Особенности использования газового топлива в котельных
Отопительные котельные обеспечивают нагрев воды для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Температура нагрева воды в отопительных котельных малой мощности составляет 95…70*С, а в котельных большой мощности – 150…70*С.
В отопительных котельных малой мощности одна группа котлов работает на отопление по отопительному графику, а другая группа обеспечивает горячее водоснабжение: горячая вода от группы котлов поступает в водяные подогреватели. Циркуляцию воды в обоих контурах осуществляют сетевые насосы.
В котле 1 с помощью газовой горелки 2 сжигают газообразное топливо. Образовавшиеся продукты сгорания по газоходу 6 через дымовую трубу 7 выбрасываются в атмосферу. При этом вода из системы отопления направляется в нижний коллектор 5 котла, проходит параллельными потоками по секциям котла, нагревается до 95*С, выходит в верхний коллектор 4 и направляется в систему отопления. Воздух, необходимый для горения газа, поступает в топку либо за счет разряжения, создаваемого дымовой трубой, либо подсасывается за счет энергии струи газа. В крупных котельных на смесительные горелки воздух подается дутьевыми вентиляторами.
При использовании газообразного топлива котельные оснащаются устройствами автоматического регулирования и безопасности, которые также облегчают труд обслуживающего персонала.
Рис. 1. Схема отопительной котельной малой мощности:
1 – котел, 2 – горелка, 3 – газопровод, 4 – верхний коллектор, 5 – нижний коллектор,
6 – газоход, 7 – дымовая труба
При работе котла на газовом топливе суммарные потери складываются из потерь тепла с уходящими газами, потерь теплоты в окружающую среду от нагретых стенок обмуровки котла и потерь от химической неполноты сгорания. Основную долю потерь тепла составляют потери с уходящими газами и потери в окружающую среду. При правильном выборе газогорелочного устройства, хорошей организации смешения газа и воздуха потери тепла от химической неполноты сгорания газа могут быть сведены к нулю. Потери тепла с уходящими газами при одинаковых коэффициентах избытка воздуха тем меньше, чем ниже их температура. Полнота сгорания газа определяется по составу продуктов сгорания, в которых должны полностью отсутствовать горючие составляющие – оксид углерода, водород и метан.
Отопительные котельные присоединяются к газопроводам низкого и среднего давления. Небольшие котельные с расходом газа не более 250 м3/ч получают газ от сетей низкого давления.
В помещениях отопительных котельных разрешается прокладывать газопроводы низкого и среднего давлений. В котельных, расположенных в отдельно стоящих зданиях, разрешается прокладывать газопроводы высокого давления, но не более 0,6 МПа. Газопровод вводится непосредственно в помещение, где располагаются котлы, либо в смежное помещение при условии соединения их открытым проемом.
На вводе газопровода внутри котельной, в доступном для обслуживания месте, устанавливается устройство для отключения всей котельной в случае ремонта или аварии, а также при остановке ее на длительное время. При проведении ремонтных работ в котельной, а также в периоды между отопительными сезонами на вводе в котельную за отключающим устройством ставят заглушку. Если в котельной размещено большое число котлов, отключающие устройства устанавливают на ответвлениях газового коллектора к группам котлов, что позволяет проводить ремонтные работы без остановки всей котельной.
Рис.2. Схема газоснабжения котельной с однорядным расположением котлов:
1 – отключающее устройство на вводе, 2 – показывающий манометр, 3 - кран перед манометром,
4 – газорегуляторная установка, 5 – узел измерения расхода газа, 6 – газовый коллектор,
7 – отключающее устройство котла (главное), 8 – кран продувочного трубопровода котла,
9 - кран продувочного трубопровода котельной, 10 – продувочный трубопровод,
11- штуцер с краном и пробкой для отбора пробы.
В качестве запорного устройства на вводе используют задвижку или кран перед регулятором или счетчиком. Кран перед манометром, который предусматривается на вводе газопровода, в работающей котельной должен быть открыт постоянно.
На ответвлении от газового коллектора котельной к каждому котлу устанавливают главное отключающее устройство, а перед каждой горелкой – рабочее отключающее устройство. За отключающим устройством котла располагают исполнительный механизм автоматического устройства (отсечной клапан), который обеспечивает прекращение подачи газа ко всем горелкам котла при недопустимом отклонении его давления от заданного, угасании пламени каждой из основных горелок, нарушении тяги и прекращении поступления воздуха.
К наиболее удаленному от ввода участку газового коллектора присоединяют продувочный трубопровод диаметром не менее 19 мм, который используется для освобождения газопровода от воздуха перед пуском котельной и для вытеснении газа воздухом при ее консервации и длительной остановке.
Продувочные трубопроводы устанавливают от газопроводов каждого котла перед последним по ходу газа отключающим устройством. Продувочные трубопроводы должны иметь минимальное число поворотов. Прокладывают их вне здания котельной не менее чем на 1 м выше карниза крыши в месте, где существуют безопасные условия для рассеивания газа. Концы продувочных газопроводов загибают либо устраивают над ними защитные зонты во избежание попадания атмосферных осадков.
В котельной предусматривается установка контрольно-измерительных приборов (КИП) для измерения давления газа и воздуха перед горелками и разряжения в топке. Приборы располагают в удобных для наблюдения местах. На отводах к ним устанавливают отключающие устройства. Продувочные газопроводы котлов и газового коллектора котельной могут быть объединены.