Котельные с паровыми и водогрейными котельными агрегатами

В некоторых случаях для удешевления строительства и эксплуатации в паровых производственных котельных применяют установку и водогрейных котлов для покрытия пиковых тепловых нагрузок. В некоторых котельных паровые котлы служат только для отпуска пара на производство, а вся нагрузка водяной системы централизованного теплоснабжения обеспечивается водогрейными котлами. На рис. 7.10 приведена принципиальная тепловая схема котельной с паровыми и водогрейными котельными агрегатами для закрытой системы теплоснабжения.

Сырая вода из водопровода насосом НИ подается в охладитель непрерывной продувки Т1, затем в паровой водоподогреватель Т2, где нагревается до температуры 25 – 35 °С и поступает на химводоочистку ХВО. Одна часть после первой ступени умягчения нагревается в паровом подогревателе Т5, водоводяном подогревателе Т6 и охладителе выпара Т7 до температуры 90 °С и поступает в деаэратор подпиточной воды ДА2, откуда направляется подпитку тепловой сети и на горячее водоснабжение (при открытой схеме теплоснабжения). Другая часть воды проходит две ступени умягчения ХВО и нагреваясь в паровом водоподогревателе Т3 и водоводяном подогревателе Т4 до температуры 60 – 90 °С, поступает в деаэратор питательной воды ДА1. В верхнюю часть колонки деаэратора ДА1 также поступает конденсат от всех паровых подогревателей Т2, Т3, Т5, Т10, Т11, от технологического производства ТП и от мазутного хозяйства MX. В нижнюю часть колонки деаэратора ДА1 и ДА2 и в водяной объем питательного бака подается пар с давлением 0,12 МПа для нагрева воды до кипения (102 – 104 °С); давление пара снижается в редукционном клапане РК.

Рис. 7.10. Тепловая схема котельной с паровыми и водогрейными котлами для закрытой
системы теплоснабжения

Выделившиеся из воды коррозионно-активные газы вместе с выпаром удаляются в атмосферу или попадают в охладитель выпара Т7. Из деаэратора питательной воды ДА1 вода поступает в теплообменник Т4, где охлаждается до 70 – 90 °С и питательным насосом нагнетается в водяной экономайзер ЭК, а затем в паровой котельный агрегат ПКА. Сухой насыщенный пар по паропроводу из котла направляется в редукционно-охладительную установку РОУ, где путем дросселирования снижается его давление, а для охлаждения пара используется часть питательной воды. Пар поступает в парораспределительный коллектор ПК, откуда напрвляется:

· на технологическое производство ТП;

· на подогреватели сетевой воды Т10 и Т11;

· на подогреватели воды Т2, Т3, Т5;

· на деаэрацию питательной воды в ДА1 и ДА2;

· на мазутное хозяйство MX;

· на собственные нужды котельной.

Непрерывная продувка из парового котельного агрегата производится в расширитель (сепаратор) непрерывной продувки. Пар из СНП используется в деаэраторе ДА1, а вода – в охладителе продувки Т1, после которого сбрасывается в барботер БР. Из деаэратора ДА2 подпиточная вода поступает в водоводяной теплообменник Т6, где охлаждается до
65 – 75 °С, и подпиточным насосом ППН нагнетается во всасывающий коллектор сетевого насоса СН. В открытой системе теплоснабжения между Т6 и ППН устанавливается бак-аккумулятор воды для покрытия пиковых нагрузок горячего водоснабжения.

Обратная сетевая вода сетевым насосом СН нагнетается в водогрейный котельный агрегат ВКА. Часть воды из обратной линиитепловых сетей, после сетевых насосов, перепускается в подающую линию по подмешивающей перемычке АВ, на которой установлен регулятор температуры РТ, где она смешивается с горячей водой из водогрейного котла. Для получения расчетной температуры воды на входе в водогрейный котельный агрегат ВКА часть горячей воды из подающего трубопровода по линии СД рециркуляционным насосом HP подается на ввод обратной сетевой воды. В летнее время, когда водогрейные котлы не работают, для подогрева сетевой воды для нужд горячего водоснабжения используется пар в подогревателях Т10 и Т11, что позволяет не подавать воду с низкой температурой в стальные водогрейные котлы.

Температура воды, поступающей в систему отопления и вентиляции потребителя, регулируется с помощью элеваторного узла Э, путем смешивания прямой сетевой воды с обратной из системы отопления. При смешанном включении подогревателей горячего водоснабжения с системой отопления сетевая вода после системы отопления и вентиляции поступает в подогреватели горячего водоснабжения первой ступени Т8, а уже затем в обратный трубопровод тепловой сети. Температура обратной сетевой воды после первой ступени будет ниже, чем температура, определяемая по температурному отопительному графику. Исходная вода из водопровода нагревается в теплообменнике Т8 и идет на горячее водоснабжение. При необходимости догрев воды для горячего водоснабжения (до 65 °С) осуществляется прямой сетевой водой в подогревателях второй ступени Т9. Основное преимущество последовательной (см. рис. 7.7) и смешанной (см. рис. 7.10) схем теплового пункта заключается в более глубоком охлаждении обратной сетевой воды, что обеспечивает снижение ее расчетных расходов.

При разработке принципиальной тепловой схемы котельной с паровыми и водогрейными котлами для открытых систем теплоснабжения может быть использована схема (рис. 7.10) с добавлением только бака-аккумулятора, необходимого для выравнивания расхода воды на горячее водоснабжение, а также узла смешения с циркуляционным трубопроводом (см. рис. 7.4), подогреватели Т8 и Т9 при этом не устанавливаются.

Особенностями котельной установки с паровыми и водогрейными агрегатами являются:

· допустимость останова в летний период водогрейных котлов и перевод подогрева сетевой воды для горячего водоснабжения в блок подогревателей Т10 и Т11;

· возможность работы паровой и водогрейной частей котельной при поломке одного из барботажных деаэраторов ДА1 или ДА2 (с перегрузкой другого);

· возможность использования блока подогревателей Т10 и Т11 в отопительный период в качестве пиковых при наличии резервной паровой мощности.

· применение двухступенчатой схемы подогрева сетевой воды, в которой первой ступенью служат пароводяные подогреватели, второй – водогрейные котлы, что обеспечивает подачу в них воды, нагретой до 90 – 100 °С, т. е. вводит водогрейные котлы в пиковый режим работы;

· возможность при сравнительно небольших отопительных и вентиляционных нагрузках работать только паровым котлам и сетевым пароводяными подогревателям, а при росте тепловых нагрузок горячего водоснабжения водогрейные котлы могут быть легко и быстро включены в работу и доведены до расчетной теплопроизводительности;

· возможность для открытых систем теплоснабжения подогрева сетевой воды в зимнее время в пароводяных подогревателях и водогрейных котлах особенно в максимально-зимнем режиме работы.

В котельных, как правило, устанавливают три-четыре однотипных котельных агрегата одинаковой тепловой мощности. По известным суммарным расходам пара и горячей воды производится выбор типа, количества и производительности котельных агрегатов. Котельные установки с паровыми и водогрейными котлами, несмотря на кажущуюся сложность, достаточно надежны в эксплуатации и обладают большой маневренностью.