Основное и вспомогательное современное оборудование для автономных источников теплоснабжения
Преимущества и недостатки автономного и централизованного теплоснабжения
Система теплоснабжения (т/снаб-я) - совокупность технич-их устройств, агрегатов и подсистем, обеспеч-их пригот-ие т/носителя, его транспорт-ку и распред-ие в соотв-ии со спросом на теплоту по отдельным потреб-ям на отопл-е, вент-ию, гор.водоснаб-е и технолог-ое т/снаб-ие.
По степени централ-ии т/снаб-ие бывает: централ-ое от тепловых электростанций (ТЭЦ); централ-ое от районных или квартальных котельных; местное от груп-ых котельных (прим-ся для т/снаб-ия одного или группы зданий); авт-ое от т/генерат-ов, предназнач-ых для т/снаб-ия одного здания или сооружения.
Для авт-ых систем т/снаб-ия характерна малая протяжен-ть или даже полное отсутствие тепловых сетей (т.с.) от ист-ка т/снаб-ия к потребителям тепл.энергии. Авт-ое т/снаб-ие осущ-ся от ист-ов т/снаб-ия малой мощности, авт-ых квартирных т/генераторов и печей. Авт-ая (децентрализованная) система т/снаб-ия сост.из ист-ка теплоты, к-ый соединен внутр-ми т.с. с нагревательным прибором потребителя или соединен с ним. Внутр-е т.с. - это системы отопл-ия, вент-ии, местные системы гор.водоснаб-ия.
К преимуществам централизованных систем т/снаб-ия обычно относят меньшие расходы топлива при выработке теплоты. Однако анализ результатов сравнения энергетической эффект-ти систем т/снаб-ия показывает, что т/технические характ-ки авт-ого т/снаб-ия превышают в целом показатели централ-ых систем.
Авт-ые системы имеют ряд преимуществ:
- меньшее, чем при централ-ых системах, единовременные кап.вложения,
- возможность поэтапного ввода в работу оборуд-ия, по мере завершения строит-ых работ,
- независимое обеспеч-е т.нагрузки объектов и возможность местного регул-ия работы системы,
- возможность разраб-ки полностью авт-ых систем,
- установка крышных котельных позволяет освободить территорию населенного пункта.
Наряду с этим авт-ое т/снаб-ие имеет и недостатки. К ним можно отнести увеличение установленной мощности котельного оборуд-ия по сравнению с необходимой и трудности обеспечения теплотой многоквартирных зданий.
Разработка тепловой схемы водогрейной котельной
Тепловая схема устанавливает взаимосвязь основных агрегатов и аппаратов котельной, при помощи которых осуществляется выработка тепла, отпускаемого потребителям. Правильное построение тепловой схемы имеет большое значение для тепловой экономичности котельной, так как ею определяется организация производственного процесса котельной. От принятой тепловой схемы зависит размер необратимых потерь в различных теплообменниках, от смешения потоков, дросселирования и т.п.
Тепловая схема представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединяемого линиями трубопроводов для рабочего тела. Различают следующие виды тепловых схем: принципиальную, развернутую и монтажную.
В принципиальной схеме графически отражают в возможно сжатой и ясной форме основные потоки тепла и рабочего тела, указывают условно лишь главное оборудование (котлоагрегаты, подогреватели, деаэраторы, насосы и др.) и трубопроводы, не размещая арматуры, всевозможных вспомогательных установок и второстепенных трубопроводов. Однотипные агрегаты изображаются только один раз независимо от их действительного числа в котельной. Так, если все котельные агрегаты однотипны, то изображается только один. Аналогично изображается только по одному деаэратору, подогревателю сетевой воды и т.д. Не показывают резервное оборудование и коммуникации.
В отличие от принципиальной на развернутой схеме показывают полный состав всего теплового оборудования, включая резервные агрегаты в действительном их числе, а также все коммуникации трубопроводы, соединяющие оборудование со всеми запорными органами и другой арматурой (обратные и предохранительные клапаны, водоотводчики и др.). Развернутая схема служит основанием для разработки рабочих чертежей трубопроводов и используется эксплуатационным персоналом в процессе обслуживания оборудования, ликвидации аварий и т.п.
Монтажную или рабочую тепловую схему обычно выполняют в ортогональном, а иногда отдельные сложные узлы в аксонометрическом изображении с указанием отметок расположения трубопроводов, их наклона, арматуры, креплений, размеров и т.д
Основное и вспомогательное современное оборудование для автономных источников теплоснабжения
Низкопотенциальный т/носитель для целей авт-ого т/снаб-ия вырабатывается в чугунных (чуг-ых) и стальных (ст-ых) котлах (теплогенераторах).
На соврем-ом рынке т/технич-ого оборуд-ия предлагается широкий ассорт-т моделей котлов отеч-ого и заруб-ого произв-ва.
Чуг-ые водогрейные котлы имеют небольшую мощность и прим-ся в системах вод.отопл-ия отдельных жил. и обществ-ых зданий. Котлы большой мощности обычно изгот-ют из стали: чуг-ый котел из-за своего веса окажется малотранспорт-ым и дорогим. Чуг-ые котлы собирают из отдельных секций. Такая констр-ия позволяет подбирать треб-ую поверхность нагрева котла, а также произв-ть замену отдельных секций в случае их повреждения, а не заменять весь котел. В отличие от ст-ых, чуг-ые котлы меньше подвергаются коррозии, имеют небольшие габариты и могут компонов-ся как с внутр-ми, так и с выносными топками. В котлах с внутр-ми топками топочные устр-ва размещают внутри поверхности нагрева (между секциями). Эти котлы предназначены для сжигания высокосортных топлив (каменных углей и антрацита). В котлах с выносными топками топочные устр-ва располагают вне поверхности нагрева, что позволяет достаточно эффективно сжигать низкосортные виды топлива с большим выходом летучих (торф и древесные отходы). В чуг-ых котлах можно сжигать газообразное и жидкое топливо.
Ст-е водогрейные котлы изгот-ют в широком диапазоне т/произв-ти. Коэф-т линейного расширения стали больше, чем чугуна, поэтому ст-е котлы допускают сущ-ые изм-ия темп-ры подаваемой воды, менее чувств-ны к мех-ому воздействию, но более подвержены коррозии.
Ст-ые котлы выходят из строя в результате коррозии хвост-ой поверх-ти нагрева со стороны дым.газов. Корроз-ая активность дым.газов опред-ся наличием в них вод.паров Н2О, двуокиси углерода (СО2) серного ангидрида (SO3). При активном взаимод-ии этих вещ-в на металл при конденсации вод.паров на отдельных эл-ах котла, имеющих темп-ру ниже темп-ры точки росы, образуется серная кислота НО4. Чтобы предотвратить коррозию котла, необходимо обеспечить такой режим работы, при к-ом искл-ась бы конденс-ия вод.паров из дым.газов, т.е. не допускать снижения темп-ры стенок котла ниже темп-ры конденс-ии (точки росы) вод.паров из дым.газов.
Ст-ые и чуг-ые котлы могут работать на различных видах топлива – прир-ом газе, диз.топливе, электр-ве, твердом топливе. Газовые котлы могут оснащаться атмосферными или наддувными (вентилят-ыми) горелками. В атм-ых горелках газ подается в топку котла за счет избыт-ого давления в газовой сети. Наддувные горелки менее подвержены влиянию колебаний давления в сети. Их сравнит-но высокая стоим-ть компенс-ся за счет обеспечения более полного сгорания топлива. Жидкотопливные горелки оснащены встр-ым насосом для подачи топлива из бака. В силу простоты схемы упр-ия подачи диз.топлива, такие горелки дешевле газовых.
С целью макс-ого исп-ия т/творной способности топлива наряду с традиц-ыми отопит-ми котлами в наст.время выпускаются так называемые «конденсатные» или «конденсационные» котлы. В этих котлах исп-ся высшая теплота сгорания топлива, т.е. с учетом теплоты конденсации вод.паров, содерж-ся в дым.газах.
Широкое прим-ие для т/снаб-ия индив-ых домов, квартир находят электр-ие котлы малой и средней мощности. Электрокотлы имеют небольшие габариты и массу, не нуждаются в отдельном помещении, обустройстве дымохода, соблюдения норм-ых требований к системам вент-ии. Это экологически чистые установки, безопасны по сравнению с газовыми и жидкотопливными котлами. Но электрокотлы имеют и недостатки. Для их работы требуется значительная выделенная электр-ая мощность и бесперебойное энергоснаб-ие.
При исп-ии электрокотла в качестве осн-го источника т/снаб-ия обычно треб-ся доп.котел на органическом топливе. В качестве резервного электрокотел всё чаще прим-ся при т/снаб-ии от аппаратов, работающих от возобновляемых ист-ов энергии, например, тепловых насосов. Особенно целесообразно исп-ать электрокотел для снятия пиковых тепл.нагрузок. Авт-ое т/снаб-ие на базе электроэнергии распространено в районах, где имеется сравнительно дешевая электроэнергия и отсутствует органич. топливо.