Проектирование котельных установок
Грамотное проектирование котельных установок – это путь к экономии и эффективности. Проектирование современной котельной установки предполагает не только расчет самого котла, но и подбор вспомогательного необходимого оборудования, как размещенного внутри здания котельной, так и за ее пределами.
Весь комплекс оборудования предназначен для производства пара под давлением или подогрева воды. Экономичным вариантом являются котельные установки, совмещающие эти две функции.
В большинстве случаев на основе технического задания, включающего в себя описание требуемых функций и целей оборудования, проектирование котельных установок начинается с расчета самого котла как основного оборудования комплекса. В состав котла входят рабочие составляющие (топка и пароперегреватель, воздухоподогреватель и водяной экономайзер), защитные и конструкционные элементы (каркас и обмуровка), а также элементы для обслуживания и эксплуатации (запорная и регулирующая арматура, гарнитура, площадки, лестницы, люки). Примечательно, что большая часть арматуры должна иметь электрический привод, кроме того, современные котельные установки оснащаются системами автоматического контроля и регулировки параметров.
Вспомогательное оборудование призвано обеспечивать нормальную работу котла, а потому подбирается в соответствии с его характеристиками. К такому оборудованию следует отнести: питательные устройства и систему подачи топлива, оборудование, необходимое для водоподготовки, дутьевые устройства.
Сжигание топлива в котле неизбежно будет проходить с потерями полученного в топке тепла. Потери происходят при удалении нагретых газов из котла. Кроме того, при сжигании топлива вероятны два вида так называемых «недожегов» — химический и физический. Задача проектировщика – выполняя проектирование котельных установок, произвести расчеты и компоновку оборудования таким образом, чтобы потери тепла свести к минимуму, что приведет к большей эффективности и экономичности работы. Например, тепло уходящих газов часто используют для предварительного подогрева поступающей в котел воды, таким образом минимизируя необходимое для доведения ее до требуемых параметров (температура воды или давления пара).
Проверку работы теплового котла проводят по расчету теплового баланса, который представляет собой равенство суммы тепловых потерь и эффективно использованного тепла с количеством тепла, введенного в топку (пересчет с количества топлива). Такой баланс рассчитывается на 1 кг топлива в случае, если речь идет о жидком или твердом топливе или на 1 кубометр газообразного топлива. Если котел проектируется с возможностью работы на разных видах топлива (наиболее часто встречающийся вариант – газомазутные агрегаты), то тепловой баланс составляется отдельно для каждого вида топлива.