Klasyczna kotłownia dla przemysłu: instalacja grzewcza z kotłami c.w.u. i mediami

Pomimo innowacji w energetyce cieplnej wiele kotłowni realizowanych jest w oparciu o klasyczne schematy cieplne. Są niezawodne, skuteczne, sugerują działanie we wszystkich niestandaryzowanych trybach i dobrze sprawdzają się w praktyce. To właśnie te schematy ogrzewania przechodzą prostą aktualizację. Najczęściej uzupełniane są o systemy automatyki. Ale zastosowany schemat ogrzewania kotłowni przemysłowych pozostaje klasyczny. Chodzi o tak tradycyjny projekt, o którym będziemy teraz rozmawiać w naszej recenzji. W ten sposób można zrealizować klasyczną kotłownię produkcyjną lub oprzeć się na nowoczesnym rozwiązaniu kompaktowym, tak jak w przypadku jednostek kotłowych CENTRUM... Rozmawiamy o nim Dodatkowo.

Kilka słów o obwodach termicznych

Pierwszą rzeczą, której uczy się studentów elektrociepłowni jest umiejętność czytania schematów cieplnych. Podaliśmy już najczęściej używane konwencje, możesz przejść do nich za pomocą linku na końcu artykułu. Ale można je również znaleźć w odpowiednich normach ukraińskich, których stosowanie jest zalecane w instrukcjach dla kotły FOCUS... Wielu specjalistów, którzy nie mają podstawowego wykształcenia, nie zdaje sobie sprawy z tego, że oprócz ikon i symboli oznaczających węzły istnieją również zasady ułatwiające czytanie diagramów.

Jak czytać schematy termiczne

Aby projekty mogły być czytane przez wszystkich bez wyjątku specjalistów, istnieją własne wymagania dotyczące rozmieszczenia elementów na rysunku. W górnej części projektu znajdują się kotły gorącej wody, po lewej odgazowywacze, na dole pompy (recyrkulacyjne a nawet dolne sieci). Pod odgazowywaczami znajdują się obwody wymiany ciepła, a także zbiorniki z wodą, obwody uzupełniania z pompami, drenaż i studnia odsalania, o ile zapewnia system. W związku z tym schematy ogrzewania kotłowni to nie to samo, co schematy ogrzewania domów prywatnych. Są one co najmniej podzielone według procesu.

Wielu początkujących, którzy czytają te wiersze na temat elementów klasycznej kotłowni, może czuć się niepewnie w stosunku do wykonywanego zadania. Zwłaszcza jeśli chodzi o wdrożenie kotłowni produkcyjnej. Ale jeśli jesteś na naszej stronie:

• po pierwsze interesują Cię kompaktowe kotły półprzemysłowe;
• po drugie nasi specjaliści mogą również pomóc w projektowaniu na ich podstawie kotłowni produkcyjnych i komunalnych o mocy do 2,2 MW.

W nowoczesnej kotłowni, dzięki wyposażeniu i automatyzacji, wyposażenie jest nieco prostsze niż w opisywanym klasycznym przypadku. Jednak to, jak dokładnie standardowa kotłownia jest wdrażana według standardów produkcyjnych, będzie interesujące nawet dla niespecjalistów.

Schemat kotłowni i jego funkcjonalność

Schemat cieplny kotłowni z kotłami ciepłej wody: 1 - bojler ciepłej wody; 2 - pompa sieciowa; 3 - pompa wody surowej; 4 - podgrzewacz wody surowej; 5 - chemiczne uzdatnianie wody; 6 - pompka do makijażu; 7 - zbiornik na wodę odpowietrzoną; 8 - chłodnica wody odpowietrzonej; 9 - podgrzewacz do wody chemicznie oczyszczonej; 10 - odpowietrznik; 11 - chłodnica pary; 12 - pompa recyrkulacyjna.

W ogólnym przypadku praca takiej kotłowni przebiega według następującego procesu. Woda przez „powrót” (powrotny obieg ciepła) wchodzi do pompy sieciowej 2 pod niewielkim ciśnieniem. Ponieważ mówimy o przemysłowym lub komunalnym systemie grzewczym, charakteryzującym się długą siecią ciepłowniczą, oznacza to wyciek lub naturalne parowanie chłodziwa. Woda jest dostarczana do pompy 2 z pompy uzupełniającej, która kompensuje wahania objętości chłodziwa. Gorąca woda jest również dostarczana do pompy 2, której ciepło zostało już wykorzystane w wymiennikach ciepła 9 i 4 do uzdatniania wody oczyszczonej i surowej.

Do układu wprowadzono pompę recyrkulacyjną 12. Z jej pomocą zmniejsza się działanie korozyjne układu. Ta sama pompa dostarcza nośnik ciepła przez linię recyrkulacyjną do odbiorców ciepła.

Tryby działania

System przeznaczony jest do pracy w kilku trybach, w tym maksymalnym zimowym. We wszystkich trybach, z wyjątkiem pracy w silnym mrozie, część wody przez „powrót” za pompą 2 jest dostarczana do linii obejściowej, z pominięciem kotła i linii zasilającej. Miesza się z gorącym strumieniem i zapewnia standardową wydajność termiczną chłodziwa.

Aby uniknąć silnej różnicy temperatur w systemie, surowa woda z pompy 3 jest podawana do wymiennika ciepła 4 w celu podgrzania do temperatury 18–20 ºC. Następnie przechodzi do filtracji i oczyszczania. Następnie przygotowany płyn chłodzący jest podgrzewany przez obwody wymiany ciepła 8, 9 i 11, a następnie odpowietrzany w odgazowywaczu. Stąd (ze zbiornika odpowietrzonej wody 7) za pomocą pompy uzupełniającej 6 płyn chłodzący jest dostarczany do „powrotu”.

W większości przypadków schemat kotłowni produkcyjnej wraz z mediami jest prostszy do wykonania. Jednak uproszczenia nie można nazwać obiektywną koniecznością, a często jest po prostu wymogiem budżetowym klienta. Oczywiste jest, że taka kotłownia może działać we wszystkich nieprzewidzianych trybach, zapewniając konsumentom bezpieczne ciepło i zachowując bezproblemową funkcjonalność urządzeń grzewczych w każdej sytuacji eksploatacyjnej.

Niezawodność i sprawność kotłowni i kotłowni jako całości

Każdy projekt kotłowni wiąże się z doborem urządzeń spełniających zestaw warunków wyjściowych do przeprowadzenia studium wykonalności. Niezawodność i wydajność pozostają ważną zintegrowaną cechą. Parametry te zależą od stałości przepływu czynnika grzewczego i ciepłej wody użytkowej. Jednocześnie istnieją specyficzne wymagania, które często są ignorowane w domowych kotłowniach.

Klasyczna kotłownia przemysłowa to specjalistyczna stacja ciepłownicza, która musi działać nawet w krytycznych trybach. Na przykład kotły przemysłowe są bardziej wrażliwe na korozję. Występuje podczas zaopatrywania w wodę o niskiej temperaturze i kontaktu kwasu siarkowego z produktami spalania.

Przy spalaniu paliw o niskiej zawartości siarki do konwekcyjnego wymiennika ciepła należy doprowadzać wodę o temperaturze co najmniej 60 ºC. Przy stosowaniu paliwa o niskiej zawartości siarki czynnik grzewczy jest dostarczany w temperaturze co najmniej 70 ºС, a paliwem o wysokiej zawartości siarki - 110 ºС. Aby kontrolować temperaturę dopływu wody do kotła, na wlocie zainstalowana jest pompa recyrkulacyjna.

W przeciwieństwie do domowych kotłowni, przemysłowe urządzenia grzewcze są uzupełniane dearatory próżniowe lub atmosferyczne... Jakie funkcje obsługuje ten węzeł, zostaną rozważone dodatkowo. W kompaktowych kotłowniach jest to dość rzadkie.

CWU

Uzdatnianie ciepłej wody w obiegach grzewczych może różnić się rodzajem rozmieszczenia wymienników ciepła. W systemach otwartych płyn chłodzący może być również używany do dostarczania ciepłej wody. W systemach zamkniętych CWU dostarczana jest za pomocą wtórnych obiegów wymiany ciepła.

Systemy otwarte są bardziej wymagające pod względem objętości wody uzupełniającej. Wymagane jest dostarczenie więcej niż 20%. Ta objętość wody musi być dodatkowo oczyszczona i odpowietrzona, aby nie tworzyć potencjalnie awaryjnych sytuacji w pracy kotłowni. Ponieważ natężenie przepływu jest nierównomierne w ciągu dnia, zbiorniki magazynowe są używane w systemach komunalnych do gromadzenia podgrzanej wody. Spośród nich, w szczytowym okresie zużycia, woda jest dostarczana konsumentom zgodnie z rozszerzonym harmonogramem.

W systemach otwartych szczególną uwagę zwraca się na jakość ciepłej wody, nie powinna ona być gorsza od jakości wody pitnej. Jeżeli przygotowanie ciepłej wody odbywa się w lokalnych obwodach wymiany ciepła, wówczas podłączenie odbywa się zgodnie z poniższymi schematami.

Schematy połączeń dla lokalnych wymienników ciepła: a - równoległy; b - dwustopniowy sekwencyjny; v - mieszany schemat przełączania

Klasyczna kotłownia do produkcji: obliczenia schematu cieplnego kotłowni ciepłej wody

Schemat cieplny kotłowni ciepłej wody obliczany jest na podstawie dwóch bilansów: ciepła i materiału, zestawionych dla każdego węzła systemu. Gdy nie ma przejść chłodziwa między dwoma reżimami temperatur (gorący i zimny), stosuje się następujące równanie:

gdzie g_Oh, g_n - całkowite zużycie odpowiednio chłodzonych i ogrzewanych nośników ciepła, kg / s; C_Oh, C_n - średnia pojemność cieplna właściwa dwóch rodzajów nośników ciepła, kJ/(kg·°C); - odpowiednio, początkowa i końcowa temperatura chłodziwa, które ma być schłodzone, ° C; - temperatura początkowa i końcowa podgrzewanego nośnika ciepła, ° C; η to sprawność wymiennika ciepła.

Obliczenie schematu termicznego z wcześniej planowanych wskaźników nie powinno dawać wartości przekraczających wartości początkowe o więcej niż 3%. To jest margines błędu. Jeśli błąd zostanie przekroczony, obwód termiczny jest sprawdzany pod kątem błędów, a obliczenia są powtarzane, ale klasyczna kotłownia do produkcji musi zawierać opisane moduły.

Symbolika

Zamów projekt kotłowni do produkcji