0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Газовые котлы для котельных

Требования к газовой котельной на предприятии

Котельная – это комплексная инженерная система, состоящая из большого количества механизмов и узлов предназначенных для выработки тепловой энергии на производственные нужды и теплоснабжения жилых и общественных зданий.

Котельная на предприятии, как источник тепла, тесно связана с инженерными сетями расположенными, как на ее территории, так и вне.

Виды промышленных котельных установок

Промышленные газовые котлоагрегаты классифицируются по мощности на агрегаты малой, средней и большой мощности. К первой группе относятся водогрейные, паровые и конденсационные генераторы, мощностью до 20 МВт и КПД до 96 %. Обычно их применяют для теплоснабжения небольших предприятий.

Для комплексного теплоснабжения с выдачей нагрузки по отоплению, горячему водоснабжению и вентиляции предприятия устанавливают котельные с суммарной мощностью до 100 МВт.

Такое оборудование устанавливается на больших квартальных котельных, способных обеспечить теплом не только промышленных, но и жилищно-бытовых потребителей. Для снабжения горячей водой и паром крупных заводов и районных городских предприятий тепловых сетей используют газовые котлы с мощностью от 600 МВт.

По назначению газовые котельные на предприятии подразделяются:

  1. Отопительные – для централизованного снабжения на нужды отопления, вентиляции и ГВС бытовых и промышленных потребителей;
  2. Производственные – для технологического обеспечения теплом в виде пара и горячей воды промпредприятий.
  3. Отопительно-производственные – для комплексного снабжения теплом систем теплоснабжения и технологических процессов.
  4. По схеме котельные делятся на закрытого типа, когда вся сетевая вода по магистральным тепловым сетям возвращается обратно к источнику и открытую систему, когда часть горячего теплоносителя потребляется на технологические или бытовые нужды.
  5. В промышленности технологическими потребителями тепловой энергии в виде пара являются бумажные, химические и металлургические производства, нефтехимические комплексы, ректификационные и химические реакторы, сорбционно-десорбционной агрегаты процесса газа очистки, гальванические линии и устройства для ламинирования поверхностей.

Перспективным направлением стала установка комбинированных котельных пароводородных котельных, автономных блок-модулей, крышных систем теплоснабжения.

Хорошими мобильными системами считаются блок-модульные, собираемые на заводе и транспортируемые к месту установки в собранном виде.

На месте запуск таких систем проходит по ускоренной программе «под ключ», учитывая, что монтаж и наладочные работы выполнены на производстве.

Принцип работы

Газовые промышленные котельные независимо от своей мощности, практически, имеют одинаковую схему управления и принцип действия. Конструкционные различия наблюдаются только у водоводяных и пароводяных котлов. Котельные установки промышленных предприятий состоят из основного и вспомогательного оборудования.

К основному относят сам котел и устройства, заключенные в его корпусе – трубные пакеты, сепараторы, коллекторы, барабаны. К вспомогательному оборудованию относятся газогорелочное устройство, насосы, вентиляторы, дымососы, арматура, гарнитура, система автоматики управления и безопасности.


В водогрейных котлах вода нагревается до максимальной температуры 150 С, в результате сжигания топлива и передаче тепла от дымовых газов к магистральному теплоносителю. Панели выполняют газоплотными, чтобы повысить теплопередачу, для этого – стальные трубы сваривают между собой.

После топки дымовые газы вод воздействием разряжения, создаваемого дымососом, поступаю в конвекторный блок, где трубы смонтированы в шахматном порядке, что увеличивает поверхность нагрева и скорость передачи воды сетевому теплоносителю.

В водогрейном котле вода движется принудительно, скорость движения определяют сетевые насосы, обеспечивающие необходимую производительность и напор. Вход и выход воды выполняется через котловой коллектор.

Принцип работы парового котла отличается от водогрейного. Движение воды во внутреннем его контуре, происходит благодаря естественной циркуляции холодных и нагретых пароводяных сред.

В результате процесса теплопередачи на выходе котла получается насыщенный или перегретый пар. Для сбора его в современных котлах устанавливаются барабаны и сепарационные устройства в верхнем барабане, чтобы удалять из пара мельчайшие частички котловой воды.

Сетевая вода через паровой котел не циркулирует, он запитывается химочищенной питательной водой, с помощью специальных питательных насосов. Контур сетевой воды не пересекается с питательным, а нагрев ее происходит в пароводяных сетевых теплообменных аппаратах, в которых пар от котла через трубную систему нагревает подающий теплоноситель до максимальной температуры 150 С.

Котельное оборудование

Котлы являются основным элементом организации и реализации паросилового цикла системы теплоснабжения. Корпус маломощных котлов низкого давления изготавливают из чугуна, а среднего и высокого давления из котловой стали.

Для того чтобы правильно подобрать тип и количество котлов, выполняют технико-экономические расчеты, с учетом следующих факторов:

  1. Максимальная и минимальная тепловая нагрузка потребителей в зимнее и летнее время.
  2. Расстояние и диаметры тепловых сетей с разбивкой к каждому потребителю.
  3. Качество воды и топлива.
  4. Уровень автоматизации газовой котельной.
  5. Размеры котельной.

Следующим по важности элементом котлоагрегата является горелочное устройство, где происходит процесс смешивания газа и воздуха и розжиг газовоздушной смеси с образованием факела. Сам процесс горения происходит в топочной камере.

Выбор котла по теплопроизводительности горелки должен соответствовать ее мощности с учетом аварийного резерва. Неплохое газовое оборудование Лемакс можно приобрести в Ишиме.

Работа горелки обеспечивается газовым оборудованием котельной: ГРУ или ГРП, регуляторами, фильтрами, приборами контроля и системой безопасности. Все элементы газового хозяйства относятся к объектам повышенной опасности, их работа регламентируется СНиП II-35-76 «Котельные установки».

Читать еще:  Газовые плиты и баллоны для дачи

Системы дымоотвода

Система дымовентиляции котельной служит для создания разряжения в газовом тракте котлоагрегата и выводе дымовых газов из котла в атмосферу . Она состоит и дымососа, вентилятора, дымоходов и дымовой трубы.

Контрольно-измерительные приборы и автоматика безопасности (КИПиА) предназначены для контроля за работой установки по режимным картам, регулировки нагрузки котла и обеспечения безопасной эксплуатации оборудования.

Во всех современных котлоагрегатам установка КИПиА является обязательным требованием, в соответствии с нормами и правил по эксплуатации котельных установок.

Защита котельного оборудования срабатывает с включением звуковой и световой сигнализации для оповещения оперативного персонала.

Параметры защиты КИПиА:

  • отрыв факела в котле;
  • высокое давление пара, газа, воды;
  • низкое разряжение в топке котла;
  • отключение электроэнергии;
  • низкий уровень воды в котле;
  • низкое давление воздуха, воды и газа.

При срабатывании сигнализации, через короткое время, если оперативный персонал не исправил сбой, котел останавливается системой КИПиА, через принудительное отключение подачи газа в топку.

Требования к промышленным газовым котельным

Газовые котельные – пожароопасные объекты, к ним предъявляются особые требования на стадиях проектирования, монтажа и эксплуатации. Основные требования закреплены в СНиП II-35- «Котельные установки».

Требования к насосам обозначены в СП 89.13330.2012. Вода и пар должны соответствовать — ГОСТу 20995-75, 2761-84, а система химводоподготовки — СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение». Более подробно с требованиями и правилами можно ознакомиться в книге «Котельные установки промышленных предприятий» (Сидельковский Л.Н. Юренев В.Н).

Котлы промышленных котельных устанавливают в отдельностоящем здании, которое по огнестойкости определяется производственными требованиями. Для монтажа крупногабаритных элементов и узлов котла должны быть предусмотрены монтажные проемы.

Проектирование и строительство промышленных котельных выполняется с учётом существующих планов застройки и инженерных коммуникаций в районе предполагаемого строительства.

Проектом должны быть предусмотрены котельный зал, насосный зал, топливное хозяйство, помещения для химводоочистки и КИПиА.

Обеспечат теплом огромные площади! Промышленные газовые котлы для обогрева, их принципы работы

Высокий спрос на бытовые и промышленные газовые котлы обусловлен их высокой эффективностью, экономичностью и безопасностью.

Современный котел на газу способен отапливать помещение, нагревать теплоноситель и вырабатывать пар для производственных нужд.

Сложное устройство топки позволяет получать высокий КПД при низком расходе газа, а толстые стенки и легированная сталь делают прибор долговечным.

Устройство и принцип действия промышленных газовых котлов

Принцип действия отопительного устройства основан на сжигании газа в топке с сопутствующим нагревом теплоносителя. По этому признаку котлы делятся на две группы:

  • с циркуляцией горячего воздуха (жаротрубные);
  • с нагревом жидкости почти до температуры кипения (водотрубные).

Паровые котлы устанавливаются на предприятиях, использующих пар в промышленном производстве.

Справка. Стоимость природного газа и его теплотворная способность не имеет конкурентов среди других природных горючих материалов. Поэтому использование природного газа дает значительную экономическую выгоду.

Газовая горелка

Главной частью любого котла является горелка. По типу подачи газа они делятся:

  • на инжекторные, засасывающие газ вместе с воздушной струей;
  • на наддувные, применяющие принудительное нагнетание воздуха мощным вентилятором;
  • на диффузные, подающие газ к месту горения через специальные диффузионные каналы.

Фото 1. Промышленный котел на газу марки Энтророс. В устройстве установлена наддувная газовая горелка.

Распространенная конструкция горелки — набор из нескольких параллельных стержневых устройств, которые расположены равномерно по всему объему топки. Они снабжены отверстиями для выхода смеси газа с воздухом и обеспечивают равномерный нагрев. Для повышения эффективности между стержнями помещают трубопровод с теплоносителем. Такие установки способны достичь КПД в 98—99%.

Еще один популярный вариант горелки промышленного котла мощностью от 100 кВт и выше имеет факельное устройство. На одной из стенок агрегата устраивается специальное сопло, в которое нагнетается газовоздушная смесь. Факельное горение хорошо показало себя в двух и трехходовых котлах, используется для получения теплоносителя с температурой 115—120 градусов или пара.

Топочная камера

Для топки мощного котла важно длительное время выдерживать высокую температуру. Жаропрочность обеспечивает использование специальных сталей с добавлением марганца, хрома и других легирующих компонентов. Стенки укрепляют гофрированием и окружают теплоизоляционной оболочкой.

В водогрейных котлах в топке размещают один или два теплообменных контура, по которым циркулирует теплоноситель.

В паровых или котлах высокого давления применяются топочные экраны и теплообменник для получения тепла, а пар образуется в дымоходе, где температура дымовых газов снижается до 600—800 °C.

В топочной камере парового котла размещают сепаратор и пароперегреватель.

Безопасность эксплуатации обеспечивает взрывной клапан, который обязательно устанавливают на одной (чаще задней) стенке котла. Механизм срабатывает в случае превышения давления в топке.

Автоматика и система управления

Сложность управления промышленным котлом связана с постоянно изменяющимися температурой и давлением воды, мгновенным расходом газа, забором воздуха для горелки и другими факторами.

Чтобы исключить человеческий фактор, все управление осуществляется с помощью специальных контроллеров.

Данные для их работы поступают с датчиков температуры, давления, расхода воздуха и газа. Для большей надежности в современных котлах автоматику разделяют на две части:

  • Автоматика подачи топлива, которая отвечает за работу модуляционной горелки и поддержание стабильной работы всей системы.
  • Автоматика безопасности учитывает критические условия работы котла, наличие пламени в топке, подачу газа, нагрев теплоносителя. В случае неисправности происходит отключение котла и прекращение подачи топлива. Некоторые модели котлов снабжены системами самодиагностики.
Читать еще:  Газовые котлы отопления как выбрать

Внимание! Обычно используется природный газ: метан. Он легче воздуха и является оптимальным топливом. В отдельных случаях допускается сжигание пропан-бутановой смеси. Этот газ тяжелее воздуха и требует соответствующей настройки оборудования.

Типы промышленных котлов на газу

Промышленные газовые котлы подразделяются на несколько типов.

Водогрейные

Такие котлы отличаются симметричным расположением теплообменников и работают по многоходовому принципу движения продуктов сгорания. Применяются для нагрева теплоносителя и отопления помещения. Максимальное давление воды в циркуляционном контуре — 16 бар. Мощность серийных котлов варьируется от 0,7 до 35 МВт. Этого достаточно для обогрева крупных цехов и промышленных зданий. Для ГВС к котлу подключают бойлер с подогревом от дымохода.

Фото 2. Промышленный газовый котёл водогрейного типа. Подобные устройства применяют для обогрева помещений.

Паровые

Паровой котел рассчитан на работу с высокой температурой теплоносителя. Получение пара происходит в два этапа. Первый — нагрев воды до 100 градусов и образование первичного пара, который пропускают через сепаратор для осушения. Второй этап заключается в повторном подогреве уже сухого пара до требуемой температуры. После этого пар готов к использованию.

Парогенераторы выполняют сразу две задачи: нагревают теплоноситель для отопления зданий и производят пар. Чтобы увеличить эффективность такой установки, применяют дополнительные дымообороты, которые подогревают циркулирующую в трубах воду.

Справка. Мощная котельная установка производит до 1 т сухого пара в час.

Теплогенераторы средней и большой мощности

Средняя мощность газовых котлов доходит до 2 МВт. Этого достаточно для отопления небольшого производства или поселка.

Отоплением и водоснабжением отдельных городских микрорайонов и крупных промышленных предприятий заняты водогрейные котлы большой мощности (от 2 до 30 МВт). Такие установки имеют несколько отопительных контуров и рассчитаны на максимально эффективное использование тепловой энергии, получаемой от сгорания газа.

Когенерационные

Установки данного типа способны последовательно высвобождать тепловую энергию для отопления и водоснабжения, а затем и электрическую для обеспечения производства или микрорайона электроэнергией.

Фото 3. Два когенерационных газовых котла. Оборудование применяется для отопления и горячего водоснабжения.

Преимущество когенерации (производства разной энергии из одного топлива) состоит в высоком КПД, который достигает 90%.

Для получения электроэнергии используется газовый поршневой двигатель, излишки тепла от которого применяются для подогрева теплоносителя. Основной нагрев воды происходит в водогрейных котлах. Такая технология применяется в мини-ТЭЦ для работы в удаленных районах.

Безопасность эксплуатации котельного оборудования на сжиженном или природном газе

Угрозу представляет взрывоопасность газа, поэтому помещение котельной имеет соответствующий класс опасности. Ввод прибора в эксплуатацию и контроль за ней осуществляют органы Госнадзора. Для промышленных котлов разработаны обязательные требования по эксплуатации:

  • Обслуживание 2 раза в год.
  • Обязательна водоподготовка, фильтрация и умягчение.
  • Оборудование помещения котельной датчиками газа, пожарной сигнализацией и первичными средствами пожаротушения.
  • Все допущенные к управлению котлом лица проходят специальную подготовку.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс чистки промышленных котлов на газу водогрейного типа.

Заключение

Выбирают котельное оборудование такого класса в соответствии с конкретными задачами и условиями эксплуатации. Правильный выбор типа котла и мощности поможет сэкономить на его обслуживании.

Как выбрать газовый котел для отопления частного дома

Одним из самых экономически выгодных и практичных способов обогрева частных домов считаются газовые котлы, выбор которых сегодня очень разнообразен. Газ стоит дешевле электричества, поэтому газифицирование является приоритетным вариантом — это оборудование надежно, энергоэффективно, долговечно и безопасно. Главное, правильно подобрать газовый котел.

Есть несколько критериев, по которым нужно выбирать оборудование, чтобы обеспечить эффективное отопление и не потратить при этом много денег.

Мощность

Чем мощнее котел, тем выше его цена. Переплачивать никому не хочется, поэтому перед тем, как выбрать газовый котел для отопления частного дома, нужно рассчитать его мощность. Посмотрите подробное видео, как это сделать.

Примерная норма потребления теплоэнергии на 1 м² составляет 1 кВт. Величина приблизительная, не учитывающая нюансов эксплуатации прибора, особенностей помещений и климатических условий региона. Лучше доверить расчет грамотному специалисту — обычно подобные услуги оказывают компании, занимающиеся продажей отопительного оборудования, как например, наш «Мособлгаз».

Как выбрать газовый котел по мощности:
— Целесообразно присмотреться к настенным моделям, если мощность оборудования не превышает 30 кВт. Их размещают в подсобном или нежилом помещении — на кухне, в коридоре, холле и т.д.

— При мощности свыше 30 кВт газовый котел выбирают из напольных вариантов. При этом модели от 60 кВт устанавливают в отдельном помещении, а приборы от 150 кВт размещаются в удаленной пристройке-котельной.

От места установки котла зависит еще одна конструктивная особенность оборудования — тип горелки:
— Открытые — стоят недорого, для горения расходуют воздух комнаты, где установлен отопительный прибор. Отработанные газы отводятся через четырех-пятиметровый дымоход естественным образом, за счет чего устройства энергонезависимы.
— В горелки закрытого типа воздух поступает с улицы, за отвод продуктов горения отвечает специальный вентилятор. Приборы не нуждаются в дымоходе, но стоят дороже, зависят от энергоснабжения и шумят во время работы.
В частном доме обустроить дымоход проще, чем в квартире, поэтому котел с открытой горелкой будет практичным вариантом.

Читать еще:  Газовые 2х контурные котлы

Количество контуров

Приобрести модель с одним контуром выгодно, если газовый котел выбирается только для отопления. Компактное настенное устройство подходит для обогрева небольшого дома или коттеджа, не занимает полезное пространство, имеет приятный дизайн, вписывающийся в интерьер.

Котлы с двумя контурами имеют более сложную конфигурацию и обеспечивают жилье не только отоплением, но и ГСВ. Однако в настенных моделях эти режимы работают попеременно — при открытии «горячего» крана в отопительную систему временно перестает поступать теплоноситель. Выполнять обе функции одновременно могут только напольные комплекты с интегрированным бойлером, в котором постоянно есть нагретая вода.

Двухконтурное оборудование может быть с одним или двумя теплообменниками. От конфигурации устройства зависят его эксплуатационные характеристики, стоимость, долговечность и ремонтопригодность. Определяясь, какой газовый котел выбрать для дома, учитывайте особенности конструкции.

Модели с битермальным теплообменником

Оборудование отличается простой схемой без сложных узлов. Оба контура замкнуты на один теплообменник, что обеспечивает прибору компактные размеры и доступную стоимость. Однако такая конфигурация не лишена недостатков. Не важно, работает прибор в режиме отопления или ГВС — в одном из контуров теплоноситель будет оставаться в неподвижности, при этом нагреваясь. Как результат, узкие каналы теплообменника быстро зарастают накипью. Это снижает мощность агрегата, а если не предпринять никаких действий, приводит к его поломке. Выбирая такой газовый котел, учитывайте, что при включении ГВС после длительного перерыва из крана в первое время будет идти очень горячая вода, которой легко ошпариться.

С вторичным теплообменником

Здесь первичный теплообменник размещается непосредственно над газовыми горелками. Вторичный с пламенем не контактирует, располагается в другой части оборудования и получает энергию от нагретого теплоносителя, циркулирующего по дополнительному малому контуру. Подобная схема работы снижает вероятность образования накипи, повышает безопасность эксплуатации (вода не нагревается до критических температур), обеспечивает длительный срок службы и хорошую ремонтопригодность.

Стоит оборудование дороже. Но в этом случае лучше не экономить и при возможности приобрести модель со вторичным теплообменником для ГВС.

Конденсационные котлы

Относительно недавно появилась более совершенная разработка — конденсационные газовые котлы, большой выбор которых предлагают такие бренды, как Bosch, Buderus, Viessmann. Принцип действия приборов основан на многоуровневой отдаче тепла, выделяемого при:
— сжигании газового топлива,
— глубоком охлаждении отработанного газа;
— извлечении латентной (скрытой) энергии при конденсации водяного пара, которое не может обеспечить традиционный агрегат.

При прохождении охлажденных газов по его условной зоне происходит интенсивное выпадение конденсата, сопровождаемое выделением дополнительного тепла. Это повышает КПД устройства на 10-12% в сравнении с типовыми моделями. При этом режим максимально реализовывается при соотношении температур подающей и обратной линии 50(45)/30°C. Выбирать такой газовый котел для отопления целесообразно для частных домов, обогреваемых «теплым полом» или панельными радиаторами.

Материал теплообменника

Это самый «работающий», уязвимый и дорогостоящий элемент, от теплопередающей способности которого зависит КПД и отклик оборудования на управление температурным режимом. Какие теплообменники устанавливают производители:
— Чугунные — теплоемкие, долговечные (срок службы до 50 лет), которые не прогорают и не корродируют. Но не устойчивы к резким перепадам температур и много весят, поэтому используются в напольных устройствах.
— Нержавеющие — прочные, надежные, но с низкой коррозионной стойкостью в местах сварки. Самый распространенный вариант.
— Алюминиевые, обладающие минимальной тепловой инерцией, что позволяет их использовать в отопительных системах с погодозависимым управлением.
— Медные с лучшими характеристиками по теплопередаче, которые мало подвержены коррозии, но стоят дорого.

Несмотря на то, что производители часто указывают на долговечность своего теплообменника, это не более, чем рекламный ход. Все они способны без проблем проработать срок службы прибора, если при производстве не было брака. Выбирайте теплообменник с учетом требований к возможностям оборудования — многие модели сегодня оснащаются различной электроникой, погодозависимыми блоками, другими полезными опциями, облегчающими эксплуатацию устройств. У теплообменника должна быть достаточная инерция, чтобы своевременно реагировать на изменения, подаваемые блоком управления.

Выбор газового котла достаточно серьезная задача. Поэтому лучше сразу обратиться к профессионалам — они подберут оборудование с учетом всех факторов, влияющих на эффективность отопления. Например, в компании «Мособлгаз» инженеры часто помогают владельцам домов в решении подобных задач и предлагают оборудование, оптимально подходящее для их жилья по мощности и техническим характеристикам, тем самым экономя время и деньги клиента.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector