Проектирование производственно-отопительной котельной с котлами ДКВР 6,5-13

3.1.3 Выбор сетевых насосов

Сетевые насосы предназначены для обеспечения циркуляции теплоносителя в тепловой сети. Сетевые насосы устанавливаются на выходе из котельной в обратной линии тепловой сети перед подогревателями, так как температура сетевой воды в данной точке не превышает 70 °С. В котельной должно быть установлено не менее двух сетевых насосов.

Расход одного насоса:

	(3.1.3)
- коэффициент запаса;

В качестве сетевых применяем два насоса GRUNDFOSTPE 125-320/4-S A-F-A BAQE. Один насос является основным, второй - резервным. Насосы комплектуются встроенным преобразователем частоты серии CUE, позволяющим осуществлять плавное регулирование подачи насосов в широких пределах.

Управление насосом может осуществляться с помощью пульта дистанционного управления R100, который позволяет задавать и считывать количественные параметры, такие как "Текущее значение", "Скорость", "Входная мощность" и "Энергопотребление".

Основные характеристики насоса представлены в таблице 3.1.3.

Таблица 3.1.3 - Технические характеристики насоса GRUNDFOS TPE 125-320/4-S A-F-A BAQE

Материал корпуса	Чугун
Материал рабочего колеса	Чугун
Привод насоса	Трехфазный асинхронный электродвигатель
Рабочая жидкость	Вода в системе отопления
Диапазон температур жидкости	0 .. 120 °C
Частота вращения	1450 об/м
Номинальный расход	155 м3/ч
Номинальный/максимальный гидростатический напор насоса	27/322 м
Тип электродвигателя	180MA
Номинальная мощность электродвигателя	18,5 кВт
Промышленная частота	50 Гц
Номинальное напряжение	380 В
Номинальный ток	30..37 A
Номинальная скорость	240..1750 об/м
Класс защиты	IP55
Вес нетто	379 кг
Полный вес	429 кг

3.1.4 Выбор подпиточных насосов

Подпиточные насосы служат для восполнения утечек воды из системы теплоснабжения. Подпитка ведется химически обработанной водой из бака деаэратора. Вода подается в обратную линию тепловой сети.

Производительность подпиточных насосов выбирается равной удвоенной величине полученного количества воды для восполнения возможной аварийной подпитки:

	(3.1.4)

В котельной устанавливаем два подпиточных насоса GRUNDFOSCR 5-4 A-FGJ-A-V HQQV, один из них является резервным. Основные характеристики насоса представлены в таблице 3.1.4.

Таблица 3.1.4 - Технические характеристики насоса GRUNDFOSCR 5-4 A-FGJ-A-V HQQV

Материал корпуса	Чугун
Материал рабочего колеса	Нержавеющая сталь
Привод насоса	Трехфазный асинхронный электродвигатель
Рабочая жидкость	Вода в системе отопления
Диапазон температур жидкости	-20 .. 90 °C
Частота вращения	2856 об/м
Текущий рассчитанный расход	5.8 м3/ч
Общий гидростатический напор насоса	19.4 м
Тип электродвигателя	71B
Номинальная мощность электродвигателя	0,55 кВт
Промышленная частота	50 Гц
Номинальное напряжение	380 В
Номинальный ток	1,44 A
Номинальная скорость	2830-2850 об/м
Пусковой ток	480-520 %
Класс защиты	IP55
Вес нетто	24,7 кг
Полный вес	27,4 кг

3.1.5 Выбор конденсатных насосов

Конденсатные насосы предназначены для подачи конденсата, возвратившегося с производства в деаэратор. Производительность конденсатного насоса равна часовому расходу конденсата от технологического потребителя.:

	(3.1.5)

Где - расход пара на технологические нужды, т/ч;

- процент возврата конденсата.

Выбираем два конденсатных насоса GRUNDFOS CR 5-4 A-FGJ-A-V HQQV, один из них является резервным. Основные характеристики насоса представлены в таблице 3.1.5.

Таблица 3.1.5 - Технические характеристики насоса GRUNDFOS CR 5-4 A-FGJ-A-V HQQV

Материал корпуса	Чугун
Материал рабочего колеса	Нержавеющая сталь
Привод насоса	Трехфазный асинхронный электродвигатель
Рабочая жидкость	Вода в системе отопления
Диапазон температур жидкости	-20 .. 120 °C
Частота вращения	2856 об/м
Минимальный/максимальный расход	5.8 м3/ч
Общий гидростатический напор насоса	19.4 м
Тип электродвигателя	71B
Номинальная мощность электродвигателя	0,55 кВт
Промышленная частота	50 Гц
Номинальное напряжение	380 В
Номинальный ток	1,44 A
Номинальная скорость	2830-2850 об/м
Пусковой ток	480-520 %
Класс защиты	IP55
Вес нетто	24,7 кг
Полный вес	27,4 кг



3.2 Выбор теплообменников

Выбор теплообменников производится на основании теплового расчета установки. На практике, обычно выполняются только проверочные расчеты для определения пригодности выбранных по каталогам теплообменников для заданных расчетных условий. Поверхности нагрева серийно изготавливаемых теплообменников должны быть несколько больше требуемых по расчету, то есть выбираться с запасом. В курсовом проекте выбор ведется по теплопроизводительности и площади поверхности нагрева.

Теплопроизводительность теплообменника, т.е. количество передаваемой теплоты, определяется из уравнения теплового баланса.

Для водо-водяного теплообменника:

	(3.2.1)

где - теплоемкость воды;

- расход греющей и нагреваемой воды, кг/с.

Площадь поверхности нагрева теплообменника определяется по формуле:

	(3.2.2)

где Q - количество передаваемой теплоты, кВт;

К - коэффициент теплопередачи. Для ориентировочного расчета;

t', t” - температуры теплоносителя на входе и выходе из теплообменника, °С;

- коэффициент, учитывающий потери теплоты от наружного охлаждения. Принимаем;

- среднелогарифмический температурный напор:

	(3.2.3)

где - большая и меньшая разности температур теплоносителей на входе и выходе из теплообменника, °С.

3.2.1 Расчет охладителя непрерывной продувки



Принимаем водоводяной подогреватель ПВ76* 2000(К9):

- максимально допустимое давление 1,0 МПа;

- длина секции 2000мм;

- площадь нагрева одной секции 0,65(принимаем 2 секции общей площадью 1,3 )

- мощность 13,1 кВт

- диаметр корпуса - 76 мм

- число трубок в одной секции - 7 шт

- масса корпуса - 48,9 кг.

Максимальная температура 150 °С

Расчет охладителя конденсата



Принимаем водоводяной подогревательВВП 08-114-4000 (К12) в количестве 3 шт.

- максимально допустимое давление 1,0 МПа;

- длина секции 4000мм;

- площадь нагрева одной секции 3,58;

- мощность 86 кВт;

- диаметр корпуса - 114 мм;

- число трубок в одной секции - 19шт;

- масса корпуса - 96 кг;

Максимальная температура 150 °С.

3.2.2 Принципы работы подогревателя ВВП

Принцип работы теплообменника ВВП очень прост. Греющая или охлаждающая вода, являющаяся теплоносителем, проходит по внутреннему пространству нагревателя, а жидкость, которая нагревается, течет по межтрубному пространству.

теплообменник ВВП сконструирован из отдельных неразборных секций, присоединяющихся к системе с помощью переходных патрубков. Секция подогревателя водоводяного состоит из оболочки, трубок поверхности теплообмена и трубных досок. Стандартные секции подогревателей изготавливаются диаметром от 55 до 535 мм. Длина секций может быть 2 и 4 метра. Однако размеры подогревателя могут быть изменены в соответствии с индивидуальными чертежами. Максимальное рабочее давление равно 1 МП, а максимальная рабочая температура теплоносителя не должна превышать 150°С. Средний срок службы подогревателя - 25 лет.

3.2.3 Использование подогревателя ВВП

Теплообменник ВВП используется на различных объектах с водяной системой отопления, работающей от теплосетей ТЭЦ и промышленных магистралей. Таким образом, для подогревателя такого типа теплоносителем является горячая вода сторонней системы.

Теплообменник ВВП эффективно применяется, для отопления коммунально-бытовых, общественных и производственных зданий. Так же он используется для горячего водоснабжения. Водоподогреватель водоводяной может быть использован и в других системах, в которых требуется подогрев или охлаждение жидкости. К примеру, подогреватель используется в газовой и нефтехимических промышленностях. В таких случаях теплообменник используют для нагрева, охлаждения и конденсации пара, смесей различных газов, что необходимо в тех или иных технологических процессах. Теплообменник ВВП является универсальным устройством с целым рядом преимуществ и возможностей применения.

Рисунок 3.2.1

3.2.4 Правила эксплуатации подогревателя ВВП

На первый взгляд теплообменник ВВП может показаться довольно простым устройством, однако, это не так. Подогреватель - это высокотехнологическое приспособление, требующее определенного ухода, правильного запуска и соблюдения правил эксплуатации.

Для обеспечения нормальной стабильной работы, а так же для управления подогревателем на нем должны быть установлены контрольно-измерительные приборы, предохранительные устройства и запорная арматура. Эти приспособления и их назначение подробно описаны в проектной документации. Обслуживающий персонал обязан регулярно и не реже одного раза в год проверять исправность всех вспомогательных устройств подогревателя. Так же должны строго соблюдаться требования по режиму работы водоводяного подогревателя. Категорически запрещается производить любые ремонтные и наладочные работы устройства и его компонентов во время работы подогревателя.

При запуске Теплообменника ВВП следует соблюдать следующую очередность операций:

- пуск холодной подогреваемой воды; -- пуск горячей воды - теплоносителя в межтрубное зону.

При вынужденных кратковременных остановках подогревателя, его ввод в эксплуатацию допускается лишь после полного охлаждения трубных досок.

Теплообменник водоводяной необходимо отключить в следующих случаях:

- при повышении давления сверх допустимой нормы; -- при поломке или дефекте предохранительных клапанов; -- при нахождении на корпусе и элементах подогревателя пропусков, трещин или потения сварных швов; -- при поломке манометра, а так же при отсутствии возможности определения давления по другим приборам. Для стабильной и долговечной работы подогревателя, сетевая вода должна соответствовать нормам ОСТ 24.030.47-75.

При соблюдении этих правил, а так же ежегодного сервисного осмотра устройства, теплообменник ВВП прослужит Вам долгие годы.

Для пароводяного теплообменника:

	(3.2.6)

где D - расход пара, кг/с;

- энтальпии пара и конденсата, кДж/кг.

Площадь поверхности нагрева теплообменника определяем по выражению:

	(3.2.7)

где K - коэффициент теплопередачи. Для ориентировочного расчета принимаем - для паро-водяных теплообменников и для водо-водяных теплообменников.

з - коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду. Принимаем з=0,98

Расчет подогревателя сырой воды

h0,7''=2763кДж/кг )

hк=419кДж/кг

Принимаем пароводяной подогреватель ПП2?6?2?2 (К10) (http://pk-imperia.ru):

- максимально допустимое давление 0,7-1,6 МПа;

- площадь нагрева одной секции 6,3

- диаметр корпуса 325 мм

- мощность 680 кВт

- длина 2550 мм

- число трубок в одной секции - 68шт

- масса 390 кг

Расчет пароводяного подогревателя сетевой воды

h0,7''=2763кДж/кг )

hк=697кДж/кг

Принимаем пароводяной подогреватель ПП2-9-7-2 (К11) в количестве 3 шт:

- максимально допустимое давление 0,7-1,6 МПа;

- площадь нагрева одной секции9,5

- диаметр корпуса 325 мм

- мощность 1890 кВт

- длина 3550 мм

- число трубок в одной секции - 68шт

- масса 506 кг

3.3 Принцип работы теплообменника

Внутри подогревателя греющаяся вода течет по теплообменным трубам, в это же время греющий пар сквозь пароподводящий патрубок поступает в межтрубное пространство. Конденсат от пара собирается в нижней части корпуса и выводится сквозь регулирующий автоматический клапан. Таким образом, аппарат автоматического регулирования конденсата поддерживает его нормальное количество и препятствует выходу паров из корпуса. Скапливающиеся в отсеках подогревателя неконденсируемые газы выводятся с помощью специального патрубка на корпусе.

3.3.1 Строение подогревателя

Подогреватель пароводяной представляет из себя кожухотрубный тепловой обменник вертикального типа. Основными технологическими узлами которого, являются трубная система, корпус и водяная камера. Сборка подогревателя осуществляется при помощи фланцевого соединения, которое обеспечивает возможность профилактики и ремонта оборудования. Корпус состоит из цилиндрической обечайки, овального днища и соединительного фланца. Трубная система сложена из каркаса, трубной доски и U-образных тепловых труб, развальцованных концами в трубной доске. Каркас трубной системы состоит из каркасных стоек, поперечных перегородок, направляющих потоки пара и пароотбойного щита. Воздушный клапан, размещенный на трубной доске, предназначается для отвода воздуха при гидро испытаниях, тут же располагается клапан слива воды из водяной камеры. Очень важная система регенерации низкого давления, преимущественно создается однопоточной. В такой системе вода нагревается в одной группе последовательно размещенных подогревателей. При необходимости отдельные ступени регенеративного подогрева имеют два аппарата ПН подсоединенных параллельно.

Рисунок 3.3.1

Результаты расчета параметров Q и F сведены в таблицу 3.3.1.

Таблица 3.3.1 - Расчет основных параметров теплообменников

Наименование, обозначение	Температура греющей среды на входе t'1, °С	Температура греющей среды на выходе t"1, °С	Температура нагреваемой среды на входе t'2, °С	Температура нагреваемой среды на выходе t"2, °С	Расход нагреваемой среды Gнагрев, кг/с	Среднелогарифмический температурный напор ?t, °С	Коэффициент теплопередачи К, кВт/м2·°С	Теплопроизводительность Q, кВт	Площадь поверхности теплообмена F, м2
Охладитель непрерывной продувки, К9	111,35	73,2	5	14,41	12,95	86,9	1,7	80,29	0,54
Подогреватель сырой воды, К10	164,95	95	11,2	40	12,65	103,5	3,5	436,45	1,21
Сетевой подогреватель, К11	164,95	164,95	70,8	130,00	91,4	59	3,5	5567	26,96
Охладитель конденсата, К12	164,95	82,7	70,00	70,8	91,4	40,5	1,7	792,31	11,5
Охладитель выпара, К13	Поставляется в комплекте с деаэратором

Таблица 3.3.2 - Результаты выбора теплообменников

Наименование, обозначение	Тип	Площадь поверхности теплообмена F, м2	Поверхность нагрева 1-й секции f, м2	Количество трубок n, шт	Теплопроизводительность Q, кВт	Габаритные размеры ВхШхГ, мм	Масса, кг
Охладитель непрерывной продувки 2 шт, К9	ПВ76* 2000	1,3	0,65	7	14	2000х76	32.6
Подогреватель сырой воды, К10	ПП2?6?2?2	6,3	6.3	68	680	2550х633	390
Сетевой подогреватель 3 шт, К11	ПП2-9-7-2	28,5	9,5	68	5670	3550х633	550
Охладитель конденсата 3 шт, К12	ВВП 08-114-4000	10.74	3,58	19	257,1	4000х114	98

3.3.2 Выбор сепаратора непрерывной продувки

Сепараторы непрерывной продувки предназначены для разделения на пар и воду пароводяной смеси, образующейся из продувочной воды паровых котлов путем снижения её давления до давления в сепараторе (что приводит к вскипанию воды), с последующим использованием тепла воды и пара.

Для ускорения процесса сепарации применяется тангенциальный подвод продувочной воды. Также в сепараторах присутствуют вертикальные жалюзийные каплеуловители для осушки пара вторичного вскипания.

Сепаратор представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд сварной конструкции и состоит из корпуса с приваренным к нему нижним эллиптическим днищем; верхнее эллиптическое днище соединяется с корпусом с помощью фланцевого разъёма. В средней части корпуса приварены 2 или 4 опоры для установки сепаратора в подвешенном состоянии на опорных балках.

В нижней части корпуса находится приёмное устройство, состоящее из двух концентрично установленных обечаек и двух тангенциально вваренных в корпус патрубков, предназначенное для приёма тангенциально подводимой продувочной воды.

В верхней части корпуса крепится болтами к кольцу сепарирующее устройство, состоящее из набора специально отогнутых лопаток и предназначенное для отделения мелких капель воды от пара.

Постоянный уровень отсепарированной воды автоматически поддерживается поплавковым регулятором уровня, встроенным в штуцере в нижней части корпуса.

Для визуального наблюдения за уровнем отсепарированной воды сепаратор оснащён водоуказательным устройством, состоящим из водоуказательного стекла и кранов клапанного типа.

Для наблюдения за рабочим давлением в паровом пространстве сепаратора имеется манометр показывающий с пределом измерения до 1,6МПа с продувочным 3-х ходовым краном и спускным вентилем.

Отсекание давления пара в корпусе выше допустимого (0,75МПа) обеспечивается клапаном предохранительным полноподъёмным фланцевым, снабжённым сменной пружиной, работающей при давлении в пределах 0,7-1,3МПа. Срабатывание клапана регулируется на давление 0,75МПа. Верхняя часть клапана закрыта колпаком, в котором имеется регулировочный винт для установки пружины на заданное давление.

Работа сепаратора заключается в приёме пароводяной смеси от котла, разделении её на пар и воду за счёт расширения и вращательного движения потока в приёмном устройстве сепаратора. Окончательно пар осушивается в сепарирующем устройстве.

Сепаратор непрерывной продувки выбирается исходя из расхода продувочной воды

	(3.3.1)

где - расход остаточной воды на выходе из СНП, т/ч;

- расход пара на выходе из СНП, т/ч

Исходя из заданных условий выбираем сепараторы марки СП-0,28-0,45 производства Саратовского завода энергетического машиностроения. Основные характеристики СП-0,28-0,45 приведены в таблице. Габаритные размеры указаны на рисунке 3.3.3.

Таблица 3.3.3 - Технические характеристики СП-0,28-0,45

Давление рабочее	0,7 МПа
Температура рабочая	170 °С
Давление пробное при гидроиспытании	1,0 МПа
Паропроизводительность	0,7 т/ч
Расход пароводяной смеси	3,5 т/ч
Вместимость	0,28 м3
Масса сухая	470 кг



Рисунок 3.3.2 - Габаритные размеры сепаратора СП-0,28-0,45: А-штуцер регулятора уровня; Б-подвод пароводяной смеси; В-выход отсепарированного пара; Г-выход отсепарированной воды; Д-для предохранительного клапана; Е-дренаж; Ж-муфта манометра; И-муфты указателя уровня; К-штуцер смотровой



4. Расчет и подбор тягодутьевого оборудования

4.1 Описание схемы подачи воздуха и дымоудаления

В соответствии со СНиП II-35-76 «Котельные установки», для обеспечения подачи воздуха к котельным агрегатам и отвода продуктов сгорания тягодутьевые установки предусматриваются индивидуально для каждого котла. В состав тягодутьевой установки котельного агрегата входят: дутьевой вентилятор - для подачи воздуха, необходимого при сжигании топлива; дымосос - для отвода продуктов сгорания от котлоагрегата в окружающую среду.

Для подачи в топочную камеру в зимнее время используется теплый воздух из верхней зоны котельной, а в летний - воздух, забираемый из окружающей среды. Воздухопроводы внутри котельной изготавливаются стальными круглого сечения.

Отвод продуктов сгорания осуществляется по железобетонным подземным газоходам. Каждый котлоагрегат имеет индивидуальный газоход, отводящий продукты сгорания к дымовой трубе.

В котельной предусмотрена одна дымовая железобетонная труба высотой 30 м с диаметром устья 1,2м. В местах сопряжения газоходов с дымовой трубой предусматриваются температурно-осадочные швы.

Для обеспечения экономичной работы тягодутьевого оборудования, электроприводы вентиляторов и дымососов подключаются к электросети через преобразователи частоты, которые осуществляют плавное регулирование оборотов электродвигателя (а следовательно и производительность оборудования) в зависимости от режима работы котлоагрегатов. Установка преобразователей частоты позволяет обеспечить экономию электроэнергии до 30%, автоматизировать работу тягодутьевого оборудования и продлить срок его службы, исключить человеческий фактор при управлении аппаратами.

4.2 Выбор тягодутьевого оборудования

Тягодутьевое оборудование котельной выбираются по производительности и создаваемому напору. Для выбора данного оборудования необходимо определить величину аэродинамического сопротивления газовоздушного тракта котельной установки. Расчет производится по упрощенной методике.

4.2.1 Выбор дутьевого вентилятора

Определим расчетную производительность дутьевого вентилятора:

	(4.2.1)

где- коэффициент запаса. Согласно приложению 3 СНиПII-35-76 [2], 1,1

- расход топлива на котельный агрегат, м3/ч;

теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 природного газа, ;

- коэффициент избытка воздуха в топке;1,05

- температура воздуха, подаваемого на горение. Принимаем .

Расчетный напор вентилятора определяется с учетом аэродинамического сопротивления горелки и воздушного тракта котельной установки:



	(4.2.2)

где- коэффициент запаса. Согласно приложению 3 СНиПII-35-76 [2],1,1

- аэродинамическое сопротивление горелкиГМГ-4м. ;

- аэродинамическое сопротивление воздуховодов, принимаем .

Для подачи воздуха выбираем дутьевой вентилятор марки ВДН-8-1500 производства Бийского котельного завода. Технические характеристики вентилятора приведены в таблице 4.2.1. Габаритные размеры указаны на рисунке 4.2.1.

Таблица 4.2.1 - Технические характеристики дутьевого вентилятора ВДН-8-1500

Диаметр рабочего колеса	0,8 м
Частота вращения максимальная	1500 об/мин
Типоразмер электродвигателя	АИР160S4
Установленная мощность электродвигателя	15,0 кВт
Номинальная потребляемая мощность	7,9 кВт
Производительность на всасывании	10460 м3/ч
Полное давление	2330 Па
Температура перемещаемой среды на всасывании	30 °С
Максимальная температура перемещаемой среды на всасывании	200 °С
КПД	83 %
Габаритные размеры	1165х1470х1285мм
Масса	523кг



Рисунок 4.2.1 - Габаритные размеры вентилятора ВДН-8-1500: 1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-осевой направляющий аппарат; 4-электродвигатель; 5-постамент

4.2.2 Выбор дымососа

Определим расчетную производительность дымососа:

	(4.2.3)

где- коэффициент запаса. Согласно приложению 3 СНиПII-35-76 [2],1,05

- расход топлива на котельный агрегат, м3/ч;

-полный объем продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1м3 топлива, .

;

- коэффициент избытка воздуха в уходящих газах. Принимаем ;

- температура уходящих газов. Принимаем .

Для отвода продуктов сгорания выбираем дымосос марки ВДН-10-1000 производства Бийского котельного завода. Технические характеристики дымососа приведены в таблице 4.2.2. Габаритные размеры указаны на рисунке 4.2.2.

Таблица 4.2.2 - Технические характеристики дымососа ДН-10-1000

Диаметр рабочего колеса	1 м
Частота вращения максимальная	1000 об/мин
Типоразмер электродвигателя	АИР160S6
Установленная мощность электродвигателя	11,0 кВт
Номинальная потребляемая мощность	7,1 кВт
Производительность на всасывании	13620 м3/ч
Полное давление	1550 Па
Температура перемещаемой среды на всасывании	30 °С
Максимальная температура перемещаемой среды на всасывании	200 °С
КПД	83 %
Габаритные размеры	1288х1825х1485мм
Масса	625кг

Рисунок 4.2.2 - Габаритные размеры дымососа ВДН-10-1000: 1-корпус; 2-рабочее колесо; 3-осевой направляющий аппарат; 4-электродвигатель; 5-постамент

5. Топливоснабжение котельной

5.1 Описание газорегуляторной установки

В качестве основного топлива в проектируемой котельной используется природный газ второй нитки газопровода Ставрополь-Москва. Для газоснабжения производственно-отопительной котельной предусмотрена ГРУ (газорегуляторная установка), которая располагается внутри помещения котельной.

Основные функции газорегулятоной установки:

Снижение давления газа до заданных параметров;

поддержание в автоматическом режиме этого давления на выходе из ГРУ;

прекращение подачи газа при давлениях выше максимального и ниже минимально допустимого;

очистка газа от существенных механических примесей;

учёт расхода газа.

Помещение ГРУ оборудуется системами вентиляции, отопления и освещения. Система вентиляции рассчитана таким образом, что обеспечивает как минимум трехкратный часовой воздухообмен в помещении ГРУ. Система отопления - водяная (температура теплоносителя не должна превышать 130 °С). Внутренняя температура в ГРУ в зимнее время поддерживается не ниже +5 °С. Система искусственного освещения ГРУ выполняется с использованием оборудования во взрывозащищенном исполнении.

Входное давление газа на вводе в ГРУ составляет 0,6МПа. На вводе газопроводов в ГРУ и на выводе из нее устанавливаются отключающие устройства на расстоянии 5м.

Газопроводы к котельным агрегатам после ГРУ прокладываются в виде тупиковых ответвлений. Газопроводы котельных снабжаются продувочной свечой, которая обеспечивает отвод газа в атмосферу при продувке газопроводов.

5.2 Состав и функции оборудования ГРУ

В состав ГРУ входит следующее оборудование:

Фильтр газовый - служит для очистки поступающего газа от механических примесей (пыли, окалины, грязи). Очистка газа необходима предотвращения стирания уплотняющих поверхностей запорных устройств, острых кромок измерительных диафрагм а также предотвращения загрязнения импульсных трубок и дросселей.

Степень чистоты фильтра характеризуется перепадом давления, которое контролируется в процессе эксплуатации и не должно превышать заданных значений (максимум 10кПа).

Предохранительно-запорный клапан (ПЗК) - для полного автоматического отключения подачи газа при повышении или понижении давления газа за регулятором на 25 %.

На верхнюю заданную границу давления клапан настраивается сжатием пружины верхней границы, а на нижнюю - сжатием пружины нижней границы. Клапан устанавливается после фильтра перед регулятором давления.

Регулятор давления - обеспечивает автоматическое снижение давления газа и поддержание его значения на заданном уровне независимо от изменения и колебания давления во входном газопроводе.

Регулятор давления настраивается таким образом, что колебание давления за ним не превышает 10 % от заданного значения.

Предохранительно-сбросной клапан (ПСК) - служит для сброса некоторого количества газа в атмосферу при возможных кратковременных повышениях давления. ПСК настраивается на величину превышения давления меньшую, чем ПЗК. Это позволяет избежать отключения подачи газа при незначительных колебаниях давления за счет сброса излишков газа в атмосферу.

Байпас (обводной газопровод) - обводной газопровод для подачи по нему газа во время ревизии или ремонта оборудования ГРУ.При переводе котельной на питание по обводному газопроводу давление регулируется вручную с помощью задвижек.

Сбросные и продувочные линии - для сброса газа в атмосферу от предохранительно сбросного клапана и продувки газопроводов и оборудования.

Измерительные приборы-давления и температуры газа.

Узел учёта - для учета расхода газа.

Принципиальная схема газоснабжения котельной приведена на рисунке 5.1.1.

Рисунок 5.1.1 - Принципиальная схема газоснабжения котельной: 1-продувочная свеча; 2-сбросная лини от предохранительного клапана; 3-предохранительный сбросной клапан; 4-счетчик; 5,12-манометры; 6-термометр; 7-регулятор давления; 8-предохранительный клапан; 9-импульсная линия; 10-фильтр; 11,15-задвижки; 13-общая магистраль; 14-регуляторы расхода; 16-самосмазывающиеся краны к горелкам; 17-запальники; 18-диафрагма для измерения расхода газа

5.2 Автоматика котельной

5.2.1 Общие требования к автоматизации

Основные цели автоматизации:

обеспечение выработки необходимого количества пара;

достижение экономичности сжигания топлива, рационального использования электроэнергии для собственных нужд установки;

минимизация потерь теплоты;

обеспечение надёжности и безопасности, т.е. установление и сохранение нормальных условий работы каждого агрегата, исключающих возможность неполадок и аварий, как самого агрегата, так и вспомогательного оборудования.

Параметры, подлежащие контролю

В котельной применяются следующие виды приборов:

показывающие - для наблюдения за технологическими параметрами;

сигнализирующие - для контроля за параметрами, изменение которых может привести к аварийному состоянию оборудования;

суммирующие - для контроля параметров, на основе которых производится последующий анализ работы оборудования.

В производственно-отопительной котельной контролируются следующие параметры:

температура и давление питательной воды в общей магистрали перед котлами;

давление пара и уровня воды в барабане;

температура уходящих газов;

давление пара в барабане;

давление воздуха после дутьевого вентилятора, каждого регулирующего органа;

давление газообразного топлива перед горелками за регулирующим органом;

разрежение в топке;

разрежение перед дымососом;

расход пара в общем паропроводе от котлов (самопишущий прибор);

содержание кислорода в уходящих газах (переносный газоанализатор);

давление воды до и после каждого фильтра водоподготовки;

расход воды, поступающей к каждому ионитному фильтру;

расход воды, поступающей на водоподготовку (суммирующий);

расход воды на взрыхление фильтров;

расход воды, поступающей к каждому эжектору приготовления регенерационного раствора.

котельная газоснабжение сепаратор теплообменник

5.2.2 Автоматика безопасности котла

Автоматика безопасности котла предусматривает прекращение подачи топлива при:

повышении или понижении давления газообразного топлива перед горелками;

уменьшении разрежения в топке;

понижении давления воздуха перед горелками;

погасании факелов горелок, отключение которых при работе котла не допускается;

повышении давления пара при работе котельных без постоянного обслуживающего персонала;

повышении или понижении уровня воды в барабане.

Контроль технологических параметров обеспечивается непрерывным опросом состояния датчиков и концевых выключателей исполнительных механизмов. При отклонении любого контролируемого параметра от нормы система управления котлом переводится в режим останова, т.е. автоматически прекращается подача топлива к котлу, проводится перекрытие запорной арматуры газовых блоков, производится после остановочная вентиляция топки.

6. Сигнализация

В котельной предусмотрена светозвуковая сигнализация следующих событий:

остановки котла (при срабатывании защиты);

причины срабатывания защиты;

повышения или понижения давления газа;

понижения давления воды в каждой питательной магистрали (при постоянно работающих питательных насосах);

понижения или повышения давления воды в обратном трубопроводе тепловой сети;

повышения или понижения уровня воды в баках (деаэраторных, конденсатных, питательной, декарбонизированной воды и т.п.), а также понижения уровня промывочной воды в баках;

повышения температуры жидких присадок в резервуарах хранения;

повышения температуры подшипников электродвигателей и технологического оборудования;

понижения давления (разрежения) в деаэраторе.

Автоматическое регулирование

В котельной предусмотрено автоматическое регулирование следующих процессов:

автоматическое регулирование подачи в котлы питательной воды;

автоматическое поддержание давления в сетевом трубопроводе;

автоматическое регулирование температуры воды, поступающей в тепловые сети;

автоматическое регулирование уровня воды и давления пара в деаэраторе;

автоматическое поддержание давления в редукционных установках;

автоматическое регулирование уровня конденсата в паро-водяных теплообменниках;

автоматическое регулирование температуры подогрева исходной воды.

Описание архитектурно-строительной части котельной установки

Компоновка оборудования котельной выполнена исходя из следующих требований:

обеспечение надежной работы, удобного и безопасного обслуживания установленного оборудования;

минимальная протяженность трубопроводов, коммуникаций, кабельных линий;

минимизация габаритов помещений для сокращения капитальных затрат на строительные конструкции;

обеспечение возможности расширения действующей котельной с минимальными переделками коммуникаций;

создание условий для механизированного производства ремонтных работ, ревизий, чистки оборудования и арматуры.

Паровые котлы устанавливаются в один ряд с фронтом, расположенным в одну линию и обращенным к окнам котельного зала. Фронт котлов располагается на расстоянии 3м от стены котельной. Расстояние от крайнего котла до стены - 1,3м.

Газораспределительная установка расположена на стене котельной напротив фронта котлов. Трансформаторная подстанция - пристроенная. Помещения для персонала располагаются на втором этаже на отметке +3,300. Лаборатория химводоочистки размещается на первом этаже.



7. Отопление и вентиляция помещения котельной

Отопление и вентиляция проектируется в соответствии со СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

В помещении котельной предусмотрена система воздушного отопления, во вспомогательных - система водяного отопления с применением в качестве нагревательных приборов регистров из гладких труб.

Система вентиляция спроектирована таким образом, что обеспечивает трехкратный часовой воздухообмен.

Вытяжная вентиляция - естественная с вытяжкой воздуха из верхней зоны и за счет подсоса в газовоздушный тракт котлоагрегата. Вытяжка осуществляется через дефлекторы ЦАГИ.

Приточная вентиляция - естественная. В теплый период года подача воздуха осуществляется в рабочую зону.



Список использованных источников

1. Строительная климатология. СНиП 23-01-99.

2. Котельные установки. СНиП II-35-76.

3. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по энергопотреблению и теплозащите. ТСН 23-341-2002 Рязанской области Администрация Рязанской области г. Рязань - 2002.

4. Тепловые сети. СНиП 2.04.07-86.

5. Тепловой расчет котельных установок. Методические указания для выполнения расчетной работы №1. Мордовский государственный университет им. Н.П. Орагева. Саранск, 2005.

6. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98 - М.: Издательство МЭИ. 1999.

7. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособ. Для техникумов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1989.

8. Выбор и расчет теплообменников. Учебное пособие. Пензенский государственный университет. Пенза, 2001.

9. Роддатис К.Ф. Котельные установки. Учебное пособие для студентов неэнергетических специальностей вузов. - М.: «Энергия», 1977.

10. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

11. Бузников Е.Ф., Роддатис К.Ф., Берзиньш Э.Я. Производственные и отопительные котельные 2-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1984.

12. Справочник эксплуатационника газифицированных котельных. Л.Я. Порецкий, Р.Р. Рыбаков, Е.Б. Столпнер и др. - 2-е изд., перераб. и доб. - Л.: Недра,1988.

Размещено на Allbest.ru