Устройство паровой котельной

Комплект оборудования для получения промышленного пара, тепловой энергии или того и другого сразу называют паровой котельной. При этом устройство паровой котельной различного назначения практически одно и то же. Все ее компоненты делятся на две группы: основные и вспомогательные, отдельно учитывается арматура для их установки и, разумеется, само помещение, в котором оно расположено. Промышленные и смешанные (комбинированные) котельные отличаются большим количеством оборудования по сравнению с бытовыми вариантами, предназначенными только лишь для снабжения помещений теплом и горячей водой.

С конструкционной точки зрения главный орган котельной, паровой котел – это емкость, преобразующая воду в пар за счет ее нагрева при помощи сжигания горючего. Котел является неотъемлемой частью паровой котельной, как, впрочем, и водогрейной, и комбинированной. Именно в нем происходят основные процессы. Некоторые комплексы могут давать как горячую воду, так и пар для бытовых и производственных целей, работая в различных режимах.

Строение котла

Выполняется котел из цилиндрической основы, проще говоря, трубы с вариативным диаметром. Кроме заполненной водой трубы в паровом котле имеется топочная камера, в которой сжигается горючее. Топочное отделение может отличаться, в зависимости от того, на какое сырье оно рассчитано. К примеру, топки на твердом горючем имеет снизу колосниковую решетку, чтобы в нее попадал кислород. Вверху присутствует стандартный дымоход, образующий тягу и способствующий полноценному горению. Если используется жидкое или газовое топливо в топке присутствует горелка.

Емкость, в которой происходит процесс преобразования жидкости в пар, конструируется из одной или пары труб. Присутствующая в трубах жидкость нагревается за счет раскаленного газа, который образуется при сгорании горючего в топочной камере. Если смотреть с конструкционной точки зрения, то все достаточно просто: газ поднимается к трубам с протекающей по ним водой. Подобные установки именуют газотрубными котлами, они менее распространены, и на это есть масса причин, главная из которых более высокая стоимость.

В прочих разновидностях устройств газ присутствуют в трубах с водой. Такая емкость именуется барабаном, а котел именуется водотрубным. Барабаны располагаются в вертикальном или горизонтальном положении, эта характеристика и разделяет разные виды водотрубных котлов на горизонтальные и вертикальные. Водотрубные и жаротрубные котлы стоят во многих котельных, как на предприятиях, так и в котельных сферы ЖКХ.

Разнообразие котельного оборудования

Если сравнить жаротрубные и водотрубные котлы, то получится следующее:

Первое – трубы различаются в диаметре. В газотрубных установках трубы больше, нежели в водотрубных котлах. Это влечет дополнительные расходы на материалы, что увеличивает стоимость оборудования.

Второе – существенное отличие в мощности. Максимальная отметка мощности газотрубного котла колеблется в радиусе 360 кВт, давление же превышает 1 Мпа. Повышенное давление, а также количество вырабатываемого пара делают необходимым утолщение стен котла, что тоже отражается на цене оборудования. Водотрубные установки стоят заметно дешевле, так как в них применяются тонкие трубы, дающие максимальную выработку тепла и пара.

К тому же, водотрубные котлы преимущественны в плане мощности и выработки тепла. Они способны выдержать сильную перегрузку, это свидетельствует об их безопасности в сравнении с другими устройствами. Подавляющее большинство агрегатов в паровых котельных предприятий и бойлерных относятся к данной разновидности. Но это далеко не единственный вид классификации парообразующего оборудования.

Двухходовые и трехходовые модели

Отличия этих двух категорий базируются на количестве прохождений дымогарной субстанции через дымоход. В 2-хходовом это происходит дважды, в 3-хходовом – трижды. Двухходовые котлы могут иметь обычную топку или же реверсивную. В обычном варианте в конце камеры газ проходит в жаровую трубу, после чего переходит в коллектор и выводится из установки по дымоходу. В реверсивной топочной камере факел развивается, переходит к дальней стене и выполняет разворот. Газы отталкиваются от дверцы котла и через специальные отверстия попадают в жаровую трубу.

Трехходовой агрегат – это паровая установка, в которой осуществляется троекратный поворот дыма перед выходом в дымоход. Это увеличивает количество тепла, а значит, и общий КПД агрегата. Кроме длительного эксплуатационного срока трехходовые котлы преимущественны тем, что вырабатываемую мощность можно регулировать не на 60-100%, как в двухходовых вариантах, на 30-100% от первоначальной мощности. Поэтому, если нужно особо долговечное оборудование с необходимостью регулировки мощности в максимально широком спектре, есть смысл выбрать более дорогой трехходовой котел.

Дополнительные элементы котлов

Конструкция парогенератора основана не только на базовых компонентах, названных выше. В большинстве случаев котел оснащается вспомогательным оборудованием, которое повышает общий КПД всего комплекта котельной.

Речь идет о следующих элементах:

Пароперегреватель. Компонент предназначается для разогрева пара до 100 градусов и выше. Это позволит экономить на топливе, а также увеличить КПД. При помощи пароперегревателя можно раскалить пар до 500 градусов. Его нагрев будет происходить в трубах, после того, как вода испарится. Устройство может быть вмонтированным в котел или отдельным. Есть два типа пароперегревателей: конвекционный и радиационный, который в несколько раз мощнее, нежели первый вид.

Сепаратор пара предназначен для удаления посторонней влаги из пара, его полноценного высушивания. Этот элемент не всегда присутствует, но его наличие окажется очень полезным. Если использовать сепаратор, можно существенно повысить КПД и качество пара.

Паровой аккумулятор также не является обязательной частью комплекса, но очень желательной. Оборудование нужно, чтобы стабилизировать системную работу котельного агрегата и в результате повысить КПД. Аккумулятор выступает в роли «губки», поглощает избыточный пар и возвращает его в систему, если его недостает.

Оборудование для водоподготовки

Устройства для подготовки воды особенно важны, если вода берется не из водопровода. Это целый комплекс оборудования, куда входит фильтр механической и химической очистки, а также деаэратор. Данный компонент снижает количество кислорода, присутствующего в жидкости, а также уменьшает содержание посторонних химических веществ. Если вовремя подготовить воду, можно уменьшить их губительно влияние на внутреннее оборудование, а также понизить степень отложений солей жесткости в системе.

Стандартная схема водоподготовки включает несколько последовательных этапов: подача воды, предварительная фильтрация, обезжелезивания, тонкая очистка, оптимизация кислотности, дозирование щелочи, выход воды в котел. Основное предназначение систем водоподготовки  – фильтровать, осветлять и умягчать воду, которая используется в разнообразных технологических процессах как промышленных, так и отопительных котельных. Выделяют одно- и двухступенчатые блочные водоподготовительные установки. Скомплектованные и соединенные между собой системой трубопроводов элементы БВПУ установлены на единой раме.

В комплект может входить клапан для спуска конденсата, подогреватель воздуха и блок управления оборудования, который состоит из выключателя горения, а также контролирующего расход топлива и энергоресурсов регулятора. Если понимать конструкционную схему котла, можно с легкостью оптимизировать его и подогнать для определенных задач.

Парогенератор и его особенности

Парогенератор – еще один вид парового котла, в который входят вспомогательные компоненты. В нем может быть до нескольких промежуточных пароперегревателей, которые повышают мощь оборудования и улучшают выработку пара. Подобные агрегаты широко распространены на атомных электростанциях. Применение пара способствует выработке большого количества энергии, преобразовывая распадающиеся атомы в электричество.

Пар в атомных реакторах работает по двум схемам:

Первая состоит в том, что вода циркулирует вокруг внешнего корпуса реактора, тем самым поглощая его тепловую энергию. Образование пара происходит в контуре, расположенном снаружи реактора. Суть работы парогенератора, в данном процессе, состоит в выполнении функции теплообменника.

Использование парогенератора по второй схеме подразумевает, что процессы, нагревающие воду, будут происходить в самом реакторе. Итогом становится преобразование реактора в некий аналог топки, а произведенный пар переходит непосредственно в электрогенератор. Эта конструкция именуется кипящим реактором, в установке парогенератора нет надобности.

Паровые котлы – мощные, продуктивные установки, которые незаменимы в целом перечне случаев. Котлы бытового предназначения помогают отапливать дом или выполнить определенную задачу, промышленные установки способствуют выработке энергии в масштабном количестве. Чтобы достичь требуемого результата, необходимо сопоставить цель использования, а также устройство котла – они должны полностью соответствовать друг другу.

По  техническим вопросам, а также вопросом приобретения данной продукции, присылайте Ваши заявки на электронную почту.

Оформить заявку