Wyposażenie kotła. Instalacje kotłowe Klasyfikacja kotłowni ze względu na przeznaczenie

UNIWERSYTET PAŃSTWOWY UDMURT

WYDZIAŁ FIZYKI I ENERGII

Katedra Ogólnej Dyscypliny Inżynierskiej

Na temat „Instalacje kotłowe. Klasyfikacja. Skład instalacji kotłowych, podstawowe rozwiązania projektowe. Układ i rozmieszczenie instalacji kotłowych”

Ukończył: Woronow V.N.

Uczennica grupy FEF 54-21 „__”________2012.

Sprawdzone przez: A.I. Karmanchikov

Profesor nadzwyczajny „__”________2012

Iżewsk 2012

Instalacje kotłowe

Instalacje kotłowe przeznaczone są do podgrzewania płynu roboczego, który następnie trafia do systemów grzewczych i wodociągowych. Płynem roboczym jest zwykle zwykła woda. Ogrzany płyn roboczy transportowany jest z kotłowni do systemu zaopatrzenia w ciepło za pomocą magistrali grzewczej, którą jest system rur.

Systemy kotłowe opierają się na kotle wodnym lub parowym, w którym płyn roboczy jest bezpośrednio dostarczany i podgrzewany. Dobór parametrów kotła zależy od wielu cech. Objętość kotła oblicza się na podstawie wielkości i cech eksploatacyjnych systemu grzewczego.

Instalacje kotłowe mogą być zlokalizowane zarówno wewnątrz obiektu, jak i na zewnątrz niego. Wewnątrz obiektu można je zamontować w piwnicy, w wydzielonym pomieszczeniu, a nawet na dachu. Jeżeli budynek jest obiektem dużym, wówczas instalacje kotłowe wykonuje się w formie oddzielnych budynków z własnym układem inżynieryjnym, połączonym z ogólnym układem inżynieryjnym obiektu.

W instalacjach kotłowych stosowane są różne rodzaje paliw. Obecnie najbardziej rozpowszechnione są kotłownie zasilane gazem ziemnym. Ponieważ nasz kraj jest liderem w zasobach tego rodzaju paliw, nie ma powodu obawiać się, że zasoby energii mogą się wyczerpać. Kotłownie oprócz gazu wykorzystują jako paliwo produkty naftowe (olej opałowy, olej napędowy) oraz paliwa stałe (węgiel, koks, drewno). Wiele kotłowni może wykorzystywać kombinowane rodzaje paliwa.Ważną cechą każdej kotłowni jest kategoria niezawodności dostaw ciepła do odbiorców.

Wszystkie istniejące instalacje kotłowe można podzielić na osobne ścieżki, z których każda pełni swoją funkcję, zapewniając normalność bezpieczną pracę kotłownia i kotłownia jako całość. Zatem kotłownie składają się z następujących ścieżek: powietrza, paliwa, gazu, odpopielania i żużla oraz pary i wody.

Głównym elementem każdej instalacji kotłowej jest kocioł. Jego głównymi elementami są ekrany składające się z giętych rur, które służą do przekazywania ciepła do mieszaniny pary wodnej, pary, wody lub powietrza, zwanych także płynami roboczymi. Woda wpływająca do instalacji kotła podgrzewana jest w piecu do temperatury wrzenia, przechodząc przez sita jest płynnie podgrzewana do temperatury nasycenia, zamieniana na parę wodną, która z kolei zostaje przegrzana do wymaganej temperatury.

W zależności od przemiany cieczy roboczej wyróżnia się trzy procesy powierzchni grzewczej kotła: parowanie, nagrzewanie i przegrzanie pary. Z kolei powierzchnie grzewcze różnią się również w zależności od sposobu przekazywania ciepła do płynu roboczego, na trzy grupy:

konwekcyjny - odbieranie ciepła ze źródła za pomocą procesów konwekcyjnych;

promieniowanie - odbieranie ciepła z promieniowania cieplnego produktów spalania paliw;

radiacyjno-konwekcyjne - wytwarzanie ciepła zarówno na skutek konwekcji, jak i promieniowania cieplnego paliwa.

Powierzchnie grzewcze w instalacjach kotłowych to ekonomizery, w których następuje podgrzanie lub częściowe odparowanie wody zasilającej, która trafia do kotła parowego. W związku z tym ekonomizery występują w wersjach wrzących i niewrzących. Znajdują się one w strefach stosunkowo niskich temperatur, w szybach zlewów konwekcyjnych. Powierzchnie odparowujące najczęściej zlokalizowane są bezpośrednio w palenisku kotła lub na spalinach bezpośrednio za komorą spalania, gdzie panują najwyższe temperatury.

Wyróżnia się kilka rodzajów powierzchni parowania: girlandy, wiązki kotłów i ekrany paleniskowe. Ekrany spalania składają się z rur umieszczonych w tej samej płaszczyźnie. Znajdują się one w pobliżu ścian komory spalania i chronią je przed przegrzaniem. Jeśli ekrany są zainstalowane wewnątrz paleniska i są narażone na dwustronne napromieniowanie, wówczas nazywa się je dwoma światłami.

Jednoprzejściowe kotły podkrytyczne mają sita spalania umieszczone w dolnej części paleniska, dlatego nazywane są dolną częścią radiacyjną. Wiązki i girlandy kotłowe stosowane są w kotłach kotłowni średniociśnieniowych o małej mocy. Girlandy utworzone są z rur tylnych ekranów, które są od siebie oddalone w znacznej odległości, tworząc wielorzędowe wiązki i reprezentują półpromieniujące powierzchnie grzewcze.

Instalacje kotłowe to zespół urządzeń służących do zamiany energii chemicznej paliwa na energię cieplną w celu wytworzenia gorącej wody lub pary o określonych parametrach. Istnieją różne klasyfikacje kotłowni, wśród których możemy wyróżnić klasyfikację według opcji projektowych (tutaj wyróżniamy kotłownie dachowe, stacjonarne, zabudowane, dostawiane i modułowe). Kotłownie dzielimy również na kotły parowe, gorącą wodę i olej termalny ze względu na sposób wytwarzania ciepła; Jeśli mówimy o zużytym paliwie, to kotłownie można podzielić na paliwo stałe, olej opałowy, gaz i kombinowane, zgodnie z ich przeznaczeniem dzieli się je na ciepło i technologicznie. Instalacja kotła składa się z zespołu kotła, mechanizmów pomocniczych i urządzeń

Do każdej z tych klasyfikacji nadają się tylko przenośne systemy kotłów, na które zapotrzebowanie stale rośnie. Przede wszystkim wynika to oczywiście z ich uniwersalności. Ze wszystkich autonomicznych kotłowni istniejących obecnie na rynku, tylko te kotłownie obejmują cztery systemy: ogrzewanie, gaz, podgrzewanie wody i parę. Pozwala to klientom rozwiązać kilka problemów jednocześnie za pomocą jednej instalacji, co znacznie zmniejsza stronę wydatkową budżetu. Oszczędności można również uzyskać kupując kotłownię z palnikami, które mogą pracować na paliwie kombinowanym.

Kotłownie modułowe są ekonomiczne w transporcie, montażu i eksploatacji. Koszty są również obniżone ze względu na wysoką automatyzację kotłowni, która jest w stanie pracować przez długi czas w trybie autonomicznym określonym w momencie jej uruchomienia. Jeśli duże elektrownie cieplne zatrudniają dużą załogę, to wystarczy jeden operator, aby monitorować pracę kotłowni blokowo-modułowej. Jego praca stanie się jeszcze mniej pracochłonna, jeśli w kotłowni zostanie wbudowany mikroprocesor, który najdokładniej odczytuje i przesyła wszystkie informacje ze wszystkich urządzeń kotłowni do specjalnego pilota.

Warto zauważyć, że instalacja kotła blokowego ma najwyższą możliwą wydajność, przy minimalnych kosztach jej utrzymania i bezpośredniej eksploatacji. Zatem kupując instalację kotła blokowego, jej właściciel szybko zwróci się z kosztami i będzie mógł zarabiać (jeśli mówimy o właścicielach firm produkcyjnych i budowlanych); a jeśli zwykły człowiek, właściciel własnego domu, zakupił kotłownię blokowo-modułową, to może być pewien, że przez cały okres eksploatacji instalacji kotłowej nie pozostanie bez ciepła i ciepłej wody.

Wyposażenie kotła

Urządzenia kotłowe wchodzące w skład instalacji kotłowych zapewniają proces technologiczny podgrzewania cieczy roboczej w kotle. Wyposażenie kotła obejmuje:

kotły na gorącą wodę i parę

stacje uzdatniania wody
rury kotłowe, zawory odcinające
generatory ciepła
wskaźniki poziomu wody
czujniki i sterowniki
i wiele więcej

Wyposażenie kotła dobiera się w oparciu o warunki pracy i wymagane parametry techniczne dla danej instalacji kotłowej.

Kotłownie gazowe

Kotłownie gazowe są obecnie najpopularniejszym rodzajem instalacji kotłowych. Oczywistymi zaletami są niskie koszty budowy i eksploatacji w porównaniu do innych typów instalacji kotłowych. Rozbudowana sieć gazociągów w kraju, która stale się rozwija, pozwala na dostarczenie gazu niemal w każde miejsce. Prowadzi to do obniżenia kosztów dostarczenia paliwa roboczego transportem konwencjonalnym. Ponadto gaz ma większą pojemność cieplną i przenoszenie ciepła w porównaniu do innych rodzajów paliw, a po spaleniu pozostawia mniej szkodliwych substancji.

W przedsiębiorstwach przemysłowych kotłownie gazowe są głównym źródłem zaopatrzenia w ciepło dla procesów technologicznych i zapewnienia ciepła pracownikom. Jednocześnie prywatnie budynki mieszkalne Coraz częściej zaczęły pojawiać się także kotłownie gazowe. Ludzie docenili zalety takich instalacji.

Kotłownie gazowe są niezastąpionym źródłem energii, tańszym od prądu.

Kotłownie modułowe

Kotłownie modułowe to gotowe systemy inżynieryjne, które można łatwo transportować i instalować w dowolnym miejscu. Korzystając z kotłowni modułowych, można znacznie zaoszczędzić na projektowaniu i instalacji, ponieważ systemy te są zwykle instalowane jako gotowe w kontenerze i wyposażone we cały sprzęt niezbędny do obsługi i automatyzacji procesu.

Kotłownie modułowe składają się z następującego wyposażenia:

kotły na ciepłą wodę

wyposażenie technologiczne

systemy automatyki

systemy uzdatniania wody

i wiele więcej

Skład wyposażenia kotłowni modułowych zależy od wymaganej mocy kotłowni. Oczywistą zaletą kotłowni modułowych jest ich mobilność oraz niższy koszt montażu i eksploatacji.

Kocioł jest urządzeniem wymiany ciepła, w którym ciepło z gorących produktów spalania paliwa jest przekazywane do wody. W efekcie woda w kotłach parowych zamieniana jest na parę, a w kotłach na gorącą wodę podgrzewana do wymaganej temperatury.

Urządzenie do spalania służy do spalania paliwa i zamiany jego energii chemicznej na ciepło ogrzanych gazów.

Urządzenia podające (pompy, inżektory) przeznaczone są do dostarczania wody do kotła.

Urządzenie ciągu składa się z wentylatorów nadmuchowych, układu kanałów gazowo-powietrznych, oddymiaczy i komina, które zapewniają dopływ wymaganej ilości powietrza do paleniska oraz przepływ produktów spalania przez przewody kotła, a także ich usuwanie do atmosfery. Produkty spalania, przemieszczając się przez kanały kominowe i wchodząc w kontakt z powierzchnią grzewczą, oddają ciepło wodzie.

Aby zapewnić bardziej ekonomiczną pracę, nowoczesne systemy kotłowe posiadają elementy pomocnicze: ekonomizer wody i nagrzewnicę powietrza, które służą odpowiednio do podgrzewania wody i powietrza; urządzenia do podawania paliwa i odpopielania, oczyszczania gazów spalinowych i wody zasilającej; urządzenia do kontroli termicznej i urządzenia automatyki, które zapewniają normalną i nieprzerwaną pracę wszystkich części kotłowni.

Klasyfikacja.

Blokowe kotłownie modułowe o mocach od 200 kW do 10 000 kW (gama modeli)

Istnieją indywidualnie projektowane kotłownie różnych typów:

Kotłownie dachowe

Kotłownie wolnostojące

Kotłownie blokowe i modułowe

Wbudowane kotłownie

Przyłączone kotłownie

Kotłownie przenośne i mobilne

Każda kotłownia jest projektowana w oparciu o SNiP II-35-76 „Instalacje kotłowe”. Obliczenia i projekt kotłowni wykonują certyfikowani specjaliści, którzy zostali przeszkoleni w zakładach produkujących urządzenia kotłowe.

Wszystkie parametry operacyjne są kontrolowane przez zautomatyzowane systemy sterowania bez obecności człowieka.

Mieszanina kotłownie w wersji podstawowej:

Kotły do podgrzewania wody Niezawodność dostaw ciepła gwarantuje obecność w kompozycji kotłownie co najmniej dwa zespoły kotłowe, reprezentowane przez stalowe kotły płomienicowe, które są niezawodne i sprawdziły się w praktyce Rynek rosyjski Niemieckie firmy Buderusa, Viessmanna.

Palniki Weishaupta W kotłowniach są stosowane palniki niemieckiej firmy Weishaupt. Służy do spalania gazu ziemnego Palniki LN, zapewniając niską zawartość szkodliwych zanieczyszczeń w produktach spalania.

Krajowe zaopatrzenie w gaz Urządzenia systemu zasilania gazem kotłownie reguluje przepływ gazu oraz kontroluje poziom minimalnego i maksymalnego ciśnienia gazu. W sytuacjach awaryjnych dopływ gazu do kotłownia zatrzymuje się automatycznie.

Regulacja temperatury wody sieciowej Stosowane są mikroprocesorowe sterowniki programowalne, które automatycznie sterują systemem regulacji temperatury wody sieciowej w zależności od temperatury zewnętrznej i potrzeb Odbiorcy.

Sprzęt pompowy Pompy obiegu kotła zapewniają niezależną pracę kotły. Podwójne pompy obiegowe w obwodzie sieciowym gwarantują 100% redundancję.

Uzdatnianie wody i utrzymywanie ciśnienia w systemie grzewczym Stacja uzdatniania wody zmniejsza twardość wody kotłowej i zapobiega tworzeniu się kamienia na powierzchniach wymiany ciepła urządzeń. Urządzenie utrzymujące ciśnienie automatycznie uzupełnia wodą obieg kotła i sieci, zapewniając wymagany poziom ciśnienia w instalacji grzewczej.

Separator hydrauliczny Urządzenia do hydraulicznego oddzielenia obwodów kotła od sieci pozwalają na stabilną pracę kotłowni w układach o dużej objętości wody przy intensywnej dynamice zmian natężenia przepływu, temperatury i ciśnienia.

Sygnalizacja W kotłowniach zamontowane są systemy sygnalizacji pożaru i sygnalizacji gazów metanu i tlenku węgla.

Urządzenia pomiarowe Stosowane są przyrządy zarejestrowane w Państwowym Rejestrze Przyrządów Pomiarowych, umożliwiające: – pomiar dostarczonej energii cieplnej – pomiar zużycia zimna woda– pomiar zużycia gazu – pomiar zużycia energii elektrycznej – kontrola parametrów pracy urządzeń kotłowni.

Kompleksowa automatyzacja Zintegrowany system automatyki zapewnia stabilną pracę kotłowni bez stałej obecności personelu konserwacyjnego. Zdalne sterowanie pracą głównych urządzeń kotłowni odbywa się za pomocą zdalnego panelu alarmowego (w zestawie).

Komunikacja modemowa do zdalnej wysyłki Kotłownie w momencie instalacji lub w dowolnym okresie dalszej eksploatacji można je podłączyć do nowoczesnych systemów zdalnej dyspozytorni. Kompleksowy system automatyki posiada wbudowany modem umożliwiający przesyłanie danych o pracy urządzeń kotłowni za pośrednictwem kanałów komunikacji telefonicznej lub Internetu.

Rury dymne Ściany zewnętrzne i wewnętrzne kominów wykonane są ze stali nierdzewnej i ocieplone sztywną izolacją z wełny mineralnej. Zastosowane kominy posiadają certyfikat zgodności z normami bezpieczeństwo przeciwpożarowe. Dla każdego kotła grzewczego instalowana jest osobna rura. W zakres dostawy wchodzą kominy o wysokości 6 metrów dla kotłowni o mocy od 200 kW do 10 MW. W razie potrzeby Kupujący może odmówić komina, a także ma możliwość zainstalowania kominów o innej wysokości.

Konstruktywne decyzje Kotłownie, w zależności od rozmiarów i ilości kotły, składają się z jednego lub większej liczby bloków. W zależności od warunków klimatycznych metalowa rama modułów izolowana jest sztywnymi trójwarstwowymi płytami warstwowymi z izolacją z wełny mineralnej o grubości od 80 do 150 mm. Charakterystyka konstrukcji otaczających moduł jest zgodna z wymaganiami regulacyjnymi dotyczącymi odporności ogniowej i bezpieczeństwa pożarowego.

Kotłownie małej mocy (indywidualne i małych grup) składają się zwykle z kotłów, pomp obiegowych i zasilających oraz urządzeń ciągu. W zależności od tego wyposażenia określa się głównie wymiary kotłowni.

Kotłownie średnie i duża moc- 3,5 MW i więcej - różnią się stopniem skomplikowania urządzeń oraz składem pomieszczeń usługowo-gospodarczych. Rozwiązania w zakresie planowania przestrzennego tych kotłowni muszą spełniać te wymagania Normy sanitarne projektowanie przedsiębiorstw przemysłowych (SI 245-71), SNiP P-M.2-72 i 11-35-76.

Klasyfikacja instalacji kotłowych

Instalacje kotłowe, w zależności od charakteru odbiorców, dzielą się na energetyczne, produkcyjne oraz ciepłownicze i ciepłownicze. W zależności od rodzaju produkowanego chłodziwa dzieli się je na parę (do wytwarzania pary) i gorącą wodę (do wytwarzania gorącej wody).

Kotłownie energetyczne wytwarzają parę do turbin parowych w elektrowniach cieplnych. Kotłownie tego typu wyposażane są najczęściej w kotłownie dużej i średniej mocy, wytwarzające parę o podwyższonych parametrach.

Przemysłowe kotły grzewcze (zwykle parowe) wytwarzają parę nie tylko na potrzeby przemysłu, ale także do ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę.

Kotły grzewcze (głównie wodne, ale mogą być także parowe) przeznaczone są do obsługi instalacji grzewczych w obiektach przemysłowych i mieszkalnych.

W zależności od skali dostaw ciepła kotłownie grzewcze dzielą się na lokalne (indywidualne), grupowe i okręgowe.

Kotłownie lokalne wyposażane są najczęściej w kotły wodne gorące podgrzewające wodę do temperatury nie wyższej niż 115°C lub kotły parowe o ciśnieniu roboczym do 70 kPa. Takie kotłownie są przeznaczone do dostarczania ciepła do jednego lub więcej budynków.

Grupowe systemy kotłowe dostarczają ciepło do grup budynków, obszarów mieszkalnych lub małych osiedli. Takie kotłownie są wyposażone zarówno w kotły parowe, jak i gorącą wodę, które z reguły mają wyższą wydajność grzewczą niż kotły dla lokalnych kotłowni. Kotłownie te są zwykle zlokalizowane w specjalnie skonstruowanych oddzielnych budynkach.

Kotłownie ciepłownicze służą do dostarczania ciepła do dużych obszarów mieszkalnych: są wyposażone w stosunkowo mocne kotły wodne lub parowe.

kotłownia z kotłami parowymi. Instalacja składa się z kotła parowego, który posiada dwa bębny - górny i dolny. Bębny połączone są ze sobą trzema wiązkami rur tworzącymi powierzchnię grzewczą kotła. Podczas pracy kotła dolny bęben napełniony jest wodą, górny bęben napełniony jest wodą w dolnej części, a nasyconą parą wodną w górnej części. W dolnej części kotła znajduje się palenisko z rusztem mechanicznym do spalania paliw stałych. Podczas spalania paliwa płynnego lub gazowego zamiast rusztu instaluje się dysze lub palniki, przez które paliwo wraz z powietrzem dostarczane jest do paleniska. Kocioł ograniczony jest ścianami ceglanymi - okładziną.

Instalacje kotłowe zlokalizowane w specjalnie wyznaczonych miejscach, do których osoby z zewnątrz nie mają dostępu. Sieci ciepłownicze i rurociągi ciepłownicze łączą kotłownie i odbiorców.

Klasyfikacja kotłowni.

Nowoczesne systemy kotłów mają różne klasyfikacje. Każdy z nich opiera się na jakiejś zasadzie lub pewnych wartościach. Obecnie istnieje kilka głównych rozróżnień:

Lokalizacja.

W zależności od miejsca lokalizacji instalacji wyróżnia się:

Wbudowany w budynek;
Modułowy blokowy;

W każdym systemie grzewczym jego głównym elementem jest kocioł. Pełni główną funkcję - ogrzewanie. W zależności od zasad działania całej instalacji, a w szczególności kotła, wyróżnia się następujące zasady typy kotłów:

Kotły parowe

Gorąca woda;

Mieszany;

Kotły na olej diatermiczny.

Każdy system grzewczy działa, jak wspomniano wcześniej, z jednego lub drugiego typ surowy materiał paliwo Lub zasób naturalny. W zależności od tego kotły dzielą się na:

Paliwo stałe. W tym celu stosuje się drewno opałowe, węgiel i inne rodzaje paliwa stałego.

Paliwa płynne – ropa naftowa, benzyna, olej opałowy i inne.

Mieszane lub łączone. Przeznaczenie różne rodzaje i rodzaje paliwa.

Klasyfikacja jednostek kotłowych

Kotły jako urządzenia techniczne do wytwarzania pary lub gorącej wody wyróżniają się różnorodnością form konstrukcyjnych, zasad działania, rodzajów stosowanego paliwa i wskaźników produkcyjnych. Jednocześnie, zgodnie ze sposobem organizacji ruchu wody i mieszaniny pary i wody, wszystkie kotły można podzielić na dwie następujące grupy:

Kotły z naturalnym obiegiem;

Kotły z wymuszonym ruchem chłodziwa (woda, mieszanina pary i wody).

W nowoczesnych kotłowniach ciepłowniczych i ciepłowniczo-przemysłowych kotły z naturalnym obiegiem służą głównie do wytwarzania pary, a kotły z wymuszonym ruchem chłodziwa działające na zasadzie bezpośredniego przepływu służą do wytwarzania gorącej wody.

Nowoczesne kotły parowe z naturalnym obiegiem zbudowane są z pionowych rur umieszczonych pomiędzy dwoma kolektorami (bębnami). Jedna część rur, zwana podgrzewanymi „rurami pionowymi”, jest podgrzewana przez palnik i produkty spalania, a druga, zwykle nieogrzewana część rur, znajduje się na zewnątrz kotła i nazywa się „rurami opadającymi”. W podgrzewanych rurach tłocznych woda jest podgrzewana do wrzenia, częściowo odparowuje i dostaje się do korpusu kotła w postaci mieszaniny pary i wody, gdzie zostaje rozdzielona na parę i wodę. Poprzez opuszczenie nieogrzewanych rur woda z górnego bębna dostaje się do dolnego kolektora (bębna).

Ruch chłodziwa w kotłach z naturalnym obiegiem odbywa się pod wpływem ciśnienia napędowego wytworzonego przez różnicę ciężarów słupa wody w rurach obniżających i słupa mieszaniny pary i wody w rurach wznoszących.

W kotłach parowych z wieloma wymuszony obieg powierzchnie grzewcze wykonane są w formie wężownic tworzących obwody cyrkulacyjne. Ruch wody i mieszaniny pary i wody w takich obwodach odbywa się za pomocą pompy obiegowej.

W kotłach parowych z przepływem bezpośrednim współczynnik cyrkulacji wynosi jedność, tj. Woda zasilająca po podgrzaniu zamienia się kolejno w mieszaninę parowo-wodną, parę nasyconą i przegrzaną. W kotłach na gorącą wodę woda poruszająca się w obiegu cyrkulacyjnym jest podgrzewana w jednym obrocie od temperatury początkowej do końcowej.

W zależności od rodzaju chłodziwa kotły dzielą się na kotły wodne i parowe. Głównymi wskaźnikami kotła na gorącą wodę są moc cieplna, tj. wydajność grzewcza i temperatura wody; Głównymi wskaźnikami kotła parowego są wydajność pary, ciśnienie i temperatura.

Kotły wodne, których zadaniem jest uzyskanie ciepłej wody o określonych parametrach, służą do zaopatrzenia w ciepło systemów grzewczych i wentylacyjnych, odbiorców domowych i technologicznych. Kotły ciepłowodne, zwykle działające na zasadzie bezpośredniego przepływu ze stałym przepływem wody, instalowane są nie tylko w elektrowniach cieplnych, ale także w ciepłowniach, kotłowniach ciepłowniczych i przemysłowych jako główne źródło zaopatrzenia w ciepło.

Kocioł parowy to instalacja przeznaczona do wytwarzania pary nasyconej lub przegrzanej, a także do podgrzewania wody (kocioł grzewczy).

Ze względu na względny ruch czynników wymiany ciepła (spalin, wody i pary) kotły parowe (wytwornice pary) można podzielić na dwie grupy: kotły wodnorurowe i kotły płomienicowo-płomieniowe. W wodnorurowych wytwornicach pary woda i mieszanina pary i wody poruszają się wewnątrz rur, a gazy spalinowe przemywają rury na zewnątrz. W Rosji w XX wieku stosowano głównie kotły wodnorurowe Szuchowa. Przeciwnie, w płomienicach spaliny przemieszczają się wewnątrz rur, a woda wypłukuje rury na zewnątrz.

W oparciu o zasadę ruchu wody i mieszaniny pary i wody wytwornice pary dzielą się na jednostki z obiegiem naturalnym i z obiegiem wymuszonym. Te ostatnie dzielą się na obieg bezpośredni i wielokrotny wymuszony.

Jako pompę zasilającą z reguły stosuje się trójtłokową pompę wysokociśnieniową serii P21/23-130D lub P30/43-130D.

Kotły powyżej ciśnienia krytycznego (SCP) - ciśnienie pary powyżej 22,4 MPa.

Główne elementy kotłów parowych i gorącowodnych

Piece do spalania paliw gazowych, ciekłych i stałych. Przy spalaniu gazu i oleju opałowego, a także paliw stałych w postaci pyłu węglowego, najczęściej stosuje się piece komorowe. Palenisko jest ograniczone ścianami przednimi, tylnymi, bocznymi, a także dnem i łukiem. Wzdłuż ścian pieca znajdują się wyparne powierzchnie grzewcze (rury wrzące) o średnicy 50...80 mm, które odbierają ciepło wypromieniowane z palnika i produktów spalania. Przy spalaniu paliw gazowych lub ciekłych z reguły nie stosuje się przesiewacza pod paleniskiem komorowym, a w przypadku pyłu węglowego w dolnej części komory spalania wykonuje się „zimny” lejek służący do usuwania popiołu opadającego z palącej się pochodni.

Górne końce rur są zwijane w bęben, a dolne końce są łączone z kolektorami poprzez walcowanie lub spawanie. W przypadku wielu kotłów rury wrzące tylnego ekranu przed podłączeniem ich do bębna są umieszczane w górnej części paleniska w kilku rzędach, przesunięte i tworzące girlandę.

Do obsługi pieca i kanałów gazowych w kotle wykorzystuje się następujące urządzenia: włazy, drzwi zamykane na klucz, wizjery, zawory przeciwwybuchowe, zasuwy, przepustnice obrotowe, dmuchawy, śrutownice.

Zamykane drzwiczki i otwory w okładzinie służą do prac przeglądowych i naprawczych w czasie postoju kotła. Podglądacze służą do monitorowania procesu spalania paliwa w palenisku oraz stanu przewodów konwekcyjnych. Zawory bezpieczeństwa przeciwwybuchowe służą do zabezpieczenia wykładziny przed zniszczeniem podczas pęknięć w kanałach paleniskowych i kotłowych i instalowane są w górnych partiach paleniska, ostatnim ciągu kominowym centrali, ekonomizerze oraz w sklepieniu.

Do regulacji ciągu i odcięcia wieprza służą żeliwne klapy dymowe lub przepustnice obrotowe.

Przy pracach na paliwie gazowym, aby zapobiec gromadzeniu się gazów palnych w paleniskach, kominach i wieprzach instalacji kotłowej podczas przerwy w pracy, należy zawsze utrzymywać w nich niewielki ciąg; W tym celu każdy indywidualny wieprz kotłowy musi posiadać własną bramę z otworem w górnej części o średnicy co najmniej 50 mm dla prefabrykowanego wieprza.

Dmuchawy i śrutownice przeznaczone są do oczyszczania powierzchni grzewczych z popiołu i sadzy.

Bębny kotłów parowych. Należy zwrócić uwagę na wielofunkcyjny cel walcowni parowych, w szczególności przeprowadzane są w nich następujące procesy:

Rozdzielanie mieszaniny parowo-wodnej pochodzącej z podgrzewanych rurociągów dźwigowych na parę wodną i wodę oraz gromadzenie pary;

Odbiór wody zasilającej z ekonomizera wody lub bezpośrednio z linii zasilającej;

Uzdatnianie wody w kotle (zmiękczanie termiczne i chemiczne);

Ciągłe dmuchanie;

Para susząca z kropelek wody kotłowej;

Para myjąca z rozpuszczonych w niej soli;

Ochrona przed nadmiernym ciśnieniem pary.

Beczki kotłów wykonane są ze stali kotłowej z tłoczonymi dnami i włazami. Wewnętrzna część bębna wypełniona do pewnego poziomu wodą nazywana jest objętością wody, natomiast część wypełniona parą podczas pracy kotła nazywana jest objętością pary. Powierzchnia wrzącej wody w bębnie, oddzielająca objętość wody od objętości pary, nazywana jest lustrem parowania. W kotle parowym tylko ta część bębna, która jest chłodzona od wewnątrz wodą, jest myta gorącymi gazami. Linię oddzielającą powierzchnię nagrzaną gazami od powierzchni nieogrzewanej nazywa się linią ognia.

Mieszanka pary i wody przepływa przez wznoszące się rury wrzące zwinięte w dno bębna. Z bębna woda doprowadzana jest dolnymi rurami do dolnych kolektorów.

Na powierzchni powierzchni odparowania pojawiają się emisje, grzbiety, a nawet fontanny, a do pary może przedostać się znaczna liczba kropel wody kotłowej, co powoduje obniżenie jakości pary na skutek wzrostu jej zawartości soli. Krople wody kotłowej odparowują, a zawarte w nich sole osadzają się na wewnętrznej powierzchni przegrzewacza, pogarszając wymianę ciepła, w wyniku czego wzrasta temperatura jego ścianek, co może prowadzić do ich przepalenia. Sole mogą również osadzać się na armaturach rur parowych i powodować utratę szczelności.

Aby zapewnić równomierny przepływ pary do przestrzeni parowej bębna i zmniejszyć jej wilgotność, stosuje się różne urządzenia oddzielające.

Aby ograniczyć możliwość osadzania się kamienia na wyparnych powierzchniach grzewczych, stosuje się wewnątrzkotłowe uzdatnianie wody: fosforanowanie, alkalizację i zastosowanie kompleksonów.

Fosforanowanie ma na celu stworzenie w wodzie kotłowej warunków, w wyniku których uwalniają się odkamieniacze w postaci nieprzywierającego osadu. Aby to osiągnąć, konieczne jest utrzymanie określonej zasadowości wody kotłowej.

W przeciwieństwie do fosforanowania, uzdatnianie wody kompleksonami może zapewnić wodę w kotle wolną od kamienia i osadu. Jako komplekson zaleca się stosowanie soli sodowej Trilon B.

Utrzymanie dopuszczalnej zawartości soli w wodzie kotłowej odbywa się poprzez przedmuchanie kotła, tj. poprzez usunięcie z niej części wody kotłowej, która zawsze ma wyższe stężenie soli niż woda zasilająca.

W celu stopniowego odparowania wody korpus kotła podzielony jest przegrodą na kilka komór posiadających niezależne obiegi cyrkulacyjne. Do jednej z komór, zwanej „czystą”, trafia woda zasilająca. Przechodząc przez obieg cyrkulacyjny, woda odparowuje, a zawartość soli w wodzie kotłowej w komorze czystej wzrasta do pewnego poziomu. Aby utrzymać zawartość soli w tej komorze, część wody kotłowej z komory czystej kierowana jest grawitacyjnie przez specjalny otwór - dyfuzor w dolnej części przegrody do innej komory, zwanej „solną”, gdyż zawartość soli w jest znacznie wyższa niż w komorze czystej.

Ciągły nadmuch wody realizowany jest z miejsca o największym stężeniu soli, tj. z komory na sól. Para powstająca na obu etapach parowania jest mieszana w przestrzeni parowej i opuszcza bęben szeregiem rur umieszczonych w jego górnej części.

Wraz ze wzrostem ciśnienia para jest w stanie rozpuścić część zanieczyszczeń w wodzie kotłowej (kwas krzemowy, tlenki metali).

Aby zmniejszyć zawartość soli w parze, w niektórych kotłach stosuje się płukanie parą wodą zasilającą.

Przegrzewacze kotłów. Wytwarzanie pary przegrzanej z suchej pary nasyconej odbywa się w przegrzewaczu. Przegrzewacz jest jednym z najważniejszych elementów kotła, gdyż ze wszystkich powierzchni grzewczych pracuje on w najcięższych warunkach temperaturowych (temperatura przegrzania do 425°C). Wężownice i kolektory przegrzewaczy wykonane są ze stali węglowej.

Ze względu na metodę absorpcji ciepła przegrzewacze dzielą się na konwekcyjne, radiacyjno-konwekcyjne i radiacyjne. Kotły nisko- i średniociśnieniowe wykorzystują konwekcyjne przegrzewacze pary z pionowym lub poziomym układem rur. Do wytworzenia pary o temperaturze przegrzania większej niż 500°C stosuje się przegrzewacze pary kombinowanej, tj. w nich jedna część powierzchni (promienna) odbiera ciepło w wyniku promieniowania, a druga część - w wyniku konwekcji. Część radiacyjna powierzchni grzewczej przegrzewacza umieszczona jest w postaci ekranów bezpośrednio w górnej części komory spalania.

W zależności od kierunków ruchu gazów i pary istnieją trzy główne schematy podłączenia przegrzewacza do przepływu gazu: przepływ bezpośredni, w którym gazy i para poruszają się w tym samym kierunku; przeciwprąd, w którym gazy i para poruszają się w przeciwnych kierunkach; mieszany, w którym w jednej części wężownic przegrzewacza gazy i para przepływają prosto, a w drugiej - w przeciwnych kierunkach.

Optymalny pod względem niezawodności działania jest mieszany schemat przełączania przegrzewacza, w którym pierwsza część przegrzewacza wzdłuż przepływu pary jest przeciwprądowa, a zakończenie przegrzania pary następuje w jego drugiej części przy bezpośrednim przepływie chłodziw. W takim przypadku w niektórych wężownicach znajdujących się w obszarze największego obciążenia cieplnego przegrzewacza, na początku kanału gazowego będzie panowała umiarkowana temperatura pary, a zakończenie przegrzania pary nastąpi przy niższej temperaturze obciążenie.

Temperatura pary w kotłach o ciśnieniu do 2,4 MPa nie jest regulowana. Przy ciśnieniu 3,9 MPa i wyższym temperaturę reguluje się następującymi metodami: wtryskiwanie kondensatu do pary; zastosowanie schładzaczy powierzchniowych; zastosowanie regulacji gazu poprzez zmianę przepływu produktów spalania przez przegrzewacz lub zmianę położenia palnika w palenisku za pomocą palników obrotowych.

Przegrzewacz musi być wyposażony w manometr, zawór bezpieczeństwa, zawór odcinający umożliwiający odłączenie przegrzewacza od sieci parowej oraz urządzenie do pomiaru temperatury pary przegrzanej.

Oszczędzacze wody. W ekonomizerze woda zasilająca jest podgrzewana przez spaliny, zanim zostanie doprowadzona do kotła z wykorzystaniem ciepła produktów spalania paliw. Wraz z podgrzaniem możliwe jest częściowe odparowanie wody zasilającej wchodzącej do korpusu kotła. W zależności od temperatury, do której podgrzewana jest woda, ekonomizery dzielą się na dwa typy - niewrzące i wrzące. W ekonomizerach niewrzących, zgodnie z warunkami niezawodności ich działania, woda jest podgrzewana do temperatury o 20 ° C poniżej temperatury pary nasyconej w kotle parowym lub temperatury wrzenia wody przy istniejącym ciśnieniu roboczym w gorącym -bojler. W ekonomizerach wrzących podgrzewana jest nie tylko woda, ale także jej częściowe (do 15%) odparowanie.

W zależności od metalu, z którego wykonane są ekonomizery, dzieli się je na żeliwo i stal. Ekonomizery żeliwne stosuje się przy ciśnieniu w korpusie kotła nie większym niż 2,4 MPa, natomiast ekonomizery stalowe można stosować przy dowolnym ciśnieniu. W ekonomizerach żeliwnych niedopuszczalne jest zagotowanie wody, gdyż prowadzi to do uderzenia wodnego i zniszczenia ekonomizera. Aby oczyścić powierzchnię grzewczą, oszczędzacze wody wyposażone są w urządzenia nadmuchowe.

Nagrzewnice powietrza. W nowoczesnych kotłach nagrzewnica powietrza odgrywa bardzo istotną rolę, odbierając ciepło ze spalin i przekazując je do powietrza, ograniczając najbardziej zauważalną stratę ciepła ze spalinami. Przy zastosowaniu ogrzanego powietrza wzrasta temperatura spalania paliwa, proces spalania intensyfikuje się, a sprawność zespołu kotłowego wzrasta. Jednocześnie podczas montażu nagrzewnicy powietrza wzrastają opory aerodynamiczne dróg powietrza i dymu, które przezwycięża się poprzez wytworzenie sztucznego ciągu, tj. poprzez zainstalowanie oddymiacza i wentylatora.

Temperatura ogrzewania powietrza dobierana jest w zależności od sposobu spalania i rodzaju paliwa. Dla gazu ziemnego i oleju opałowego spalanych w piecach komorowych temperatura gorącego powietrza wynosi 200...250°C, a dla spalania pyłu węglowego na paliwo stałe - 300...420°C.

Jeżeli w kotle znajduje się ekonomizer i nagrzewnica powietrza, ekonomizer jest instalowany jako pierwszy wzdłuż przepływu gazu, a nagrzewnica powietrza jest instalowana jako druga, co pozwala na głębsze schłodzenie produktów spalania, ponieważ temperatura zimnego powietrza jest niższa niż temperatura wody zasilającej na wlocie do ekonomizera.

Ze względu na zasadę działania nagrzewnice powietrza dzielą się na rekuperacyjne i regeneracyjne. W nagrzewnicy rekuperacyjnej przenoszenie ciepła z produktów spalania do powietrza odbywa się w sposób ciągły poprzez przegrodę, po której jednej stronie przemieszczają się produkty spalania, a z drugiej ogrzane powietrze.

W regeneracyjnych nagrzewnicach powietrza ciepło przekazywane jest z produktów spalania do ogrzanego powietrza poprzez naprzemienne ogrzewanie i chłodzenie tej samej powierzchni grzewczej.

Instalacje tłokowe gazowe. Zespół tłoka gazowego (GPU) przeznaczony jest do dostarczania energii elektrycznej do odbiorców trójfazowych (380/220 V, 50 Hz) prąd przemienny. Elektrownie gazowe wykorzystywane są jako źródło stałego i gwarantowanego zasilania szpitali, banków, galerii handlowych, lotnisk, przedsiębiorstw produkcyjnych oraz wydobywających ropę i gaz. Żywotność silnika gazowego jest dłuższa niż generatorów benzynowych i elektrowni wysokoprężnych, co prowadzi do krótszego okresu zwrotu. Zastosowanie gazowych agregatów prądotwórczych pozwala właścicielowi uniezależnić się od planowych i awaryjnych przerw w dostawie prądu, a często całkowicie odmówić usług dostawców energii elektrycznej.

Działanie silników tłokowych gazowych (zwanych dalej GPA) opiera się na zasadzie działania silnika spalinowego. ICE to rodzaj silnika silnik cieplny, w którym energia chemiczna paliwa (zwykle ciekłego lub gazowego paliwa węglowodorowego) spalającego się w obszarze roboczym zamieniana jest na pracę mechaniczną.

Obecnie w przemyśle produkowane są dwa typy silników tłokowych zasilanych gazem: silniki gazowe - z zapłonem elektrycznym (iskrowym) i silniki gazowe diesla - z zapłonem mieszanki gazowo-powietrznej poprzez wtrysk paliwa pilotowego (płynnego). Silniki gazowe zyskały szerokie zastosowanie w energetyce ze względu na powszechny trend wykorzystywania gazu jako paliwa tańszego (zarówno naturalnego, jak i alternatywnego) i relatywnie bardziej przyjaznego dla środowiska pod względem emisji spalin.

Od GPU z wymiennikami ciepła wszystko jest w zasadzie takie samo, ale dodatkowo zastosowano system odzyskiwania ciepła.

Jednostka pracuje na kilku rodzajach paliwa, charakteryzuje się stosunkowo niskim nakładem początkowym na 1 kW oraz szerokim zakresem mocy.

Paliwo do zespołów tłokowych gazowych. Jednym z najważniejszych punktów przy wyborze rodzaju turbiny gazowej jest zbadanie składu paliwa. Producenci silników gazowych mają własne wymagania dotyczące jakości i składu paliwa dla każdego modelu.

Obecnie wielu producentów dostosowuje swoje silniki do odpowiedniego paliwa, co w większości przypadków nie zajmuje dużo czasu i nie wymaga dużych nakładów finansowych.

Oprócz gazu ziemnego jako paliwo można stosować zespoły tłokowe gazowe: propan, butan, towarzyszący gaz ropopochodny, gazy chemiczne, gaz koksowniczy, gaz drzewny, gaz pirolityczny, gaz wysypiskowy, gaz Ścieki itp.

Wykorzystanie tych specyficznych gazów jako paliwa w istotny sposób przyczynia się do ochrony środowiska, a także umożliwia wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.

Punkt kontroli gazu. Punkt kontroli gazu to system urządzeń służących do automatycznego zmniejszania i utrzymywania stałego ciśnienia gazu w gazociągach dystrybucyjnych. Punkt kontroli gazu składa się z reduktora ciśnienia utrzymującego ciśnienie gazu, filtra wychwytującego zanieczyszczenia mechaniczne, zaworów bezpieczeństwa zapobiegających przedostaniu się gazu do rurociągów dystrybucyjnych gazu w przypadku awaryjnego ciśnienia gazu przekraczającego dopuszczalne parametry oraz oprzyrządowania do rejestracji ilości przepływającego gazu. gazów, temperatury, ciśnienia oraz pomiary telemetryczne tych parametrów.

Punkty kontroli gazu budowane są na gazociągach miejskich oraz na terenie przedsiębiorstw przemysłowych i komunalnych posiadających rozbudowaną sieć gazociągów. Punkty instalowane bezpośrednio u odbiorców i przeznaczone do dostarczania gazu do kotłów, pieców i innych jednostek nazywane są zwykle urządzeniami do kontroli gazu. W zależności od ciśnienia gazu na wlocie punkty kontroli gazu to: średnie (od 0,05 do 3 kgf/cm2) i wysokie (do 12 kgf/cm2) ciśnienie (1 kgf/cm2 = 0,1 Mn/m2).

Urządzenia i oprzyrządowanie zabezpieczające. W przypadku kotłów grzewczych, obejście z zaworami zwrotnymi (rys.), które przepuszczają wodę w kierunku od kotła do rurociągu instalacji grzewczej, może służyć jako zabezpieczenie przed wzrostem w nich ciśnienia. Przy tak prostym urządzeniu, jeśli z jakiegoś powodu zawory zainstalowane na kotle zostaną zamknięte, wówczas połączenie z atmosferą przez naczynie wzbiorcze nie zostanie zakłócone.

Jeżeli rurociąg pomiędzy kotłami a naczyniem wzbiorczym, oprócz określonych zaworów, posiada inne zawory odcinające, należy zamontować dźwigniowe zawory bezpieczeństwa.

Kotły parowe do 70 kPa wyposażone są w urządzenie zabezpieczające w postaci żaluzji hydraulicznej

Dla bezpiecznej i prawidłowej pracy kotły parowe, oprócz urządzeń zabezpieczających, wyposażane są we wskaźniki poziomu wody, zawory grzybkowe i manometry.

Aby zmierzyć przepływ wody zasilającej kotła parowego lub wody krążącej w systemie podgrzewania wody, instaluje się wodomierz lub membrany. Aby zmierzyć temperaturę wody wpływającej do systemu podgrzewania wody i powracającej do kotła, w specjalnych przypadkach dostarczane są termometry.

Opracowanie optymalnego rozwiązania technicznego wykonania kotłowni z uwzględnieniem wszystkich specyfikacji dostarczonych przez Klienta

Dostawa kotłowni

Produkcja, dostawa i montaż kotłowni na miejscu

Konserwacja kotłowni

Zestaw prac powiązanych technologicznie z obsługą Twojej kotłowni

O firmie

Nasza firma od lata 2004 roku zajmuje się produkcją modułowych kotłów kontenerowych typu COMPACT. Kotłownie COMPACT o mocy grzewczej od 100 kW do 20 000 kW przeznaczone są do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę obiektów mieszkalnych, przemysłowych i użyteczności publicznej, a także do zapewnienia ciepłej wody lub pary na potrzeby technologiczne różnych gałęzi przemysłu

Jakie są rodzaje kotłowni?

Energetyka wymaga stosowania różnego rodzaju kotłowni, sklasyfikowanych według różnych kryteriów: rodzaju stosowanego paliwa i chłodziwa, lokalizacji, zasady mechanizacji lub automatyzacji, celów i wymagań klienta.

Rodzaje kotłowni według rodzaju paliwa:

kotłownie gazowe, ich główną zaletą jest wydajność i przyjazność dla środowiska. Nie wymagają skomplikowanego, wielkogabarytowego sprzętu i mogą działać autonomicznie;
kotłownie na paliwo ciekłe - pracują na oleju opałowym, oleju napędowym i oleju odpadowym, są szybko uruchamiane i nie wymagają pozwoleń na ich użytkowanie, przyłączenie i nie są ograniczone objętością paliwa;
kotłownie na paliwo stałe - pracują na drewnie, torfie, odpadach przemysłu drzewnego i węglu. Ich „sztuczką” jest niski koszt paliwa i dostępność, ale wymagają instalacji systemów zasilania paliwem oraz systemów odpopielania i żużla.

Rodzaje kotłowni w zależności od chłodziwa:

gorąca woda– kotłownie stosowane w instalacjach zaopatrzenia w ciepłą wodę i ogrzewania budynków mieszkalnych i niemieszkalnych. Jako chłodziwo stosuje się wodę podgrzaną maksymalnie do +95…+110°C;
para– jako czynnik chłodzący stosuje się parę wodną, a kotłownie tego typu instaluje się najczęściej w przemyśle;
łączny– korzystają z kotłów obu typów, a gorąca woda pokrywa obciążenie potrzeb wentylacyjnych, grzewczych i zaopatrzenia w wodę, a para wykorzystywana jest w procesach technologicznych;
oleisty– jako chłodziwo stosuje się olej diatermiczny i inne ciecze organiczne podgrzane do temperatury +300°C.

Rodzaje kotłowni w zależności od ich lokalizacji

Blokowo-modułowy systemy mają szereg zalet w porównaniu do kotłowni stacjonarnych. Wyróżniają się szybkością instalacji i uruchomienia, możliwością zwiększenia wydajności dzięki dodaniu jednostek modułowych i autonomią, wysoką wydajnością i mobilnością. Można je przymocować do ściany, wbudować w nią, umieścić na dachu i w piwnicy lub postawić oddzielnie od siebie.
Stacjonarny Kotłownie stosuje się, gdy wymagana jest moc 30 i więcej MW lub gdy nie ma możliwości zbudowania układu blokowo-modułowego. Są kapitałowe, solidne i wymagają instalacji w miejscu pracy.

Rodzaje kotłowni ze względu na stopień mechanizacji lub automatyzacji procesów pracy:

zautomatyzowane– w pełni zautomatyzowane i nie wymagają praktycznie żadnej interwencji człowieka;
zmechanizowany– wyposażone w elementy zmechanizowane – przenośniki taśmowe, kruszarki węgla, łapacze wiórów itp., co znacznie ułatwia pracę operatora;
podręcznik– wyposażone w ręczne moduły podawania paliwa (wózek lub zbiornik z zewnętrznym systemem załadunku), oczyszczanie z popiołów i żużli odbywa się również ręcznie.

Rodzaje energii i metody jej wytwarzania

1. Energia jądrowa 2. Chemiczna 3. Elektrostatyczna 4. Magnetostatyczna 5. Elastyczna 6. Termiczna 7. Mechaniczna 8. Elektryczna (elektrodynamiczna) 9. Elektromagnetyczna (fotoniczna)

Przetwarzanie energii pierwotnej na energię wtórną, w szczególności na energię elektryczną, odbywa się na stacjach, które w swoich nazwach zawierają oznaczenie, jaki rodzaj energii pierwotnej jest w nich przetwarzany na energię elektryczną: - w elektrociepłowni (TPP) - termiczny; - elektrownie wodne (HPP) - mechaniczne (energia ruchu wody); - stacja szczytowo-pompowa (PSPP) - mechaniczna (energia ruchu wody wstępnie napełnionej w sztucznym zbiorniku); - elektrownia jądrowa (EJ) - energia jądrowa (energia z paliwa jądrowego); - elektrownia pływowa (TPP) - pływy.

Elektrociepłownia obejmuje zespół urządzeń, w którym wewnętrzna energia chemiczna paliwa (stałego, ciekłego lub gazowego) zamieniana jest na energię cieplną wody i pary, która zamieniana jest na mechaniczną energię obrotową, w wyniku czego wytwarzana jest energia elektryczna. Elektrownia wodna to zespół konstrukcji hydraulicznych i urządzeń energetycznych, przez które przepływa energia wody lub znajduje się na stosunkowo większej powierzchni wysoki poziom zbiorników zamienia się w energię elektryczną. Elektrociepłownia(CHP) to elektrociepłownia, która wytwarza nie tylko energię elektryczną, ale także ciepło, dostarczane odbiorcom w postaci pary i gorącej wody do użytku domowego.

Kotły i instalacje kotłowe; klasyfikacja kotła

Kotłownia to zespół urządzeń umieszczonych w specjalnych pomieszczeniach i służących do zamiany energii chemicznej paliwa na energię cieplną pary lub gorącej wody. Podstawowymi elementami instalacji kotłowej są kocioł, urządzenie spalające (piec), urządzenia zasilające (do dostarczania wody) i ciągowe (wentylatory nadmuchowe, systemy kanałów gazowo-powietrznych, oddymiające i kominy zapewniające zaopatrzenie w wodę). wymagana ilość powietrza do paleniska i przemieszczanie się produktów spalania przez kanały kotłowe oraz ich usuwanie do atmosfery).

Bojler– urządzenie wymiany ciepła, w którym ciepło pochodzące z gorących produktów spalania paliwa przekazywane jest wodzie. W efekcie woda w kotłach parowych zamieniana jest na parę, a w kotłach na gorącą wodę podgrzewana do wymaganej temperatury.

Kotły według chłodziwa: gorąca woda(do podgrzewania wody pod ciśnieniem) i para(do produkcji pary). Para: - energia, wytwarzająca parę wykorzystywaną w turbinach parowych do wytwarzania energii elektrycznej;

- przemysłowy - parę na potrzeby technologiczne.

Ze względu na cechy konstrukcyjne kotły parowe i gorącej wody dzielą się na rura gazowa, rura wodna.

Kotły na gorącą wodę w zależności od poziomu temperatury wody: niska temperatura(do 115°C); kotły na wodę przegrzaną(do 150°C i powyżej).

Kotły według rodzaju stosowanego paliwa:

- kotły gazowe;
- kotły na paliwo ciekłe (diesel);
- kotły dwupaliwowe (gazowo-olejowe).
- kotły na paliwo stałe, w przypadku kotłów przemysłowych jest to głównie węgiel.

Wstęp

Informacje ogólne oraz koncepcja kotłowni

1 Klasyfikacja instalacji kotłowych

Rodzaje kotłów grzewczych do ogrzewania budynków

1 Kotły gazowe

2 Kotły elektryczne

3 Kotły na paliwo stałe

Rodzaje kotłów do ogrzewania budynków

1 Kotły gazowo-rurowe

2 Kotły wodnorurowe

Wniosek

Bibliografia

Wstęp

Mieszkając w umiarkowanych szerokościach geograficznych, gdzie przez większą część roku jest zimno, konieczne jest zapewnienie dopływu ciepła do budynków: budynków mieszkalnych, biur i innych pomieszczeń. Zaopatrzenie w ciepło zapewnia wygodne życie, jeśli jest to mieszkanie lub dom, produktywną pracę, jeśli jest to biuro lub magazyn.

Najpierw zastanówmy się, co oznacza termin „dostawa ciepła”. Zaopatrzenie w ciepło to dostarczanie gorącej wody lub pary do systemów grzewczych budynku. Typowymi źródłami zaopatrzenia w ciepło są elektrownie cieplne i kotłownie. Istnieją dwa rodzaje dostaw ciepła do budynków: scentralizowane i lokalne. W przypadku scentralizowanego zaopatrzenia zaopatrywane są poszczególne obszary (przemysłowe lub mieszkalne). Dla sprawnego działania scentralizowanej sieci ciepłowniczej buduje się ją poprzez podzielenie jej na poziomy, praca każdego elementu polega na wykonywaniu jednego zadania. Z każdym poziomem zadanie elementu maleje. Lokalne zaopatrzenie w ciepło - dostarczanie ciepła do jednego lub większej liczby domów. Scentralizowane sieci ciepłownicze mają szereg zalet: zmniejszenie zużycia paliwa i obniżenie kosztów, wykorzystanie paliwa niskiej jakości, poprawa stanu sanitarnego obszarów mieszkalnych. Scentralizowany system zaopatrzenia w ciepło obejmuje źródło energii cieplnej (CHP), sieć ciepłowniczą oraz jednostki odbierające ciepło. Elektrociepłownie łączą się, aby produkować ciepło i energię. Źródłami lokalnego zaopatrzenia w ciepło są piece, kotły, podgrzewacze wody.

Moim celem jest zapoznanie się z informacjami ogólnymi oraz koncepcją instalacji kotłowych, które to kotły służą do dostarczania ciepła do budynków.

1. Ogólne informacje i koncepcje dotyczące systemów kotłowych

Kotłownia to zespół urządzeń umieszczonych w specjalnych pomieszczeniach i służących do zamiany energii chemicznej paliwa na energię cieplną pary lub gorącej wody. Podstawowymi elementami instalacji kotłowej są kocioł, urządzenie paleniskowe (piec), urządzenia zasilające i ciągowe.

Urządzenie do spalania służy do spalania paliwa i zamiany jego energii chemicznej na ciepło ogrzanych gazów.

Urządzenia podające (pompy, inżektory) przeznaczone są do dostarczania wody do kotła.

W zależności od celu, w jakim wykorzystywana jest energia cieplna, kotłownie dzielimy na energetyczne, ciepłownicze i przemysłowe i ciepłownicze.

Kotłownie energetyczne dostarczają parę do elektrowni parowych wytwarzających energię elektryczną i zwykle stanowią część kompleksu elektrowni. Kotłownie grzewcze i przemysłowe budowane są w przedsiębiorstwach przemysłowych i dostarczają energię cieplną do systemów grzewczych i wentylacyjnych, zaopatrzenia budynków w ciepłą wodę i procesy technologiczne produkcja. Kotłownie grzewcze są przeznaczone do tych samych celów, ale służą do celów mieszkalnych i budynki publiczne. Dzielimy je na wolnostojące, blokujące, tj. sąsiadujących z innymi budynkami i wbudowanych w budynki. Ostatnio coraz częściej buduje się osobne, powiększone kotłownie z myślą o obsłudze zespołu budynków, osiedla mieszkaniowego czy mikrodzielnicy. Instalowanie kotłowni wbudowanych w budynki mieszkalne i użyteczności publicznej jest obecnie dopuszczalne wyłącznie po odpowiednim uzasadnieniu i porozumieniu z organami inspekcji sanitarnej. Kotłownie małej mocy (indywidualne i małych grup) składają się zwykle z kotłów, pomp obiegowych i zasilających oraz urządzeń ciągu. W zależności od tego wyposażenia określa się głównie wymiary kotłowni. Kotłownie średniej i dużej mocy - 3,5 MW i więcej - różnią się stopniem złożoności wyposażenia oraz składem pomieszczeń usługowo-gospodarczych. Rozwiązania przestrzenne tych kotłowni muszą spełniać wymagania Norm Sanitarnych dotyczących projektowania przedsiębiorstw przemysłowych.

1.1 Klasyfikacja instalacji kotłowych

Przemysłowe kotły grzewcze (zwykle parowe) wytwarzają parę nie tylko na potrzeby przemysłu, ale także do ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę.

Kotły grzewcze (głównie wodne, ale mogą być także parowe) przeznaczone są do obsługi instalacji grzewczych w obiektach przemysłowych i mieszkalnych.

W zależności od skali dostaw ciepła kotłownie grzewcze dzielą się na lokalne (indywidualne), grupowe i okręgowe.

Kotłownie ciepłownicze służą do dostarczania ciepła do dużych obszarów mieszkalnych: są wyposażone w stosunkowo mocne kotły wodne lub parowe.

2. Rodzaje kotłów grzewczych

.1 Kotły gazowe

Jeśli na miejsce dostarczany jest główny gaz, w zdecydowanej większości przypadków ogrzewanie domu za pomocą kotła gazowego jest optymalne, ponieważ tańszego paliwa nie znajdziesz. Istnieje wielu producentów i modeli kotłów gazowych. Aby ułatwić zrozumienie tej różnorodności, podzielimy wszystkie kotły gazowe na dwie grupy: kotły podłogowe i kotły ścienne. Kotły ścienne i podłogowe mają różne konstrukcje i komponenty.

Kocioł stojący to rzecz tradycyjna, konserwatywna, która przez wiele dziesięcioleci nie uległa większym zmianom. Wymiennik ciepła kotłów stojących jest zwykle wykonany z żeliwa lub stali. Istnieją różne opinie na temat tego, który materiał jest lepszy. Z jednej strony żeliwo jest mniej podatne na korozję, żeliwny wymiennik ciepła jest zwykle grubszy, co może mieć pozytywny wpływ na jego żywotność. Jednocześnie żeliwny wymiennik ciepła ma również wady. Jest bardziej kruchy, dlatego istnieje ryzyko powstania mikropęknięć podczas transportu oraz załadunku i rozładunku. Ponadto podczas pracy kotłów żeliwnych przy użyciu twardej wody, ze względu na cechy konstrukcyjne żeliwnych wymienników ciepła i właściwości samego żeliwa, z czasem ulegają one zniszczeniu w wyniku lokalnego przegrzania. Jeśli mówimy o kotłach stalowych, są one lżejsze i nie są bardzo podatne na wstrząsy podczas transportu. Jednocześnie, jeśli będzie używany nieprawidłowo, stalowy wymiennik ciepła może korodować. Ale stworzenie normalnych warunków pracy dla kotła stalowego nie jest bardzo trudne. Ważne jest, aby temperatura w kotle nie spadła poniżej temperatury punktu rosy. Dobry projektant zawsze będzie w stanie stworzyć system, który zmaksymalizuje żywotność kotła. Z kolei wszystkie stojące kotły gazowe można podzielić na dwie główne grupy: z palnikami atmosferycznymi i z wymuszonym obiegiem powietrza (czasami nazywanymi wymiennymi, wentylatorowymi, montowanymi). Te pierwsze są prostsze, tańsze i jednocześnie pracują ciszej. Kotły z palnikami nadmuchowymi mają większą sprawność i są zauważalnie droższe (biorąc pod uwagę koszt palnika). Kotły współpracujące z palnikami nadmuchowymi posiadają możliwość montażu palników pracujących na paliwie gazowym lub płynnym. Moc stojących kotłów gazowych z palnikiem atmosferycznym w większości przypadków waha się od 10 do 80 kW (choć są firmy produkujące kotły tego typu o większej mocy), natomiast modele z wymiennym nadmuchiwanym

palniki mogą osiągnąć moc kilku tysięcy kW. W naszych warunkach bardzo ważny jest inny parametr kotła gazowego - zależność jego automatyzacji od energii elektrycznej. Przecież w naszym kraju często zdarzają się problemy z prądem - gdzieś jest on dostarczany z przerwami, a gdzieniegdzie jest całkowicie nieobecny. Większość nowoczesnych kotłów gazowych z palnikami atmosferycznymi działa niezależnie od dostępności prądu. Jeśli chodzi o importowane kotły, jasne jest, że w krajach zachodnich nie ma takich problemów i często pojawia się pytanie: czy są jakieś dobre importowane kotły gazowe, które działają niezależnie od prądu? Tak, istnieją. Autonomię tę można osiągnąć na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest maksymalne uproszczenie układu sterowania kotłem i, ze względu na niemal całkowity brak automatyki, osiągnięcie niezależności od energii elektrycznej (dotyczy to również kotłów domowych). W takim przypadku kocioł może utrzymać jedynie zadaną temperaturę płynu chłodzącego i nie będzie kierował się temperaturą powietrza w pomieszczeniu. Druga metoda, bardziej postępowa, polega na zastosowaniu generatora ciepła, który z ciepła wytwarza energię elektryczną niezbędną do pracy automatyki kotła. Kotły te można stosować ze zdalnymi termostatami pokojowymi, które będą sterować kotłem i utrzymywać ustawioną temperaturę w pomieszczeniu.

Kotły gazowe mogą być jednostopniowe (pracują tylko na jednym poziomie mocy) i dwustopniowe (2 stopnie mocy), a także z modulacją (płynną regulacją) mocy, gdyż pełna moc kotła potrzebna jest na około 15- 20% w sezonie grzewczym, a 80-85% Ponieważ jest to niepotrzebne, wiadomo, że bardziej ekonomiczne jest zastosowanie kotła z dwoma stopniami mocy lub modulacją mocy. Głównymi zaletami kotła dwustopniowego są: wydłużenie żywotności kotła poprzez zmniejszenie częstotliwości załączeń palnika, praca na I stopniu ze zmniejszoną mocą oraz zmniejszenie ilości załączeń palnika pozwala na oszczędność gazu a co za tym idzie pieniądze.

Kotły ścienne pojawiły się stosunkowo niedawno, jednak już w tak stosunkowo krótkim czasie zyskały rzeszę zwolenników na całym świecie. Jedną z najbardziej trafnych i kompleksowych definicji tych urządzeń jest „mini kotłownia”. Termin ten nie pojawił się przypadkowo, gdyż w małej obudowie to nie tylko palnik, wymiennik ciepła i urządzenie sterujące, ale także w większości modeli jedna lub dwie pompy obiegowe, naczynie wzbiorcze, system zapewniający bezpieczna praca kotła, manometr, termometr i wiele innych elementów, bez których normalna kotłownia nie może funkcjonować. Pomimo tego, że kotły ścienne wykorzystują najbardziej zaawansowane osiągnięcia techniczne w dziedzinie ogrzewania, koszt „kotłów ściennych” jest często 1,5-2 razy niższy niż ich odpowiedników stojących. Kolejną istotną zaletą jest łatwość montażu. Kupujący często uważają, że łatwość montażu to korzyść, która powinna dotyczyć wyłącznie instalatorów. Nie jest to do końca prawdą, ponieważ kwota, jaką prawdziwy konsument będzie musiał zapłacić za instalację kotła ściennego lub instalację kotłowni, w której kocioł, kocioł, pompy, zbiornik wyrównawczy i wiele więcej są instalowane osobno, jest bardzo różna znacznie. Kompaktowość i możliwość dopasowania kotła ściennego do niemal każdego wnętrza to kolejna zaleta kotłów tej klasy.

Pomimo tego, że kotły ścienne wykorzystują najbardziej zaawansowane osiągnięcia techniczne w dziedzinie ogrzewania, koszt „kotłów ściennych” jest często 1,5-2 razy niższy niż ich odpowiedników stojących. Kolejną istotną zaletą jest łatwość montażu. Kupujący często uważają, że łatwość montażu to korzyść, która powinna dotyczyć wyłącznie instalatorów. Nie jest to do końca prawdą, ponieważ kwota, jaką prawdziwy konsument będzie musiał zapłacić za instalację kotła ściennego lub instalację kotłowni, w której kocioł, kocioł, pompy, zbiornik wyrównawczy i wiele więcej są instalowane osobno, jest bardzo różna znacznie. Kompaktowość i możliwość dopasowania kotła ściennego do niemal każdego wnętrza to kolejna zaleta kotłów tej klasy.

Ze względu na sposób usuwania spalin wszystkie kotły gazowe można podzielić na modele z ciągiem naturalnym (odprowadzanie spalin następuje na skutek ciągu powstającego w kominie) i z ciągiem wymuszonym (za pomocą wentylatora wbudowanego w kocioł). Większość firm produkujących ścienne kotły gazowe produkuje modele zarówno z ciągiem naturalnym, jak i wymuszonym. Kotły z naturalnym ciągiem są powszechnie znane, a komin nad dachem nikogo nie dziwi. Kotły z wymuszonym ciągiem pojawiły się całkiem niedawno i mają wiele zalet podczas instalacji i eksploatacji. Jak wspomniano powyżej, spaliny z tych kotłów usuwane są za pomocą wbudowanego wentylatora. Takie modele idealnie nadają się do pomieszczeń bez tradycyjnego komina, ponieważ produkty spalania w tym przypadku odprowadzane są przez specjalny komin współosiowy, dla którego wystarczy wykonać jedynie otwór w ścianie. Komin współosiowy często nazywany jest także „rurą w rurze”. Przez wewnętrzną rurę takiego komina produkty spalania są usuwane na ulicę za pomocą wentylatora, a powietrze dostaje się przez zewnętrzną rurę. Ponadto kotły te nie spalają tlenu z pomieszczenia, nie wymagają dodatkowego dopływu zimnego powietrza do budynku z ulicy w celu wspomagania procesu spalania oraz zmniejszają inwestycje podczas instalacji, ponieważ nie ma potrzeby wykonywania drogiego komina tradycyjnego, zamiast tego z powodzeniem można zastosować krótki i niedrogi komin koncentryczny. Kotły z ciągiem nadmuchowym stosuje się także w przypadkach, gdy mamy do czynienia z tradycyjnym kominem, ale pobieranie powietrza do spalania z pomieszczenia jest niepożądane.

W zależności od rodzaju zapłonu, ścienne kotły gazowe mogą być wyposażone w zapłon elektryczny lub piezoelektryczny. Kotły z zapłonem elektrycznym są bardziej ekonomiczne, ponieważ nie ma zapalnika z ciągle płonącym płomieniem. Ze względu na brak stale palącego się knota, zastosowanie kotłów z zapłonem elektrycznym pozwala znacznie zmniejszyć zużycie gazu, co jest najważniejsze w przypadku korzystania z gazu skroplonego. Oszczędności gazu skroplonego mogą sięgać 100 kg rocznie. Kotły z zapłonem elektrycznym mają jeszcze jedną zaletę - w przypadku chwilowej przerwy w dostawie prądu kocioł włączy się automatycznie po przywróceniu zasilania, natomiast model z zapłonem piezoelektrycznym będzie musiał zostać włączony ręcznie.

Ze względu na rodzaj palnika kotły ścienne można podzielić na dwa typy: z palnikiem zwykłym i z palnikiem modulowanym. Palnik modulowany zapewnia najbardziej ekonomiczny tryb pracy, ponieważ kocioł automatycznie dostosowuje swoją moc w zależności od zapotrzebowania na ciepło. Dodatkowo palnik modulacyjny zapewnia maksymalny komfort w trybie CWU, pozwalając na utrzymanie temperatury ciepłej wody na stałym, zadanym poziomie.

Większość kotłów ściennych wyposażona jest w urządzenia zapewniające ich bezpieczną pracę. Tak więc czujnik obecności płomienia wyłącza dopływ gazu w przypadku zgaśnięcia płomienia, termostat blokujący wyłącza kocioł, gdy temperatura wody w kotle nieoczekiwanie wzrośnie, specjalne urządzenie wyłącza kocioł w przypadku zaniku prądu, inne urządzenie blokuje kocioł po wyłączeniu gazu. Istnieje również urządzenie do wyłączania kotła, gdy objętość płynu chłodzącego spadnie poniżej normy oraz czujnik kontroli ciągu.

2.2 Kotły elektryczne

Istnieje kilka głównych powodów ograniczających rozpowszechnienie kotłów elektrycznych: nie wszystkie obszary mają możliwość rozdysponowania energii elektrycznej potrzebnej do ogrzania domu (np. dom o powierzchni 200 m2 wymaga około 20 kW), bardzo wysokie koszty energii elektrycznej i przerwy w dostawie prądu. Kotły elektryczne mają naprawdę wiele zalet. Wśród nich: stosunkowo niska cena, łatwość montażu, lekkie i kompaktowe, można je zawiesić na ścianie, w efekcie - oszczędność miejsca, bezpieczeństwo (brak otwartego płomienia), łatwość obsługi, bojler elektryczny nie wymaga osobnego pomieszczenia (kotłownia), kocioł elektryczny nie wymaga montażu komina, kocioł elektryczny nie wymaga szczególnej pielęgnacji, jest cichy, kocioł elektryczny jest przyjazny dla środowiska, nie wydziela szkodliwych spalin ani obcych zapachów. Ponadto, w przypadkach, gdy możliwe są przerwy w dostawie prądu, często stosuje się kocioł elektryczny w połączeniu z rezerwowym kotłem na paliwo stałe. Tę samą opcję wykorzystuje się również w celu oszczędzania energii (najpierw dom ogrzewany jest tanim paliwem stałym, a następnie temperatura jest automatycznie utrzymywana za pomocą bojlera elektrycznego).

Warto zauważyć, że kotły elektryczne instalowane w dużych miastach, w których obowiązują rygorystyczne normy środowiskowe i problemy koordynacyjne, często przewyższają wszystkie inne typy kotłów (w tym kotły gazowe). Krótko o projektowaniu i konfiguracji kotłów elektrycznych. Kocioł elektryczny jest dość prostym urządzeniem. Jego głównymi elementami jest wymiennik ciepła, składający się ze zbiornika z zamontowanymi w nim grzejnikami elektrycznymi (elementami grzejnymi) oraz zespołu sterująco-regulacyjnego. Kotły elektryczne niektórych firm dostarczane są już z wyposażeniem pompa obiegowa, programista, zbiornik wyrównawczy, zawór bezpieczeństwa i filtr. Należy pamiętać, że kotły elektryczne małej mocy występują w dwóch różnych wersjach - jednofazowej (220 V) i trójfazowej (380 V).

Kotły o mocy większej niż 12 kW produkowane są zwykle wyłącznie trójfazowe. Zdecydowana większość kotłów elektrycznych o mocy powyżej 6 kW produkowana jest w wersjach wielostopniowych, co pozwala racjonalnie wykorzystać energię elektryczną i nie włączać kotła na pełną moc w okresach przejściowych – wiosną i jesienią. Przy użytkowaniu kotłów elektrycznych najważniejsze jest racjonalne wykorzystanie energii.

2.3 Kotły na paliwo stałe

Paliwem do kotłów na paliwo stałe może być drewno opałowe (drewno), węgiel brunatny lub kamienny, koks, brykiety torfowe. Istnieją zarówno modele „wszystkożerne”, które mogą pracować na wszystkich powyższych rodzajach paliw, jak i takie, które działają na niektórych z nich, ale charakteryzują się większą wydajnością. Jedną z głównych zalet większości kotłów na paliwo stałe jest to, że za ich pomocą można stworzyć całkowicie autonomiczny system grzewczy. Dlatego takie kotły są coraz częściej stosowane w obszarach, w których występują problemy z dostawą głównego gazu i energii elektrycznej. Za kotłami na paliwo stałe przemawiają jeszcze dwa argumenty – dostępność i niski koszt paliwa. Wada większości przedstawicieli kotłów tej klasy jest również oczywista - nie mogą one pracować w trybie w pełni automatycznym i wymagają regularnego ładowania paliwa.

Warto zaznaczyć, że istnieją kotły na paliwo stałe, które łączą w sobie główną zaletę modeli istniejących od wielu lat – niezależność od energii elektrycznej i są w stanie automatycznie utrzymywać zadaną temperaturę czynnika chłodzącego (wody lub środka przeciw zamarzaniu). Automatyczne utrzymanie temperatury odbywa się w następujący sposób. Kocioł wyposażony jest w czujnik monitorujący temperaturę czynnika chłodniczego. Czujnik ten jest mechanicznie połączony z przepustnicą. Jeśli temperatura płynu chłodzącego stanie się wyższa od ustawionej, przepustnica automatycznie się zamknie, a proces spalania zostanie spowolniony. Gdy temperatura spada, przepustnica lekko się otwiera. Dzięki temu urządzenie to nie wymaga podłączenia do sieci elektrycznej. Jak wspomniano powyżej, większość tradycyjnych kotłów na paliwo stałe może pracować na węglu brunatnym i kamiennym, drewnie, koksie i brykiecie.

Ochronę przed przegrzaniem zapewnia obecność obiegu wody chłodzącej. Systemem tym można sterować ręcznie, tj. gdy temperatura płynu chłodzącego wzrasta, należy otworzyć zawór na rurze wylotowej płynu chłodzącego (zawór na rurze wlotowej jest stale otwarty). Ponadto system ten może być również sterowany automatycznie. W tym celu na rurze wylotowej zainstalowany jest zawór redukcyjny temperatury, który otworzy się automatycznie, gdy płyn chłodzący osiągnie maksymalną temperaturę. Ponadto, jakiego paliwa użyć do ogrzania domu, bardzo ważne jest prawidłowe dobranie wymaganej mocy kotła. Zazwyczaj moc wyrażana jest w kW. Do ogrzania 10 metrów kwadratowych potrzeba około 1 kW mocy. m dobrze izolowanego pomieszczenia o wysokości sufitu do 3 m. Należy pamiętać, że ten wzór jest bardzo przybliżony.

Ostateczną kalkulację mocy należy zlecić wyłącznie profesjonalistom, którzy oprócz powierzchni (kumulacji) wezmą pod uwagę wiele innych czynników, m.in. materiał i grubość ścian, rodzaj, wielkość, liczbę i lokalizację okien itp.

Kotły z pirolitycznym spalaniem drewna charakteryzują się większą sprawnością (do 85%) i umożliwiają automatyczną regulację mocy.

Do wad kotłów pirolitycznych należy przede wszystkim wyższa cena w porównaniu z tradycyjnymi kotłami na paliwo stałe. Nawiasem mówiąc, istnieją kotły, które działają nie tylko na drewno, ale także kotły na słomę. Przy wyborze i montażu kotła na paliwo stałe bardzo ważne jest spełnienie wszystkich wymagań stawianych kominowi (jego wysokość i przekrój wewnętrzny).

3. Rodzaje kotłów do ogrzewania budynków

dostawa ogrzewania kotła gazowego

Istnieją dwa główne typy kotłów parowych: gazowo-rurowe i wodno-rurowe. Wszystkie kotły (płomieniówka, spalinowo-dymowa i dymno-rurowa), w których gazy o wysokiej temperaturze przechodzą przez płomienice i płomienice, oddając ciepło wodzie otaczającej rury, nazywane są rurami gazowymi. W kotłach wodnorurowych podgrzana woda przepływa rurami, a gazy spalinowe przemywają rury z zewnątrz. Kotły gazowo-rurowe opierają się na bocznych ścianach paleniska, natomiast kotły wodnorurowe mocuje się zwykle do ramy kotła lub budynku.

3.1 Kotły gazowo-rurowe

We współczesnej energetyce cieplnej zastosowanie kotłów gazowo-rurowych ogranicza się do mocy cieplnej około 360 kW i ciśnienia roboczego około 1 MPa.

Faktem jest, że przy projektowaniu zbiornika wysokociśnieniowego, jakim jest kocioł, o grubości ścianki decydują podane wartości średnicy, ciśnienia roboczego i temperatury.

Jeśli określono parametry graniczne wymagana grubość ścianki okazuje się niedopuszczalnie duża. Ponadto należy wziąć pod uwagę wymogi bezpieczeństwa, ponieważ eksplozja dużego kotła parowego, któremu towarzyszy natychmiastowe uwolnienie dużych ilości pary, może doprowadzić do katastrofy.

Biorąc pod uwagę obecny poziom technologii i istniejące wymagania bezpieczeństwa, kotły gazowo-rurowe można uznać za przestarzałe, chociaż wiele tysięcy takich kotłów o mocy cieplnej do 700 kW nadal działa, obsługując przedsiębiorstwa przemysłowe i budynki mieszkalne.

3.2 Kotły wodnorurowe

Kocioł wodnorurowy został opracowany w odpowiedzi na stale rosnące wymagania dotyczące zwiększonej wydajności pary i ciśnienia pary. Faktem jest, że gdy para i woda pod wysokim ciśnieniem znajdują się w rurze o niezbyt dużej średnicy, wymagania dotyczące grubości ścianki okazują się umiarkowane i łatwe do spełnienia. Kotły parowe wodnorurowe mają znacznie bardziej złożoną konstrukcję niż kotły gazowo-rurowe. Jednakże szybko się nagrzewają, są praktycznie przeciwwybuchowe, można je łatwo dostosować do zmian obciążenia, są łatwe w transporcie, można je łatwo rekonfigurować pod względem konstrukcyjnym i wytrzymują znaczne przeciążenia. Wadą kotła wodnorurowego jest to, że jego konstrukcja zawiera wiele jednostek i komponentów, których połączenia nie powinny pozwalać na wycieki przy wysokich ciśnieniach i temperaturach. Ponadto zespoły takiego kotła pracujące pod ciśnieniem są trudno dostępne podczas napraw.

Kocioł wodnorurowy składa się z wiązek rur połączonych na końcach z bębnem (lub bębnami) o umiarkowanej średnicy, przy czym cały system jest zamontowany nad komorą spalania i zamknięty w obudowie zewnętrznej. Przegrody prowadzące wymuszają kilkukrotny przepływ gazów spalinowych przez wiązki rur, co zapewnia pełniejszy transfer ciepła. Bębny ( różne projekty) służą jako zbiorniki wody i pary; ich średnicę dobiera się minimalnie, aby uniknąć trudności charakterystycznych dla kotłów gazowo-rurowych. Kotły wodnorurowe występują w następujących typach: poziome z bębnem wzdłużnym lub poprzecznym, pionowe z jednym lub większą liczbą bębnów parowych, radiacyjne, pionowe z bębnem pionowym lub poprzecznym oraz kombinacje tych opcji, w niektórych przypadkach z wymuszonym obiegiem.

Wniosek

Podsumowując, możemy powiedzieć, że kotły są ważnym elementem zaopatrzenia w ciepło budynku. Wybierając stawki, należy wziąć pod uwagę wskaźniki techniczne, techniczno-ekonomiczne, mechaniczne i inne dla najlepszego rodzaju zaopatrzenia budynku w ciepło. Instalacje kotłowe, w zależności od charakteru odbiorców, dzielą się na energetyczne, produkcyjne oraz ciepłownicze i ciepłownicze. W zależności od rodzaju produkowanego chłodziwa dzieli się je na parę i gorącą wodę.

W swojej pracy badam kotły gazowe, elektryczne, na paliwo stałe, a także typy kotłów, np. gazowo-rurowe i wodnorurowe.

Z powyższego warto podkreślić zalety i wady różnych typów kotłów.

Zaletami kotłów gazowych są: opłacalność w porównaniu do innych rodzajów paliwa, łatwość obsługi (praca kotła jest w pełni zautomatyzowana), duża moc (można ogrzać dużą powierzchnię), możliwość zainstalowania sprzętu w kuchni ( jeśli moc kotła wynosi do 30 kW), kompaktowe wymiary, przyjazność dla środowiska (do atmosfery zostanie uwolnionych niewiele szkodliwych substancji).

Wady kotłów gazowych: przed instalacją należy uzyskać pozwolenie od Gazgortekhnadzor, niebezpieczeństwo wycieku gazu, pewne wymagania dotyczące pomieszczenia, w którym zainstalowany jest kocioł, obecność automatyki, która blokuje dostęp gazu w przypadku wycieku lub braku wentylacji.

Zalety kotłów elektrycznych: niska cena, łatwość montażu, zwartość i niewielka waga - kotły elektryczne można zawiesić na ścianie i zaoszczędzić przestrzeń użytkową, bezpieczeństwo (brak otwartego płomienia), łatwość obsługi, kotły elektryczne nie wymagają osobnego pomieszczenia ( kotłownia), nie wymagają montażu komina, nie wymagają szczególnej pielęgnacji, są ciche, przyjazne dla środowiska - nie emitują szkodliwych spalin ani obcych zapachów.

Główne przyczyny ograniczające rozpowszechnienie kotłów elektrycznych nie występują we wszystkich obszarach, można przeznaczyć kilkadziesiąt kilowatów energii elektrycznej, dość wysoki koszt energii elektrycznej i przerwy w dostawie prądu.

Najpierw podkreślmy wady kotłów na paliwo stałe: przede wszystkim kotły grzewcze na paliwo stałe wykorzystują paliwo stałe, które ma stosunkowo niski współczynnik przenikania ciepła. Rzeczywiście, aby odpowiednio ogrzać duży dom, będziesz musiał wydać dużo paliwa i czasu. Ponadto paliwo wypali się dość szybko - w ciągu dwóch do czterech godzin. Następnie, jeśli dom nie jest wystarczająco ogrzany, będziesz musiał ponownie rozpalić ogień. Co więcej, aby to zrobić, musisz najpierw oczyścić palenisko z uformowanych węgli i popiołu. Dopiero po tym będzie można dolać paliwa i ponownie rozpalić ogień. Wszystko to odbywa się ręcznie.

Z drugiej strony kotły na paliwo stałe mają również pewne zalety. Na przykład brak wybredności w kwestii paliwa. Rzeczywiście, mogą skutecznie pracować na wszystkich rodzajach paliw stałych - drewnie, torfie, węglu i ogólnie wszystkim, co może się spalić. Oczywiście takie paliwo można pozyskać szybko i niezbyt drogo w większości regionów naszego kraju, co jest poważnym argumentem za kotłami na paliwo stałe. Ponadto kotły te są całkowicie bezpieczne, dlatego można je instalować zarówno w piwnicy domu, jak i tuż obok. Jednocześnie możesz być pewien, że z powodu wycieku paliwa nie nastąpi straszliwa eksplozja. Oczywiście nie trzeba wyposażać specjalnego miejsca do przechowywania paliwa – zbiorniki na gaz lub olej napędowy zakopać w ziemi.

Obecnie istnieją dwa główne typy kotłów parowych, a mianowicie gazowo-rurowe i wodno-rurowe. Do kotłów gazowo-rurowych zalicza się te kotły, w których gazy o wysokiej temperaturze przepływają wewnątrz rur płomieniowych i dymowych, oddając w ten sposób ciepło wodzie otaczającej rury. Kotły wodno-rurowe wyróżniają się tym, że podgrzana woda przepływa przez rury, a zewnętrzna strona rur jest przemywana gazami.

Bibliografia

1.Bojko E.A., Shpikov A.A., Instalacje kotłowe i wytwornice pary (charakterystyka konstrukcyjna kotłów energetycznych) – Krasnojarsk, 2003.

.Bryukhanov O.N. Kotły zgazowane. Podręcznik. INFRA-M. - 2007.

.GOST 23172-78. Kotlystacjonarny. Warunki i definicje. - Definicja kotłów „do wytwarzania pary lub podgrzewania wody pod ciśnieniem”.

.Dvoinishnikov V.A. i wsp. Projektowanie i obliczanie kotłów i instalacji kotłowych: Podręcznik dla szkół technicznych specjalizujących się w „Inżynierii kotłów” / V.A. Dvoinishnikov, L.V. Deev, MA Izyumow. - M.: Inżynieria mechaniczna, 1988.

.Levin I.M., Botkachik I.A., Wyciągi dymu i wentylatory potężnych elektrowni, M. - L., 1962.

.Maksimov V.M., Kotły o dużej wydajności pary, M., 1961.

.Tichomirow K.V. Sergeenko E. S. „Inżynieria grzewcza, zaopatrzenie w ciepło i gaz oraz wentylacja”. Podręcznik dla uniwersytetów. Wydanie 4, poprawione. i dodatkowe - M.: Stroyizdat, 1991

.Encyklopedia „Dookoła Świata” jest popularnonaukową encyklopedią internetową.

Korepetycje

Potrzebujesz pomocy w studiowaniu jakiegoś tematu?

Nasi specjaliści doradzą lub zapewnią korepetycje z interesujących Cię tematów.
Prześlij swoją aplikację wskazując temat już teraz, aby dowiedzieć się o możliwości uzyskania konsultacji.

Dostawy ciepła

Systemy ciepłownicze charakteryzują się połączeniem trzech głównych ogniw: źródła ciepła, sieci ciepłownicze i lokalne systemy zużycia ciepła (wykorzystania ciepła) poszczególnych budynków i budowli.

Podczas korzystania z paliw kopalnychźródłem energii cieplnej może być kotłownia lub elektrociepłownia, w elektrowniach jądrowych dostarczających ciepło Paliwo jądrowe wykorzystywane jest do produkcji energii cieplnej, a w niektórych przypadkach służy jako paliwo pomocnicze. odnawialne źródła ciepła– energia geotermalna, energia promieniowania słonecznego itp.

Rodzaje paliw

Według definicji D.I. Mendelejewa „paliwo to substancja palna, która jest celowo spalana w celu wytworzenia ciepła”.

Dobrze znane główne rodzaje paliw-drewno opałowe, torf, węgiel, łupki, pozostałości ropy, gaz. Wszystkie są związkami organicznymi, które w wysokich temperaturach mogą reagować z tlenem zawartym w powietrzu, co powoduje wydzielanie ciepła.

Paliwo produkowane jest w dużych ilościach, jego zasoby w przyrodzie są bardzo znaczne. Tlen niezbędny do reakcji pobierany jest z otaczającego powietrza. W wyniku reakcji powstają wysoko podgrzane gazy spalinowe, których ciepło wykorzystywane jest w kotłowni. Schłodzone gazy komin są uwalniane do atmosfery.

Do puszki spalania używać zarówno paliw naturalnych, jak i sztucznych, otrzymywany po przetworzeniu paliwa naturalnego w celu wydzielenia z niego cennych produktów, do których należą żywice, benzyna, benzeny, mineralne oleje smarowe, farby, produkty farmaceutyczne, siarczan amonu wykorzystywany na potrzeby rolnictwa itp.

Paliwo stałe:

a) naturalny - drewno opałowe, węgiel, antracyt, torf;

b) sztuczne – węgiel drzewny, koks i pył węglowy, który otrzymywany jest z miału węglowego.

Płynne paliwo:

a) naturalny - olej;

b) sztuczne - benzyna, nafta, olej opałowy, smoła.

Paliwo gazowe:

a) ziemny – gaz ziemny;

b) sztuczny - gaz generatorowy otrzymywany w wyniku zgazowania różnego rodzaju paliw stałych (torf, drewno opałowe, węgiel itp.), koksu, wielkopiecowego, oświetleniowego i innych gazów.

Rodzaje instalacji kotłowych

Kotłownia stacjonarna nie jest już jedyną opcją autonomicznego ogrzewania. Sprzęt wymaga pomieszczenia - ale jego lokalizacja może być dowolna.

Zablokuj kotłownie na przykład można go umieścić zarówno w piwnicy, jak i na dachu (jeśli spełnionych jest szereg warunków). Ponadto same kotłownie stały się znacznie bardziej niezawodne. Wynika to przede wszystkim z faktu, że zakłady produkcyjne zaczęły oferować instalacje „pod klucz”: cały niezbędny sprzęt jest już zainstalowany w blokach lub w module i można przystąpić do montażu. W związku z tym istnieją dwa rodzaje kotłowni: kotłownie blokowe i modułowe. Obydwa typy konstrukcji są wygodne pod względem transportu (z reguły transportuje się je koleją lub transportem drogowym).

Podstawowe wyposażenie kotłowni: kocioł, pompa wody, zbiornik cieczy, rury, urządzenie palnikowe. Niektórzy kupują także dodatkowy sprzęt, który pomaga zaoszczędzić pieniądze: kotły nielotne, kotły z funkcją zapłonu elektrycznego, kotły żeliwne dwuciągowe i kombinowane.

Stosunkowo niedawno na rynku pojawiły się urządzenia termiczne TKU – kotły przenośne. Zapotrzebowanie na nie pojawiło się wraz z pojawieniem się nowych gałęzi przemysłu, które zlokalizowane są w budynkach niepodłączonych do centralnego ogrzewania. Zaletą nowego produktu jest to, że jest dość łatwy w transporcie (modułowa konstrukcja posiada kółka), jest łatwy w obsłudze i nie wymaga stałej obecności operatora. Ponadto z reguły TCU są w pełni zautomatyzowane, więc zarządzanie nimi jest dość proste. Jednocześnie jest w stanie wytworzyć wystarczającą ilość ciepła i nie wymaga podłączenia do komunikacji.

Klasyfikacja kotłowni.

W zależności od miejsca lokalizacji instalacji wyróżnia się:

· Dach;

· Wbudowany w budynek;

· Blokowo-modułowy;

· Rama.

§ Kotły parowe

§ Gorąca woda;

§ Mieszane;

§ Kotły na olej diatermiczny.

Każdy system grzewczy działa, jak wspomniano wcześniej, z jednego lub drugiego typ surowy materiał paliwo lub zasoby naturalne. W W zależności od tego kotły dzielą się na:

· Paliwo stałe. W tym celu stosuje się drewno opałowe, węgiel i inne rodzaje paliwa stałego.

· Paliwa płynne – ropa naftowa, benzyna, olej opałowy i inne.

· Gaz.

· Mieszane lub łączone. Zakłada się, że stosowane będą różne rodzaje i rodzaje paliw.