Отчет по производственной практике в ЖК «БРОН»

1. Котельные агрегаты – устройства, имеющие топку для сжигания органического топлива в окислительной среде, где в результате экзотермических  химических  реакций  горения  образуются  газообразные  продукты  с высокой  температурой (топочные  газы),  теплота  от  которых  передается другому  теплоносителю (воде  или  водяному  пару),  более  удобному  для дальнейшего использования.

2. Атомные реакторы – устройства, в которых проходит цепная ядерная реакция деления тяжелых ядер трансурановых элементов под действием  нейтронов.  В  результате  ядерная  энергия  преобразуется  в  тепловую энергию теплоносителя (воды, в перспективе гелия), вводимого в активную зону атомного реактора, теплота от которого затем в атомном парогенераторе передается воде или пару.

3. Электродные котлы – устройства, в которых проходит преобразование  электрической энергии в тепловую  энергию путем разогрева нагревателя с высоким электрическим сопротивлением и последующей передачей теплоты от этого нагревателя рабочему телу.

4. Гелиоустановки – устройства, в которых солнечная (световая) энергия преобразуется в тепловую энергию инфракрасного излучения. В гелио-приемнике или солнечном коллекторе энергия Солнца трансформируется в тепловую энергию с последующей передачей теплоты рабочему телу – воде или воздуху.

5. Геотермальные  установки – устройства,  в которых проходит  пере-дача теплоты от геотермальных вод к рабочему телу, нагреваемому за счет тепловой энергии этих вод до заданных параметров.

6. Котлы-утилизаторы – устройства,  в которых используется  теплота газов, покидающих различное высокотемпературное технологическое обо-рудование (нагревательные, обжиговые и другие печи). Теплота от высоко-температурных  газов передается  другому теплоносителю (воде или пару), более удобному для дальнейшего использования.

7. Для систем теплоснабжения также используют производство тепловой  энергии  из  биомассы,  сельскохозяйственных  и  городских  отходов,  а также  устройства,  в  которых  энергия  с  низким  энергетическим  потенциа-лом преобразуется в высокопотенциальную тепловую энергию другого те-плоносителя с затратами других видов энергии, подводимых извне (напри-мер, электроэнергии в тепловых насосах).  Эффективность ТГУ определяется  совершенством  технологической схемы преобразования энергии, стоимостью исходного источника энергии, а также параметрами, которые должен иметь теплоноситель. 

Производственные  отопительные и водогрейные  котельные. 

По своему назначению котельные малой и средней  мощности делятся на следующие группы: отопительные, предназначенные для теплоснабжения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения жилых, общественных и других зданий; производственные, обеспечивающие паром и горячей водой технологические процессы промышленных предприятий; производственно-отопительные, обеспечивающие паром и горячей водой различных потребителей. В зависимости от вида вырабатываемого теплоносителя котельные делятся на водогрейные, паровые и пароводогрейные.

В общем случае котельная установка представляет собой совокупность котла (котлов) и  оборудования, включающего следующие  устройства. Подачи и сжигания топлива; очистки, химической подготовки и деаэрации  воды; теплообменные аппараты различного назначения; насосы исходной (сырой) воды, сетевые или циркуляционные – для циркуляции воды в системе теплоснабжения, подпиточные – для возмещения воды, расходуемой у потребителя и утечек в сетях, питательные  для подачи воды в паровые котлы, рециркуляционные (подмешивающие) ; баки питательные, конденсационные, баки-аккумуляторы горячей воды; дутьевые вентиляторы и воздушный тракт; дымососы, газовый тракт и дымовую трубу; устройства вентиляции; системы автоматического регулирования и безопасности сжигания топлива; тепловой щит или пульт управления.

Тепловая схема  котельной зависит от вида вырабатываемого  теплоносителя и от схемы тепловых сетей, связывающих котельную с  потребителями пара или горячей  воды, от качества исходной воды. Водяные  тепловые сети бывают двух типов: закрытые и открытые. При закрытой системе вода (или пар) отдает свою теплоту в местных системах и полностью возвращается в котельную. При открытой системе вода (или пар) частично, а в редких случаях полностью отбирается в местных установках. Схема тепловой сети определяет производительность оборудования водоподготовки, а также вместимость баков-аккумуляторов.

В качестве примера  приведена принципиальная тепловая схема водогрейной котельной  для открытой системы теплоснабжения с расчетным температурным режимом 150- 70°С. Установленный на обратной линии сетевой (циркуляционный) насос  обеспечивает поступление питательной воды в котел и далее в систему теплоснабжения. Обратная и подающая линии соединены между собой перемычками – перепускной и рециркуляционной. Через первую из них при всех режимах работы, кроме максимального зимнего, перепускается часть воды из обратной в подающую линию для поддержания заданной температуры. 
 
 
 
 
 

Принципиальная  тепловая схема водогрейной  котельной

По условиям предупреждения коррозии металла температура  воды на входе в котел при работе на газовом топливе должна быть не ниже 60 °С во избежание конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах. Так как температура обратной воды почти всегда ниже этого значения, то в котельных со стальными котлами часть горячей воды подается в обратную линию рециркуляционным насосом.

В коллектор  сетевого насоса из бака  поступает  подпиточная вода (насос, компенсирующая расход воды у потребителей). Исходная вода, подаваемая насосом, проходит через подогреватель, фильтры химводоочистки и после умягчения через второй подогреватель, где нагревается до 75- 80 °С. Далее вода поступает в колонку вакуумного деаэратора. Вакуум в деаэраторе поддерживается за счет отсасывания из колонки деаэратора паровоздушной смеси с помощью водоструйного эжектора. Рабочей жидкостью эжектора служит вода, подаваемая насосом  из бака эжекторной установки. Пароводяная смесь, удаляемая из деаэраторной головки, проходит через теплообменник – охладитель выпара. В этом теплообменнике происходит конденсация паров воды, и конденсат стекает обратно в колонку деаэратора. Деаэрированная вода самотеком поступает к подпиточному насосу, который подает ее во всасывающий коллектор сетевых насосов или в бак подпиточной воды.

Подогрев в  теплообменниках  химически очищенной  и исходной воды осуществляется водой, поступающей из котлов. Во многих случаях насос, установленный на этом трубопроводе (показан штриховой линией), используется также и в качестве рециркуляционного.

Если отопительная котельная оборудована паровыми котлами, то горячую воду для системы  теплоснабжения получают в поверхностных  пароводяных подогревателях. Пароводяные  водоподогреватели чаще всего бывают отдельно стоящие, но в некоторых случаях применяются подогреватели, включенные в циркуляционный контур котла, а также надстроенные над котлами или встроенные в котлы.

Показана принципиальная тепловая схема производственно-отопительной котельной с паровыми котлами, снабжающими  паром и горячей водой закрытые двухтрубные водяные и паровые системы теплоснабжения. Для приготовления питательной воды котлов и подпиточной воды тепловой сети предусмотрен один деаэратор. Схема предусматривает нагрев исходной и химически очищенной воды в пароводяных подогревателях. Продувочная вода от всех котлов поступает в сепаратор пара непрерывной продувки, в котором поддерживается такое же давление, как и в деаэраторе. Пар из сепаратора отводится в паровое пространство деаэратора, а горячая вода поступает в водоводяной подогреватель для предварительного нагрева исходной воды. Далее продувочная вода сбрасывается в канализацию или поступает в бак подпиточной воды.

Конденсат паровой  сети, возвращенный от потребителей, подается насосом из конденсатного бака в  деаэратор. В деаэратор поступает  химически очищенная вода и конденсат пароводяного подогревателя химически очищенной воды. Сетевая вода подогревается последовательно в охладителе конденсата пароводяного подогревателя и в пароводяном подогревателе.

Во многих случаях  в паровых котельных для приготовления  горячей воды устанавливают и  водогрейные котлы, которые полностью  обеспечивают потребность в горячей воде или являются пиковыми. Котлы устанавливают за пароводяным подогревателем по ходу воды в качестве второй ступени подогрева. Если пароводогрейная котельная обслуживает открытые водяные сети, тепловой схемой предусматривается установка двух деаэраторов – для питательной и подпиточной воды. Для выравнивания режима приготовления горячей воды, а также для ограничения и выравнивания давления в системах горячего и холодного водоснабжения в отопительных котельных предусматривают установку баков-аккумуляторов. 
 
 

Принципиальная  тепловая схема паровой котельной  при закрытых сетях.

Тягодутьевые  установки по схеме применения бывают: общие – для всех котлов котельной; групповые – для отдельных  групп котлов; индивидуальные – для отдельных котлов. Общие и групповые установки должны иметь два дымососа и два дутьевых вентилятора. Индивидуальные установки по условиям регулирования их работы при изменении производительности котла являются наиболее желательными.

Расчет  тепловых схем котельных

Мощности, требующиеся  потребителям, определяют по их заявкам  или подсчитывают. Количество теплоты, расходуемое на собственные нужды и покрытие потерь в котельной и тепловых сетях, приходится предварительно принимать с последующей проверкой.

Расчет тепловой схемы позволяет определить суммарную  теплопроизводительность котельной при нескольких режимах её работы. По известным суммарным расходам пара и горячей воды производится выбор типа, количества и производительности котельных агрегатов.

Единичная номинальная  мощность Q_ном или паропроизводительность P_ном , а также число котельных агрегатов N выбирается по расчетной мощности Q_K или паропроизводительности D_K , определяемой для максимального зимнего режима. Тогда количество котлов, устанавливаемых в котельной, определяется по формуле

N=Q_K/Q_ном=D_K/D_ном,

а затем округляется  в большую сторону.

Резервные котельные  агрегаты не устанавливаются.  При  этом выбор числа котельных агрегатов должен быть выполнен таким образом, что при выходе из строя котла наибольшей мощности в котельных первой категории оставшиеся в работе котлы могли обеспечить отпуск теплоты потребителям первой категории на следующие нужды: технологическое теплоснабжение и системы вентиляции в количестве, определяемом минимальными допустимыми нагрузками; отопление и горячее водоснабжение в количестве, обусловленном режимом наиболее холодного месяца. Максимальное количество котлов определяется на основании технико-экономического расчета, однако практика проектирования показала, что при строительстве новых котельных устанавливать более четырех котлов не рекомендуется, а при реконструкции или расширении котельной число котлов может быть большим.

Методы  выбора основного  и вспомогательного оборудования котельных

Вспомогательное оборудование котельной ( электрофильтры, воздухоподогреватели, дымовые трубы) расположено над котлами, которые образуют три отдельно стоящие башни, контрастирующие с предельно простым объемом машинного зала.

 Вспомогательное  оборудование котельной должно  быть спроектировано по таким  технологическим схемам, которые  дают возможность автоматизировать управление.

 Разметка  фундамента мельницы. К вспомогательному  оборудованию котельной относится оборудование пылеприготовительной и тяго-дутьевой установок. Наиболее сложен и трудоемок монтаж шаровой мельницы и дымососа; поэтому ниже рассмотрены способы монтажа этих механизмов.

 При автоматизации  вспомогательного оборудования  котельных с паровыми котлами  предусматривается автоматическое  регулирование давления пара  в деаэраторе, уровня деаэрированной воды, температуры прямой сетевой воды, подпитки системы теплоснабжения, давления редуцированного пара.

 Внешние поверхности  котла и вспомогательного оборудования  котельной должны иметь тепловую  изоляцию.

 Изоляция  на сборочно-укрупнительной площадке  вспомогательного оборудования котельной, пылегазовоздухопроводов и прочего вспомогательного оборудования должна выполняться после испытания этих узлов на герметичность.

 Внешние поверхности  котельного агрегата и вспомогательного  оборудования котельной должны быть изолированы так, чтобы температура внешних поверхностей топки, котла, перегревателя, экономайзера и воздухоподогревателя не превышала 70 С при температуре окружающего воздуха 35 С, а температура газовоздухопроводов и трубопроводов не превышала 50 С при температуре окружающего воздуха 25 С.