ボイラー設備。ボイラー設備ボイラー室の目的別分類

ウドムルト州立大学

物理エネルギー学部

総合工学部

トピック「ボイラーの設置。分類。ボイラー設備の構成、基本的な設計ソリューション。ボイラー設備のレイアウトと配置」

完成者: ボロノフ V.N.

FEFグループ54-21「__」________2012の学生。

チェック者: A.I. カルマンチコフ

准教授「__」________2012

イジェフスク 2012

ボイラー設置

ボイラー設備は作動流体を加熱するように設計されており、作動流体は暖房システムと給水システムに入ります。作動流体は通常、普通の水です。加熱された作動流体は、パイプシステムである加熱本管を使用してボイラープラントから熱供給システムに送られます。

ボイラーシステムは温水または蒸気ボイラーをベースにしており、作動流体が直接供給されて加熱されます。ボイラーパラメータの選択は、多くの特性に依存します。ボイラーの容積は、暖房システムのサイズと動作機能に基づいて計算されます。

ボイラー設置は施設内と施設外の両方に設置できます。施設内では、地下や別室、屋上にも設置可能です。建物が大きなオブジェクトの場合、ボイラー設備は、オブジェクトの一般的なエンジニアリングシステムに接続された独自のエンジニアリングシステムを備えた別個の建物の形で作成されます。

ボイラー設備ではさまざまな種類の燃料が使用されます。現在、天然ガスを燃料とするボイラーハウスが最も普及しています。我が国はこの種の燃料の埋蔵量で世界トップクラスであるため、エネルギー資源が枯渇することを心配する必要はありません。ボイラープラントでは、ガスのほかに、石油製品（重油、軽油）や固体燃料（石炭、コークス、木材）が燃料として使用されます。多くのボイラーハウスでは複数種類の燃料を組み合わせて使用できますが、ボイラーハウスの重要な特徴は、消費者への熱供給の信頼性です。

既存のボイラー設備はすべて個別のパスに分割でき、それぞれが独自の機能を実行して、正常なボイラーの正常な動作を保証します。安全な作業ボイラーとボイラー室全体。したがって、ボイラープラントは、空気、燃料、ガス、灰とスラグの除去、および蒸気水の経路で構成されています。

ボイラー設置の主要要素はボイラーです。その主な要素は、作動流体とも呼ばれる蒸気と水の混合物、蒸気、水、または空気に熱を伝達する役割を果たす曲がったパイプで構成されるスクリーンです。ボイラー設備に入った水は炉内で沸騰温度まで加熱され、スクリーンを通過して飽和温度までスムーズに加熱され、蒸気に変換され、さらに必要な温度まで過熱されます。

作動流体の変化に応じて、ボイラー加熱面の蒸発、加熱、蒸気過熱の 3 つのプロセスが区別されます。加熱面も、作動流体への熱伝達方法に応じて次の 3 つのグループに異なります。

対流 - 対流プロセスを使用して熱源から熱を受け取ります。

放射 - 燃料燃焼生成物の熱放射から熱を受け取ります。

放射対流 - 対流と燃料の熱放射の両方による発熱。

ボイラー設備の加熱面はエコノマイザーであり、蒸気ボイラーに入る供給水の加熱または部分的な蒸気化が行われます。したがって、エコノマイザーには沸騰タイプと非沸騰タイプがあります。それらは対流シンクシャフト内の比較的低温ゾーンに位置しています。蒸発面は、最も多くの場合、ボイラー炉内、または燃焼室のすぐ後ろのガス排気口に直接位置しており、そこでは最高温度が確立されます。

蒸発面には、フェストゥーン、ボイラーバンドル、燃焼スクリーンなど、いくつかのタイプがあります。燃焼スクリーンは、同一平面上に配置されたパイプで構成されます。それらは燃焼室の壁の近くに配置されており、過熱から保護します。スクリーンが火室の内側に設置され、両面照射を受ける場合、それらは 2 光と呼ばれます。

貫流亜臨界圧ボイラーには火室の下部に燃焼スクリーンがあり、そのため下部輻射部と呼ばれます。ボイラーバンドルおよびフェストゥーンは、小容量、中圧ボイラープラントのボイラーで使用されます。フェストゥーンは後部のスクリーンパイプによって形成されており、互いにかなりの距離をおいて分離されて複数列の束を形成し、半放射加熱面を表します。

ボイラー設備は、指定されたパラメータの熱水または蒸気を生成するために、燃料の化学エネルギーを熱エネルギーに変換するように設計された一連の装置です。ボイラーハウスにはさまざまな分類があり、その中で、設計オプションに応じて分類を区別できます（ここでは、屋根付きボイラーハウス、固定式ボイラーハウス、内蔵ボイラーハウス、付属ボイラーハウス、およびモジュール式ボイラーハウスを区別します）。ボイラーハウスは、発生する熱の方法に基づいて、蒸気ボイラー、温水ボイラー、熱油ボイラーにも分類されます。使用される燃料について話すと、ボイラーハウスは固体燃料、燃料油、ガス、および混合燃料に分けることができ、目的に応じて暖房用と技術用に分けられます。ボイラー設備は、ボイラーユニット、補助機構および装置で構成されます。

これらの各分類に適しているのは、需要が絶えず増加している可搬型ボイラーシステムのみです。まず第一に、これはもちろんその多用途性によるものです。現在市場に存在するすべての自律型ボイラーハウスの中で、暖房、ガス、給湯、蒸気の 4 つのシステムを備えているのはこれらのボイラーハウスだけです。これにより、顧客は 1 回のインストールで複数の問題を同時に解決できるため、予算の支出面が大幅に削減されます。混合燃料で作動できるバーナーを備えたボイラー室を購入することによっても節約できます。

モジュール式ボイラー室は、輸送、設置、運用において経済的です。ボイラー室の高度な自動化によりコストも削減され、発売時に指定された自律モードで長時間稼働できます。大規模な火力発電所が多数のスタッフを雇用している場合、ブロックモジュール式ボイラーハウスの運転を監視するには 1 人のオペレーターで十分です。マイクロプロセッサーがボイラー室に組み込まれていれば、その作業はさらに労力が少なくなり、ボイラー室のすべての機器からのすべての情報を最も正確に読み取り、特別なリモコンに送信できます。

ブロックボイラーの設置は可能な限り最高の効率を持ち、これはメンテナンスと直接運転にかかるコストを最小限に抑えられることは注目に値します。したがって、ブロックボイラー設備を購入することにより、その所有者はそのコストをすぐに回収し、収入を得ることができます（これは生産会社および建設会社の所有者について話している場合です）。そして、自分の家の所有者である普通の人がブロックモジュール式ボイラー室を購入した場合、ボイラー設備の全稼働期間中、熱とお湯が不足することはないと確信できます。

ボイラー設備

ボイラー設備の一部であるボイラー装置は、ボイラー内の作動流体を加熱する技術的プロセスを保証します。ボイラー設備には次のものが含まれます。

温水および蒸気ボイラー

水処理プラント
ボイラー配管、遮断弁
熱発生器
水位インジケーター
センサーとコントローラー
などなど

ボイラー設備は、運転条件と特定のボイラー設備に必要な技術的特性に基づいて選択されます。

ガスボイラーハウス

ガスボイラー室は、今日最も一般的なタイプのボイラー設備です。明らかな利点は、他のタイプのボイラー設備と比較して建設コストと運用コストが低いことです。この国の広範なガスパイプラインネットワークは絶えず発展しており、ほぼどこにでもガスを供給できます。これにより、従来の輸送による作動燃料の配送コストの削減につながります。さらに、ガスは他の種類の燃料に比べて熱容量と熱伝達が高く、燃焼後に残る有害物質が少ないです。

産業企業では、ガスボイラーハウスが技術プロセスのための主な熱供給源であり、作業員に熱を提供します。同時にプライベートでも住宅ガスボイラーハウスも頻繁に出現し始めました。人々はそのような設備の利点を高く評価しました。

ガスボイラーハウスは電気よりも安価で、かけがえのないエネルギー源です。

モジュール式ボイラー室

モジュール式ボイラー室は、どこにでも簡単に移動して設置できる既製のエンジニアリングシステムです。モジュール式ボイラー室を使用すると、これらのシステムは通常、コンテナ内に既製で設置され、プロセスの操作と自動化に必要なすべての機器が装備されているため、設計と設置を大幅に節約できます。

モジュール式ボイラー室には次の設備が含まれます。

温水ボイラー

技術設備

自動化システム

水処理システム

などなど

モジュール式ボイラー室に含まれる機器の構成は、ボイラープラントの必要な電力に応じて異なりますが、モジュール式ボイラー室の明らかな利点は、その機動性と、設置と運用のコストの削減です。

ボイラーは、燃料の高温燃焼生成物からの熱が水に伝達される熱交換装置です。その結果、水は蒸気ボイラーで蒸気に変換され、温水ボイラーで必要な温度まで加熱されます。

燃焼装置は、燃料を燃焼させ、その化学エネルギーを加熱されたガスの熱に変換するために使用されます。

供給装置 (ポンプ、インジェクター) は、ボイラーに水を供給するように設計されています。

ドラフト装置は、ブロワーファン、ガス空気ダクトシステム、排煙装置、煙突で構成されており、必要な量の空気を火室に供給し、ボイラー煙道を通る燃焼生成物の移動と除去を保証します。大気中へ。燃焼生成物は煙道を通って移動し、加熱面と接触し、熱を水に伝達します。

より経済的な運転を保証するために、最新のボイラーシステムには補助要素が備わっています。水エコノマイザーとエアヒーターは、それぞれ水と空気を加熱する役割を果たします。燃料供給および灰除去のための装置、排ガスおよび給水を浄化するための装置。ボイラー室のすべての部分が正常に中断なく動作することを保証する熱制御装置と自動化装置。

分類.

200 kW ～ 10,000 kW (モデル範囲) の電力を備えたブロックモジュール式ボイラーハウス

さまざまなタイプの個別に設計されたボイラー室があります。

屋上ボイラー室

自立型ボイラー室

ブロックおよびモジュール式ボイラー室

ビルトインボイラー室

付属ボイラー室

移動可能なボイラー室

各ボイラーハウスは、SNiP II-35-76「ボイラー設備」に基づいて設計されています。ボイラー室の計算と設計は、ボイラー機器製造工場で訓練を受けた認定専門家によって行われます。

すべての動作パラメータは、人の介入なしに自動制御システムによって制御されます。

コンパウンド ボイラー室基本バージョンでは:

給湯ボイラー 熱供給の信頼性は組成物中の存在によって保証されます ボイラー室少なくとも 2 つのボイラーユニット。代表的な鋼製火管ボイラーは、信頼性が高く、さまざまな分野で実績を上げています。ロシア市場ドイツの企業 ブデルス, ヴィースマン.

ヴァイスハウプトバーナー ボイラーハウスで使用されています ドイツのヴァイスハウプト社のバーナー。天然ガスの燃焼に使用される LNバーナー燃焼生成物中の有害な不純物の含有量を確実に低く抑えます。

国内ガス供給 ガス供給系設備 ボイラー室ガスの流れを調整し、最小および最大ガス圧力のレベルを制御します。緊急事態が発生した場合、ガスが流れ込みます。 ボイラー室自動的に停止します。

ネットワーク水の温度を調整する マイクロプロセッサーのプログラマブルコントローラーが使用され、外気温や消費者のニーズに応じてネットワーク水の温度を調整するシステムを自動的に制御します。

ポンプ設備 ボイラー回路ポンプは独立した動作を保証します ボイラー。ネットワーク回路内のツイン循環ポンプは 100% の冗長性を保証します。

加熱システムの水処理と圧力維持 水処理装置はボイラー水の硬度を下げ、装置の熱交換面でのスケールの形成を防ぎます。圧力維持装置は自動的にボイラーとネットワーク回路に水を補充し、加熱システム内の必要な圧力レベルを確保します。

油圧分離器 ボイラーとネットワーク回路の油圧切り離しのための装置により、流量、温度、圧力の変化の激しいダイナミクス下で、大量の水を使用するシステムでボイラーハウスの安定した動作が可能になります。

シグナリング ボイラー室には火災警報器とメタン・一酸化炭素ガス警報器が設置されています。

計量装置 国家測定器登録簿に登録されている測定器が使用され、以下が可能になります。 – 供給された熱エネルギーの測定 – 消費量の測定冷水– ガス消費量の測定 – 電力消費量の測定 – ボイラー室機器の動作パラメータの制御。

包括的な自動化 統合された自動化システムにより、メンテナンス担当者が常駐しなくてもボイラー室の安定した稼働が保証されます。ボイラー室の主要機器の操作の遠隔制御は、遠隔警報制御盤 (納入範囲に含まれます) を使用して実行されます。

リモートディスパッチング用モデム通信 ボイラー室設置時またはその後の運用期間中に、最新のリモートディスパッチシステムに接続できます。この複合自動化システムには、電話通信チャネルまたはインターネットを介してボイラー室機器の動作に関するデータを送信するためのモデムユニットが内蔵されています。

煙管煙突の外壁と内壁はステンレス鋼でできており、硬質ミネラルウール断熱材で断熱されています。使用される煙突には規格適合証明書が付いています火災安全。加熱ボイラーごとに別のパイプが設置されます。高さ 6 メートルの煙突は、200 kW から 10 MW までのボイラーハウスの供給範囲に含まれます。必要に応じて、購入者は煙突を拒否することができ、また、異なる高さの煙突を設置する機会もあります。

建設的な決定 ボイラー室サイズと数量に応じて ボイラー、1 つ以上のブロックで構成されます。気候条件に応じて、モジュールの金属フレームは、厚さ 80 ～ 150 mm のミネラルウール断熱材を備えた硬質 3 層サンドイッチパネルで断熱されます。モジュールを囲む構造の特性は、耐火性と火災安全性に関する規制要件に準拠しています。

低出力ボイラーハウス (個人および小グループ) は、通常、ボイラー、循環および供給ポンプ、およびドラフト装置で構成されます。この機器に応じて、ボイラー室の寸法は主に決定されます。

中型および中型ボイラーハウスハイパワー- 3.5 MW 以上 - 機器の複雑さ、サービスおよびユーティリティ施設の構成が異なります。これらのボイラーハウスのスペース計画ソリューションは、次の要件を満たす必要があります。衛生基準工業企業の設計 (SI 245-71)、SNiP P-M.2-72 および 11-35-76。

ボイラー設備の分類

ボイラー設備は、消費者の性質に応じて、エネルギー、生産、暖房および暖房に分けられます。冷媒は製造する冷媒の種類により蒸気（蒸気を発生させる）と熱水（熱水を作る）に分けられます。

発電ボイラープラントは、火力発電所の蒸気タービン用の蒸気を生成します。このようなボイラーハウスには通常、パラメータを高めた蒸気を生成する高出力および中出力のボイラーユニットが装備されています。

産業用加熱ボイラーシステム (通常は蒸気) は、産業上のニーズだけでなく、暖房、換気、給湯用にも蒸気を生成します。

暖房ボイラーシステム (主に熱水ですが、蒸気も使用可能) は、工業用および住宅用の暖房システムに使用できるように設計されています。

暖房ボイラーハウスは、熱供給の規模に応じて、地域（個人）、グループ、地区に分けられます。

地元のボイラーハウスには、通常、水を 115°C 以下の温度に加熱する温水ボイラー、または最大 70 kPa の作動圧力の蒸気ボイラーが装備されています。このようなボイラーハウスは、1 つまたは複数の建物に熱を供給するように設計されています。

グループボイラーシステムは、建物のグループ、住宅地、または小さな近隣地域に熱を提供します。このようなボイラーハウスには蒸気ボイラーと温水ボイラーの両方が装備されており、通常、地元のボイラーハウスのボイラーよりも高い加熱能力を備えています。これらのボイラー室は通常、特別に建設された別の建物内にあります。

地域暖房ボイラーハウスは、大規模な住宅地に熱を供給するために使用され、比較的強力な温水または蒸気ボイラーが装備されています。

蒸気ボイラーを備えたボイラープラント。この設備は、上部と下部の 2 つのドラムを備えた蒸気ボイラーで構成されています。ドラムは、ボイラーの加熱面を形成する 3 本のパイプの束によって互いに接続されています。ボイラーの運転中、下部ドラムには水が満たされ、上部ドラムの下部には水が、上部には飽和水蒸気が満たされます。ボイラーの底部には、固形燃料を燃焼させるための機械火格子を備えた火室があります。液体または気体燃料を燃焼させる場合、火格子の代わりにノズルまたはバーナーが取り付けられ、そこを通じて燃料が空気とともに火室に供給されます。ボイラーはレンガの壁 - ライニングによって制限されています。

ボイラー設置 部外者が立ち入ることのできない特別に指定されたエリアに設置されています。そして、暖房本管と熱パイプラインがボイラーハウスと消費者を結びます。

ボイラーハウスの分類。

最新のボイラーシステムにはさまざまな分類があります。それらはそれぞれ、特定の原則または特定の価値観に基づいています。現在では、いくつかの主な違いがあります。

位置。

設置場所に応じて、次のように区別されます。

建物に組み込まれています。
ブロックモジュール式。

どの暖房システムでも、その主要な要素はボイラーです。それは主な機能である加熱を実行します。システム全体と特にボイラーが動作する基準に応じて、次のようなものがあります。 ボイラーの種類:

蒸気ボイラー

お湯;

混合。

透熱油を使用したボイラー。

前述したように、あらゆる暖房システムはいずれかの方法で動作します。 タイプ原材料燃料または天然資源。これに応じて、ボイラーは次のように分類されます。

固形燃料。このために、薪、石炭、その他の種類の固形燃料が使用されます。

液体燃料 - 石油、ガソリン、燃料油など。

混合または組み合わせます。使用目的さまざまな種類そして燃料の種類。

ボイラーユニットの分類

蒸気または熱水を生成するための技術装置としてのボイラーは、さまざまな設計形式、動作原理、使用される燃料の種類、生産指標によって区別されます。同時に、水と蒸気と水の混合物の動きを組織化する方法に従って、すべてのボイラーは次の2つのグループに分類できます。

自然循環ボイラー。

冷却剤（水、蒸気と水の混合物）を強制的に移動させるボイラー。

現代の暖房および暖房産業用ボイラーハウスでは、主に自然循環ボイラーが蒸気の生成に使用され、直流原理で動作する冷却剤の強制移動を行うボイラーが熱水の生成に使用されます。

自然循環を備えた最新の蒸気ボイラーは、2 つのコレクター (ドラム) の間に配置された垂直パイプで構成されています。加熱された「ライザーパイプ」と呼ばれるパイプの一部はトーチと燃焼生成物によって加熱され、パイプのもう一方の通常は加熱されない部分はボイラーユニットの外側に位置し、「降下パイプ」と呼ばれます。加熱された昇降パイプでは、水は沸騰するまで加熱され、部分的に蒸発し、蒸気と水の混合物の形でボイラードラムに入り、そこで蒸気と水に分離されます。加熱されていないパイプを下降させると、上部ドラムからの水が下部コレクター (ドラム) に入ります。

自然循環によるボイラー内の冷却剤の移動は、下降パイプ内の水柱と上昇パイプ内の蒸気と水の混合物の柱の重さの違いによって生成される駆動圧力によって行われます。

複数の蒸気ボイラーがある場合強制循環加熱面は循環回路を形成するコイルの形で作られています。このような回路内での水と蒸気と水の混合物の移動は、循環ポンプを使用して行われます。

直流蒸気ボイラーでは、循環比は 1、つまり 1 です。給水は加熱されると、蒸気と水の混合物、つまり飽和過熱蒸気に変化します。温水ボイラーでは、循環回路に沿って移動する水は、初期温度から最終温度まで 1 回転で加熱されます。

ボイラーはクーラントの種類により温水ボイラーと蒸気ボイラーに分けられます。温水ボイラーの主な指標は火力です。暖房能力と水温。蒸気ボイラーの主な指標は、蒸気出力、圧力、温度です。

指定されたパラメータの熱水を得ることが目的の温水ボイラーは、暖房および換気システム、家庭および技術消費者に熱を供給するために使用されます。温水ボイラーは、通常、一定の水流による直流原理で動作し、主な熱供給源として火力発電所だけでなく、地域暖房、暖房および産業用ボイラーハウスにも設置されています。

蒸気ボイラーは、飽和または過熱蒸気を生成し、水を加熱する (加熱ボイラー) ように設計された設備です。

熱交換媒体 (排ガス、水、蒸気) の相対的な動きに基づいて、蒸気ボイラー (蒸気発生器) は水管ボイラーと火管ボイラーの 2 つのグループに分類できます。水管蒸気発生器では、水および蒸気と水の混合物がパイプ内を移動し、煙道ガスがパイプの外側を洗浄します。 20世紀のロシアでは主にシューホフ水管ボイラーが使用されていました。逆に、消防管では、煙道ガスがパイプ内を移動し、水がパイプの外側を洗い流します。

水と蒸気と水の混合物の移動原理に基づいて、蒸気発生器は自然循環ユニットと強制循環ユニットに分かれています。後者は直接流と多重強制循環に分けられます。

フィードポンプとしては、原則としてP21/23-130DシリーズまたはP30/43-130Dシリーズの3プランジャ高圧ポンプが使用されます。

臨界圧力を超えるボイラー (SCP) - 蒸気圧力が 22.4 MPa を超える。

蒸気および温水ボイラーの主要要素

気体、液体、固体燃料を燃焼させる炉。ガスや重油、固体微粉炭燃料を燃焼させる場合は、通常チャンバー炉が使用されます。火室は、前部、後部、側壁、底部、アーチによって制限されます。炉の壁に沿って、直径 50 ～ 80 mm の蒸発加熱面 (沸騰パイプ) があり、トーチと燃焼生成物から放射熱を受け取ります。気体または液体燃料を燃焼させる場合、通常は室内炉の下に遮蔽はありません。石炭粉塵の場合は、燃焼室の下部に「冷たい」漏斗が作られ、燃焼中のトーチから落ちる灰を除去します。

パイプの上端はドラムに圧延され、下端は圧延または溶接によってコレクターに接続されます。多くのボイラーでは、後部スクリーンの沸騰パイプは、ドラムに接続する前に、火室の上部に数列に配置され、千鳥状に配置され、花綱を形成しています。

ボイラーユニットの炉とガスダクトを保守するには、マンホール、ロック可能なドア、のぞき穴、爆発バルブ、ゲートバルブ、ロータリーダンパー、ブロワー、ショットブラスターなどの機器が使用されます。

開閉可能なドアとライニングの開口部は、ボイラー停止時の点検および修理作業を目的としています。のぞき見装置は、火室内の燃料の燃焼プロセスと対流煙道の状態を監視するために使用されます。爆発安全弁は、炉やボイラー煙道内でのポッピング中の破壊からライニングを保護するために使用され、炉の上部、ユニットの最後の煙道、エコノマイザー、および保管庫に取り付けられています。

鋳鉄製のスモークダンパーまたはロータリーダンパーは、ドラフトを調整し、豚の動きを止めるために使用されます。

気体燃料を扱う場合、作業の休憩中にボイラー設備の炉、煙突、豚内に可燃性ガスが蓄積するのを防ぐために、それらの中で常に小さなドラフトを維持する必要があります。これを行うには、個々のボイラーホッグに、上部にプレハブホッグ用の少なくとも直径 50 mm の穴のある独自のゲートが必要です。

ブロワーとショットブラスターは、加熱面の灰やすすを除去するように設計されています。

蒸気ボイラードラム。蒸気ボイラードラムの多目的な目的、特に次のプロセスがドラム内で実行されることに注意する必要があります。

加熱された昇降パイプから来る蒸気と水の混合物を蒸気と水に分離し、蒸気を収集します。

給水エコノマイザーから、または給水ラインから直接給水を受け取ります。

ボイラー内水処理（熱的および化学的軟水化）。

連続吹き出し;

ボイラーの水滴から蒸気を乾燥させます。

溶解した塩から蒸気を洗浄する。

過剰な蒸気圧力に対する保護。

ボイラードラムはボイラー鋼製で、底部とマンホールが打ち抜き加工されています。ドラム缶内部の一定レベルまで水が満たされた部分を水量といい、ボイラー運転時に蒸気で満たされる部分を蒸気量といいます。ドラム内の沸騰した水の表面は、水の量と蒸気の量を分離しており、蒸発ミラーと呼ばれます。蒸気ボイラーでは、ドラムの内側で水で冷却されている部分だけが高温ガスで洗浄されます。ガスによって加熱された表面と加熱されていない表面を分離する線は、ファイアラインと呼ばれます。

蒸気と水の混合物は、ドラムの底に巻かれた上昇沸騰パイプを通って流れます。ドラムからは、下部パイプを通って下部コレクターに水が供給されます。

蒸発面の表面には排出物、尾根、さらには噴水が現れ、かなりの数のボイラー水滴が蒸気に混入する可能性があり、塩分の増加により蒸気の品質が低下します。ボイラー水滴が蒸発し、それに含まれる塩分が過熱器の内面に付着して伝熱が悪くなり、その結果壁面の温度が上昇して焼損に至る可能性があります。塩分は蒸気管継手にも堆積し、気密性の低下につながる可能性があります。

ドラムの蒸気空間への蒸気の流れを均一にし、湿度を下げるために、さまざまな分離装置が使用されます。

蒸発加熱面にスケールが堆積する可能性を減らすために、リン酸塩処理、アルカリ化、コンプレクソンの使用などのボイラー内水処理が使用されます。

リン酸塩処理は、スケール形成剤が非粘着スラッジの形で放出される条件をボイラー水に作り出すことを目的としています。これを達成するには、ボイラー水のアルカリ性を一定に維持する必要があります。

リン酸塩処理とは異なり、コンプレクソンによる水処理では、スケールやスラッジのないボイラー水の状態を実現できます。コンプレクソンとしてトリロン B ナトリウム塩を使用することをお勧めします。

ボイラー水中の許容塩分含有量を維持することは、ボイラーをパージすることによって行われます。ボイラー水の一部を除去することによって行われますが、ボイラー水には常に供給水よりも塩分濃度が高くなります。

水を段階的に蒸発させるために、ボイラードラムは隔壁によって独立した循環回路を持ついくつかの区画に分割されています。「クリーン」コンパートメントと呼ばれるコンパートメントの 1 つは給水を受け取ります。循環回路を通過することで水は蒸発し、クリーンコンパートメント内のボイラ水の塩分濃度は一定値まで上昇します。この区画内の塩分含有量を維持するために、清浄な区画からのボイラー水の一部が重力によって特別な穴 (区画の下部にあるディフューザー) を通って、「塩」と呼ばれる別の区画に送られます。クリーンコンパートメントよりも大幅に高くなります。

連続的な水の吹き込みは、塩分濃度が最も高い場所、つまり塩分濃度の高い場所から行われます。塩の区画から。両方の蒸発段階で生成された蒸気は蒸気空間で混合され、ドラムの上部にある一連のパイプを通ってドラムから排出されます。

圧力が上昇すると、蒸気はボイラー水中の一部の不純物 (ケイ酸、金属酸化物) を溶解することができます。

蒸気の塩分含有量を減らすために、一部のボイラーでは給水による蒸気フラッシュを使用します。

ボイラー過熱器。乾燥飽和蒸気からの過熱蒸気の生成は過熱器内で行われます。過熱器はボイラーユニットの最も重要な要素の 1 つであり、すべての加熱面の中で最も厳しい温度条件 (最大 425 °C の過熱温度) で動作するためです。過熱器のコイルとコレクターは炭素鋼で作られています。

熱吸収の方法に基づいて、過熱器は対流式、輻射対流式、輻射式に分類されます。低圧および中圧ボイラーユニットには、垂直または水平配管配置の対流式蒸気過熱器が使用されます。過熱温度が 500 °C を超える蒸気を生成するには、複合蒸気過熱器が使用されます。それらでは、表面の一部（放射）は放射による熱を認識し、他の部分は対流によって熱を認識します。過熱器の加熱面の放射部分は、燃焼室の上部に直接スクリーン状に配置されています。

ガスと蒸気の移動方向に応じて、過熱器をガス流に接続するには 3 つの主な方式があります。1 つはガスと蒸気が同じ方向に移動する直接流です。向流、ガスと蒸気は反対方向に移動します。混合されており、過熱器コイルの一部ではガスと蒸気がまっすぐに移動し、他の部分では反対方向に移動します。

動作信頼性の観点から最適なのは、混合過熱器切り替え方式です。この方式では、蒸気の流れに沿った過熱器の最初の部分は向流であり、蒸気過熱の完了は冷却剤が直接流れる第 2 部分で発生します。この場合、過熱器の最も高い熱負荷の領域にあるコイルの一部では、ガスダクトの開始時に適度な蒸気温度があり、蒸気過熱の完了はより低い熱で起こります。負荷。

圧力が 2.4 MPa までのボイラーの蒸気温度は規制されていません。 3.9 MPa 以上の圧力では、温度は次の方法によって制御されます。蒸気に凝縮水を注入する。表面過熱防止装置を使用する。過熱器を通る燃焼生成物の流れを変えることによるガス調整、またはロータリーバーナーを使用して炉内のトーチの位置を移動することによって行われます。

過熱器には、圧力計、安全弁、過熱器を蒸気本管から切り離す遮断弁、および過熱蒸気の温度を測定する装置が必要です。

節水装置。エコノマイザでは、給水は燃料燃焼生成物の熱を利用してボイラーに供給される前に、排ガスによって加熱されます。予熱に加えて、ボイラードラムに入る給水の部分蒸発が可能です。水を加熱する温度に応じて、エコノマイザーは非沸騰型と沸騰型の2つのタイプに分けられます。非沸騰エコノマイザーでは、動作の信頼性の条件に従って、水は蒸気ボイラーの飽和蒸気の温度、または高温ボイラーの既存の運転圧力での水の沸騰温度より 20 °C 低い温度に加熱されます。 -湯沸かし器。沸騰エコノマイザーでは、水が加熱されるだけでなく、その部分的 (最大 15% %) の蒸発も加熱されます。

エコノマイザーはどのような金属から作られているかに応じて、鋳鉄と鋼に分けられます。鋳鉄製エコノマイザーはボイラードラム内の圧力が 2.4 MPa 以下で使用されますが、鋼製エコノマイザーは任意の圧力で使用できます。鋳鉄製エコノマイザーでは、ウォーターハンマーやエコノマイザーの破壊につながるため、水の沸騰は許容できません。加熱面をきれいにするために、節水装置には送風装置が付いています。

エアヒーター。最新のボイラーユニットでは、エアヒーターは非常に重要な役割を果たし、排気ガスから熱を受け取り、それを空気に伝達し、排気ガスによる熱損失の最も顕著な項目を削減します。加熱された空気を使用すると、燃料の燃焼温度が上昇し、燃焼プロセスが強化され、ボイラーユニットの効率が向上します。同時に、エアヒーターを設置すると、空気と煙の経路の空気力学的抵抗が増加しますが、これは人工的なドラフトを作成することで克服されます。排煙装置とファンを設置することによって。

空気加熱温度は燃焼方法や燃料の種類に応じて選択されます。室内炉で燃焼される天然ガスおよび重油の場合、熱風の温度は 200 ～ 250 °C、固体燃料の微粉炭燃焼の場合 - 300 ～ 420 °C です。

ボイラーユニットにエコノマイザーとエアヒーターがある場合、ガスの流れに沿って最初にエコノマイザーが設置され、次にエアヒーターが設置されます。これにより、冷気の温度が上昇するため、燃焼生成物をより深く冷却することができます。エコノマイザ入口における給水の温度よりも低い。

動作原理に基づいて、エアヒーターは回生式と回生式に分けられます。蓄熱式空気加熱器では、燃焼生成物から空気への熱伝達が隔壁を介して連続的に発生し、その一方の側では燃焼生成物が移動し、もう一方の側では加熱された空気が移動します。

蓄熱式空気ヒーターでは、同じ加熱面を交互に加熱および冷却することによって、燃焼生成物から加熱された空気に熱が伝達されます。

ガスピストンの取り付け。ガスピストンユニット (GPU) は、三相需要家 (380/220 V、50 Hz) に電力を供給するように設計されています。交流電流。ガス発電所は、病院、銀行、ショッピングモール、空港、製造業、石油・ガス生産企業への安定した保証された電力供給源として使用されています。ガスエンジンのエンジン寿命はガソリン発電機やディーゼル発電所よりも長いため、投資回収期間が短くなります。ガス発電機を使用すると、所有者は計画停電や緊急停電から独立することができ、多くの場合、電力供給者のサービスを完全に拒否できます。

ガスピストンエンジン（以下、GPA）の動作は内燃機関の動作原理に基づいています。 ICEはエンジンの一種です熱機関作業領域で燃焼する燃料 (通常は液体または気体の炭化水素燃料) の化学エネルギーが機械的仕事に変換されます。

現在、産業界ではガスで動作する 2 種類のピストンエンジンが製造されています。1 つは電気 (スパーク) 点火を行うガスエンジン、もう 1 つはパイロット (液体) 燃料の噴射によりガスと空気の混合物に点火するガスディーゼルエンジンです。ガスエンジンは、安価な燃料（天然燃料と代替燃料の両方）としてガスを使用し、排気ガスの点で比較的環境に優しい燃料として使用する傾向が広まっているため、エネルギー分野で広く使用されるようになりました。

熱交換器を備えた GPU からは基本的にすべて同じですが、熱回収システムが追加で使用されます。

このユニットは数種類の燃料で動作し、1 kW あたりの初期投資が比較的低く、幅広い出力を備えています。

ガスピストンユニット用の燃料。ガスタービンの種類を選択する際の最も重要なポイントの 1 つは、燃料の組成を検討することです。ガスエンジンのメーカーは、各モデルの燃料の品質と組成について独自の要件を持っています。

現在、多くのメーカーがエンジンを適切な燃料に適合させていますが、ほとんどの場合、これにはそれほど時間はかからず、多額の経済的コストも必要ありません。

天然ガスに加えて、ガスピストンユニットは燃料として使用できます：プロパン、ブタン、関連石油ガス、化学工業ガス、コークス炉ガス、木材ガス、熱分解ガス、埋立地ガス、ガス廃水等

これらの特定のガスを燃料として使用することは、環境保全に重要な貢献をするだけでなく、再生エネルギー源の使用も可能にします。

ガスコントロールポイント。ガスコントロールポイントは、ガス分配パイプライン内のガス圧力を自動的に下げて一定に維持するためのデバイスシステムです。ガス制御ポイントには、ガス圧力を維持するための圧力調整器、機械的不純物を捕捉するためのフィルター、緊急ガス圧力が許容パラメータを超えた場合にガスがガス分配パイプラインに入るのを防ぐ安全弁、および通過量を記録するための計装が含まれます。ガス、温度、圧力、遠隔測定などのパラメータ。

ガス管理ポイントは、都市ガス配給パイプラインだけでなく、広範なガスパイプラインネットワークを持つ産業および地方自治体の企業の領域にも建設されます。消費者に直接設置され、ボイラー、炉、その他のユニットにガスを供給するように設計されたポイントは、通常、ガス制御装置と呼ばれます。入口のガス圧力に応じて、ガス制御ポイントは中圧 (0.05 ～ 3 kgf/cm2) と高圧 (最大 12 kgf/cm2) (1 kgf/cm2 =0.1 Mn/m2) になります。

安全装置および計装。温水ボイラーの場合、ボイラーから暖房システムのパイプラインの方向に水を通す逆止弁付きのバイパスライン（図）は、ボイラー内の圧力の上昇に対する保護装置として機能します。このような単純な装置により、ボイラーに設置されたバルブが何らかの理由で閉じられた場合でも、膨張容器を介した大気との接続が遮断されることはありません。

ボイラーと膨張容器の間のパイプラインに、指定されたバルブに加えて他の遮断バルブがある場合は、レバー安全バルブを取り付ける必要があります。

70 kPaまでの蒸気ボイラーには油圧シャッターの形の安全装置が装備されています

蒸気ボイラーには、安全かつ適切に運転するために、安全装置に加えて、水指示装置、プラグバルブ、圧力計が装備されています。

蒸気ボイラーに供給される給水や給湯システム内を循環する水の流量を計測するために、水量計やダイヤフラムが設置されています。給湯システムに入りボイラーに戻る水の温度を測定するために、特別なケースに温度計が用意されています。

お客様から提供されたすべての仕様を考慮した、ボイラー室の製造のための最適な技術ソリューションの開発

ボイラー室の供給

現場でのボイラー室の製作、納品、設置

ボイラー室のメンテナンス

ボイラーハウスを保守するための一連の技術関連作業

会社について

当社は2004年夏よりCOMPACTタイプのモジュール式コンテナボイラーシステムを生産してきました。 100 kW ～ 20,000 kW の暖房能力を備えたコンパクトなボイラーハウスは、住宅、産業、公共施設の暖房および給湯用に設計されているだけでなく、さまざまな産業の技術ニーズに合わせて温水や蒸気を供給するために設計されています。

ボイラー室にはどのような種類がありますか?

エネルギーには、使用する燃料と冷却剤の種類、場所、機械化または自動化の原理、目標と顧客の要件などのさまざまな基準に従って分類された、さまざまなタイプのボイラーハウスの使用が必要です。

燃料の種類別のボイラーハウスの種類:

ガスボイラーハウスの主な利点は効率と環境への優しさです。複雑な大型機器を必要とせず、自律的に動作することができます。
液体燃料ボイラーハウス - 燃料油、オイル、ディーゼル燃料、廃油で動作し、すぐに稼働し、使用や接続に許可を必要とせず、燃料量の制限もありません。
固形燃料ボイラーハウス - 木材、泥炭、木材加工産業廃棄物、石炭を使用して稼働します。彼らの「秘訣」は、燃料のコストと入手可能性が低いことですが、燃料供給システムと灰とスラグの除去システムの設置が必要です。

冷却材に応じたボイラーハウスの種類:

お湯– 住宅および非住宅の建物の給湯および暖房システムに使用されるボイラーハウス。水は冷却剤として使用され、最大 +95 ～ +110°C まで加熱されます。
蒸気– 蒸気は冷却剤として使用され、ほとんどの場合、そのようなボイラー室は産業に設置されます。
組み合わせた– 両方のタイプのボイラーを使用しており、温水は換気と暖房のニーズおよび給水の負荷をカバーし、蒸気は技術プロセスに使用されます。
油っぽい– +300°C の温度に加熱された透熱油およびその他の有機液体が冷却剤として使用されます。

設置場所に応じたボイラーハウスの種類

ブロックモジュラーこのシステムには、定置式ボイラーハウスと比較して多くの利点があります。これらは、設置と試運転の速度、モジュラーユニットの追加と自律性、高効率と機動性による容量の増加機能によって区別されます。壁に取り付けたり、壁に埋め込んだり、屋上や地下室に設置したり、別々に設置したりすることができます。
定常ボイラーハウスは、30 MW 以上の電力が必要な場合、またはブロックモジュールシステムを構築できない場合に使用されます。これらは資本的で堅牢であり、作業現場での設置が必要です。

作業プロセスの機械化または自動化の程度に応じたボイラーハウスの種類:

自動化された– 完全に自動化されており、人間の介入は事実上必要ありません。
機械化された– ベルトコンベア、石炭破砕機、チップキャッチャーなどの機械化要素が装備されており、オペレータの作業が大幅に容易になります。
マニュアル– 手動燃料供給モジュール (外部ローディングシステムを備えたトロリーまたはホッパー) が装備されており、灰とスラグの洗浄も手動で行われます。

エネルギーの種類とその生産方法

1. 核エネルギー 2. 化学 3. 静電気 4. 静磁気 5. 弾性 6. 熱 7. 機械 8. 電気 (電磁力学) 9. 電磁気 (光子)

一次エネルギーから二次エネルギー、特に電気エネルギーへの変換は発電所で行われ、発電所の名前には、どのような種類の一次エネルギーが電気エネルギーに変換されるかが示されています。 - 火力発電所 (TPP) - 熱の; - 水力発電所 (HPP) - 機械式 (水の動きのエネルギー); - 揚水貯蔵ステーション (PSPP) - 機械式 (人工貯水池に事前に満たされた水の移動エネルギー)。 - 原子力発電所 (NPP) - 原子力 (核燃料エネルギー) - 潮力発電所 (TPP) - 潮汐。

火力発電所燃料（固体、液体、気体）の内部化学エネルギーを水と蒸気の熱エネルギーに変換し、機械的回転エネルギーに変換して電気エネルギーを生成する一連の装置が含まれます。 水力発電所水力構造物と電力設備の複合体であり、水のエネルギーが流れるか、比較的多くの場所に配置されます。高レベル貯水池は電気エネルギーに変換されます。 火力発電所(CHP) は、電気エネルギーだけでなく熱も生成し、家庭消費用の蒸気と熱水の形で消費者に供給する火力発電所です。

ボイラーおよびボイラー設備; ボイラーの分類

ボイラープラント特別な部屋に設置され、燃料の化学エネルギーを蒸気または熱水の熱エネルギーに変換するために使用される一連の装置です。ボイラー設備の主な要素は、ボイラー、燃焼装置 (炉)、供給装置 (水を供給するため)、および通風装置 (送風ファン、ガス空気ダクトシステム、排煙装置、および水を供給する煙突) です。必要な数量炉への空気、ボイラー煙道を通る燃焼生成物の移動、および大気中への除去）。

ボイラー– 高温の燃料燃焼生成物からの熱が水に伝達される熱交換装置。その結果、水は蒸気ボイラーで蒸気に変換され、温水ボイラーで必要な温度まで加熱されます。

クーラント別ボイラー: お湯（圧力下で水を加熱するため）および蒸気(蒸気生成用)。蒸気： - エネルギー、電気エネルギーを生成するために蒸気タービンで使用される蒸気を生成します。

- 産業用 -技術的なニーズに対応する蒸気。

設計上の特徴に応じて、蒸気ボイラーと温水ボイラーは次のように分類されます。 ガス管、水管.

水温レベルに応じた温水ボイラー：低温(115℃まで); 過熱水ボイラー(150℃以上まで)。

使用燃料の種類別のボイラー:

- ガスボイラー;
- 液体燃料（ディーゼル）ボイラー。
- 二元燃料（軽油）ボイラー
- 固体燃料ボイラー、工業用ボイラーの場合は主に石炭です。

導入

一般情報とボイラープラントの概念

1 ボイラー設備の分類

建物暖房用の暖房ボイラーの種類

1 ガスボイラー

2 電気ボイラー

3 固体燃料ボイラー

建物暖房用ボイラーの種類

1 ガス管ボイラー

2 水管ボイラー

結論

参考文献

導入

一年のほとんどが寒い温帯地域に住んでいると、住宅、オフィス、その他の施設などの建物への熱供給を確保する必要があります。アパートや戸建てなら快適な暮らしを、オフィスや倉庫なら生産性の高い仕事を実現する熱供給。

まず、「熱供給」という用語が何を意味するのかを理解しましょう。熱供給とは、建物の暖房システムに熱水または蒸気を供給することです。通常の熱供給源は火力発電所とボイラーハウスです。建物への熱供給には、集中型と局所型の 2 つのタイプがあります。集中供給により、個別のエリア (工業または住宅) に供給されます。集中暖房ネットワークを効率的に運用するために、ネットワークはレベルに分割されて構築されており、各要素の仕事は 1 つのタスクを実行することです。レベルが上がるごとに、要素のタスクが減少します。ローカル熱供給 - 1 つ以上の住宅に熱を供給します。集中暖房ネットワークには、燃料消費量の削減とコストの削減、低品質燃料の使用、住宅地の衛生状態の改善など、多くの利点があります。集中熱供給システムには、熱エネルギー源 (CHP)、加熱ネットワーク、熱消費ユニットが含まれます。 CHPプラントは結合して熱とエネルギーを生成します。地域の熱供給源はストーブ、ボイラー、給湯器です。

私の目標は、建物に熱を供給するために使用されるボイラーシステムの一般的な情報と概念を理解することです。

1. ボイラーシステムに関する一般情報と概念

ボイラープラントは、特別な部屋に設置され、燃料の化学エネルギーを蒸気または熱水の熱エネルギーに変換するために使用される装置の複合体です。ボイラー設備の主な要素は、ボイラー、燃焼装置 (炉)、供給装置および通風装置です。

燃焼装置は、燃料を燃焼させ、その化学エネルギーを加熱されたガスの熱に変換するために使用されます。

供給装置 (ポンプ、インジェクター) は、ボイラーに水を供給するように設計されています。

熱エネルギーの使用目的に応じて、ボイラーハウスはエネルギー用、暖房用、産業用および暖房用に分けられます。

エネルギーボイラーハウスは、電気を生成する蒸気発電所に蒸気を供給し、通常は発電所複合施設の一部です。暖房および産業用ボイラーハウスは産業企業に建設され、暖房および換気システム、建物の給湯、および暖房に熱エネルギーを供給します。技術的プロセス生産。暖房ボイラーハウスは同じ目的を目的としていますが、住宅用と公共の建物。それらは自立型、連動型に分けられます。他の建物に隣接している場合や、建物に組み込まれている場合があります。最近では、建物群、住宅地、またはマイクロディストリクトにサービスを提供することを期待して、独立した大型ボイラーハウスが建設されることが多くなってきています。現在、住宅および公共の建物にボイラー室を設置することは、適切な正当化と衛生検査当局との合意がある場合にのみ許可されています。低出力ボイラーハウス (個人および小グループ) は、通常、ボイラー、循環および供給ポンプ、およびドラフト装置で構成されます。この機器に応じて、ボイラー室の寸法は主に決定されます。中出力および高出力（3.5 MW 以上）のボイラーハウスは、機器の複雑さ、サービスおよびユーティリティ施設の構成が異なります。これらのボイラーハウスのスペース計画ソリューションは、産業企業の設計のための衛生基準の要件を満たさなければなりません。

1.1 ボイラー設備の分類

産業用加熱ボイラーシステム (通常は蒸気) は、産業上のニーズだけでなく、暖房、換気、給湯用にも蒸気を生成します。

暖房ボイラーシステム (主に熱水ですが、蒸気も使用可能) は、工業用および住宅用の暖房システムに使用できるように設計されています。

暖房ボイラーハウスは、熱供給の規模に応じて、地域（個人）、グループ、地区に分けられます。

地域暖房ボイラーハウスは、大規模な住宅地に熱を供給するために使用され、比較的強力な温水または蒸気ボイラーが装備されています。

2. 暖房ボイラーの種類

.1 ガスボイラー

主要ガスが現場に供給されている場合、安価な燃料が見つからないため、ほとんどの場合、ガスボイラーを使用して家を暖房するのが最適です。ガスボイラーには多くのメーカーとモデルがあります。この多様性を理解しやすくするために、すべてのガスボイラーを床置き型ボイラーと壁掛け型ボイラーの 2 つのグループに分けます。壁掛け式ボイラーと床置き式ボイラーには、異なる設計とコンポーネントがあります。

床置き型ボイラーは伝統的で保守的なもので、何十年にもわたって大きな変化がありませんでした。床置きボイラーの熱交換器は通常、鋳鉄または鋼で作られています。どの素材が良いかについてはさまざまな意見があります。一方で、鋳鉄は腐食の影響を受けにくいため、鋳鉄の熱交換器は通常より厚く作られており、そのことが耐用年数にプラスの影響を与える可能性があります。同時に、鋳鉄製熱交換器にも欠点があります。より壊れやすいため、輸送や積み降ろしの際に微小な亀裂が発生する危険性があります。さらに、硬水を使用する鋳鉄ボイラーの運転中、鋳鉄熱交換器の設計上の特徴と鋳鉄自体の特性により、時間の経過とともに局所的な過熱により熱交換器が破壊されます。鋼製ボイラーについて言えば、軽量で輸送中の衝撃にあまり影響されません。同時に、不適切に使用すると、スチール製熱交換器が腐食する可能性があります。しかし、鋼製ボイラーの通常の運転条件を作り出すのはそれほど難しいことではありません。ボイラー内の温度が露点温度を下回らないことが重要です。優れた設計者は、ボイラーの耐用年数を最大限に延ばすシステムを常に作成できます。次に、すべての床置き型ガスボイラーは、大気圧バーナーと強制空気バーナー (交換式、ファン、取り付け型とも呼ばれる) バーナーの 2 つの主なグループに分けることができます。最初のものはよりシンプルで安価であり、同時により静かに動作します。強制空気バーナーを備えたボイラーは効率が高く、（バーナーのコストを考慮すると）著しく高価です。強制空気バーナーを使用するボイラーには、ガスまたは液体燃料で動作するバーナーを取り付けることができます。大気バーナーを備えた床置き型ガスボイラーの出力は、ほとんどの場合 10 ～ 80 kW です (ただし、このタイプのより強力なボイラーを製造している会社もあります)。

バーナーは数千kWの出力に達することがあります。私たちの状況では、ガスボイラーのもう1つのパラメータ、つまり自動化の電気への依存が非常に重要です。結局のところ、私たちの国では、電気に問題が発生するケースがよくあります。どこかでは断続的に供給されており、ある場所では完全に供給されていません。大気バーナーを備えた最新のガスボイラーのほとんどは、電力の利用可能性に関係なく動作します。輸入ボイラーに関しては、西側諸国ではそのような問題がないことは明らかですが、電気で自律的に動作する優れた輸入ガスボイラーはあるのか?という疑問がよく生じます。はい、それらは存在します。この自律性は 2 つの方法で実現できます。 1 つ目は、ボイラー制御システムを可能な限り簡素化し、自動化がほぼ完全に存在しないため、電力からの独立性を達成することです (これは家庭用ボイラーにも当てはまります)。この場合、ボイラーは指定された冷媒温度のみを維持でき、室内の気温には影響されません。 2 番目の方法は、より進歩的なもので、熱発生器を使用するもので、熱からボイラー自動化の動作に必要な電気を生成します。これらのボイラーは、ボイラーを制御し、設定した室温を維持するリモートルームサーモスタットと併用できます。

ガスボイラーは、ボイラーの全出力が約 15 時間必要となるため、単段 (1 つの出力レベルのみで動作) と 2 段 (2 つの出力レベルで動作)、および出力の変調 (スムーズな制御) を行うことができます。暖房シーズンの 20%、および 80 ～ 85% は不要であるため、2 つの出力レベルまたは出力変調を備えたボイラーを使用する方が経済的であることは明らかです。二段ボイラーの主な利点は、バーナーのオン/オフの頻度を減らすことでボイラーの耐用年数を延ばし、電力を抑えて第 1 段階で動作し、バーナーのオン/オフの回数を減らすことでガスを節約できることです。、そして結果としてお金。

壁掛けボイラーは比較的最近登場しましたが、この比較的短期間であっても、世界中で多くの支持者を獲得しています。これらの装置の最も正確かつ包括的な定義の 1 つは、「ミニボイラー室」です。この用語は偶然に登場したわけではありません。なぜなら、小規模なケースでは、バーナー、熱交換器、制御装置だけでなく、ほとんどのモデルには 1 つまたは 2 つの循環ポンプ、膨張タンク、安全性を保証するシステムも含まれるからです。ボイラーの安全な運転、圧力計、温度計、および通常のボイラーハウスがなければ運転できない他の多くの要素。壁掛けボイラーは暖房分野で最先端の技術開発を行っているにもかかわらず、「壁掛けボイラー」のコストは床置きボイラーの1.5〜2倍低いことがよくあります。もう 1 つの重要な利点は、設置の容易さです。購入者は、設置の容易さは設置者のみに関係する利点であると信じていることがよくあります。これは完全に真実ではありません。なぜなら、実際の消費者が壁掛けボイラーの設置と、ボイラー、ボイラー、ポンプ、膨張タンクなどが個別に設置されるボイラー室の設置に支払わなければならない金額が大きく異なるからです。大幅。コンパクトさと、壁に取り付けられたボイラーをほぼすべての室内に設置できることは、このクラスのボイラーのもう 1 つの利点です。

壁掛けボイラーは暖房分野で最先端の技術開発を行っているにもかかわらず、「壁掛けボイラー」のコストは床置きボイラーの1.5〜2倍低いことがよくあります。もう 1 つの重要な利点は、設置の容易さです。購入者は、設置の容易さは設置者のみに関係する利点であると信じていることがよくあります。これは完全に真実ではありません。なぜなら、実際の消費者が壁掛けボイラーの設置と、ボイラー、ボイラー、ポンプ、膨張タンクなどが個別に設置されるボイラー室の設置に支払わなければならない金額が大きく異なるからです。大幅。コンパクトさと、壁に取り付けられたボイラーをほぼすべての室内に設置できることは、このクラスのボイラーのもう 1 つの利点です。

排ガスの除去方法に応じて、すべてのガスボイラーは自然通風（煙突内で発生する通風によって排ガスの除去が行われる）と強制通風（ボイラーに組み込まれたファンを使用）のモデルに分類できます。壁掛けガスボイラーを製造するほとんどの企業は、自然通風と強制通風両方のモデルを製造しています。自然通風によるボイラーは多くの人によく知られており、屋根の上の煙突は誰も驚かないでしょう。強制通風を備えたボイラーはごく最近に登場し、設置および運転中に多くの利点があります。前述したように、これらのボイラーからの排気ガスは内蔵ファンを使用して除去されます。この場合の燃焼生成物は特別な同軸煙突を通して排出されるため、このようなモデルは従来の煙突のない部屋に最適であり、壁に穴を開けるだけで十分です。同軸煙突は、「パイプの中のパイプ」とも呼ばれます。このような煙突の内側のパイプを通して、ファンを使用して燃焼生成物が道路に除去され、空気が外側のパイプから入ります。さらに、これらのボイラーは室内の酸素を燃焼させず、燃焼プロセスをサポートするために道路から建物内に追加の冷気を流す必要がなく、設置時の投資を削減します。高価な従来の煙突を作る必要はなく、代わりに短くて安価な同軸煙突をうまく使用できます。強制通風ボイラーは従来の煙突がある場合にも使用されますが、燃焼用空気を室内から取り込むのは望ましくありません。

点火の種類に応じて、壁掛けガスボイラーは電気点火または圧電点火を使用できます。電気点火式ボイラーは、常に炎が燃え続ける点火装置がないため、より経済的です。電気点火式ボイラーを使用すると、常時燃焼する芯がないため、ガス消費量を大幅に削減できます。これは液化ガスを使用する場合に最も重要です。液化ガスの節約は年間 100 kg に達する可能性があります。電気点火を備えたボイラーにはもう 1 つの利点があります。一時的な停電の場合、電力供給が回復するとボイラーは自動的にオンになりますが、ピエゾ点火を備えたモデルは手動でオンにする必要があります。

壁掛けボイラーは、バーナーの種類により、通常バーナー付きと変調バーナー付きの 2 つのタイプに分類できます。調整バーナーは、ボイラーが熱需要に応じて出力を自動的に調整するため、最も経済的な動作モードを提供します。さらに、調節バーナーは DHW モードで最大限の快適さを提供し、お湯の温度を一定の指定されたレベルに維持できます。

ほとんどの壁掛けボイラーには、安全な動作を保証する装置が装備されています。そのため、炎が消えると炎存在センサーがガス供給を遮断し、ボイラーの水温が予期せず上昇するとブロッキングサーモスタットがボイラーを停止し、停電すると特別な装置がボイラーを停止し、別の装置がボイラーをブロックします。ガスを止めたとき。冷却剤の量が通常よりも低下したときにボイラーを停止する装置とドラフト制御センサーもあります。

2.2 電気ボイラー

電気ボイラーの普及を制限する主な理由はいくつかあります。すべての地域で住宅の暖房に必要な電力を割り当てる機会があるわけではありません（たとえば、面積が 200 平方メートルの住宅には約 20 kW が必要です）。非常に高い電気代と停電。電気ボイラーには本当に多くの利点があります。その中には、比較的低価格、設置が簡単、軽くてコンパクト、壁に掛けることができるため、省スペース、安全性（裸火なし）、操作の容易さ、電気ボイラーは別の部屋を必要としません。（ボイラー室）、電気ボイラーは煙突の設置を必要とせず、電気ボイラーは特別な注意を必要とせず、静かで、電気ボイラーは環境に優しく、有害な排出物や異臭がありません。さらに、停電の可能性がある場合には、電気ボイラーとバックアップの固形燃料ボイラーが併用されることがよくあります。同じオプションはエネルギーを節約するためにも使用されます（最初に安価な固形燃料を使用して家を加熱し、次に電気ボイラーを使用して温度を自動的に維持します）。

厳しい環境基準や調整の問題がある大都市に設置された場合、電気ボイラーは他のすべてのタイプのボイラー（ガスボイラーを含む）よりも優れた性能を発揮することが多いことは注目に値します。電気ボイラーの設計と構成について簡単に説明します。電気ボイラーは非常に単純な装置です。その主な要素は、電気ヒーター (発熱体) が取り付けられたタンクと制御および調整ユニットで構成される熱交換器です。一部の企業の電気ボイラーはすでに装備されています。循環ポンプ、プログラマー、膨張タンク、安全弁とフィルター。低電力電気ボイラーには、単相 (220 V) と三相 (380 V) の 2 つの異なるバージョンがあることに注意することが重要です。

出力が 12 kW を超えるボイラーは、通常、三相のみで製造されます。 6 kWを超える出力の電気ボイラーの大部分は多段バージョンで製造されているため、電気を合理的に使用し、移行期間である春と秋にフルパワーでボイラーをオンにしないことが可能になります。電気ボイラーを使用する場合、エネルギーを合理的に使用することが最も重要です。

2.3 固体燃料ボイラー

固体燃料ボイラーの燃料は、薪（木材）、褐炭または硬炭、コークス、泥炭練炭です。上記のすべてのタイプの燃料で動作できる「雑食性」モデルと、それらの一部で動作するもののより効率が高いモデルの両方があります。ほとんどの固体燃料ボイラーの主な利点の 1 つは、その助けを借りて完全に自律的な加熱システムを作成できることです。したがって、このようなボイラーは、主要なガスや電気の供給に問題がある地域でより頻繁に使用されます。固体燃料ボイラーを支持する議論はさらに 2 つあります。それは、燃料の入手可能性と低コストです。このクラスのボイラーのほとんどの代表的な欠点も明らかです - 完全自動モードで動作できず、定期的に燃料を充填する必要があります。

長年存在してきたモデルの主な利点、つまり電気から独立し、冷却剤（水または不凍液）の所定の温度を自動的に維持できる固体燃料ボイラーがあることは注目に値します。自動温度維持は次のように行われます。ボイラーには冷却水の温度を監視するセンサーが装備されています。このセンサーはダンパーに機械的に接続されています。冷却水の温度が設定温度より高くなると、ダンパーが自動的に閉じ、燃焼プロセスが減速します。温度が下がるとダンパーが少し開きます。したがって、このデバイスは電気ネットワークへの接続を必要としません。上で述べたように、ほとんどの従来の固体燃料ボイラーは、褐炭、硬炭、木材、コークス、練炭で動作できます。

冷却水回路の存在により過熱保護が提供されます。このシステムは手動で制御できます。冷却水の温度が上昇すると、冷却水出口パイプのバルブを開く必要があります（入口パイプのバルブは常に開いています）。また、このシステムは自動制御も可能です。これを行うために、出口パイプに温度低減バルブが取り付けられており、冷却液が最高温度に達すると自動的に開きます。さらに、家を暖房するためにどのような燃料を使用するか、必要なボイラー出力を正しく選択することが非常に重要です。通常、電力はkWで表されます。 10平方メートルを暖房するには約1kWの電力が必要です。天井の高さが最大 3 m までの、十分に断熱された部屋の m この式は非常に近似的なものであることに留意する必要があります。

最終的な電力計算は、面積（体積）に加えて、壁の材質と厚さ、窓の種類、サイズ、数と位置など、他の多くの要素を考慮する専門家のみに信頼してください。

木材を熱分解燃焼させるボイラーは効率が高く (最大 85%)、自動出力制御が可能です。

熱分解ボイラーの欠点としては、まず第一に、従来の固体燃料ボイラーと比較して価格が高いことが挙げられます。ちなみに、木だけでなくわらでも使えるボイラーもあります。固体燃料ボイラーを選択して設置するときは、煙突のすべての要件（高さと内部断面）に準拠することが非常に重要です。

3. 建物暖房用ボイラーの種類

ガスボイラー暖房供給

蒸気ボイラーには主にガス管と水管の 2 つのタイプがあります。高温のガスが火管と煙管の中を通過し、パイプの周囲の水に熱を放出するすべてのボイラー（火管、発煙管、発煙管）はガス管と呼ばれます。水管ボイラーでは、加熱された水がパイプ内を流れ、排ガスがパイプの外側を洗浄します。ガス管ボイラーは火室の側壁に設置されますが、水管ボイラーは通常、ボイラーまたは建物のフレームに取り付けられます。

3.1 ガス管ボイラー

最新の火力発電工学では、ガス管ボイラーの使用は、熱出力約 360 kW、動作圧力約 1 MPa に制限されています。

実際、ボイラーなどの高圧容器を設計する場合、壁の厚さは直径、動作圧力、温度の指定された値によって決まります。

指定された場合制限パラメータ必要な壁の厚さが許容できないほど大きいことが判明しました。また、大型蒸気ボイラーの爆発は瞬間的に大量の蒸気の放出を伴い、災害を引き起こす可能性があるため、安全性の要件を考慮する必要があります。

現在の技術レベルと既存の安全要件を考慮すると、ガス管ボイラーは時代遅れであると考えられますが、最大 700 kW の火力を備えた数千基のそのようなボイラーが依然として稼働しており、産業企業や住宅用建物に供給されています。

3.2 水管ボイラー

水管ボイラーは、蒸気出力と蒸気圧力の増大に対するますます高まる要求に応えて開発されました。実際のところ、蒸気と高圧水がそれほど直径が大きくないパイプ内にある場合、肉厚の要件は適度であり、簡単に満たされることがわかります。水管蒸気ボイラーは、ガス管ボイラーよりも設計がはるかに複雑です。ただし、急速に加熱し、実質的に防爆性があり、負荷の変化に合わせて簡単に調整でき、輸送が容易で、設計の再構成が容易で、重大な過負荷に耐えることができます。水管ボイラーの欠点は、その設計に多くのユニットやコンポーネントが含まれており、それらの接続部で高圧および高温での漏れを許容してはならないことです。さらに、圧力下で動作するこのようなボイラーのユニットは、修理中にアクセスするのが困難です。

水管ボイラーは、中程度の直径のドラムに端で接続された管の束で構成され、システム全体が燃焼室の上に取り付けられ、外側ケーシングに囲まれています。ガイドバッフルは、煙道ガスを強制的に管束を数回通過させ、より完全な熱伝達をもたらします。ドラム（さまざまなデザイン）水と蒸気の貯蔵庫として機能します。ガス管ボイラー特有の問題を避けるために、その直径は最小限になるように選択されています。水管ボイラーには次のタイプがあります。縦型または横型ドラムを備えた横型、1 つまたは複数の蒸気ドラムを備えた縦型、輻射型、縦型または横型ドラムを備えた縦型、およびこれらのオプションの組み合わせ (場合によっては強制循環を伴う)。

結論

結論として、ボイラーは建物の熱供給における重要な要素であると言えます。杭を選択するときは、建物への最適なタイプの熱供給のための技術的、技術経済的、機械的およびその他の指標を考慮する必要があります。ボイラー設備は、消費者の性質に応じて、エネルギー、生産、暖房および暖房に分けられます。冷媒は生成される種類によって蒸気と熱水に分けられます。

私の仕事では、ガス、電気、固体燃料タイプのボイラー、およびガス管ボイラーや水管ボイラーなどの種類のボイラーを調査しています。

上記から、さまざまなタイプのボイラーの長所と短所を強調する価値があります。

ガスボイラーの利点は、他の種類の燃料と比較した費用対効果、操作の容易さ（ボイラーの操作は完全に自動化されています）、高出力（広い範囲を加熱できます）、キッチンに機器を設置できることです（ボイラー出力が30kWまでの場合）、コンパクトなサイズ、環境に優しい（大気中への有害物質の放出がほとんどありません）。

ガスボイラーの短所：設置前にGazgortekhnadzorから許可を得る必要がある、ガス漏れの危険性、ボイラーが設置される部屋の特定の要件、漏れまたは欠如の場合にガスのアクセスをブロックする自動化の存在換気のこと。

電気ボイラーの利点: 低価格、設置の容易さ、コンパクトさと軽量 - 電気ボイラーは壁に掛けることができ、使用可能なスペースを節約できます、安全性 (裸火なし)、操作の容易さ、電気ボイラーは別の部屋を必要としません (ボイラー室）、煙突の設置を必要とせず、特別な注意を必要とせず、静かで環境に優しく、有害な排気ガスや異臭がありません。

電気ボイラーの普及を制限する主な理由は、すべての地域にあるわけではないこと、数十キロワットの電力が割り当てられる可能性があること、電気料金がかなり高いこと、そして停電です。

まず、固体燃料ボイラーの欠点を強調しましょう。まず、固体燃料加熱ボイラーは、熱伝達が比較的低い固体燃料を使用します。確かに、大きな家を適切に暖房するには、大量の燃料と時間を費やす必要があります。さらに、燃料は 2 ～ 4 時間で非常に早く燃え尽きます。この後、家が十分に暖房されていない場合は、再度火をつける必要があります。さらに、これを行うには、最初に形成された石炭と灰から火室を掃除する必要があります。この後初めて燃料を追加して火を再燃させることができます。これはすべて手作業で行われます。

一方、固体燃料ボイラーにはいくつかの利点もあります。たとえば、燃料にこだわらないこと。実際、木材、泥炭、石炭、そして一般に燃えるものであれば何でも、あらゆる種類の固体燃料に効果的に作用します。もちろん、そのような燃料は我が国のほとんどの地域ですぐに入手でき、それほど高価ではありません。これは固体燃料ボイラーを支持する重大な議論です。さらに、これらのボイラーは完全に安全であるため、家の地下室またはその近くに設置できます。同時に、燃料漏れによるひどい爆発が起こらないことも保証できます。もちろん、燃料を保管するための特別な場所を用意する必要はありません。ガスまたはディーゼル燃料の貯蔵タンクを地面に埋めます。

現在、蒸気ボイラーには主にガス管と水管の 2 種類があります。ガス管ボイラーには、高温のガスが火炎管と煙管内を流れ、それによってパイプの周囲の水に熱を放出するボイラーが含まれます。水管ボイラーは、加熱された水がパイプを通って流れ、パイプの外側がガスで洗浄されるという事実によって区別されます。

参考文献

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熱供給

地域暖房システムは、3 つの主要なリンクの組み合わせによって特徴付けられます。: 熱源、暖房ネットワーク、および個々の建物や構造物の局所熱消費 (熱利用) システム。

化石燃料を使用する場合熱エネルギー源はボイラープラントまたは火力発電所です。 核熱供給所で核燃料は熱エネルギーを生成するために使用され、場合によっては補助燃料として使用されます。 再生可能な熱源– 地熱エネルギー、太陽放射エネルギーなど

燃料の種類

D.I.メンデレーエフの定義によれば、「燃料とは、意図的に燃焼させて熱を発生させる可燃性物質」です。

よく知られている 主な燃料の種類-薪、泥炭、石炭、頁岩、石油残留物、ガス。これらはすべて、高温で空気中の酸素と反応して熱を放出する有機化合物です。

燃料は大量に生産され、自然界の埋蔵量は非常に重要です。反応に必要な酸素は周囲の空気から取り込まれます。反応の結果、高温の燃焼ガスが得られ、その熱はボイラープラントで使用されます。冷却されたガスが通過します煙突大気中に放出されます。

燃焼缶用 天然燃料と人工燃料の両方を使用する、天然燃料から貴重な製品を分離するために天然燃料を処理した後に得られるもので、樹脂、ガソリン、ベンゼン、鉱物潤滑油、塗料、医薬品、農業ニーズに使用される硫酸アンモニウムなどが含まれます。

固形燃料：

a) 天然 - 薪、石炭、無煙炭、泥炭。

b) 人造 - 木炭、コークス、粉砕石炭から得られる微粉炭。

液体燃料:

a) 天然油;

b) 人工 - ガソリン、灯油、燃料油、タール。

気体燃料:

a) 天然 - 天然ガス。

b) さまざまな種類の固体燃料（泥炭、薪、石炭など）、コークス、高炉、照明およびその他のガスのガス化から得られる人工発生器ガス。

ボイラー設置の種類

定置式ボイラー室もはや自律暖房の唯一の選択肢ではありません。機器には部屋が必要ですが、その場所はどこでも構いません。

ブロックボイラー室たとえば、地下室と屋上の両方に設置できます（いくつかの条件が満たされている場合）。さらに、ボイラーハウス自体の信頼性も大幅に向上しました。これは主に、製造工場がターンキー設置を提供し始めたという事実によるものです。必要なすべての機器はすでにブロックまたはモジュールに設置されており、設置を開始できます。 したがって、ボイラープラントにはブロックボイラー室とモジュール式ボイラー室の 2 つのタイプがあります。。どちらのタイプの構造も輸送の点で便利です（原則として、鉄道または道路輸送で輸送されます）。

ボイラー室の基本設備：ボイラー、給水ポンプ、液体容器、パイプ、バーナー装置。また、不揮発性ボイラー、電気点火機能付きボイラー、ツーパスおよび複合鋳鉄ボイラーなど、コストの節約に役立つ追加の機器を購入する人もいます。

比較的最近、熱機器が市場に登場しました。 TKU – 可搬式ボイラーユニット。セントラルヒーティングシステムに接続されていない建物内に立地する新しい産業の出現により、その必要性が生じました。新製品の利点は、持ち運びが非常に簡単で (モジュラー設計には車輪が付いています)、取り扱いが簡単で、オペレーターが常に立ち会う必要がないことです。さらに、TCU は原則として完全に自動化されているため、管理が非常に簡単です。同時に、十分な量の熱を発生することができ、通信への接続を必要としません。

ボイラーハウスの分類。

設置場所に応じて、次のように区別されます。

・屋根;

· 建物に組み込まれています。

· ブロックモジュール式。

・フレーム。

§ 蒸気ボイラー

§ お湯;

§ 混合。

§ 透熱油を使用するボイラー。

前述したように、あらゆる暖房システムはいずれかの方法で動作します。 タイプ原材料燃料または天然資源。で これに応じて、ボイラーは次のように分類されます。

・固形燃料。このために、薪、石炭、その他の種類の固形燃料が使用されます。

· 液体燃料 – オイル、ガソリン、燃料油など。

・ガス。

· 混合または組み合わせ。様々な種類・種類の燃料が使用されることが想定されます。

ボイラー設備。 ボイラー設備 ボイラー室の目的別分類