3. Выбор типа и мощности котельных агрегатов

Число работающих котельных агрегатов по режимам отопительного периода зависит от требуемой тепловой мощности теплогенерирующей установки, необходимой для покрытия тепловых нагрузок отопления и вентиляции (ОВ), горячего водоснабжения (ГВ) и технологического потребления.

Тепловая мощность на горячее водоснабжение и технологические нужды в течение года остается приблизительно постоянной. Тепловая мощность на отопление и вентиляцию, расходуемая только в течение отопительного периода, является переменной величиной.

Экономичность работы котельного агрегата зависит от его нагрузки. Максимальная экономичность его работы достигается при номинальной (проектной) нагрузке. Поэтому мощность и количество котельных агрегатов необходимо выбирать таким образом, чтобы в различных режимах отопительного периода они имели нагрузки, приближающиеся к номинальным.

Количество стальных водогрейных котлов находят исходя из расчётной теплопроизводительности:

, (3.1)

где ∑Q – расчётная теплопроизводительность ТГУ, МВт;

Q_ед – теплопроизводительность котлоагрегата, МВт.

Согласно требованиям [6], п.5.4, при определении расчетной производительности котельной определяется сумма расчетных часовых расходов теплоты на нужды отопления и вентиляции (ОВ) при максимально зимнем режиме и расчётных расходов теплоты на горячее водоснабжение (ГВС) и технологию, а также расчётные значения потерь теплоты тепловыми сетями и на собственные нужды котельной. При этом в случае выхода из строя одного из установленных котлов оставшиеся должны обеспечить не менее 87% расчётной нагрузки ОВ для потребителей 2 категории и 100% расчётной нагрузки ОВ для потребителей 1 категории.

Количество паровых котлов определяют, зная паропроизводительность:

, (3.2)

где ∑D – паропроизводительность ТГУ, кг/с;

D­_ед – паропроизводительность котлоагрегата, кг/с.

В теплогенерирующих установках следует устанавливать однотипные котельные агрегаты одинаковой тепловой мощности .Резервные котельные агрегаты устанавливают только при особых требованиях к надежности теплоснабжения потребителей.

В паровых и водогрейных теплогенерирующих установках, как правило, устанавливают три – четыре котельных агрегата. Установка одного котлоагрегата недопустима.

Технико-экономическое обоснование применения в производственно-отопительных ТГУ паровых и водогрейных агрегатов показало, что при общей тепловой мощности теплогенерирующей установки менее 60 МВт рекомендуется устанавливать только паровые котлоагрегаты одинаковой тепловой мощности. Горячая вода для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в этом случае подготавливается в пароводяных сетевых подогревателях.

В более мощных теплогенерирующих установках целесообразно устанавливать паровые котельные агрегаты (для получения пара на технологические нужды) совместно с водогрейными котлами (для получения горячей воды для коммунально-бытовых целей).

4. Выбор горелочных устройств

Горелками называются устройства, с помощью которых осуществляется процесс сжигания жидкого или газообразного топлива.

При выборе горелочных устройств необходимо учитывать следующие факторы:

• тип сжигаемого топлива;

• разрешённое давление газового топлива для данного типа котельной;

• геометрию топочной камеры;

• тип котла.

Теплотехнические характеристики котла и горелки должны совпадать. Мощность горелки должна быть выше мощности котла на величину, равную КПД котла с учётом коэффициента, зависящего от высоты положения котельной над уровнем моря.

(4.1)

где Q_г – мощность горелки, Вт;

Q_к – мощность котла, Вт;

η_к – КПД котла;

f – коэффициент, учитывающий положение котельной над уровнем моря. Рекомендуется принимать: f = 1 для котельных, расположенных на высоте до 500м над уровнем моря; f = 0,89 – от 500 до 1000м над уровнем моря; f = 0,79–0,72 – от 1000 до 1500м над уровнем моря [11].

При определении минимально допустимого давления газа перед горелкой необходимо учитывать сопротивление газового тракта от точки ввода газа в котельную до последней по ходу газа горелки.