Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Теплогенераторы для автономного (децентрализованного) теплоснабжения
Низкопотенциальный теплоноситель для целей местного и децентрализованного теплоснабжения вырабатывается в получивших наибольшее распространение на сегодняшний день чугунных и стальных теплогенераторах. Чугунные водогрейные котлы (теплогенераторы) имеют небольшую тепловую мощность и применяются в системах водяного отопления отдельных жилых и общественных зданий. Они предназначены для подогрева воды до температуры 115°С при давлении р< 0, 7 МПа. Чугунные котлы можно использовать также в качестве паровых с давлением пара р< 0, 17 МПа, при этом их оборудуют паросборниками. Чугунные котлы характеризуются недостаточной эксплуатационной надежностью, выходят из строя в результате появления трещин в стенках секций, обращенных в топку. Трещины возникают из-за неравномерности теплообмена в отдельных элементах секции, в результате чего происходит перегрев секции (особенно надтопочной части) и появляются термические напряжения, превышающие прочность чугуна; вследствие работы котлов в форсированном режиме, превышающем допустимые пределы (особенно котлов на жидком и газообразном топливе); в результате отливки секций с различной толщиной стенок, наличия раковин в стенках и оставшейся в каналах формовочной земли при изготовлении котлов. Стальные сварные котлы выходят из строя в результате коррозии хвостовой поверхности нагрева со стороны дымовых газов. Коррозийная активность дымовых газов определяется наличием в них водяных паров, содержащих кислород и углекислоту, и серного ангидрида. При активном взаимодействии этих веществ на металл при конденсации водяных паров на отдельных элементах котла, имеющих температуру ниже температуры точки росы, образуется серная кислота H2SO4. Чтобы предотвратить коррозию котла, необходимо обеспечивать такой режим работы, при котором исключалась бы конденсация водяных паров из дымовых газов, т. е. не допускать снижения температуры стенок котла ниже температуры конденсации (точки росы) водяных паров из дымовых газов. Но, как известно, режим работы водогрейных котлов определяется отопительным температурным графиком, согласно которому температура воды, поступающей в котел в течение значительной части отопительного периода (как в начале, так и в конце), не превышает примерно 50°С. Во избежание конденсации водяных паров из дымовых газов необходимо, чтобы котлы работали по повышенному графику, т. е. нужно повысить температуру воды в обратной магистрали путем подачи воды из подающей магистрали с более высокой температурой. Для снижения температуры воды в подающей магистрали, соответствующей отопительному графику, подмешивают воду из обратной. Чугунные котлы собирают из отдельных секций. Такая конструкция позволяет подбирать требуемую поверхность нагрева котла, а также производить замену отдельных секций в случае их повреждения. В отличие от стальных, чугунные котлы меньше подвергаются коррозии, имеют небольшие габариты и могут компоноваться как с внутренними, так и с выносными топками. В котлах с внутренними топками топочные устройства размещают внутри поверхности нагрева (между секциями). Эти котлы предназначены для сжигания высокосортных топлив (каменных углей и антрацита). В котлах с выносными топками топочные устройства располагают вне поверхности нагрева, что позволяет достаточно эффективно сжигать низкосортные виды топлива с большим выходом летучих (торф и древесные отходы). При необходимости в чугунных котлах (при соответствующей небольшой переделке топки) можно сжигать газообразное и жидкое топливо; при этом несколько изменяются тепловая мощность и КПД котла. Существует большое разнообразие конструкций чугунных котлов в зависимости от формы, размера, числа и расположения секций. По конструктивному оформлению котлы можно разбить на две группы: малометражные
с очень малой тепловой мощностью (в среднем 20-60 кВт), предназначенные для квартирного отопления, и котлы шатрового типа, более мощные (0, 5-1, 1 МВт), устанавливаемые во встроенных и отдельно стоящих котельных. К малометражным относятся котлы ВНИИсто-Мч, КЧММ-2, КЧМ-2. Котел КЧМ-2 (см. рис. 4.7) состоит из передней, средних и задней секций и оборудован охлаждаемой колосниковой решеткой, воздух под которую подается с двух сторон через отверстия, расположенные в нижней части кожуха по длине котла. В котле имеется конвективный газоход, образуемый горизонтальными трубами средних и задней секций, имеющих стыкующиеся ребра. Котел КЧМ-2 работает на естественной тяге, обеспечивая нагрев воды до 95°С при давлении в системе отопления не более 0, 2 МПа. При этом тепловая мощность его (при работе на антраците) в зависимости от площади поверхности нагрева колеблется от 20 до 52 кВт. В настоящее время выпускаются котлы марки КЧМ-5 на газовом топливе (тепловая мощность 27-96 кВт) и КЧМ-5 на жидком топливе (50-100 кВт). Рисунок 4.7. Котел КЧМ-2 1, 4, 5 - передняя, средняя и задняя секции; 2, 6- отводы для соединения с системой отопления; 3 - патрубок для соединения котла с трубой; 7 - тепловая изоляция; 8 - колосниковая решетка; 9 - ящики для золы Чугунные котлы шатрового типа предназначены для теплоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Вода в них нагревается до температуры 115°С при давлении р< 0, 7 МПа. Согласно ГОСТ 10617-83 [151], чугунные котлы в зависимости от вида сжигаемого топлива и степени механизации топочного процесса делятся на три группы: - котлы с ручными топками для сжигания антрацита, каменных и бу - котлы с механическими и полумеханическими топками для каменных - автоматизированные котлы для газообразного и жидкого топлива. К первой группе - с топками на твердом топливе и ручным обслуживанием относятся чугунные котлы типа «Универсал», «Энергия», «Тула», «Минск», «Братск», «Урал» и др.
Котел «Универсал». Котел имеет внутреннюю топку для сжигания твердого топлива и состоит из двух пакетов, собираемых из отдельных секций, соединенных между собой. Пакеты устанавливают на кирпичные стенки в два ряда по ширине котла. Котлы типа «Универсал» различаются, в основном, конфигурацией, площадью колосниковой решетки и площадью поверхности секций. Тепловая мощность котлов этого типа в среднем составляет 0, 2-0, 7 МВт. Котел одной из последних модификаций «Универсал-бМ» (рис. 4.8) собран из крайних и средних секций. Для улучшения условий циркуляции воды в нем сделан более плавный вылет топочной части секций и увеличена его прочность. Кроме того, расширена колосниковая решетка до 1030 мм, а колосники в топке установлены вдоль оси, т. е. продольно. Такие котлы оборудуются также и механической топкой (с шурующей планкой). Котлы «Универсал-бМ» могут быть как водогрейными, так и паровыми, т. е. снабжены барабаном-паросборником. Модификацией котла «Универсал» является котел марки КВА-0, 25Гн «У-5м», имеющий тепловую мощность 0, 25 МВт. Котлы типа КЧВа-0, 25 Гн («Универсал-5М»). Чугунные водогрейные котлы, выпускаемые Борисоглебским котельно-механическим заводом, работают на природном газе низкого давления. Технические характеристики таких котлов приведены в табл. 4.23. Таблица 4.23 Технические характеристики котлов КЧВа-0, 25ГН (Универсал-5М)
Котлы типа КЧГ-16 («Хопер»). Борисоглебским котельно-механическим заводом выпускаются также отопительные водогрейные котлы из чугуна, они работают на газовом топливе, оснащены блоком регулирования газа РГУ2-М1 и имеют технические характеристики, приведенные в табл. 4.24. Таблица 4.24 Технические характеристики котлов «Хопер» КЧГ-16
Котлы типа «Энергия». Тепловая мощность этих котлов достигает 800 кВт и более. Конструктивно они выполняются в виде шатра с двусторонним отводом газов. Чугунный водогрейный котел «Энергия-3» (см. рис. 4.9) состоит из средних и крайних секций одного типа, соединенных между собой. Крайние секции устанавливают в повернутом на 180° положении. Вода в котел поступает через нижний патрубок, поднимается вверх по внутренним каналам секции, нагревается и выходит из котла через верхний патрубок.
Рисунок 4.9. Чугунный котел «Энергия-3» с топкой для антрацита В отличие от котлов типа «Универсал», котлы «Энергия-3» снаружи обмуровываются обыкновенным кирпичом, а топка и верхнее перекрытие -огнеупорным кирпичом. На базе котла «Энергия-6» был создан котел, выпускаемый под маркой «Минск-1». Котлы типа «Минск». Состоят из секций, выполненных из двух труб, соединяющихся у ниппельных головок (см. рис. 4.10). Движение воды прямоточное, а продукты сгорания движутся по многоходовой схеме, включающей подъемный, опускной, сборный и продольный газоходы. Котел может работать на твердом, жидком и газообразном топливе. Мощность котла при сжигании каменных углей (в зависимости от типоразмера) составляет 0, 27-0, 51, при работе на антраците - 0, 54-1, 03 МВт.
Рисунок 4.10. Чугунный котел «Минск-1»: 1 - колосниковая решетка; 2 - секция; 3 - газоход; 4 - крышка лючка; 5 - перегородки для создания многоходового движения газов Котлы типа «Братск». Предназначены для работы как на твердом (см. рис. 4.11), так и на жидком и газообразном топливе. Для работы на твердом топливе котел оборудован топкой с простой колосниковой решеткой с плиточными колосниками или механической топкой с шурующей планкой. Для работы на газе и мазуте котел оборудуют соответствующими горелочными устройствами. Поверхность нагрева котла состоит из двух пакетов чугунных секций, образующих ее конвективную часть, и топочного экрана, выполненного из прокатно-сварных стальных секций - радиационной части. Чугунные секции стянуты болтами с шайбами. Очистка наружных поверхностей котла производится без остановки его работы обдувкой сжатым воздухом. Вода в котле, нагреваемая до 115°С, движется тремя параллельными потоками; один проходит по стальным секциям, а два других - по пакетам чугунных секций. Движение газов может осуществляться по одно- и двухходовой схеме. Разработаны четыре варианта компоновки конвективной поверхности нагрева. Номинальная мощность котла «Братск» при работе на каменном угле с топкой ручного обслуживания составляет 0, 72 МВт при КПД примерно 75%; при сжигании топлива в механической топке (с шурующей планкой) - 1 МВт и более при КПД 81-87%.
Рисунок 4.11. Котел типа «Братск» Котлы типа «Тула». Образованы из однотипных секций, собираемых в два пакета с помощью конических ниппелей и стяжных болтов, проходящих через отверстия в ниппелях (см. рис. 4.12). Пакеты устанавливают на кирпичные стенки топки и соединяют между собой с помощью отводов и тройников. Топка оборудована колосниковой решеткой. С обеих сторон котла (вдоль оси) расположены газоходы, соединяемые с боровом. Котел изготавливается трех типоразмеров с числом секций 18; 26; 34 и мощностью при работе на твердом топливе 0, 33-0, 62 МВт. Для сжигания газового топлива создано несколько конструкций специализированных котлов Газ-900, «Факел» и др.
Рисунок 4.12. Чугунный котел «Тула-3»: 1 - колосниковая решетка; 2 - секция; 3 - сборный газоход; 4 - лючки для чистки Котлы Газ-900. Котел имеет два вида секций эллипсообразной формы (средние и крайние) и предназначен для работы на газе при искусственной тяге. В зависимости от типоразмера тепловая мощность котла составляет 0, 78-1, 3 МВт. Котлы «Факел». Эти котлы предназначены для работы на газе и мазуте; собираются из 20 секций (при работе на газе) и 25 секций (при работе на жидком топливе). Тепловая мощность котла при работе на газе - 1 МВт, на жидком топливе - 0, 73 МВт. Работа котла полностью автоматизирована. Котлы «Урал». Выпускаются трех типоразмеров; их тепловая мощность: «Урал-0, 68 Гс»- 0, 68 МВт; «Урал-0, 5 Гс» - 0, 50 МВт; «Урал-0, 32 Гс» - 0, 32 МВт. Основные технические данные чугунных котлов, работающих на каменном угле, приведены в табл. 4.25. Присоединение чугунных котлов к системе теплоснабжения, а также установка требуемой арматуры должны обеспечивать безопасность и надежность эксплуатации. Таблица 4.25 Основные технические данные чугунных котлов
Стальные водогрейные котлы (теплогенераторы) малой тепловой мощности широко применяют для децентрализованного и местного теплоснабжения городов и населенных пунктов. Существует большое разнообразие стальных водогрейных котлов как отечественного производства, так и зарубежных фирм. Кроме уже упоминавшихся котлоагрегатов марки КВ-ГМ малой тепловой мощности, отечественной промышленностью выпускаются котлы марки КСВа-2, 5Гс; КСВа-1Гн; КСВа-0, 63Гн; КСВа-0, 5 ЭЭ; КСВ-0.25РТ; КВ-ЗООЛ (Г/Ж); «ЕЛГА» 0, 25Гн и др. [35]. При местном теплоснабжении теплогенераторами являются котлы и котлы-плиты, работающие на всех видах топлива органического происхождения (твердом, жидком и газообразном); автономные калориферные установки воздушного отопления, работающие на газообразном топливе; элек-
трокалориферы, электроизлучатели и электрорадиаторы, а также печи и плиты со встроенными змеевиками для горячего водоснабжения. Теплогенераторы устанавливают, как правило, в смежных с отапливаемыми помещениях или непосредственно в отапливаемых. По режиму работы теплогенераторы бывают периодического действия (печи, плиты) и непрерывного. Тепловой режим в помещениях с источниками отопления периодического действия характеризуется изменением температуры по часам суток. Источники непрерывного действия без автоматического регулирования работы требуют постоянного обслуживания. В табл. 4.26 приведены технические характеристики промышленных стальных водогрейных котлов барабанного типа КСВа и КСВ, выпускаемых Борисоглебским котельно-механическим заводом (Воронежская обл.). Котлы КСВа комплектуются газовыми горелками, изготавливаемыми на этом же заводе, и автоматикой на микропроцессорах. Эти котлы не требуют при монтаже капитальных затрат на устройство фундаментов. Котлы КСВа-0, 63 по заявке заказчика могут комплектоваться газовыми, жидкотоплив-ными или универсальными горелками. Котлы КСВ-0, 25 Рт работают на каменном или буром угле и имеют ручную топку. Большее значение коэффициента полезного действия эти котлы имеют при работе на каменном угле. Таблица 4.26 Технические характеристики котлов марки КСВа и КСВ
Котел КВа-0, 16 Гн. Котел выпускается АО «РУМО» (Нижний Новгород). Этот автоматизированный водогрейный котлоагрегат КВа-0, 16 Гн, работающий на природном газе низкого давления, предназначен для нагрева воды, используемой в системах отопления, горячего водоснабжения и вентиляции. В состав котлоагрегата входит собственно водогрейный котел с утилизатором теплоты, блочная автоматизированная газовая горелка с системой автоматики, обеспечивающей регулирование, управление, контроль параметров и противоаварийные защиты. Он оснащен автономной водопроводной системой с запорной арматурой и предохранительными клапанами. Котлоагрегат имеет улучшенные экологические характеристики: значительно снижено содержание оксидов азота в продуктах сгорания по сравнению с нормативными требованиями, наличие оксида углерода практически близко к нулю. Технические характеристики котлов КВа-0, 16 Гн приведены в табл. 4.28. Таблица 4.28 Технические характеристики котла КВа-0, 16 Гн
Котел «Флагман». Автоматизированный газовый котел «Флагман» имеет два встроенных теплообменника из серебряных труб, один из которых может подключаться к системе отопления, другой - к системе горячего водоснабжения. Оба теплообменника могут работать на совместную нагрузку. Вода в корпус котла заливается всего один раз, в дальнейшем специальная водоподготовка для работы котла не требуется. Котел снабжается газовой горелкой «Гейзер-1/2» типа ГГБ-0, 17/0, 35 Гн низкого (бытового) давления газа. Горелка оснащена автоматикой фирмы «Krom-Schroder» (Германия). Котел выпускается АООТ «Нижегородский машиностроительный завод». Технические характеристики котла «Флагман» приведены в табл. 4.29. I Таблица 4.29 Технические характеристики котлов марки «Флагман»
Котел ВК-32. Стальной водогрейный автоматизированный газовый котел, выпускаемый АООТ «Нижегородский машиностроительный завод», предназначен для отопления и горячего водоснабжения жилых, производственных и других помещений. Используется как в стационарных, так и в передвижных автоматизированных источниках теплоснабжения. Котел ВК-32 - водотрубно-газотрубного типа. По желанию заказчика он может быть снабжен конденсационным теплоутилизатором. Источником теплоты является горелочный автоматизированный блок, в состав которого входят газовая горелка и комплект автоматики. С помощью автоматики поддерживаются заданные значения выходных параметров котла и производится отключение горелки в случае аварии. Технические характеристики котлов ВК-32 приведены в табл. 4.30. Таблица 4.30 Технические характеристики котлов марки ВК-32
-3613 На сегодняшний день на российском рынке представлены котлы многих зарубежных фирм, особенно дальнего зарубежья. Ниже приведен обзор имеющихся технических данных по некоторым из них. Котлы серии Кв (ООО «Завод КОНОРД», г. Ростов-на-Дону) представляют собой жаротрубный котел барабанного типа, с проходной топкой, с двумя реверсивными камерами (трехходовая схема) с горизонтально расположенной камерой сгорания цилиндрической формы и концентрическим (вокруг нее) расположением дымогарных труб. Такое расположение труб обеспечивает: равномерный нагрев поверхности корпуса котла, низкое напряжение в сварной металлоконструкции, отсутствие холодного водяного зумпфа. Котел имеет тепло- и шумоизоляцию, а обшивка корпуса выполнена из нержавеющей стали или с термостойким лакокрасочным покрытием. В настоящее время ассортимент котлов включает в себя 4 позиции: 0, 25 МВт; 0, 4 МВт; 0, 5 МВт и 1 МВт. Продукция полностью отвечает как требованиям рынка, так и требованиям безопасности и надежности, предъявляемым Госстандартом и Госгортехнадзором Российской Федерации. Основными достоинствами котлов средней мощности являются: - стабильная работа котлов как на природном газе, так и на жидком то - наличие автоматики, позволяющей контролировать и управлять все - простота в монтаже и возможность установки без фундамента или в - предпродажная проверка, настройка котлов и горелок специалистами Дополнительным преимуществом является то, что котлы средней мощности могут работать как на отечественных горелках, так и на импортных («Weishaupt», Германия) и др. Котлы KONORD. Завод предлагает также серию газовых бытовых отопительных котлов KONORD. Серийное производство первых моделей котлов KONORD 12, предназначенных для отопления и горячего водоснабжения домов площадью до 120 м2, было освоено в мае 2002 г. Сегодня котлы KONORD прочно заняли свое место на рынке и пользуются спросом во многих регионах России. За первый год производства было реализовано более 25 000 котлов KONORD 12. Успех первенца послужил основой создания более мощных моделей KONORD 20 и KONORD 25, предназначенных для установки в дома площадью до 200 м2 и 250 м2. Первая серийная партия этих котлов выпущена в июне 2003 г. Возможна комплектация котлов автоматикой Honneywell - США, SIT -Италия, АРБАТ - Россия. КПД котлов - не менее 90%. Они работают при низком давлении газа от 0, 4 кПа. Гарантийный срок работы котлов - 3 года. Котлы «Дон». За более чем 25-летнюю историю своего существования котлы ДОН завода «Конорд» зарекомендовали себя как традиционно надежное отопительное оборудование. Котлы «Дон» имеют следующие характеристики: - работа на газовом и твердом топливе; - независимость от наличия электроэнергии (котлы «Дон» энергонеза - котлы «Дон» оснащены простой и надежной автоматикой; - выпускается 13 моделей универсальных котлов, предназначенных Изделия фирмы «ACV» (Бельгия) Аппарат для отопления и горячего водоснабжения «Heat Master». Аппарат представляет собой корпус, оборудованный встроенным бойлером в виде волнистого массивного теплообменника из легированной стали 1. Поверхность теплообменника омывается нагреваемой водой. Конструкция аппарата позволяет исключить непосредственный контакт резервуара с водой и пламенем или дымом за счет создания особой буферной зоны. При этом не возникает перегрева стенок резервуара и существенно снижается образование накипи при работе аппарата. В буферной зоне циркулирует жидкость (вода), одновременно обеспечивающая подключение к одному из контуров нагревания 2. Благодаря применению легированной стали не требуется создание анодной защиты аппарата. Аппарат работает на газовом и дизельном топливе, имеет блочно-модульную конструкцию; единичная мощность модуля от 36, 6 до 90, 1 кВт. Имеет четыре типоразмера по тепловой мощности. Дополнительно имеется возможность последовательного включения модулей для достижения высокой производительности при подготовке хозяйственной воды. Прост в установке, имеет большой срок службы и надежен в работе. Аппарат оснащен устройством оптимизации нагрузки 8 с программным управлением. В конструкцию котла включены также дымосос с завихрителями из легированной стали 3, циркуляционный насос 5, охлаждаемая водой камера сгорания 6, газовая или жидкотопливная горелка 7. Аппарат может работать как с фирменной горелкой «ACV», так и комплектоваться с горелками любого вида. Корпус имеет толстый слой изоляции 4 из твердой полиуретановой пены. Технические характеристики котла см. в табл. 4.31. Аппарат может использоваться для отопления и горячего водоснабжения спортивных сооружений, общественных помещений, школ, коттеджей, больниц, бассейнов, сельскохозяйственных, производственных и подсобных помещений. Таблица 4.31
Примечание. Значения приведенных показателей относятся к работе в режиме «подготовки хозяйственной воды» с рабочей температурой 90°С и температурой холодной воды 10°С. Котлы «Компакт». Выпускаются тринадцать типоразмеров котлов полезной тепловой мощностью от 74 до 1279 кВт. Основные характеристики представлены в табл. 4.32. Таблица 4.32 Основные характеристики котлов «Компакт»
Котлы со встроенным бойлером Delta. Выпускаются трех типов по тепловой мощности: - Delta F25HR- 29, 7 кВт; - Delta F35HR- 40, 7 кВт; Котлы работают на газовом и жидком топливе. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 3662; Нарушение авторского права страницы