4.3. Тепловые схемы отопительных котельных

Отопительные котельные обеспечивают коммунально-бытовых потребителей тепловой энергией в виде горячей воды для целей отопления, вентиляции и ГВС. Тепловая мощность отопительной котельной зависит от температуры наружного воздуха и режимов потребления теплоты на ГВС.

В рассмотренных ранее тепловых схемах производственно-отопительных котельных с паровыми котельными агрегатами для отопительной нагрузки пар являлся промежуточным теплоносителем, что требовало установки сетевых пароводяных подогревателей, усложняло тепловую схему, водоподготовку и др. Водогрейные котельные агрегаты осуществляют непосредственный подогрев сетевой воды, благодаря чему капитальные затраты на водогрейные котельные агрегаты и вспомогательное оборудование ниже, чем при использовании паровых котельных агрегатов низкого давления, а тепловые схемы проще.

Однако при отсутствии в котельной пара усложняются процессы подогрева мазута, требуется вакуумная деаэрация воды, имеющая энергетическое преимущество перед атмосферной, но более сложная в эксплуатации.

К работе водогрейных котельных агрегатов в тепловой схеме источника теплоты предъявляются следующие требования:

– гидродинамический режим котельного агрегата должен исключать возможность локального вскипания воды;

– температурный режим поверхностей нагрева не должен вызывать внешней низкотемпературной коррозии.

Выполнение указанных требований обеспечивается различными приемами организации потоков теплоносителя (рециркуляция и перемычка), а также регулированием отпуска тепловой энергии котельными агрегатами в тепловую сеть только путем изменения температуры воды на выходе из котельного агрегата.

Рис. 4.12. Блок водогрейной котельной

Рассмотрим эти приемы регулирования на конкретном блоке водогрейного котельного агрегата (рис. 4.12). Вода из обратного трубопровода тепловой сети поступает с небольшим напором к сетевым насосам (НС). Во всасывающую линию сетевых насосов подается также вода, использованная в тепловой схеме для собственных нужд источника теплоты, подпиточная вода из блока водоподготовки, компенсирующая утечки в тепловой сети. Во избежание низкотемпературной коррозии перед вводом обратной сетевой воды в водогрейный котельный агрегат ее

температура повышается путем подачи по линии рециркуляции СВ насосом HP расчетного количества уже подогретой в котельном агрегате воды. Минимальная температура воды на входе в стальные водогрейные котлы при работе на газе и малосернистом мазуте принимается не ниже 70 ⁰С, а при работе на сернистом и высокосернистом мазуте – соответственно не ниже 90 и 110 ⁰С.

После подогрева в котле вода разделяется на три потока: на собственные нужды – источника теплоты, на рециркуляцию – и в тепловую сеть – . Рециркуляция воды требуется практически во всех режимах (за исключением максимально-зимнего режима при работе котельных агрегатов на газе и малосернистом мазуте по повышенному температурному графику = 150; = 70 ⁰C), так как обратная сетевая вода имеет температуру ниже нормируемых минимальных значений .

При всех режимах работы, кроме максимально-зимнего, для обеспечения требуемой по температурному графику температуры воды в подающей линии тепловой сети необходимое количество обратной сетевой воды чеpeз регулятор температуры (РТ) по перемычке AD подается, минуя котельный агрегат, на смешивание с водой, выходящей из него .

Температура воды и расходы по перемычке , линии рециркуляции , сетевой воды , подпиточной воды и горячей воды на собственные нужды источника и необходимо определить для следующих температур наружного воздуха:

1) минимально-зимней – ;

2) средней наиболее холодного месяца – ;

3) средней за отопительный период – ;

4) в точке излома температурного графика – ;

5) летней.

Для перечисленных режимов важно определить также расход воды через котельный агрегат и сопоставить его с паспортными данными завода-изготовителя. Особо подлежит проверке гидродинамический режим котельного агрегата в летний период при минимальном теплопотреблении.

Результаты расчета пяти режимов работы тепловой схемы позволяют определить рациональное количество, единичную производительность и другие характеристики вспомогательного оборудования источника теплоты в соответствии с требованиями регулирования работы тепловых сетей для экономного расходования тепловой и электрической энергии.

Значительное влияние на тепловую схему и оборудование теплогенерирующей установки оказывают тип системы теплоснабжения (открытая или закрытая) и соотношение нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.