный водогрейный котел типа КВГМ-100 производительностью 100 Гкал/час, предназначен для выработки горячей воды в целях покрытия пиков тепловых нагрузок и в качестве основного источника теплоснабжения в отопительных котельных.

Котёл - прямоточный, П-образной компоновки, рассчитан для подогрева воды до 115°С. Топочная камера котла полностью экранирована трубами. Конвективные поверхности нагрева котла расположены в опускном газоходе, образованном боковыми, промежуточным и задним экранами. Они выполнены в виде пакетов.

Для распыления мазута, подаваемого в топку, используется пар.

Водоподготовка для котельной это комплекс мер направленных на приведение качества воды в соответствие нормам, предусматривающим ее использование в работе котлов, водонагревателей, теплообменников, запорной арматуры и другого котельного оборудования. Подготовка воды в котельной проводится для обеспечения высокого КПД оборудования, сохранения пропускной способности трубопроводов, защиты дорогостоящих элементов от преждевременного выхода из строя.

 

Качество воды, используемой в котельной определяется требованиями ПБ 10-574-03 и критериями, предъявляемыми к питательной воде котлов их производителем. Данные критерии указываются в паспорте и инструкции по эксплуатации на котел. Подготовка воды для котельной, как правило осуществляется в несколько этапов; для каждой задачи ставится своя установка водоочистки. Таким образом обеспечивается последовательное удаление из воды загрязняющих элементов и соединений. Процесс водоподготовки для котельной должен быть непрерывным, так как питательная воды подается на котлы без перерывов. Для решения этой задачи используются установки умягчения воды непрерывного действия или ставится несколько параллельно работающих фильтров. Качество исходной и подготовленной воды в котельной определяется химическим анализом. Водоподготовка для котельной включает в себя следующие этапы:

Механическая очистка воды: первая стадия водоподготовки для котельной. При прохождении фильтров механической очистки из воды удаляются механические твердые соединения, такие как песок, ржавчина, окалина, ил и другие. Обезжелезивание воды является очень важным элементом водоподготовки для котельной. Удаление из воды двухвалентного железа необходимо для предотвращения накопления отложений ржавчины на поверхности трубопроводов и нагревательных элементов. Появление таких отложений может привести к снижению КПД, появлению механического осадка в виде ржавчины, быстрому выходу из строя оборудования, снижению пропускной способности трубопровода. Наиболее широкое применение в настоящее время получили установки обезжелезивания воды, работающие на принципе каталитического окисления железа. Для этих целей используются фильтры с засыпкой, которая окисляет железо и одновременно задерживает окислившееся железо (осадок). Осадок вымывается из фильтров при обратной промывке.

 

Умягчение воды является основной задачей в процессе водоподготовки для котельной. В процессе умягчения воды из нее удаляются соли жесткости, которые могут стать причиной образования накипи на трубах и нагревательных элементах. В связи с высокими требованиями к питательной воде котлов, зачастую, умягчение производится в 2 ступени. Это делается для получения уровня жесткости близкого к нулю.

Дозирование щелочи при водоподговке в котельной производится для того, чтобы уровень pH в воде гарантированно достиг необходимого значения 8,5-9,5. В качестве щелочи используется гидроксид натрия. Реагент заливается в специальную емкость и оттуда впрыскивается в подпиточную воду дозирующим насосом. Для корректной работы дозирующего насоса к нему присоединяется импульсный водосчетчик, посылающий импульсы через заданный объем воды.

Наличие кислорода в греющей паровой системе приводит к коррозии котлов, тепловых сетей, снижает эффективность переноса тепла с паром.

Деаэрацией называется процесс удаления из воды растворённых в ней газов. Кислород и углекислый газ, растворённые в воде, вызывают коррозию питательных трубопроводов, поверхностей нагрева, арматуры, вследствие чего оборудование выходит из строя.

Деаэраторы атмосферного давления предназначены для удаления коррозионно-агрессивных газов (кислорода и свободной углекислоты) из питательной воды паровых котлов и подпиточной воды систем теплоснобжения.

В состав деаэратора входят: деаэрационная колонка, деаэраторный бак, охладитель выпара, комбинированное предохранительное устройство для защиты от аварийного повышения давления и уровня.

 

После умягчения вода насосами подаётся по трубопроводу в верхнюю часть деаэраторной колонки на распределительную тарелку, с которой отдельными равномерными струйками она распределяется по всему сечению деаэраторной колонки и стекает вниз последовательно через ряд расположенных одна под другой промежуточных тарелок с мелкими отверстиями.

Пар для подогрева воды вводится в деаэратор по трубе через парораспределитель снизу под водяную завесу, образующуюся при стекании воды с тарелки на тарелку, и, расходясь по всему сечению колонки, поднимается вверх навстречу питательной воде, нагревая её до температуры кипения 104…106°С. При этой температуре воздух выделяется из воды и вместе с остатком несконденсировавшегося пара уходит через вестовую трубу, расположенную в верхней части деаэрационной головки, непосредственно в атмосферу или в охладитель пара. Освобождённая от газов и подогретая вода выливается в бак деаэратора, откуда подаётся для питания котлов.

Газорегуляторные пункты служат для дополнительной очистки газа от механических примесей, снижения давления газа после газораспределительной станции и поддержании его на заданном значении с последующей бесперебойной и безаварийной подачей потребителям. В зависимости от избыточного давления газа на входе газорегуляторные пункты могут быть среднего (до 0,3 МПа) и высокого давления (0,3-1,2МПа

Мазутное хозяйство - комплекс устройств, обеспечивающих приемку, хранение и подачу необходимого количества мазута в котельную и подготовку его для сжигания в топках котлов.

Оно состоит из сооружений, включающих приемосливные устройства, мазутохранилища, мазутонасосную станцию, установки для ввода жидких присадок, мазутопроводы в пределах тепловой станции (котельной).

 

Мазут может быть основным топливом, резервным (в зимние месяцы), аварийным, позволяющим быстро перевести котлы с одного вида топлива на другой, топливом для подсвечивания при растопке. Для разогрева и слива из цистерн могут применяться как сливные эстакады с разогревом мазута "открытым" паром или горячим мазутом, так и закрытые сливные устройства — тепляки.

Температуpa мазута в приемных емкостях и резервуарах мазутохранилища выше 90°С не допускается, т.к. при более высокой температуре вода в мазуте вскипает (при 100°С), образуется водомазутная пена, происходит интенсивное отстаивание воды, увеличиваются потери от испарения легких функций. Мазут в резервуарах мазутного хозяйства разогревают циркуляционным способом по спеиально выделенному контуру.

В магистральных мазутопроводах котельной и отводах к каждому котлу должна быть обеспечена циркуляция мазута. Для этого предусматривают трубопровод рециркуляции мазута из котельной в мазутное хозяйство.

Существует непрерывный (путевой) обогрев мазутопроводов по всей их длине. Обогрев называется наружным, если под мазутопроводом проложены

один или несколько трубопроводов небольшого диаметра, по которым циркулирует греющий агент (пар, горячая вода и т.п.).