Котельные. Введение

Котельной называется комплекс зданий и сооружений с котельными установками и вспомогательным технологическим оборудованием, инженерными коммуникациями, предназначенный для генерации тепловой энергии при сжигании органического топлива (рис.1).

Требования к котельным устанавливаются СП 89.13330.2016 «Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76». Свод правил распространяется на котельные с давлением пара не более 3,9 МПа и с температурой воды не более 200 °С, включая установки для комбинированной выработки электроэнергии.

СП 89.13330.2016 не распространяется на котельные тепловых электростанций, на автономные источники теплоснабжения, интегрированные в здания (встроенные, пристроенные, крышные котельные и теплогенераторные установки до 360 кВт), а также на когенерационные установки.

По назначению котельные подразделяют на три группы:

• отопительные ― для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

• отопительно-производственные ― для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и для технологического теплоснабжения;

• производственные ― только для технологического теплоснабжения.

Котельные по целевому назначению в системе теплоснабжения подразделяют на:

• центральные ― в системе централизованного теплоснабжения;

• автономные ― в системе автономного теплоснабжения.

Нагретая вода применяется в качестве основного теплоносителя в системах отопления зданий и сооружений. А вот паровое отопление на сегодняшний день ― редкость.

Рис.2 Пропарочная камера для прессованного кирпича

В промышленности горячая вода также служит для теплоснабжения некоторых технологических процессов. Но основным энергоносителем для производственных объектов является водяной пар, который применяется в электроэнергетике для передачи энергии от котлов к турбинам. В целлюлозно-бумажной, фармацевтической и пищевой промышленности, в нефтехимии, при производстве сахара, спиртных и безалкогольных напитков, в сельском хозяйстве и других отраслях в технологических процессах в качестве теплоносителя нужен пар. Здесь он работает в технологических энергоустановках (рис.2): теплообменниках, сушильных и выпарных установках, установках для термовлажностной обработки железобетона и др.

Рис. 3 Паровой насос Ньюкмена

Пар является основным рабочим телом для технологических процессов, связанных с преобразованием тепловой энергии в механическую и применяется прежде всего в турбинах. А если вспомнить историю, то именно паровые машины ― насосы ― сделали востребованным паровые котлы. Еще в 1705 году Ньюкмен построил паровой двигатель для водоподъёмника (рис.3), который окончательно наладили к 1712 году. При мощности 8 лошадиных сил машина поднимала воду с 80-метровой глубины.

Параметры теплоносителя

Отопительные и производственные котельные вырабатывают теплоносители следующих видов:

• горячую воду с температурой 95 – 70 ⁰С для отопления и горячего водоснабжения отдельных зданий;

• перегретую воду с температурой 180 – 70 ⁰С, 150 – 70 ⁰С и 130 – 70 ⁰С для централизованного теплоснабжения;

• насыщенный пар с давлением до 1,3 МПа для технологических нужд предприятий и теплоснабжения отопительно-вентиляционных установок;

• перегретый пар с температурой до 350 ⁰С для силовых нужд и некоторых технологических процессов промышленных предприятий.

При использовании перегретой воды 130 – 70 ⁰С нормативными документами установлены параметры теплоносителя, указанные в таблице 1.

Таблица 1

Размещение котельных

Котельные по размещению подразделяются на (рис.4):

• отдельно стоящие с тепловыми сетями;

• интегрированные в здания и сооружения, для теплоснабжения которых они предназначены, без тепловых сетей;

• наружного размещения в легких съемных ограждающих конструкциях без обслуживания внутреннего пространства.

Рис.4 Размещение котельных

Отдельно стоящие котельные можно строить для теплоснабжения любых типов зданий.

Блочно-модульные котельные

Котельная полной заводской готовности, состоящая из котельной установки блочного исполнения, размещаемая в зданиях модульного типа, именуется блочно-модульной (рис.5).

Рис.5 Блочно-модульная котельная

В блоках располагается основное и вспомогательное оборудование: котлы, остальное тепломеханическое оборудование, системы водоподготовки, газопроводы и газовое оборудование, электрооборудование и средства автоматизации.

Рис.6 Погрузка блочно-модульной котельной

К месту строительства котельная транспортируется блоками полной заводской готовности (рис.6). Блоки стыкуются на строительной площадке и подключаются к инженерным коммуникациям. После пуско -наладочных работ котельная готова выдавать тепло.

Рис. 7 Состав оборудования блочно-модульной котельной

В состав газовой отопительной блочно-модульной котельной входят (рис.7):

• тепломеханическое оборудование, которое производит тепло, нагревая теплоноситель и перемещая его: водогрейные котлы, насосы, баки для воды, теплообменники, которые соединены между собой трубопроводами с установленной запорной, регулирующей и другой трубопроводной арматурой, а также фильтрами;

• внутренние газопроводы и газовое оборудование, предназначенное для подачи газа к горелкам, сжигания газа и контроля над процессом: пункты редуцирования газа, горелки, запорная, отключающая арматура;

• модуль химводоподготовки, необходимый для очистки поступающей водопроводной воды от примесей и ее подготовки для использования в качестве теплоносителя;

• узлы учета расхода газа, воды и электрической энергии;

• средства контроля и автоматизации – щит управления (рис.8), датчики давления и температуры теплоносителя, давления газа и воздуха, сигнализаторы загазованности, пожарная и охранная сигнализация;

• дымовая труба, которая необходима для отвода продуктов сгорания;

• система электроснабжения и освещения.

Рис.8 Щит управления

Модульные котельные дешевле стационарных, так как не требуется возведение дорогостоящего капитального здания. Строительство осуществляется в сжатые сроки, где-то около месяца. Основные требования к котельным рассмотрим в следующей статье.

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования

Пройдите курсы по промышленной безопасности
И получите удостоверение

Подробности здесь