ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Классификация котельных

В зависимости от характера тепловых нагрузок и назначения котельные установки принято разделять на следующие типы (5): производственные, производственно-отопительные и отопительные.

Первые, называемые также паровыми, оборудуются, только паровыми котлами и в основном предназначается для обеспечения паром технологических потребителей промпредприятий. Отпуск тепла системам отопления, вентиляции и горячего водоснабжения производится в небольших количествах, только для нужд предприятий.

Котельные второй группы (производственно-отопительные), называемые также смешанными, оборудуются паровыми и водогрейными котлами и предназначается для отпуска тепла как в виде пара промышленным предприятиям, так и в виде воды для отопительно-вентиляционных потребителей предприятий и жилищно-коммунального сектора.

В смешанных котельных мощности паровых и водогрейных котлов определяются соотношением тепловых нагрузок по теплоносителям "пар" и "горячая вода" и выбираются на основании соответствующих технико-экономических расчетов.

Как паровые, так и водогрейные котлы могут быть газомазутными или пылеугольными. Рабочее давление пара в паровых котлах обычно 1,4 МПа. В отдельных случаях, соответственно требованиям потребителей пара или по условиям выбора котлов, выпускаемых промышленностью, могут устанавливаться котлы на давление 2,4 или 4,0 МПа. Все паровые котлы - барабанные с естественной циркуляцией и экранированными топочными камерами.

Третья группа котельных (отопительные), называемых также водогрейными, оборудуется водогрейными котлами и предназначается для отпуска тепла для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных:, промышленных зданий и сооружений.

Водогрейные котельные, для которых мазут служит основным или резервным топливом, подаваемым железнодорожным транспортом в цистернах, в своем составе должны иметь вспомогательные паровые котлы небольшой паропроизведительности в основном для обеспечения паром мазутного хозяйства.

При наличии в котельных таких источников пара рекомендуется использование их для других собственных нужд котельной – деаэрации питательной воды, подогрева сырой и химочищенной воды и т.п.

 

 

Тепловые нагрузки

 

В схемах централизованного теплоснабжения промышленных комплексов и жилищно-коммунальных секторов от котельных режимы потребления отдельными предприятиями существенно влияют на выбор оборудования котельной и эффективность использования ее.

Количество и единичная мощность устанавливаемых котлов зависят от суммарных тепловых нагрузок котельной и режима отпуска тепла, что, в свою очередь, определяется режимом потребления тепла отдельными предприятиями. Режимом' теплопотребления определяется и установка резервных котлов, если без них не обеспечивается ремонт оборудования котельной. Наконец, от него зависит эффективность использования устанавливаемого оборудования, характеризуемая числом часов использования максимальной мощности котлов и себестоимостью отпускаемого тепла. Поэтому необходимо знать и учитывать влияние режимных факторов при решении схем теплоснабжения.

Расход тепла предприятиями всех отраслей промышленности характеризуется большой неравномерностью. Теплопотребление технологических процессов (а также промышленной вентиляции) неравномерно как в течение суток, так и в течение месяца и года. Примером могут служить графики, представленные на рис. 2.1.-2.4.

 

 

 

Рис 2.1. Суточный график потребления пара

нефтеперерабатывающим заводом.

 

 

 

Рис 2.2. Суточный график потребления пара

 предприятиями легкой промышленности.

 

 

 

Рис. 2.3. Годовой график потребления пара

 нефтеперерабатывающим заводом.

 

Суточная неравномерность потребления пара обусловливается спецификой технологических процессов и режимом работы предприятия. Предприятия с непрерывным технологическим процессом - нефтеперерабатывающие и химические заводы, предприятия резинотехнического и алюминиевого производства - имеют наименьшую суточную неравномерность (рис. 2.1).

Предприятия менее теплоемкие, работающие в две смены, - машиностроительные, легкой промышленности, имеют большую суточную неравномерность (рис. 2.2).

Коэффициент заполнения суточного графика предприятий с непрерывным технологическим процессом К_зс, равный отношению среднегодовой нагрузки за час к максимальной часовой нагрузке, имеет значение, равное примерно 0,9. Для двухсменных предприятий К_зс имеет значение 0,7 - 0,8, для односменных - 0,45-0,55.

В месячных графиках неравномерность проявляется еще в большей степени, так как сказывается влияние выходных и праздничных дней, организационных факторов - требований плана, плановых ремонтов и др.

Годовые графики потребления технологического пара у предприятий всех отраслей промышленности имеет большую сезонную неравномерность (рис. 2.3), обусловливаемую изменением температуры наружного воздуха в течение года, сменностью производства, плановыми ремонтами и т.п. Зависимость расхода, пара от температуры наружного воздуха определяется открытой установкой оборудования, температурой поступавшего сырья, топлива, воды и др. Коэффициент заполнения годовых графиков технологического потребления для различных предприятий колеблется в значительных пределах и составляет величину К_зг = 0,57-0,76 [7]

Теплопотребление системами отопления и вентиляции в жилищно-коммунальном секторе (рис. 2.4) имеет явно выраженный сезонный характер, так как зависит только от изменений температуры наружного воздуха и силы ветра. Тепло на отопление и вентиляцию в жилищно-коммунальном секторе расходуется только в течение отопительного сезона (начало и конец отопительного сезона при среднесуточной температуре наружного воздуха +8⁰С).

 

 

 

Рис.-2.4. Годовой график нагрузки отопительной котельной.

 

Расход тепла системами горячего водоснабжения неравномерен в течение недели, суток и особенно за каждый час, так как он зависит от бытовых условий населения жилищно-коммунального сектора. Теплопотребление систем горячего водоснабжения промпредприятий имеет лишь суточную неравномерность.

Суммарный годовой график тепловой нагрузки производственно-отопительной котельной целесообразно строить путем суммирования отопительной нагрузки с расходом тепла на технологические нужды (рис. 2.5).

 

 

Рис. 2.5. Годовой график нагрузки

производственно-отопительной котельной

 

Из рисунка 2.5 видно, что по окончании отопительного сезона тепло требуется лишь на горячее водоснабжение и технологические нужды. Их суммирование дает представление о летней нагрузке производственно-отопительной котельной и позволяет определить нужные для расчета коэффициент заполнения и число часов использования максимума потребления тепла.

После составления суточного и годового графиков нагрузки, подсчета коэффициентов их заполнения К_зс и К_зг , определения годового числа часов использования оборудования можно получить исходные величины для расчета тепловой схемы данной котельной. Расходы пара и горячей воды на технологические нужды определяются из графиков нагрузки для максимального зимнего и летнего режимов, так как все остальные расходы не выходят за пределы указанных.

Расходы тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяют, исходя из характерных режимов работы тепловых сетей, системы которых могут быть закрытыми и открытыми. Для определения расходов тепла на отопление и вентиляцию используют указания из строительных норм и правил (СН и П) (9).

Первой задачей, которую приходится решать проектировщикам котельных установок, предназначаемых для теплоснабжения комплексов промышленных предприятий с их жилым фондом, является составление исходных данных по тепловым нагрузкам котельной установки. Этот участок в проектных работах является наиболее ответственным, так как от него зависят все последующие проектные решения - принципиальная тепловая схема котельной, выбор вспомогательного оборудования и технико-экономические показатели котельной.

Практикой проектирования установлен следующий порядок обработки заявок потребителей на отпуск им тепла (7):

а) распределение теплопотребителей на группы по видам теплоносителя (пар или вода) и по их параметрам;

б) суммирование паровых нагрузок и определение максимальных часовых расходов пара по каждой группе потребителей;

в) расчет годового расхода пара по каждой группе потребителей и возврата конденсата этого пара;

г) расчет расхода тепла системами отопления, вентиляции и горячего водоснабжения предприятий в жилищно-коммунального сектора.

По полученным данным составляется сводная таблица тепловых нагрузок для четырех характерных режимов теплопотребления в течение года - трех зимних и одного летнего. Зимние режимы отличается только температурой наружного воздуха и рассчитываются для следующих значений ее:

I режим - максимально-зимний, при температуре наружного воздуха, равной расчетной для отопления (8);

II режим - средний, наиболее холодного месяца, при t _нв , равной средней за самый холодный месяц;

III режим - среднеотопительный, при t _нв, равной средней за отопительный сезон;

IV режим - летний, при отсутствии тепла на отопление и вентиляцию.

В трех зимних режимах для каждой группы потребителей указывается суммарная максимальная суточная для зимы нагрузка по пару с учетом потерь в наружных сетях.

В четвертом режиме аналогично указывается суммарная максимальная суточная нагрузка для лета.

Годовые расходы пара и процентная доля возврата конденсата для каждой группы потребителей вносится в таблицу на основании просуммированных данных потребителей.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: