Сжигание топлива происходит в топках двух основных типов: слоевой и камерной. В слоевой топке происходит горение кускового твердого топлива, которое укладывается плотным слоем на колосниковую решетку и вступает в реакцию с кислородом воздуха. Камерные топки служат для сжигания пылевидного твердого, газообразного или жидкого топлива.

Паровые котлы классифицируются по целому ряду признаков: конструкции, компоновке поверхности нагрева, производительности, параметрам пара, виду применяемого топлива, способу подачи и сжигания топлива, давлению дымовых газов.

Например, конструктивно паровые котлы бывают пролетные, П — образные, Т - образные, Н - образные и др. Наиболее часто встречающиеся конструкции паровых котлов на ТЭС - П - образные, в промышленной теплоэнергетике - пролетные и П - образные. По давлению дымовых газов они делятся на котлы: с уравновешенной тягой (давление дымовых газов на 10...30 Па меньше давления окружающей среды); под наддувом (давление дымовых газов на 3...8 кПа больше давления окружающей среды); под давлением (давление дымовых газов около 4 МПа).

Широко распространенными паровыми котлами являются вертикально-водотрубные котлы типа ДКВР, предназначенные для производства насыщенного пара давлением 1,4 МПа. Паропроизводительность их составляет 4; 6,5; 10; 20 т/ч при работе на твердом топливе и увеличивается в 1,3... 1,5 раза при работе на мазуте и газе. В настоящее время взамен ДКВР выпускается новая серия котлов производительностью от 2,5 до 25 тонн насыщенного или перегретого пара в час типов КЕ (для слоевого сжигания твердого топлива) и ДЕ (для работы на мазуте и газе).

В промышленной теплоэнергетике используются также паровые котлы П - образной компоновки типов ГМ-50-14-250, ГМ-50-1, БК3-75-39-440. Котлы типа ГМ могут работать на газе или мазуте, а БКЗ - также и на твердом топливе.

Паровые котлы различаются по конструкции, типу, производительности, параметрам пара и виду применяемого топлива.

Котлы малой (до 25 т/ч) и средней (160...220 т/ч) производительности с давлением пара до 4 МПа применяются в производственных и отопительных котельных для получения тепловой энергии в виде пара, идущего на технологические и отопительно - бытовые нужды.

Котлы производительностью до 220 т/ч имеют естественную циркуляцию без промежуточного перегрева пара и применяются на промышленных теплоэнергетических установках и ТЭЦ.

Водогрейные котлы предназначены для подготовки теплоносителя в виде горячей воды для технологического использования и бытового (отопление, вентиляция, кондиционирование и горячее водоснабжение).

Водогрейные котлы могут быть чугунными секционными и стальными водотрубными.

Чугунные секционные водогрейные котлы, например, типов КЧ-1, «Универсал», «Братск», «Энергия» и др. отличаются размерами и конфигурацией чугунных секций; мощность этих типов котлов - 0,12... 1 МВт.

Стальные водогрейные котлы имеют маркировку ТВГ, ПТВМ и КВ. Эти котлы отпускают воду с температурой до 150°С и давлением 1,1 1,5 МПа, теплопроводностью от 30 до 180 Гкал/ч (35.. .209 МВт).

Котлы типа ПТВМ работают на газе и мазуте. Котлы типа KB являются унифицированными, предназначенными для работы на твердом, газообразном и жидком топливе. В зависимости от вида и способа сжигания топлива котлы KB делятся на КВТС (слоевые механизированные топки), КВТК (камерная топка для сжигания пылевидного топлива), КВГМ (для сжигания газа и мазута).

Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) - это станции комбинированной выработки электрической и тепловой энергии. Перегретый пар от котла подается на лопатки паровой турбины, закрепленные на роторе. Под воздействием энергии пара ротор турбины вращается. Этот ротор жестко связан при помощи соединительной муфты с ротором электрогенератора, при вращении которого вырабатывается электроэнергия. Пар, частично отдавший свою энергию в турбине, поступает потребителям либо для технологического использования, либо для нагрева воды, подаваемой потребителям.

На ТЭЦ применяются теплофикационные турбины с промежуточными теплофикационными отборами пара и турбины с противодавлением.

Тепловая схема ТЭЦ с противодавлением турбин включает следующее оборудование: паровой котел, паровую турбину, электрический генератор, потребитель теплоты, конденсатный насос, деаэратор, питательный насос.

Тепловая схема ТЭЦ с теплофикационными турбинами включает: паровой котел, паровую турбину, электрический генератор, потребитель теплоты, сетевой насос, конденсатор, конденсатный насос, деаэратор, питательный насос.

ТЭЦ с турбинами с противодавлением характеризуется тем, что производство электроэнергии здесь жестко связано с отпуском тепловой энергии, работа такой станции целесообразна только при наличии крупных потребителей теплоты с постоянным расходом ее в течение года, например, предприятий химической или нефтеперерабатывающей промышленности.

ТЭЦ с теплофикационными турбинами лишены этого недостатка и могут одинаково эффективно работать в широком диапазоне тепловых нагрузок. В тепловой схеме имеется конденсатор, а пар для подогрева воды отпускается из промежуточных ступеней турбины. Количество пара и его параметры регулируются, такие отборы называются теплофикационными в отличие от отборов, используемых для регенеративного подогрева питательной воды.

Для теплоснабжения городов и населенных пунктов используются отопительные котельные. Они бывают:

а) индивидуальные (домовые) или групповые для отдельных зданий или группы зданий. Теплопроизводительность таких котельных 0,5...4 МВт, вид котлов - водогрейные чугунные секционные, температура теплоносителя 95,..115°С, эксплуатационный КПД на каменном угле - 60-70%, на газе и мазуте - 80-85%;

б) квартальные для теплоснабжения квартала или микрорайона. Теплопроизводительность - 5...50 МВт, вид котлов - стальные паровые типа ДКВР или ДЕ и водогрейные типов КВТС, КВГМ, ТВГ, температура теплоноси°С, эксплуатационный КПД на каменном угле - 80-85%, на газе и мазуте - 85-92%;

в) районные для теплоснабжения одного или нескольких жилых районов. Теплопроизводительность - 70...500 МВт, вид котлов - стальные водогрейные типов ПТВМ, КВТК, КВГМ, температура теплоноси°С, эксплуатационный КПД на каменном угле - 80-88%, на газе и мазуте - 88-94%; или паровые типа ДКВР, ДЕ, ГМ-50.

Если котельная помимо нужд отопления и горячего водоснабжения (ГВС) отпускает пар, то такая котельная называется промышленно-отопительной. Если котельная обеспечивает тепловой энергией в виде пара и горячей воды только нужды предприятия, то такая котельная называется промышленной.

Котельные могут быть также только с водогрейными котлами (водогрейная котельная), только с паровыми котлами (паровая котельная) и с паровыми и водогрейными котлами (паро-водогрейная котельная).

3.3. Тепловые сети и их оборудование

Тепловая сеть - это система прочно и плотно соединенных между собой участков стальных труб (теплопровод), по которым теплота с помощью теплоносителя (пара или, что чаще, горячей воды) транспортируется от источников (ТЭЦ или котельных) к потребителям теплоты [6, 8].

Трасса теплопроводов выбирается с учетом рельефа местности, имеющихся и намечаемых к строительству надземных и подземных сооружений, данных о характеристике грунтов, высоте стояния грунтовых вод, глубине промерзания грунтов.

Следует прокладывать магистральные теплотрассы в районах наиболее плотной тепловой нагрузки, длина их должна быть по возможности минимальной.

Теплотрассы бывают подземные и надземные. Надземная прокладка тепловых сетей используется при высоком уровне фунтовых вод, плотной застройке районов прокладки теплотрассы, сильно пересеченном рельефе местности, наличии многоколейных железнодорожных путей, на территориях промышленных предприятий при наличии уже имеющихся энергетических или технологических трубопроводов на эстакадах или высоких опорах.

В жилых районах городов применяется, как правило, подземная прокладка теплопроводов.

Тепловая сеть состоит из прямых и изогнутых участков трубопроводов (прямой и обратный трубопроводы прокладываются совместно), компенсаторов температурных удлинений, опор, арматуры (задвижки, воздушные краны, дренажи и др.), тепловых камер и каналов (при подземной прокладке трубопроводов). На структурной схеме тепловой сети показаны: прямой и обратный трубопроводы; котельная; П - образный компенсатор; задвижки; тепловые камеры.

Диаметры трубопроводов тепловых сетей колеблются от 50 мм (распределительные сети) до 1400 мм (магистральные сети).

В настоящее время протяженность тепловых сетей в стране превышает 200 тыс. км, в том числе, протяженность трубопроводов с диаметром 500 мм и более около 30 тыс. км. Радиус действия тепловых сетей современных ТЭЦ превышает 15-20 км.

Около 10% тепловых сетей имеют надземную прокладку. Надземные тепловые сети прокладывают на отдельно стоящих опорах (низких или высоких), на эстакадах, на вантовых конструкциях, подвешенных к пилонам мачт. К опорам трубопроводы крепятся жестко. Однако, в случае необходимости компенсации температурных удлинений трубопроводов, необходимо скользящее крепление трубопроводов к опоре (крепление на катках или роликовое). Для уменьшения тепловых потерь теплопроводы изолируются минеральной ватой, поверх которой крепятся тонкие листы белого металла. Для защиты от коррозии поверхность труб предварительно покрывается антикоррозийным составом.

Остальные 90% тепловых сетей проложены под землей. Около 4% сетей размещены в проходных каналах и тоннелях (полупроходных каналах). В проходных каналах обслуживающий персонал проходит в рост, их высота -2...2,5 м. В полупроходных каналах человек перемещается согнувшись, их высота около 1,6 м, но не ниже 1,4 м. Это наиболее надежные, но и самые дорогие способы прокладки коммуникаций.

Проходные каналы позволяют выполнять любые работы на теплотрассе без разрушения дорожных покрытий и земляных работ. Применяют проходные каналы на выводах от ТЭЦ и на основных магистралях промышленных площадок крупных предприятий. В последнем случае в проходном канале прокладываются наряду с теплопроводами также паропроводы, водоводы, трубопроводы сжатого воздуха. Проходные каналы оборудуются естественной вентиляцией, электрическим освещением (до 30 В), дренажными устройствами для быстрого отвода воды из канала.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18