Котельная установка и ее системы

Котельная установка − совокупность устройств, предназначенная для получения водяного пара (горячей воды) заданных параметров.

По назначению котельные установки делят на энергетические, производственные и отопительно-производственные. В энергетических котельных  установках вырабатывают пар для привода турбин, в производственных для технологических нужд, а в отопительно-производственных вырабатывают пар или горячую воду для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий.

 Состав котельной установки − котельная установка состоит из одного или нескольких котельных агрегатов и вспомогательных устройств, обеспечивающих  беспрерывную и надежную работу. К вспомогательным устройствам относят:

-  питательные насосы для  непрерывной подачи воды в котельный агрегат;

-  дутьевые вентиляторы и дымосос для подачи воздуха в котельный агрегат и удаления из него в атмосферу продуктов сгорания;

-  топливоприготовительные и топливоподающие устройства для непрерывного приготовления и подачи топлива в котельный агрегат;

-  золоулавливающее и золошлакоудаляющее оборудование для очистки дымовых газов от эоловых частиц с целью охраны окружающей среды от загрязнения и для организованного отвода шлака и уловленной золы;

-   водоподготовительные установки для обеспечения обработки  исходной (сырой) воды до заданного качества;

-  контрольно-измерительную аппаратуру для контроля и автоматического регулирования режима работы котельного агрегата;

-  соединительные трубопроводы.

Питательные насосы − электроприводные поршневые или центробежные, а также паровые поршневые или паротурбинные насосы, предназначенные для подачи в паровые котельные агрегаты питательной водой и поддержания нормального уровня воды в верхнем барабане.

В каждой котельной устанавливают не менее двух групп питательных насосов с независимым приводом: основные и резервные. В качестве основных применяют, как правило, центробежные насосы с электроприводом с суммарной подачей не менее 110% номинальной паропроизводительности котельной. Резервные − насосы с паровым приводом. Их подача должна быть не менее 50% номинальной паропроизводительности.

 

Дутьевой вентилятор − центробежное устройство, установленное в начале воздушного тракта, подающее воздух в топку и создающее напор, необходимый для преодоления сопротивлений  воздухоподогревателя, воздуховодов, горелок или колосниковой решетки.

Дымосос − центробежное устройство, установленное на газовом тракте за котельным агрегатом, создающее на всасывающей стороне разрежение способствующее  продвижению продуктов сгорания по газоходам, а на нагнетательной стороне напор, необходимый для преодоления сопротивлений золоуловителя, дымохода и дымовой трубы.

Естественная тяга − движущая сила, обусловленная разностью статических давлений между поступающим в топку воздухом и покидающими котельную установку продуктами сгорания, создаваемая дымовой трубой.

Эта сила расходуется на преодоление аэродинамических сопротивлений газового тракта котельной установки.

Искусственная тяга − движущая сила создаваемая совместным действием дымососа и вентилятора.

 Топливоприготовление − совокупность устройств по подготовке топлива для сжигания.

Процесс подготовки твердого топлива для сжигания в камерной топке состоит из следующих стадий:

-  удаление металла и щепы с предварительным грубым дроблением в дробильной установке;

-  подсушка и размол до состояния пыли с размером частичек от 1 мкм до 300 ÷ 500 мкм в системе пылеприготовления и

-  подача готовой пыли в топочные устройства.

Мазутное хозяйство котельной состоит из:

-  приемно-сливного устройства;

-  мазутонасосной станции, где производится грубая и тонкая очистка топлива от механических примесей;

-  мазутохранилища

-  теплообменников для разогрева мазута до температуры (80÷120) ⁰С перед подачей к горелочным устройствам.

Газовое хозяйство котельной несложно, относительно невысокой стоимости, надежно в эксплуатации. Газ высокого давления от 0,3 до 0,6 МПа подают к районным газораспределительным станциям (ГРС), где давление его понижают (редуцируют) до 0,005÷0,3 МПа. Затем газ среднего давления распределяют по районным или промышленным газораспределительным пунктам (ГРП). Здесь происходит дальнейшее дросселирование газа до давления до 0,003÷0,005 МПа, которое автоматически поддерживают постоянным независимо от его расхода.

Золоулавливание − совокупность устройств по улавливанию летучей золы, находящейся в продуктах сгорания, с целью охраны окружающей среды от загрязнения.

При выбросе из дымовых труб частицы золы рассеиваются в атмосфере и выпадают с течением времени на поверхность земли. Максимальная концентрация твердых частиц наблюдается на расстоянии (8÷18)∙Н от источника выброса (здесь: Н − высота дымовой трубы).

Золоуловители, применяемые в энергетике, разделяют на следующие основные группы:

-  механические  сухие инерционные золоуловители, в которых частицы золы  отделяются от газа под действием центробежных, инерционных или сил тяжести;

- мокрые золоуловители, в которых частицы золы удаляются из газа промывкой или орошением его водой с последующим осаждением частиц золы на смачиваемых поверхностях или улавливанием частиц на водяной пленке;

-  электрофильтры, в которых частицы золы улавливают осаждением их на электродах под действием электрических сил;

-  комбинированные золоуловители, в которых используют различные способы очистки.

 Золошлакоудаление − совокупность механизмов и устройств по удалению из помещения котельной золы и шлака.

Основными способами золошлакоудаления являются: ручное, механизированное, пневматическое и гидравлическое.

Ручное золошлакоудаление применяют в небольших отопительно-производственных котельных. При этом используют узкоколейные вагонетки с опрокидывающимся кузовом.

При механизированном золошлакоудалении применяют скреперные установки, скиповые подъёмники, скребковые транспортеры, шлаковыгружатели.

При пневмошлакоудалении шлак и золу удаляют по двум схемам: нагнетательной и всасывающей. В первой схеме шлак и золу транспортируют воздухом, который подают высоконапорным вентилятором, а во второй схеме используют различные вакуумные механизмы.

При гидрошлакоудалении применяют или низконапорные багерные насосы, перекачивающие гидромассу, или  высоконапорные гидроаппараты, смывающие золу и шлак в специальные резервуары.