Тепловые схемы котельных с паровыми котлами

Для покрытия чисто паровых нагрузок или для отпуска незначительного количества тепловой энергии в виде горячей воды от тепловых источников, предназначенных для снабжения потребителей паром, устанавливаются паровые котлы низкого давления - обычно 14 кгс/см2, но не выше 24 кгс/см2. Проектируемые в последнее время паровые котельные чаще всего предназначены для одновременного отпуска пара и горячей воды, поэтому в их тепловых схемах имеются установки для подогрева воды. Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды представлены на рис. 5.5.

Сырая вода поступает из водопровода с напором в 30 - 40 м вод. ст. Если напор сырой воды недостаточен, предусматривают установку насосов сырой воды 5. Сырая вода подогревается в охладителе непрерывной продувки из паровых котлов 11 и в пароводяном подогревателе сырой воды 12 до температуры 20 - 30°С. Далее вода проходит через водоподготовительную установку (ВПУ), и часть ее направляется в подогреватель химически очищенной воды 73 этого потока (часть проходит через охладитель выпара деаэратора 4) и поступает в головку деаэратора питательной воды 2. В этот деаэратор направлены также потоки конденсата и пар после РОУ (17) с давлением 1,5 кгс/см2 для подогрева деаэрируемой воды до 104°С. Деаэрированная вода при помощи питательных насосов 6 подается в водяные экономайзеры паровых котлов и к охладителю РОУ.

Часть выработанного котлами пара редуцируется в РОУ и расходуется для подогрева сырой воды и деаэрации. Вторая часть потока химически очищенной воды подогревается в подогревателе 14, частично в охладителе выпара 4 и направляется в деаэратор подпиточной воды для тепловых сетей 3. Так как температура подпиточной воды обычно ниже 100°С, вода после этого деаэратора проходит водо-водяной теплообменник 14 и подогревает химически очищенную воду. Подпиточным насосом 7 вода подается в трубопровод перед сетевыми насосами 8, которые прокачивают сетевую воду сначала через охладитель конденсата 15 и затем через подогреватель сетевой воды 16, откуда вода идет в тепловые сети. Деаэратор подпиточной воды 3 также использует пар низкого давления.

Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами

Рис. 5.5. Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами.

1 - паровой котел; 2 - деаэратор питательной воды; 3 - деаэратор подпиточной воды; 4 - охладитель выпара; 5 - насос сырой воды; 6 - насос питательный; 7 - насос подпиточный; 8 - насос сетевой; 9 - насос конденсатный; 10 - бак конденсатный; 11 - охладитель продувочной воды; 12 - подогреватель сырой воды; 13 - подогреватель химически очищенной воды; 14 - охладитель подпиточной воды; 15 - охладитель конденсата; 16 - подогреватель сетевой воды; 17 - РОУ; 18 - сепаратор непрерывной продувки.

При закрытой системе теплоснабжения расход воды на подпитку тепловых сетей обычно незначителен. В этом случае довольно часто не выделяют отдельного деаэратора для подготовки подпиточной воды тепловых сетей, а используют деаэратор питательной воды паровых котлов. Приведенные тепловые схемы котельных с паровыми котлами (рис. 5.5) предусматривютается использование теплоты непрерывной продувки паровых котлов.

Для этой цели устанавливается сепаратор непрерывной продувки 18, в котором вода частично испаряется за счет снижения ее давления от 14 до 1,5 кгс/см2. Образующийся пар отводится в паровое пространство деаэратора, горячая вода направляется в водяной подогреватель сырой воды 11. Охлажденная продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец. Иногда предусматривают подачу продувочной воды для подпитки закрытых тепловых сетей. Подпитка тепловых сетей продувочной водой допускается только в том случае, когда общая жесткость сетевой воды не превышает 0,05 мг - экв/кг.

Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами и отдельно стоящими пароводяными подогревателями для открытых систем теплоснабжения отличается от приведенной тепловой схемы паровой котельной при закрытой системе только установкой дополнительного деаэратора для деаэрации подпиточной воды тепловых сетей и установкой баков-аккумуляторов.

Конденсат от пароводяных подогревателей под давлением греющего пара во всех случаях рекомендуется направить прямо в деаэратор питательной воды паровых котлов 2, минуя конденсатные баки 10 и насосы 9. При работе паровой котельной на открытые системы теплоснабжения для деаэрации подпиточной воды устанавливают, как правило, атмосферные деаэраторы. Использование продувочной воды паровых котлов в качестве подпиточной для открытых систем теплоснабжения не разрешается.

Развернутые тепловые схемы котельных с паровыми котлами К - 50 - 14 показана на рис. 5.6. Из приведенной тепловой схемы видно, что потребители получают различные по параметрам теплоносители - перегретый пар с температурой 250°С и давлением 14 кгс/см2, перегретый пар с температурой 190°С и давлением 6 кгс/см2 и воду с температурой до 150°С.

Пар из котлов 1 поступает на редукционно - охладительные установки РОУ, где снижаются его давление и температура. Температура снижается за счет испарения поданной в РОУ питательной воды, которая распиливается в РОУ за счет снижения давления с 14 - 16 до 6 кгс/см2.

Развернутая тепловая схема котельной с паровыми котлами

Рис. 5.6. Развернутые тепловые схемы котельных с паровыми котлами.

1 - котел паровой; 2 - насос питательный электрический; 3 - насос питательный паровой; 4 - насос сетевой; 5 - насос сетевой летний; 6 - насос подпиточный; 7 - насос конденсатный; 8 - насос сырой воды; 9 - сепаратор непрерывной продувки; 10 - бак конденсатный; 11 - охладитель продувочной воды; 12 - подогреватель сырой воды; 13 - подогреватель химически очищенной воды; 14 - охладитель подпиточной воды; 15 - подогреватель сетевой воды; 16 - охладитель конденсата; 17 - РОУ; 18 - деаэратор питательной воды; 19 - деаэратор подпиточной воды; 20 - охладитель выпара.

Основная часть пара отпускается на производственные нужды из паропроводов котельной, часть редуцированного и охлажденного пара используется в пароводяных подогревателях 15 сетевой воды, откуда направляется в закрытую систему тепловых сетей. Конденсат от внешних потребителей собирается в конденсатные баки 10 н перекачивается конденсатными насосами 7 в деаэраторы питательной воды 18, конденсат от пароводяных подогревателей, установленных в котельной, подается прямо в деаэраторы 18.

Кроме того, имеется трубопровод для возможности слива его в конденсатные баки 10. Каждый паровой котел укомплектован центробежным питательным электронасосом 2. Для всех четырех установленных котлов предусмотрен один такой же резервный насос. Вода в паровые котлы может также подаваться двумя паровыми поршневыми насосами 3. Температура питательной воды после деаэратора равна 104°С, температура возвращаемого с производства конденсата 80 - 95°С.

Фактические напоры теплоносителей определяются исходя из рабочего давления пара в котлах и расчетов гидравлического сопротивлении системы трубопроводов, арматуры и теплообменников. Выбор типа и производительности питательных насосов приведен ниже в § 6.2.

Редукционно - охладительные установки выбираются по каталогам на котельно - вспомогательное оборудование или по номенклатуре изделий, выпускаемых заводами.

Производительность РОУ и расход питательной воды определяют по приведенному ниже методу. Расход охлаждающей воды на 1 кг первичного пара можно найти из уравнения, Кг/кг:

Формула 5-37

где i′роу и i″роу - энтальпия поступающего первичного и полученного вторичного пара, ккал/кг; i′2 - энтальпия кипящей воды при давлении вторичного пара, ккал/кг; i п.в - энтальпия охлаждающей воды, ккал/кг; φ - коэффициент, учитывающий долю воды, которая не испаряется в охладителе.

БКЗ, выпускающий РОУ для котельных, рекомендует принимать φ =0,9. Расход охлаждающей воды для получения расхода вторичного пара D′роу, т/ч, составит:

Формула 5-38

где D′роу - расход первичного пара.

Расход вторичного пара D″роу определяется при составлении теплового баланса котельной. Расход первичного пара D′роу рассчитывают по формуле (5,39) исходя из требуемого количества D″роу и величины φ. Если φ = 0,9 энтальпию охлаждающей воды iп.в и воды уходящей в дренаж после РОУ принять одинаковыми то,

Формула 5-39

Методика определения поверхностей нагрева пароводяных подогревателей рассмотрена в § 6.6.

Котельный завод Энергия-СПБ производит различные модели паровых котлов, а так же парогенераторов:

Транспортирование паровых котлов и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автотранспортом, ж/д полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы России и Казахстана.

Перейти к другой главе: