Принцип работы котельной

Общий принцип работы котельной заключается в осуществлении процесса получения тепловой энергии для нагрева воды. Горючее из топливного отсека/камеры или газопровода посыпает в горелку, где сгорает, выделяя тепло. Оно нагревает теплоноситель, проходящий черед теплообменный узел, затем нагретый теплоноситель (вода или пар) поступает в отопительный контур или промышленный паропровод.

Если вода используется только для обеспечения отопления, остывший теплоноситель направляется в обратный путь, попадая в котел, и вновь нагревается. Образуется замкнутый цикл. Часть нагретой воды может быть использована в бытовых целях и израсходована, также пар из паровых котлов расходуется для осуществления производственных процессов. При помощи подпиточного насоса в теплообменник добавляют предварительно очищенную воду – и все повторяется до тех пор, пока в топку подается горючее.

Удаление вредных для дыхательной системы человека продуктов сгорания обеспечивается дымоходом с дымовой трубой. Она представляет собой полую конструкцию с тягой, которая способствует отводу и рассеиванию продуктов сгорания топлива в атмосфере. Управление работой большинства типов котельной осуществляет автоматика.

Автоматизация и диспетчеризация

Одним из главных требований, предъявляемых к котельной установке, является безопасность ее работы. Имея в наличии опасные агрегаты (котлы, смежное оборудование), котельные установки всегда нуждались во внимании и непрерывном надзоре. В былые времена контроль над функционированием котельных установок осуществлялся вручную. Сегодня примитивные схемы отслеживания работы котельных установок сменились автоматизированными электронными системами.

Автоматизированная система включает в себя спецоборудование, контролирующее работу котельной. Автоматизация нужна котельным установкам для того, чтобы в случае возникновения сбоев принять меры незамедлительно прямо во время производственного процесса.

Достоинства диспетчеризации

Установка автоматизированной системы позволяет:

1. Выполнять контроль таких рабочих показателей котельной, как:

– давление в системе;

– уровень подпитки в каждом узле агрегата;

– температурные значения.

2. Задавать котельной установке параметры, при которых она будет работать в оптимальном режиме. Для этого применяется специальная панель управления.

3. Быстро оповещать о наличии проблемы в случае возникновения аварии.

4. Постоянно получать журналы и отчеты, в которых фиксируются события и параметры в процессе эксплуатации установки.

Диспетчеризация позволяет полностью автоматизировать и усовершенствовать работу котельной установки. В комплекс работ по устройству контролирующей системы входит:

·         Разработка проекта по диспетчеризации.

·         Подбор оборудования с высокими показателями надежности и экономичности.

·         Выполнение подключения и пусконаладочных действий.

·         Предоставление сервисного обслуживания.

Практический опыт эксплуатации котельных установок регулярно подтверждает, что на безопасности экономить нельзя. Грамотно установленная система контроля в короткий срок окупится за счет уменьшения затрат на выполнение испытаний, сделает легкой эксплуатацию котельного оборудования, не допустит возникновения аварийных ситуаций.

Какие котлы устанавливаются в котельных

Базисным оборудованием, гарантирующим функционирование котельной, является котел. С его помощью обеспечивается переработка топлива и происходит превращение его в тепловую энергию, поступающую впоследствии в теплоносители и различное нагревательное оборудование. Как понятно из названия газового котла, для его функционирования в качестве источника топлива применяется газ. При этом методы устройства таких установок должны обеспечивать их работу с привлечением минимальных трудозатрат.

Также следует отметить, что во многих котельных установлены турбированные и атмосферные газовые котлы. В первом варианте агрегаты оснащены закрытой камерой сгорания и встроенной вентилирующей системой, выполняющей забор воздуха снаружи. Котлы атмосферного типа работают аналогично обычной печи, у которой воздушный поток из помещения проникает в дымоход за счет наличия естественной тяги.

Рассматривая отличительные признаки котлов, необходимо сказать, что они могут иметь один или два контура. Одноконтурные установки применяются только с целью обогрева жилья, двухконтурные установки выполняют две задачи – они обогревают жилье и подают нагретую воду в систему водоснабжения помещения.

Различия газовых установок проявляются и в способе поджига. Он может быть как электронным, так и пьезокерамическим. Электронный вариант гораздо удобней, так как обеспечивает возгорание газа без участия в данном процессе человека. Пьезоподжиг всегда требует вмешательства постороннего лица. Чтобы пьезоподжиг сработал, человек должен нажать на специальную кнопку.

Котлы по используемому типу топлива

В зависимости от используемого вида топлива котельные бывают:

1. Газовые. Газ является главным достоинством таких агрегатов, так как данный вид топлива экологичен и экономичен. Газовые системы теплоподачи и удаления шлаков несложные, поэтому их можно легко автоматизировать.

2. Жидкотопливные. В качестве топлива у таких систем подачи тепла может применяться нефть, дизтопливо, отработанные масляные составы и мазут. Запуск таких установок не нуждается в официальных разрешениях и соглашениях.

3. Твердотопливные. Источником топлива в них могут выступать брикеты, изготовленные из отходов сельскохозяйственной переработки и лесоперерабатывающей промышленности, уголь, дрова и торф. Главным достоинством твердотопливных котельных считается невысокая стоимость топлива и его доступность. К недостаткам установки можно отнести необходимость устройства золошлакоудаления и организации узла теплоподачи.

Принцип работы котлов с разными теплоносителями

По виду теплоносителя котельные делятся на:

1. Водогрейные. Данный вид установок широко применяется для обогрева сооружений жилого сектора, коммунальных зданий и промышленных объектов. В качестве источника тепла выступает вода, которую нагревают до отметки +115 °С.

2. Паровые. Пользуются спросом для обогрева промышленных зданий. Теплоносителем у таких котельных выступает пар.

3. Комбинированные. О комбинированных котельных говорят тогда, когда используется одновременно сразу два вида котлов. В ситуациях, когда необходимо обеспечить поступление горячей воды для обогрева помещения, его вентиляции и водоснабжения, используют водогрейные агрегаты. Для поддержки производственных циклов запускаются паровые котлы.

4. Котлы, работающие на диатермическом масле. Функционирование таких котлов осуществляется за счет переработки органических высокотемпературных составов, нагрев которых может происходить до 300 °С.

Принципы работы стационарных и блочно-модульных котельных

В зависимости от метода размещения различают два вида установок:

1. Стационарные. Востребованы, когда есть необходимость в оборудовании мощностью более 30 МВт. Также они нужны в случаях, когда нет условий для возведения блочно-модульного узла. Они относятся к капитальным строительным объектам, у которых есть собственные стены, фундамент и кровельное покрытие. Установка таких котлов производится на месте.

2. Блочно-модульные. Данные установки приобретают в России все большую популярность в сравнении со стационарными котельными. Они востребованы поскольку:

– быстро устанавливаются и запускаются в эксплуатацию;

– отличаются своей мобильностью;

– имеют практически полную заводскую готовность для установки;

– позволяют через добавление блоков наращивать мощность;

– имеют независимое функционирование;

– гарантируют хороший КПД.

Стоит помнить о том, что и блочно-модульные котельные установки делятся на несколько подвидов по месту расположения. Они бывают:

– подвальными;

– встроенными;

– отдельно стоящими;

– пристроенными.

Принцип работы стационарных котельных и БМК не имеет существенных отличий.

Принципы работы ручных и автоматизированных комплексов

В зависимости от уровня автоматизации отличают следующие виды:

1. Ручные. В таких котельных применяются небольшие агрегаты, куда топливо подается человеком вручную. Процесс их работы выглядит так:

– оператор на тележке подвозит топливо (также его подача выполняться может через специальный бункер, где предусмотрена наружная загрузка);

– из бункера для отходов зола вынимается человеком ручным методом или вывозится вагонеткой.

2. Механизированные. Это современные твердотопливные котлы, оборудование которых позволяет максимально снизить труд человека. Так, подача топлива происходит специальными подъемниками (транспортерами). При этом уголь сначала проходит этап измельчения на дробильной установке и очищения на щепоуловителе и металлоуловителях. Шлаковые отходы удаляются с помощью разного оборудования (гидравлического, механического либо комбинированного).

3. Автоматизированные. Работа таких котельных предполагает минимальное участие человека в производственном процессе, благодаря его полной автоматизации. Полностью автоматизировать обычно удается газовые котельные, использующие в качестве горючего магистральный природный газ.