Типы водогрейных котлов для котельных

Что из себя представляют водогрейные котлы: общие сведения, классификация

Общие сведения о котлах

Котел – это устройство, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного или горячей воды за счет тепла, выделяемого при сжигании топлива. Основными элементами котла являются топка и теплообменные поверхности.

Специальное устройство котла, в котором происходит сжигание топлива, называется топкой или топочной камерой. Некоторые типы котлов, например котлы-утилизаторы, не имеют топки. В этом случае получение пара или подогрев воды осуществляются за счет теплоты горячих газов, образующихся при каком-либо технологическом процессе. Газовый тракт котла, т.е. та часть котла, по которой движутся продукты сгорания, разделен на отдельные газоходы. Взаимное расположение газоходов, определяющее траекторию движения продуктов сгорания и расположение поверхностей нагрева, называется компоновкой. Наиболее распространенными в настоящее время являются П-образная, Т-образная и башенная компоновки. Можно выделить и конвективные газоходы, по которым движутся уже относительно холодные газы.

В котел подается вода, которая называется питательной. Питательная вода в котле нагревается, а затем превращается в насыщенный или перегретый пар требуемых параметров. Под параметрами пара подразумеваются его давление и температура. Основным потребителем водяного пара, вырабатываемого в котельных установках, являются паросиловые установки, а также он может использоваться для технологических нужд.

Преобразование питательной воды в пар происходит в поверхностях нагрева котла. К поверхностям нагрева котла относятся испарительные, пароперегревательные и экономайзерные поверхности. Испарительные поверхности нагрева обычно располагаются в топке котла или непосредственно за ней. В них вода нагревается до температуры насыщения и образуется так называемая пароводяная смесь. Пароперегреватели предназначены для получения перегретого пара.

Они располагаются за топочной камерой. Экономайзерные поверхности нагрева предназначены для предварительного подогрева питательной воды за счет теплоты уходящих из котла продуктов сгорания. Теплообменные поверхности котла конструктивно могут разделяться на отдельные секции или «пакеты».

К основным элементам котла относятся также барабаны, воздухоподогреватели, горелочные устройства, устройства для регулирования температуры перегрева пара. Барабаны котлов предназначены для отделения насыщенного пара от воды, удаления из него избыточной влаги, а также как устройство, в котором аккумулируется количество воды, необходимое для надежной работы котла. Воздухоподогреватели котла – это поверхности нагрева, в которых происходит предварительный подогрев воздуха, поступающего в топку и необходимого для сжигания топлива. Горелочные устройства – это устройства для сжигания топлива в топке котла. Горелочные устройства современных котлов в первую очередь обеспечивают наиболее эффективное сгорание топлива с точки зрения химических процессов и снижение количества вредных веществ, образующихся в процессе горения и выбрасываемых в атмосферу. К устройствам регулирования температуры перегрева пара относятся теплообменники различных типов и впрыскивающие пароохладители.

Для обеспечения работы современные котлы оснащаются в спомогательным оборудованием, к которому относятся дутьевые вентиляторы, дымососы, золоулавливающее оборудование, оборудование по подготовке топлива и т.п. Совокупность котла и вспомогательного оборудования называется котельной установкой.

Одним из важных элементов котла является каркас, предназначенный для размещения и крепления всех его элементов. Он изготавливается из металлоконструкций и опирается на фундамент или элементы здания.

Для обеспечения безопасности работы персонала, а также для снижения потерь теплоты в окружающую среду на котле предусмотрена обмуровка и тепловая изоляция.

Классификация котлов

  • по назначению
  • паропроизводительности
  • параметрам пара
  • типу топочного устройства
  • способу организации взаимного движения продуктов сгорания и рабочей среды
  • способу организации движения рабочей среды в поверхностях нагревавиду
  • виду сжигаемого органического топлива.
  1. По назначению котлы подразделяются на паровые, вырабатывающие водяной пар требуемых параметров, водогрейные, котлыутилизаторы и энерготехнологические котлы. Они предназначаются для энергетических, производственных, отопительнопроизводственных и отопительных котельных установок.
  2. По паропроизводительности котлы подразделяются на котлы малой производительности, котлы средней производительности, энергетические котлы и котлы большой паропроизводительности энергоблоков ТЭС.
  3. По параметрам пара паровые котлы подразделяются на котлы, работающие на низком (0,88 МПа), среднем (1,36, 2,36 и 3,9 МПа), высоком (9,8 и 13,8 МПа), критическом (16 МПа), сверхкритическом (24 МПа) давлении. Достижения современной науки и техники в области получения новых конструкционных материалов и сталей позволили создать новые типы паровых котлов, работающих на суперсверхкритическом давлении (до 30 и более МПа).
  4. По типу топочного устройства можно выделить котлы, оснащенные слоевой топкой, камерной топкой, циклонной топкой, вихревой топкой, топкой с кипящим слоем, специальными топками для сжигания специфических видов топлива. Котлы, оснащенные вихревыми топками и топками с кипящим слоем, в последнее время имеют множество модификаций и получают все более широкое распространение. Их преимущество перед котлами с камерными топками состоит в том, что они могут сжигать твердое топливо ухудшенного качества и широкую гамму промышленных и бытовых отходов. При этом для них не требуются системы пылеприготовления. Они имеют меньшую металлоемкость и более высокие экологические показатели.
  5. По способу организации взаимного движения продуктов сгорания и рабочей среды котлы подразделяются на газотрубные и водотрубные. Водотрубные котлы в свою очередь выпускаются нескольких модификаций: барабанные с естественной циркуляцией, сепарационные (безбарабанные) с многократной принудительной циркуляцией и прямоточные котлы. В котлах с естественной циркуляцией циркуляция воды осуществляется за счет разностей ее плотности; для обеспечения принудительной циркуляции используются циркуляционные насосы, а движение среды в прямоточных котлах осуществляется за счет напора, развиваемого питательным насосом.
  6. По типу тяги в газовоздушном тракте паровые котлы разделяются на котлы с уравновешенной тягой и наддувом. В котлах с уравновешенной тягой движение продуктов сгорания по газовоздушному тракту принудительное и осуществляется за счет совместной работы дымососа и дутьевого вентилятора. В котлах с наддувом сопротивление газового тракта в основном преодолевается работой компрессора.
  7. По виду сжигаемого органического топлива паровые котлы разделяются на котлы, сжигающие твердое, жидкое, газообразное топливо, а также бытовые отходы, дрова, биомассу.

Водогрейные котлы разных типов

Водогрейный котел служит для получения горячей воды. Оборудование ориентировано на теплоснабжение промышленных и бытовых объектов. Приборы изготавливаются из стали, чугуна, комбинированных составов, отличаются производительностью и выдерживаемым давлением.

Особенности водогрейных котлов

Версия с жидкостным контуром представляет собой модернизированную модификацию стандартной установки.

В конструкцию входят:

решетка из колосников;

рубашка охлаждения водного типа.

Одноконтурные агрегаты предназначены для отопления жилья, двухконтурные аналоги дополнительно играют роль источника горячего водоснабжения.

В котел отопительный водогрейный топливо может загружаться механическим (ручным) либо автоматическим способом. Второй вариант предполагает наличие специального резервуара, требующего заполнения примерно 1 раз в 7 дней. Подобные приспособления дороже аналогов, что отрицательно влияет на их популярность среди населения.

Версии с электрическими ТЭН отслеживают массу сырья в топке, добавляя его при необходимости. Это позволяет обеспечить непрерывное функционирование системы.

Разновидности и устройство

КВР (котлы водогрейные с ручной топкой) подразделяются по следующим показателям (в зависимости от используемого топлива):

Газовые модели считаются бюджетными и эффективными приборами с высоким КПД. Большая часть агрегатов функционирует на магистральном газе, требует оборудования помещения хорошими вытяжными системами.

Дизельные котлы по устройству схожи с указанными выше модификациями, имеют одинаковую конструкцию горелок. Основное предназначение — резервное снабжение промышленных и прочих объектов. Агрегаты отличаются мобильностью и высоким показателем производительности. Среди недостатков — токсичность продуктов сгорания, пожарная опасность.

Паровые модели на твердом горючем. Конструктивно приборы отличаются материалом, камерой, используемым топливом (пеллетами, дровами, углем). Из-за больших размеров используются на промышленных, бытовых, коммунальных объектах.

Электрические версии распространены в производственной сфере и быту. Оборудуются резервуаром, преобразовательным шкафом, насосом, парогенератором.

Чугунные секционные котлы

Рассматриваемый аппарат ГВС обладает средним параметром производительности тепла, используется преимущественно для жидкостного обогрева зданий с хладагентом температурой до 115 °C при предельном давлении 0,7 МПа. Дополнительно оборудование оснащается паровыми сборниками.

Большую часть таких котлов перестали выпускать. Конструкция прибора представляет собой несколько отдельных отсеков, соединенных посредством ниппельных вкладышей, притянутых стяжными болтами. Устройство дает возможность обслуживать площадь нагрева с заменой секций при необходимости.

Принцип работы заключается в поступлении жидкости через патрубок снизу по внутренним проходам вверх с последующим выходом через соответствующий отвод. Горючее подается через дверцу, а воздушные массы, поддерживающие процесс горения, мигрируют по воздуховоду через колосники. Отработанные газы перемещаются сначала вверх, после чего меняют траекторию на 180 °C, подаваясь по кирпичным ходам к дымоходу.

Продукты горения при перемещении охлаждаются, а теплота передается хладагенту, который нагревается до нужной температуры. Тяга корректируется при помощи шибера, агрегируемого со стальным канатом и противовесом.

Серия ТВГ

Агрегаты выпускаются с 2 параметрами тепловой производительности (до 9,4 МВт). Теплофикационный водоотрубной газовый котел (ТВГ) со сварными секциями ориентирован на работу с газом и нагретой до 150 °C жидкостью. Стандартная топочная поверхность радиационного типа с конвективным блоком. Конструкция состоит из горизонтальных и вертикальных трубок (51х2,5 мм). Рабочая часть включает в себя многосекционные экраны, некоторые из которых двойного действия.

Читайте также  Распределительный коллектор в котельной

Размещены горелки подового типа между радиационными секциями. Атмосферные массы от вентилятора поступают в специализированные гнезда. Отработанные продукты горения перемещаются вдоль труб, подаются в заднее топочное окошко, опускную секцию. При этом конвективный участок омывается поперечно.

Синхронно с этим процессом жидкость для подогрева идет в пару нижних коллекторов, по фронтальным трубкам перемещается в нижний экранный элемент. На следующем этапе вода проходит через боковой, 3 двухсветных и правый блок. КПД серии ТВГ достигает 92%.

Котлы КВР

В рассматриваемом оборудовании на угле топливо забрасывается вручную или при помощи механизированных средств. В конструкции предусмотрена загрузочная дверца, рабочий процесс происходит на слоевой поверхности. Отработанный шлак и зола доставляются в котельную секцию, откуда вручную транспортируются в золосборник.

Процесс обеспечивается за счет подачи воздушных масс вентилятором, газы удаляются через дымоход самостоятельной тягой. На модификациях с насосом эта манипуляция производится сетевым насосом подпитывающей помпы. Котлы водогрейные типа КВР изготавливаются из стальных трубок.

Горение происходит в топочной секции, где передается тепловая энергия со снижением температуры отводящих продуктов до 200 °C. Топливо используется на неподвижной топке, внешняя часть конструкции представляет собой каркас с теплоизоляцией, отделанный листовой сталью. В нижней части агрегата предусмотрены 2 зольных отсека и конвективная секция.

Котлы КВ-ТК

Котлы для отопления частного дома серии КВ-ТК на твердом топливе ориентированы на камерное сжигание с П-образной конфигурацией. Материал поставляется в 6 горелок с турбулентной конструкцией. Они размещены напротив друг друга на боковых частях топочного отсека. Система удаления шлака твердого типа.

Прочие конструкционные особенности:

топочная и поворотная камеры;

экран сзади с трубами и полосами плотности;

наклонная просадка переходной секции;

обдувочные приспособления со сжатым воздухом;

Основные типы водогрейных котлов,устанавливаемых в производственных и отопительных котельных

Водогрейный котел — устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива, и предназначенное для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне самого устройства. Максимальная температура воды на выходе из котлов, в зависимости от их тсплопроизводитсльности, может составлять 95, 115, 150 и 200°С. По материалу, из которого изготовлены водогрейные котлы, их можно разделить на стальные и чугунные. Чугунные котлы отличаются большей коррозионной стойкостью. По характеру циркуляции воды (независимо от конструкции) все водогрейные котлы являются прямоточными.

Чугунные водогрейные котлы работают при давлении воды в системе не более 0,6 МПа. Максимальная температура нагреваемой воды — 95°С. Допускается работа котлов с температурой до 115°С при рабочем давлении в системе отопления не ниже 0,35 МПа. В настоя щее время чугунные котлы выпускают теплопроизводительностью, как правило, не превышающей

Чугунные котлы компонуются внутренними и выносными топками. Котлы с внутренними топками предназначены для сжигания высокосортного топлива (каменного угля, антрацита), в них топочные устройства размещают внутри поверхности нагрева (между секциями).

В котлах с выносными топками топочные устройства располагают вне поверхности нагрева, что позволяет сжигать низкосортные виды топлива (торф, древесные отходы).

Широкое применение в сельскохозяйственном производстве получили чугунные водогрейные котлы КЧ-1, КЧ-2 (котлы типа «Универсал») и КЧ-3 (котлы типа «Энергия»), работающие под давлением до 0,5 МПа и нагревающие воду до 95-115°С (табл.3.5).

Техническая характеристика чугунных водогрейных котлов

Тепловая мощность, кВт

Площадь условной по-всрхности нагрева*, м 2

* Площадь условной поверхности iiaipeaa — это площадь поверхности iiaipeea, квадратный метр которой при работе котла с ручной топкой на отсортированном антраците и при тепловом напряжении зеркала горения 580 кВт/м 2 передает теплоты котловой воде 11,63 кВт/м 2 при КПД не ниже 70%

Данные типы котлов имеют естественную циркуляцию воды и

выполнены по единому принципу, их сборка производится из отдельных чугунных секций, соединенных между собой с помощью отдельных конических ниппелей, которые вставляют в специальные отверстия и стягивают стяжными болтами (рис.3.26) [14].

Рис. 3.26. Схема соединений секций чугунного котла: 1 — секции котла; 2 — отверстия под вкладыши-ниппели; 3 — стяжные болты

Котел КЧ-1 имеет теплопроизводительность от 81,5 до 232 кВт (рис.3.27).

Топка данного котла оборудована колосниковой решеткой с плиточными колосниками. Вода в котел поступает через нижний патрубок 8 и расходится по секциям, топливо поступает через загрузочную дверцу 6, воздух подается через дверку зольника 7. Топливо сгорая, отдает свое тепло нагреваемой воде, при этом продукты сгорания поступают в газоходы, разряжение в котле регулируется с помощью шиберов 9, который приводят в управление с помощью троса 11.

Помимо секционных чугунных котлов в отопительных котельных широко используются стальные водотрубные котлы следующих типов: ТВГ, КВТ, KB-ГМ (табл.3.6).

Рис. 3.27. Чугунный водогрейный котел тина КЧ-1 а) продольный разрез б) поперечный разрез

  • 1 — крайняя секиця, 2 — средняя секция, 3 и 8 — патрубки, 4 — ниппель,
  • 5 — стяжной болт, 6 — загрузочное устройство, 7- дверка зольника,
  • 9 — шибер, 10- колосниковая решетка, 11 — трос

Теплофикационный водогрейный газовый котел ТВГ представляет собой прямоточный секционный теплогенератор с принудительной циркуляцией воды, оборудованный отдельным дымососом и вентилятором. Котлы ТВГ выпускаются теплопроизводителыюстыо 4,65 МВт (ТВГ-4) и 9,3 МВт (ТВГ-8). Особенностью котлов является развитая радиационная поверхность. Котлы ТВГ-4 и ТВГ-8 имеют три двухсветных экрана и четыре горелки. Двухсветные экраны делят топку на четыре отсека. Кроме того, каждый котел имеет два одно-светных экрана, расположенных у стенок, и потолочный экран, частично переходящий во фронтовой экран. Конвективная поверхность нагрева состоит из двух секций с верхними и нижними коллекторами, соединенными между собой восемью стояками, в каждый из которых вварены по четыре П-образных змеевика. Змеевики располагаются параллельно фронту котла в шахматном порядке. Для направления движения воды по змеевикам в стояках есть перегородки.

Таблица 3.6 Характеристика водогрейных котлов типа ТВГ

Площадь поверхности нагрева, м 2

Температура уходящих газов, °C

Температура воды, °C

Габаритпые размеры, мм

Для сжигания газа используются подовые горелки с прямой щелью, заканчивающейся вверху внезапным расширением. Горелки размещены между вертикальными топочными экранами.

Стальные прямоточные водогрейные котлы KB-ГМ унифицированной серии выпускаются различных типоразмеров тепловой мощностью от 2-116,2МВт (табл.3.7). Котлы предназначены для установки на ТЭЦ, в производственно-отопительных и отопительных котельных, работающих на газообразном и жидком топливе и оборудованы ротационными газомазутными горелками.

Котлы типа КВ-ГМ -4 и КВ-ГМ-6,5 рассчитаны на подогрев воды от 70 до 150 “С с качественным регулированием отпуска тепла. Котлы имеют единый профиль и различаются размерами (глубиной) топочной камеры и конвективной шахты.

Котлы КВ-ГМ-10-150 [14], КВ-ГМ-20-150 и КВ-ГМ-30-150 обеспечивают подогрев воды до 150°С с разностью температур воды на входе и выходе, равной 80 °C, работают с постоянным расходом воды на всех нагрузках. Котлы являются прямоточными, имеют единый профиль в разрезе и различаются только глубиной топки и конвективного газохода.

Техническая характеристика стальных водогрейных котлов типа КВ-ГМ

Тепловая мощность, МВт

Массовый расход воды, т/ч

Температура уходящих газов, °C

объемный (газ), м 3 /ч

массовый (мазут), кг/ч

Котлы КВ-ГМ-50-150 и КВ-ГМ-100-150 выполнены водотрубными, прямоточными с П-образной сомкнутой компоновкой поверхностей нагрева. Котлы предназначены для получения горячей воды с температурой 150°С в отдельно стоящих котельных для использования в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назначения и на ТЭЦ в качестве пиково-резервных источников тепла. Котлы используются для работы, как в основном режиме, так и в пиковом (для подогрева сетевой воды соответственно от 70 до 150 °C и от 110 до 150 °C). Котлы должны работать с постоянным расходом воды.

Топки котлов оборудованы газомазутными горелками с ротационными форсунками типа РГМГ-20 (две горелки на котле КВ-ГМ-50-150) и РГМГ-30 (три горелки на котле КВ-ГМ-100-150). Топка и задняя стена конвективного газохода полностью экранированы. Конвективная поверхность нагрева котлов состоит из трех пакетов, расположенных в вертикальном газоходе. Каждый пакет набирается из П-образных ширм.

Котлы полностью унифицированы между собой и отличаются только глубиной топочной камеры и конвективного газохода.

Водогрейные котлы типа ПТВМ предназначены для работы на газообразном (основное) и жидком (для кратковременной работы) топливе. Эти котлы имеют башенную компоновку, то есть конвективные поверхности нагрева располагаются непосредственно над то почной камерой, выполненной в виде прямоугольной шахты. Топочная камера котлов полностью экранирована. Топка котлов типа ПТВМ-180 помимо фронтового, заднего и двух боковых экранов имеет два ряда двухсветных экранов, которыми она разделяется на три сообщающиеся камеры.

Читайте также  Сдача котельной в эксплуатацию пошаговое руководство

Конвективные поверхности нагрева котлов типа ПТВМ различной теплопроизводительности однотипны и отличаются только длиной П-образных змеевиков и числом параллельных змеевиков, составляющих одну секцию.

В последнее время в энергетической промышленности России большое внимание уделяется разработке и выпуску новых жаро-трубно-дымогарных водогрейных котлов. Они находят широкое применение в районных, заводских и коммунально-бытовых отопительных котельных, приходя на смену стальным водотрубным и чугунным водогрейным котлам.

В настоящее время распространены жаротрубно-дымогарные котлы с трехходовым движением дымовых газов. Трехходовой по движению газов жаротрубно-дымогарный котел, например АВ-2 (рис. 1.28), состоит из горизонтального цилиндрического барабана с плоскими отбортованными днищами.

В таблице 3.8 приведены основные технические характеристики некоторых типов водогрейных котлов жаротрубно-дымогарного типа, выпускаемых отечественными производителями.

Основные технические характеристики и размеры водогрейных котлов ____________________ жаротрубно-дымогарного типа____________________

Водогрейные котлы

Для получения горячей воды используются специальные конструкции, которые за счет сжигания топлива способны вырабатывать теплоту — водогрейные котлы.

Водогрейный котел — это устройство для нагрева воды под давлением. Давление воды в каждой точке выше атмосферного давления, а также достигаемой температуры. Сегодня производство водогрейных котлов, а также производство поверхностей нагрева котлов получило широкое развитие в отопительных системах.

Водогрейные котлы обозначают индексом КВ.

В основеу классификации водогрейных котлов заложены:

  • • тип топки;
  • • теплопроизводителыюсть;
  • • температура воды на выходе из котла;
  • • сейсмостойкость (индекс С означает сейсмостойкое исполнение);
  • • аэростатика (индекс Н — котел работает под наддувом).

Типы топок имеют следующие обозначения:

  • • Р — топка для сжигания твердого топлива на решетке;
  • • Т — камерная топка с твердым шлакоудалением для сжигания пылевидного топлива;
  • • Ж — камерная топка с жидким шлакоудалением для сжигания пылевидного топлива;
  • • Ц — циклонная топка для сжигания твердого топлива;
  • • Ф — топка кипящего слоя для сжигания твердого топлива;
  • • М — топка для сжигания жидкого топлива (мазута);
  • • Г — топка для сжигания газообразного топлива;
  • • В — вихревая топка для сжигания твердого топлива;
  • • Д — топка для сжигания других видов топлива.

Типоразмер водогрейного котла устанавливается в соответствии с ГОСТ 21563-93 и содержит:

  • • тип котла (индекс рабочего тела);
  • • индекс типа топки;
  • • теплопроизводительность, МВт;
  • • температуру воды на выходе, °С;
  • • индекс С (для котлов в сейсмостойком исполнении);
  • • индекс Н (для котлов, работающих под наддувом).

Например: КВ-ГМ-209-150СН — водогрейный котел с газомазутной топкой теплопроизводительностью 209 МВт (180 Гкал/ч), температура воды на выходе — 150 °С, сейсмостойкое исполнение работает под наддувом.

Рабочие характеристики водогрейных котлов (ГОСТ 21563-93)

Нормы для котлов, работающих в основном режиме

Нормы для котлов, работающих в основном или пиковом режиме

Теплопроизводительность, МВт (Гкал/ч)

0,63 (0,54) 0,80 (0,69) 1,1; (1,0)

  • 2.5 (2,25) 3,15(2,70)
  • 3.6 (3,1) 4,65 (4) 7,56(6,5)

II, 63 (10) 23,26 (20) 35,0(30)

58,2(50) 116,3 (100) 209,0(180)

Температура воды на выходе из котла, °С, не более

Разность температур воды на выходе из котла и на входе в котел, при температуре воды на выходе из котла:

Окончание табл. 1.2

Нормы для котлов, работающих в основном режиме

Нормы для котлов, работающих в основном или пиковом режиме

Расчетное (избыточное) давление воды на входе в котел, МПа (кгс/см“),при температуре воды на выходе из котла, не менее:

Абсолютное давление воды на выходе из котла при температуре воды на выходе из котла и недогреве воды до кипения 30 °С, МПа (кгс/см 2 ), не менее:

Температура всасываемого воздуха, °С, не менее

Удельный выброс оксидов азота кг/ГДж (г/м^), при а = 1,4, не более: газ

Отопительные водогрейные котлы в основном применяются для нужд теплоснабжения котельных различной мощности, в частных домах и на ТЭЦ.

В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяют по ел едущим категориям:

  • — районные, располагающие мощными водогрейными и паровыми котлами для обеспечения крупных жилых массивов;
  • — групповые — с котлами средней тепловой мощности для теплоснабжения группы зданий, жилых кварталов и небольших

— местные, оборудованные водогрейными котлами с нагревом воды до температуры 115 °С для снабжения теплотой одного или нескольких зданий.

При производстве поверхностей нагрева котлов в конструкциях для генерации горячей воды могут использоваться следующие источники энергии: электричество, сгораемое топливо и тепло, которое производится другими установками. Водогрейные котлы отопления нагревают воду под давлением, без кипения.

По компоновке и оборудованию котельные могут быть закрытого (все основное оборудование размещено в здании) и полуоткрытого (нижнюю часть котлов, примерно до высоты 6 м, размещают в здании, верхняя их часть — на открытом воздухе) типов.

По типу использования определенного источника энергии водогрейные котлы делятся:

  • • Электрические водогрейные котлы. Это устройство, предназначенное для нагрева воды электрическим током. Стальной водогрейный котел при помощи электричества способен быстро нагреть воду и обеспечить эффективную работу всей системы. Применяются в небольших домах, дачных участках или как резервный источник тепла. Из-за того, что эти котлы потребляют большое количество электроэнергии, используются для отопления и водоснабжения частных домов они мало.
  • • Котлы водогрейные газовые. Оборудованы газовыми горелками, которые способствуют автоматической работе котла. Теплообмен в газовом водогрейном котле происходит при помощи нагрева теплоносителя, который установлен снаружи трубок.
  • • Водогрейные твердотопливные котлы. Используют твердое топливо, такое как уголь, дрова и т.п. Водогрейные котлы на твердом топливе комплектуются запорной арматурой, термометрами для измерения температуры, различными обратными клапанами, манометрами для измерения давления. Термостойкие энергетические плиты обеспечивают высокую изоляцию котла. Различают водогрейные котлы на дровах, водогрейные котлы на древесных отходах, водогрейный котел на угле и т.п.
  • • Водогрейные котлы на мазуте и дизельном топливе. Это жидкотопливные котлы с наддувной горелкой; мощность до 5 МВт. Оснащены системой управления, обеспечивающей регулирование и настройку оптимального режима отопления.

По типу конструкции водогрейные котлы можно классифицировать на две группы:

  • — газотрубные водогрейные котлы — поверхность для нагрева промышленных котлов состоит из трубок с малым диаметром. Внутри этих трубок движутся продукты сгорания топлива, в данном случае газа;
  • — водотрубные водогрейные котлы — поверхность нагрева для промышленных котлов представляется кипятильными трубками, по которым проходит теплоноситель. По средствам нагрева кипятильных труб происходит теплообмен в системе. Кипятильные трубки нагреваются при помощи сгорания топлива. Данный вид котлов разделяют на барабанные водогрейные котлы и прямоточные водогрейные котлы. По своей конструкции являются полной противоположностью газотрубным водогрейным котлам.

По способу циркуляции воды, водогрейные котлы классифицируются:

  • — с принудительной циркуляцией — вода циркулирует по системе при помощи специальных насосов;
  • — с естественной циркуляцией — циркуляции происходит за счет различной плотности воды (слабо нагретой или более нагретой);
  • — с комбинированной циркуляцией — используются контуры с принудительной и естественной циркуляцией воды;
  • — прямоточные водогрейные котлы — используется последовательная однократная циркуляция воды по системе.

Виды водогрейных котлов:

— водогрейные котлы большой мощности (от 1,6 МВт), средней мощности (от 65 до 1750 кВт) и малой (от 4 до 65 кВт). Водогрейный котел большой мощности оснащен вентиляторами для надува воздуха, а также большинство из них имеют уравновешенную тягу и дымососы.

Разновидности водогрейных котлов:

  • — водогрейный котел КВР предназначен для получения номинальной температуры 95 °С и горячей воды давлением до 0,6 МПа. Котлы данного типа используются в системе централизованного отопления и горячего водоснабжения домов жилого типа, а также общественных зданий. Предназначены для работы в закрытых и открытых системах теплоснабжения с принудительной циркуляцией воды;
  • — водогрейный котел КВГМ используется для получения горячей воды с температурой 150 °С, при этом давление составляет до 1,6 МПа. Водогрейный котел на газе предназначен для технических, промышленных и бытовых целей. Работает на жидком или газообразном топливе;
  • — котлы водогрейные промышленные являются котлами большой мощности. Как правило используются в промышленных целях. Мощность таких котлов составляет 1,6 МВт и выше;
  • — водогрейный котел-утилизатор предназначен для утилизации уходящих газов в газотрубных установках, а также для получения горячей воды, которая используется в системе промышленно-отопительного теплоснабжения, жилых и служебно-общественных, производственных комплексов.

В настоящее время производство водогрейных котлов широко распространенно. Изготовление водогрейных котлов, как и изготовление поверхностей нагрева котлов, получило широкое развитие в промышленной индустрии. Водогрейные котлы используются практически в каждом жилом доме, на каждом предприятии или промышленном центре. Купить водогрейный котел можно в любом специализированном центре, который занимается изготовлением котлов, поверхностей нагрева данного вида или представляет собой партнера производителя. Стоимость водогрейного котла зависит от его конструкции, технических характеристик и от качества изготовления.

Читайте также  Газовые мини котельные уличного размещения

По роду металла различают чугунные и стальные водогрейные котлы. Чугунные котлы имеют малую теплопроизводительность — не более 1,2-1,6 МВт. Они предназначены для теплоснабжения отдельных зданий.

Стальные котлы рассчитаны на более высокую теплопроизводительность. ЦКТИ ведет работы по созданию серии унифицированных стальных водогрейных котлов на разную теплопроизводительность (4 — 180 МВт).

В последние годы для централизованного теплоснабжения больших жилых массивов нашли широкое применение теплофикационные водогрейные стальные котлы большой теплопроизводительности (ПТВМ и ТВГМ).

На рис. 1.17 представлен отопительный водогрейный котел теп- лопроизводительностью 50 МВт с циклонной предтопкой для сжигания газа и мазута.

Котел состоит из трех циклонных камер 1, топки 8, стены которой закрыты экранными поверхностями, ширмовых поверхностей 2, фестона 4. После поворотной камеры 3 в опускной шахте установлены конвективные поверхности нагрева 5.

Котел выполнен как прямоточный. Обратная сетевая вода поступает сначала в экранные трубы всех трех циклонов, затем последовательно проходит через щирмовые поверхности, фронтовой экран, задний экран, конвективную часть котла, боковые экраны, из коллекторов которых происходит выход сетевой воды.

Рис. 1.17 Водогрейный газомазутный котел: 1 — циклоны; 2—ширмовые поверхности’нагрева; 3 — поворотная камера; 4 —задний экран и фестон; 5 — конвективная часть; 6—фронтовой экран; 7 — боковой экран; 8 — топочная камера

Применение высокофорсированной топки с циклонной камерой позволяет значительно уменьшить размеры котла: объем его в два раза меньше, чем в случае П-образного котла той же производительности с обычной топочной камерой для мазута.

Развитием проектирования, совершенствованием рабочих процессов, конструкции и режимов эксплуатации котлов в стране занимаются отечественные проектно-исследовательские организации:

  • — ОАО «Центральный котлотурбинный институт имени И.И. Ползунова» (ЦКТИ), Санкт-Петербург;
  • — ОАО «Всесоюзный теплотехнический институт им. Ф.Э. Дзержинского» (ВТИ), Москва и др.

Разработку перспективы и стратегии применения котлов в энергетике РФ выполняет ОАО «Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского» (ЭНИН), Москва.

Совершенствование технологии изготовления котлов обеспечивают крупнейшие котлостроительные заводы:

  • — ОАО «Машиностроительный завод «ЗиО-Подольск» (ЗиО) в г. Подольске Московской области — Флагман российской индустрии, крупнейший производитель высокосложного теплообменного оборудования для предприятий топливно-энергетического комплекса РФ: атомных и тепловых электростанций, нефтяной и газовой промышленности. С 1919 г. по настоящее время изготовил около 800 котлов к энергоблокам отечественных ТЭС и ТЭЦ мощностью от 50 до 800 МВт;
  • — ОАО «Таганрогский котлостроительный завод «Красный котельщик» — крупное российское предприятие в г. Таганроге, к продукции которого относятся энергетические котлы для мощных ТЭС и ТЭЦ, теплообменное оборудование, энергетическая арматура и др.;
  • — ООО «Барнаульский котельный завод», выпускает водогрейные котлы мощностью до 4,0 МВт, блочно-модульные котельные установки (МКУ);
  • — ОАО «Белгородский котельный завод» («Белэнергомаш»), производит котлы-утилизаторы, котельное оборудование;
  • — Бийский котельный завод (БиКЗ) в г. Бийске, Алтайский край, производит паровые и водогрейные котлы средней и малой мощности, котельно-вспомогательного оборудования для промышленной и коммунальной энергетики;
  • — ОАО «Дорогобужский котельный завод» («Дорогобужкотломаш» — серийно изготавливаемые модульные котельные для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных, промышленных зданий и сооружений и другие заводы.

Котлы для котельных: общие сведения

В таких сооружениях, как котельные, осуществляется нагрев теплоносителя для его последующего распределения через централизованную или местную систему отопления или пароснабжения. Котлы для котельных представляют собой комплекс устройств для получения пара или горячей воды за счет тепловой энергии от сжигания топлива, использования электроэнергии или осуществления технологического процесса. В зависимости от того, для какой цели используется тепловая энергия, котельные подразделяются на следующие типы:

энергетические – входят в комплекс электрической станции, снабжают паром вырабатывающие электроэнергию паросиловые установки;

отопительные – обслуживают жилые и общественные здания, бывают встроенные, но чаще всего это отдельно стоящие укрупненные котельные, предназначенные для обслуживания группы зданий, жилого квартала, микрорайона;

отопительно-производственные – обеспечивают тепловой энергией системы горячего водоснабжения, отопления и вентиляции зданий и технологические производственные процессы на промышленных предприятиях.

  • Газовые котлы для котельных TNX Цена от 2700000 руб.

Производительность 3 ÷ 20 МВт

Газовые котлы для котельных REX Цена от 96500 руб.

Производительность 70 ÷ 6000 кВт

Газовые котлы для котельных TNOX Цена по запросу

Производительность 2,5 ÷ 17 МВт

Паровые котлы для котельных SIXEN Цена по запросу

Производительность 350-5000 кг/час

Паровые котлы для котельных GX Цена по запросу

Производительность 1700 — 25000 кг/час

Виды котлов для котельных

Котлы для котельных подразделяются по типу носителя:

водогрейные котлы для котельной – предназначены для отопления и горячего водоснабжения жилых, административных, производственных и сельскохозяйственных зданий и сооружений;

паровые котлы для котельных – применяются в технологических процессах промышленных предприятий либо служат для выработки электроэнергии.

Самым распространенными из видов оборудования являются стальные водогрейные котлы для котельных, которые характеризуются простотой конструкции и обслуживания, небольшими габаритами и долговечностью.

Полез
ная
мощн
ость
Мощн
ость
топки
КПД
при
100%
Гидравл.
сопро
тивле
ние
Емко
сть
H2O
Прот
иво
давл
ение
Потребление топлива Общий
вес
Газ Дизель Мазут
Модель кВт кВт % мбар л мбар Нм3/ч кг/ч кг/ч кг
Котел для котельной TNX 3000 3000 3261 92,0 55 4496 13,5 333,8 274,9 289,1 6300
Котел для котельной TNX 3500 3500 3803 92,0 75 5746 16,0 389,4 320,7 337,2 6950
Котел для котельной TNX 4000 4100 4457 92,0 103 6441 12,0 456,3 375,8 395,2 8200
Котел для котельной TNX 5000 5000 5435 92,0 63 7335 14,0 556,4 458,2 481,9 8970
Котел для котельной TNX 6000 6000 6522 92,0 91 9088 12,0 667,7 549,9 578,2 11280
Котел для котельной TNX 7000 7000 7609 82,0 123 10066 14,0 779,0 641,6 674,6 12160
Котел для котельной ICI REX 20 200 216 92,59 91,36 172 1,9 22,86 16,78 16,96 346
Котел для котельной ICI REX 25 250 271 92,25 91,70 220 2,0 28,68 21,05 21,28 431
Котел для котельной ICI REX 30 300 325 92,31 91,90 300 2,0 34,39 25,25 25,53 475
Котел для котельной ICI REX 35 350 379 92,35 91,90 356 2,9 40,11 29,44 29,77 542
Котел для котельной ICI REX 40 400 433 92,38 91,80 360 4,1 45,82 33,64 34,01 584
Котел для котельной ICI REX 50 500 542 92,25 91,90 540 4,2 57,35 42,11 42,57 853
Котел для котельной TNOX EN 13000 13000 13859 93,8 168 23800 20,2 1746 1438 1512 28050
Котел для котельной TNOX EN 14000 14000 15005 93,3 75 33000 16,0 1650 1358 1428 37500
Котел для котельной TNOX EN 15000 15000 16112 93,1 86 33000 16,0 1650 1358 1428 37500
Котел для котельной TNOX EN 16000 16000 17112 93,5 98 35100 18,0 1752 1443 1517 40000
Котел для котельной TNOX EN 17000 17000 18201 93,4 111 35100 20,0 1863 1535 1614 40000

Также котлы для котельных разделяют по виду конструкции:

в газотрубных агрегатах нагрев теплоносителя происходит от трубок небольшого диаметра, служащих для прохождения продуктов сгорания топлива;

в водотрубном оборудовании дымовые газы находятся снаружи, а внутри трубок помещается вода.

По типу топлива котлы для котельных бывают:

на жидком топливе;

на твердом топливе – применяются при отсутствии централизованных газовых сетей.

Два первых вида котлов для котельной получили наибольшее распространение в связи с низкой стоимостью энергоносителя.

Основные требования к оборудованию и критерии выбора котлов для котельной

При выборе типа котла для котельной для промышленного предприятия прежде всего необходимо определиться с его назначением. Подобрать оптимально подходящую для нужд организации модель помогут следующие характеристики:

Мощность. Целесообразно отдать предпочтение агрегату, производительность которого на 10-20% превышает необходимую для удовлетворения потребностей предприятия величину.

Габариты. Размер оборудования учитывается как при замене старых агрегатов, так и при проектировании новой котельной.

Способ монтажа. Котел для котельной может устанавливаться вертикально или горизонтально.

От правильного выбора оборудования зависят эксплуатационные затраты, энергоэффективность и срок службы. При монтаже должны четко соблюдаться строгие меры безопасности. Установку и обслуживание котлов для котельных должны осуществлять компетентные специалисты.