Виды котлов в котельных

Классификация котельных установок

Котельные установки в зависимости от характера потребителей разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные.

По виду вырабатываемого теплоносителя они делятся на паровые (для выработки пара) и водогрейные (для выработки горячей воды).

Энергетические котельные установки вырабатывают пар для паровых турбин на тепловых электростанциях. Такие котельные оборудуют, как правило, котлоагрегатами большой и средней мощности, которые вырабатывают пар повышенных параметров.

Производственно-отопительные котельные установки (обычно паровые) вырабатывают пар не только для производственных нужд, но и для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Отопительные котельные установки (в основном водогрейные, но они могут быть и паровыми) предназначены для обслуживания систем отопления производственных и жилых помещений.

В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяются на

Местные котельные обычно оборудуют водогрейными котлами с нагревом воды до температуры не более 115°С или паровыми котлами с рабочим давлением до 70 кПа. Такие котельные предназначены для снабжения теплом одного или нескольких зданий.

Групповые котельные установки обеспечивают теплом группы зданий, жилые кварталы или небольшие микрорайоны. Такие котельные оборудуют как паровыми, так и водогрейными котлами, как правило, большей теплопроизводительности, чем котлы для местных котельных. Эти котельные обычно размещают в специально сооруженных отдельных зданиях.

Районные отопительные котельные служат для теплоснабжения крупных жилых массивов: их оборудуют сравнительно мощными водогрейными или паровыми котлами.

По назначению котлы делятся:

Энергетические – вырабатывающие пар для паровых турбин; их отличает высокая производительность, повышенные параметры пара.

Промышленные – вырабатывающие пар как для паровых турбин, так и для технологических нужд предприятия.

Отопительные – производящие пар для отопления промышленных,жилых и общественных зданий. К ним относятся и водогрейные котлы.

Котлы-утилизаторы – предназначены для получения пара или горячей воды за счет использования тепла вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) при переработке отходов химических производств, бытового мусора и т.д.

Энерготехнологические – предназначены для получения пара за счет ВЭР и являющиеся неотъемлемой частью технологического процесса (например, содорегенерационные агрегаты).

В системе каждого отопления главным ее элементом является котел. Он выполняет основную функцию – нагревание. В зависимости от того, на какой основе работает вся система и котел в частности, существуют следующие типы котлов:

— Котлы на диатермическом масле.

Любая отопительная система работает, как ранее было замечено, от того или иного типа топлива или природного ресурса. В зависимости от этого котлы делятся на:

1. Твердотопливные. Для этого используются дрова, уголь и другие виды твердого топлива.

2. Жидкотопливные – масло, бензин, мазут и другие.

4. Смешанные или комбинированные. Предполагается использование различных видов и типов топлива.

По способу сжигания топлива:

1) Cлоевые (колосниковые) – для сжигания твердого кускового топлива.

2) Камерные – газообразное, жидкое и твердое пылеобразное топливо сжигается во взвешенном состоянии.

Слоевые топки подразделяются на топки с плотным и кипящим слоем, а камерные – на факельные прямоточные и циклонные (вихревые).

Камерные топки для пылевидного топлива подразделяют на топки с твердым и жидким шлакоудалением. Кроме того, по конструкции они могут быть однокамерными и многокамерными, а по аэродинамическому режиму – под разрежением и под наддувом.

В основном используется схема под разряжением, когда в газоходах котла дымососом создается давление меньше атмосферного, то есть разряжение. Но в некоторых случаях при сжигании газа и мазута или твердого топлива с жидким шлакоудалением может использоваться схема под наддувом.

По перемещению уходящих газов и воды котлы делятся на:

1) Газотрубные, где продукты сгорания проходят по трубам или паровой трубе, а вокруг труб и паровой трубы движется вода.

2) Водотрубные котлы, в которых вода (пароводяная смесь) проходит по трубам поверхности нагрева котла, а продукты сгорания омывают эти трубы и передают свое тепло воде.

По конструктивным особенностям котлы делятся на:

3) Вертикально-водотрубные с одним или несколькими барабанами

По движению водяного или пароводяного потока внутри котла:

1) Естественная циркуляция – осуществляется за счет движущего напора, создаваемого разностью весов столба воды в опускных трубах и столба пароводяной смеси в подъемных трубах.

2) Принудительное движение теплоносителя (осуществляется с помощью искусственных побудителей – насосов), которое в свою очередь осуществляется многократной принудительной циркуляцией и по прямоточной схеме.

В современных отопительных и отопительно-производственных котельных для производства пара используются в основном котлы с естественной циркуляцией, а для производства горячей воды – котлы с принудительным движением теплоносителя, работающие по прямоточному принципу.

Паровые котлы с естественной циркуляцией выполняются из вертикальных труб, расположенных между двумя коллекторами (барабанами). Одна часть труб, называемых “подъемными трубами”, обогревается факелом и продуктами сгорания топлива, а другая, обычно необогреваемая часть труб, находится вне котельного агрегата и носит название “опускные трубы. В обогреваемых подъемных трубах вода нагревается до кипения, частично испаряется и в виде пароводяной смеси поступает в барабан котла, где происходит ее разделение на пар и воду. По опускным не обогреваемым трубам из верхнего барабана поступает в нижний коллектор (барабан). Кратность циркуляции (отношение расхода воды, проходящего через циркуляционный контур, к расходу пара, производимого в нем) в таких котлах изменяется от 10 до 100.

В паровых котлах с многократной принудительной циркуляцией поверхности нагрева выполняются в виде змеевиков, образующих циркуляционные контуры. Кратность циркуляции в этих котлах изменяется от 5 до 10.

В прямоточных паровых котлах кратность циркуляции составляет единицу, т.е. питательная вода, нагреваясь, последовательно превращается в пароводяную смесь, насыщенный и перегретый пар. В водогрейных котлах вода при движении по контуру циркуляции нагревается за один оборот от начальной до конечной температуры.

Котлы и котельные установки

Главная » Статьи » Котлы и котельные установки

Промышленные котлы и котельные установки

Котлы и котельные установки служат для превращения химической энергии горения топлива в тепловую. Тепловая энергия сгорающего топлива передается теплоносителю (воде, пару, незамерзающим жидкостям), который по магистральным трубопроводам подается потребителю для различных целей. Это отопление помещений любого типа и объема, снабжение горячей водой для бытовых и производственных нужд, обеспечение паром технологических процессов в различных отраслях промышленности.

Виды котельных установок

В зависимости от назначения котельные установки подразделяются на:

  • отопительные водогрейные котлы и котельные установки — используются в целях отопления, горячего водоснабжения и вентиляции;
  • отопительно-производственные котельные установки — помимо отопления, горячего водоснабжения служат для технологического паро- и водоснабжения;
  • производственные паровые котлы и котельные установки — для технологического теплоснабжения.

Основное и вспомогательное котельное оборудование

Котлы и котельные установки представляют собой единый комплекс, обеспечивающий решение задач получения и передачи теплоносителя потребителю.

Котельное оборудование бывает основным и вспомогательным.

Основное котельное оборудование состоит из:

  • котла с топочной и конвективной частями,
  • каркаса с обмуровкой, теплоизоляцией и обшивкой,
  • лестниц и помостов для обслуживания,
  • арматуры и гарнитуры котла,
  • экономайзера,
  • пароперегревателя.

К вспомогательному котельному оборудованию относятся:

  • дутьевые вентиляторы и дымососы,
  • питательные, циркуляционные насосы,
  • водоподготовительные и пылеприготовительные системы,
  • системы топливоподачи и золошлакоудаления, (для котлов на твердом топливе),
  • мазутное хозяйство (для котлов на жидком топливе),
  • горелки и газорегуляторные станции (для газовых котельных),
  • газоходы и дымоходы,
  • дымовые трубы,
  • контрольно-измерительные приборы и котельная автоматика.
Читайте также  Высота дымохода в пристроенной котельной

Конструкция котла и назначение основного оборудования

Котел состоит из топочной и конвективной частей. В топочной части происходит сгорание топлива, в конвективной — передача получаемого тепла теплоносителю.

Каркас котла представляет собой несущую металлическую конструкцию с обмуровкой, теплоизоляцией из листов ПТЭ и обшивкой стальными листами.

Арматура котла служит для регулирования расходов транспортируемых веществ. Она подразделяется на запорную (вентили, задвижки, краны), регулирующую (вентили и клапаны), предохранительную (пружинные, грузовые и обратные клапаны), контрольную (для определения наличия и уровня вещества в трубопроводе) и специальную.

Гарнитура котла служит для контроля и обслуживания топки и газоходов котла: лазы, гляделки, затворы, заслонки, клапаны и обдувочные аппараты.

Водяной экономайзер обогревается продуктами сгорания котла и служит для подогрева или испарения поступающей в котел воды.

Пароперегреватель повышает температуру пара выше температуры насыщения

Назначение дополнительного оборудования

Котлы и котельные установки также комплектуются дополнительным оборудованием.

Тягодутьевые устройства (вентиляторы, воздуховоды, газоводы, дымососы и дымовая труба служат для ввода воздуха в топку котла и удаления газовых продуктов сгорания.

Для подачи воды в котел и затем в тепловую сеть служит питательное и подпиточное котельное оборудование: насосы, трубопроводы, баки. Для подогрева и химводоподготовки поступающей воды, а также для очистки ее от примесей служит водоподготовительное оборудование.

Система топливоподачи зависит от вида котельной. Котлы и котельное оборудование на твердом топливе включают механизированные устройства для подачи топлива: погрузчики, подъемники, транспортеры, дробилки, щепо- и металлоуловители. Для удаления продуктов сгорания в твердотопливных котельных используются механические, гидравлические, пневматические и комбинированные методы.

При сжигании газового и жидкого топлива применяют газовые горелки, мазутные форсунки и комбинированные газомазутные горелки.

Контрольно-измерительные приборы и автоматы обеспечивают бесперебойную и согласованную работу всех систем котла и котельной установки.

Котельное оборудование

Промышленное котельное оборудование

Котельные установки малой и средней мощности широко применяются для различных технологических процессов, теплоснабжения, систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, объектов промышленного и сельскохозяйственного строительства, предприятий общественного питания, технологических потребителей теплоты в банях, прачечных, на строительных площадках. В сельском хозяйстве пар, вырабатываемый котлами, используется на животноводческих фермах для запаривания кормов, а также для отопления теплиц и сушки зерна. В связи с освоением малообжитых и труднодоступных районов Севера и Востока значимость котельных установок различных мощностей возрастает.

В качестве топлива для котельных установок используются угли, торф, древесные отходы, газ и мазут. Газ и мазут — эффективные источники тепловой энергии. При их применении упрощаются конструкция и компоновка котельных установок, повышается экономичность, сокращаются затраты на эксплуатацию.

Котельное оборудование применяется для нагрева теплоносителя (чаще всего — воды), с помощью которого осуществляется передача тепла различным группам потребителей. Бытовое котельное оборудование используется для отопления сравнительно небольших помещений (квартир, магазинов, офисов), а промышленное — для крупных объектов (торговых центров, производственных цехов, жилых кварталов и т.п.).

Котельное оборудование — это разнообразные котлы, горелки, теплообменники, а также блок-модули и дымовые трубы.

Основа любой такой системы — котел, в котором осуществляется первичный теплообмен. Энергия сгорающего топлива передается теплоносителю (воде, пару, незамерзающей жидкости), которая в дальнейшем по магистральным трубам распространяется до конечных потребителей, где и осуществляется вторая фаза теплообмена: тепловая энергия носителя передается воздуху отапливаемых помещений, приводя температуру в них к показателям, благоприятным для человека.

Виды промышленных котлов

Все котлы, независимо от того, на каком топливе они работают, делятся на

  • одноконтурные — рассчитаны лишь на подогрев теплоносителя;
  • двухконтурные — способны также обслуживать систему горячего водоснабжения.

Котлы, являющиеся одним из самых важных видов котельного оборудования, разбиваются на группы в зависимости от используемого топлива:

  • твердотопливные водогрейные котлы — являются наиболее распространенным видом котельного оборудования;
  • водогрейные котлы на газе (газовые котлы) — дают сравнительно низкую себестоимость тепла, а экологическая чистота газовых котельных, позволяет размещать их даже в жилых кварталах. Вместе с тем газовое котельное оборудование имеет более высокую стоимость по сравнению с твердотопливным;
  • дизельные котлы — другой вид котельного оборудования, предназначенного для выработки тепла. Подобные системы в качестве топлива используют мазут, для них необходимо применять дизельные горелки. Экологическая чистота дизельных котельных гораздо ниже, чем у газовых, но себестоимость тепла тоже довольно низка. Чаще всего котельные с таким оборудованием размещаются на окраинах населенных пунктов;
  • электрические котлы — самый экологически чистый способ получения тепла осуществляется с применением именно этого котельного оборудования. Это котельное оборудование не зависит ни от каких магистралей подачи топлива, требуется лишь электричество, но и себестоимость вырабатываемого тепла выше, чем, допустим, у газовых котельных и угольных котельных.

Виды котельного оборудования

Котельная установка состоит из котельного агрегата и вспомогательного оборудования.

Основное котельное оборудование это —

  • котёл,
  • топочное устройство,
  • пароперегреватель,
  • водяной экономайзер,
  • воздухоподогреватель,
  • каркас с лестницами и помостами для обслуживания,
  • обмуровка, тепловая изоляция, обшивка,
  • арматура,
  • гарнитура и газоходы.

Вспомогательное котельное оборудование — это

  • дутьевые вентиляторы,
  • дымососы,
  • питательные, подпиточные и циркуляционные наносы,
  • водоподготовительные и пылеприготовительные установки,
  • системы топливопередачи, золоулавливания и шлакозолоудаления,
  • газоходы котельной и дымовые трубы.

При сжигании жидкого топлива к вспомогательному оборудованию относится мазутное хозяйство, при сжигании газообразного топлива — газорегуляторный пункт или газорегуляторная установка.

Основное оборудование для котельной

Паровой котел — устройство, состоящее из топки, испарительных поверхностей для испарения пара, потребляемого вне этого устройства, с давлением выше атмосферного за счёт теплоты, выделяющейся при сжигании топлива.

Водогрейный котел — теплообменное устройство, в котором за счёт источника энергии (топлива) нагревается вода, находящаяся под давлением выше атмосферного и используемая в качестве теплоносителя вне самого устройства.

Топочное устройство котла предназначено для сжигания топлива и превращения его химической энергии в теплоту. Обмуровка котла — это система огнеупорных и теплоизоляционных ограждений или конструкций котла, предназначенных для уменьшения тепловых потерь и обеспечения газовой плотности.

Каркас котла — несущая металлическая конструкция, воспринимающая вес котла с учётом временных и особых нагрузок и обеспечивающую требуемое взаимное расположение элементов котла.

Пароперегреватель — устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле. Он представляет собой систему змеевиков, соединенных на входе насыщенного пара с барабаном котла и на выходе — с камерой перегретого пара.

Водяной экономайзер — устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева или частичного испарения поступающей в котёл воды.

Воздухоподогреватель — устройство для подогрева воздуха продуктами сгорания топлива перед подачей его в топку котла.

Арматура котла — специальные устройства, предназначенные для регулирования расхода транспортируемого вещества, отключения и включения потоков газа, пара и воды. По направлению арматуру подразделяют на запорную, регулирующую, предохранительную, контрольную и специальную. Запорная арматура (вентили, задвижки и краны) предназначена для периодического включения или отключения отдельных участков трубопроводов. Регулирующая арматура (регулирующие вентили и клапаны) служит для изменения или поддержания в трубопроводах давления и расхода транспортируемого вещества. Предохранительную арматуру (грузовые, пружинные и обратные клапаны) применяют для автоматического открытия прохода, если давление превысит допустимое значение, а также для предотвращения обратного движения жидкости или газа. Контрольную арматуру (контрольные краны, указатели уровня, трехходовые краны для манометров) используют для проверки наличия вещества в трубопроводе и определения его уровня. Специальная арматура (конденсатоотводчики и влагомаслоотделители) служит для удаления конденсата, отделения масла и других продуктов от газа.

Читайте также  Приточная вентиляция для котельной в частном доме

Гарнитура промышленного котла — устройства для обслуживания газоходов и топки котла: лазы, гляделки, затворы шлаковых и золовых бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки, взрывные клапаны, а так же обдувочные аппараты. Лазы предназначены для осмотра и ремонта поверхностей нагрева, гляделки — для визуального осмотра топки и газоходов с наружной стороны котла, затворы шлаковых и золовых бункеров — для периодического удаления золы и шлака из бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки — для отключения газоходов, регулирования тяги и дутья. Взрывные клапаны выпускают дымовые газы при повышении давления в топке или газоходе котла, предохраняя их от разрушения. Обдувочные аппараты применяют для удаления с поверхностей нагрева золы и шлака (струей пара или сжатого воздуха).

Вспомогательное оборудование котельной установки

Питательные и подпиточное котельное оборудование — насосы, баки, трубопроводы предназначены для подачи воды в котел или тепловую сеть (систему отопления).

Тягодутьевые устройства — предназначены для подвода в топку котла воздуха, необходимого для сгорания топлива, и отвода из котла продуктов сгорания. Состоят они из дутьевых вентиляторов, воздуховодов, газоводов, дымососов и дымовой трубы, при помощи которых обеспечиваются подача необходимого количества воздуха в топку, движение продуктов сгорания по газоходам и удаление их в атмосферу.

Водоподготовительное оборудование промышленной котельной служит для подогрева и умягчения питательной воды и состоит из аппаратов и приспособлений, обеспечивающих очистку от механических примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей, а также для удаления из неё газов.

Топливоподготовительное оборудование котельной, работающей на пылевидном топливе, предназначено для измельчения топлива до пылевидного состояния; в его состав входят дробилки, сушилки, мельницы, питатели, вентиляторы, грейферы, транспортеры и пылегазопроводы.

Топливоподготовительное оборудование мазутной котельной — включает в себя мазутные насосы, фильтры грубой и тонкой очистки, подогреватели мазута.

Оборудование золошлакоудаления котельной предназначено для удаления золы и шлака и состоит из гидравлических систем и механических приспособлений: транспортеров, вагонеток, бункеров и др.

Золоулавливающее котельное оборудование, циклоны, золоуловители предназначены для очистки дымовых газов от золовых частиц.

Топливный склад предназначен для хранения топлива; его оборудуют механизмами для разгрузки и подачи топлива в котельную или в топливоподготовительное оборудование.

К устройствам теплового контроля и автоматического управления относятся контрольно-измерительные приборы и автоматы, обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу отдельных устройств котельной установки для выработки необходимого количества пара заданных параметром (температуры, давления).

Горелка — устройство для смешения воздуха (кислорода) с топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания её здесь с образованием устойчивого фронта горения (факела). Газовые горелки, горелки топочного мазута — мазутные форсунки, газообразного топлива и топочного мазута — комбинированные газомазутные горелки. При сжигании пылевидного топлива применяют пылеугольные горелки, газообразного топлива.

Лекция №6. Котельные установки. Назначение и классификация

Котельная установкапредставляет собой сложное техническое сооружение и состоит из котла и вспомогательного котельного оборудования, размещенного в помещении котельной или вне ее границ и предназначенного для производства пара с необходимыми параметрами или для подогрева горячей воды, или того и другого одновременно.

В состав котла входят: топка, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, обмуровка, каркас с лестницами и площадками, а также арматура и гарнитура.

К вспомогательному оборудованию относятся: тягодутьевые и питательные устройства, оборудование водоподготовки, топливоподачи, а также контрольно-измерительные приборы и системы автоматизации.

Котельные установки можно классифицировать по многим параметрам:

1. По типу расположения:

— Встроенные в здания другого назначения;

— Пристроенные к зданиям другого назначения;

— Рамные на поддонах.

2. По типу используемого топлива:

— Жидкотопливные (мазут, дизельное топливо, отработанное масло);

— Твердотопливные (дрова, кокс, бурый и каменный уголь, брикеты);

3. По типу устанавливаемых котлов:

— Диатермические. (Состоят из системы труб с радиаторами, а также котла, в котором и нагревается теплоноситель. Отличие же здесь в том, что выступает теплоносителем в диатермической системе, а таковым является синтетическое и минеральное масло. То есть вместо воды или пара по отопительным трубам и радиаторам прокачивается масло).

4. По назначению тепловой нагрузки:

— Отопительные (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение);

— Производственные (пар и/или горячая вода для технологических потребителей);

— Смешанные (обеспечение и отопительной и производственной функции).

5. По категории надежности отпуска тепла:

— Первой категории — котельные, являющиеся единственным источником тепла потребителей первой категории (не допускающих перерывов в подаче расчетного количества теплоты);

— Второй категории — котельные, предназначенные для потребителей, допускающих снижение отпуска тепла на период ремонта, но не более 54 часов;

— Третья категория — все остальные потребители.

Паровым котломназывается устройство, в котором для получения пара или нагревания воды с давлением выше атмосферного, используемых вне пределов устройства, применяется тепло, выделяемое при сжигании топлива, а также тепло отходящих газов.

Водогрейным котлом называется 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.

По маркировке паровые стационарные котлы в соответствии со схемой циркуляции в них теплоносителя имеют следующие буквенные обозначения:

Е — с естественной циркуляцией;

Еп — с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;

ПР — с многократной принудительной циркуляцией;

П — прямоточный;

Пп — прямоточный с промежуточным перегревом пара;

Кп— с комбинированной циркуляцией и промежуточным перегревом пара.

К обозначению котла цифрами добавляют:

— абсолютное давление, кгс/см2;

-индекс топки буквами (Г — газ, М — мазут), если топка под наддувом — буква н.

— температуру перегрева пара показывают цифрами в скобках.

Например: Е-10-14Г; Е-25-14ГМ; Еп-16-14ГМ (250).

КВ –обозначают водогрейные котлы теплопроизводительностью 4-180 Гкал/ч.

К обозначению добавляют:

— вид сжигаемого топлива — буквами;

— теплопроизводительность, Гкал/ч (МВт) — цифрами;

— температуру нагретой воды, °С — цифрами.

Например: КВ-Г-6,5-150; КВ-ГМ-10-150.

Современные котельные агрегаты, применяемые в энергетике, являются очень сложными установками, имеющими большие размеры (высота их достигает 35-50 метров). Управление работой таких котлоагрегатов автоматизировано. При этом автоматически поддерживаются в заданных пределах параметры пара, производительность, расход топлива и воздух, уровень воды в барабане котлоагрегата и т.д.

Вопросы для закрепления темы:

1. Что такое «котельная установка»?

2. Как классифицируются котельные установки по назначению тепловой нагрузки?

3. Что относится к вспомогательному оборудованию?

Виды котельных установок

Котельная представляет собой конструкцию, предназначенную для нагрева теплоносителя с целью получения горячей воды или пара. Нагретое рабочее тело транспортируется по трубам к зданию (теплопункту), где отдает тепло.

Холодный теплоноситель возвращается для повторного нагрева. Классификация котельных установок (КУ) проводится в зависимости от вида и потребностей потребителя.

  • 1 Типы котельных
    • 1.1 По виду топлива
    • 1.2 В зависимости от своего размещения
    • 1.3 По типу теплоносителя
    • 1.4 По степени механизации или автоматизации рабочих процессов
  • 2 Классификация котельных агрегатов
Читайте также  Электрическая котельная для многоквартирного дома

Типы котельных

Различают следующие виды КУ:

  1. Энергетические. Предназначены для производства пара на теплоэлектроцентралях. Потребителями являются паровые турбины электрических генераторов.
  2. Отопительно-производственные. Входят в состав производственно-технического комплекса. Обеспечивают горячей водой и паром системы отопления и кондиционирования. Участвуют в технологическом процессе производства продукции.
  3. Отопительные. Используются для обогрева жилых и общественных зданий. В зависимости от тепловой мощности могут обслуживать как 1 дом, так и жилой район. Может быть выполнена в виде отдельно стоящей постройки либо пристройки к сооружению.

Источником тепловой энергии в установках является паровой или водогрейный котел.

Его работу обеспечивают вспомогательные системы:

  • химической водоочистки;
  • подпитки;
  • автоматики и защиты.

Горячая вода в систему отопления подается сетевыми насосами.

По виду топлива

При сжигании топлива в котле выделяется большое количество тепла, которое используется для нагрева воды. В зависимости от его вида и способа подачи в топку обуславливается конструкция устройства.

В зависимости от сжигаемого сырья котлы делятся на:

  • твердотопливные;
  • жидком топливе;
  • газовые;
  • комбинированные.

В качестве твердого топлива в большинстве случаев используют уголь или горючие сланцы. На деревообрабатывающем производстве сжигают отходы древесины. Однако из-за большого количества вредных примесей (сера, тяжелые металлы и др.) такие котлы применяются редко.

В качестве жидкого топлива используют мазут. Продукт получается после отгонки дистиллятных фракций и содержит до 0,3% золы. В процессе сгорания выделяется продукты (ванадий), которые негативно влияют на термическую коррозионостойкость конструкционных материалов котла. Продукты сгорания ухудшают экологическую обстановку в местах расположения котельных. Такие КУ не рекомендуется размещать в жилых массивах.

Установки на газовом топливе являются наиболее распространенными. Большая теплота сгорания, простота доставки, экологичность и невысокая цена сырья, позволила применять такие КУ не только в коммунальных теплосетях, но и в системах индивидуального отопления.

Комбинированные котлы предполагают использование нескольких видов топлива, не изменяя способа подачи в камеру сгорания.

Это могут быть как газомазутные агрегаты, так и установки, сжигающие газ и угольную пыль. Один вид топлива используется как резервное, например, мазут.

Подача обоих компонентов в топку происходит через одну и ту же горелку. Это позволяет продолжать работу котельной при проведении работ на газовых трубопроводах без остановки агрегата.

В зависимости от своего размещения

По месту расположения котельные установки подразделяются на 4 типа:

  • интегрированные (встроенные);
  • надстроенные (крышные);
  • пристроенные;
  • отдельно стоящие.

Встроенные КУ размещаются в специальных местах (теплопунктах), находящихся в здании. Чаще всего они применяются для обогрева складских и бытовых помещений, а также строений производственного и технического назначения.

Для котлов малой мощности нет необходимости в постройке специальных сооружений. Потери тепла минимальные, т. к. устройства подключаются непосредственно к системе отопления.

Некоторые проекты многоэтажных жилых домов с индивидуальным отоплением предусматривают размещение котельного оборудования на крыше здания.

Такие устройства полностью автоматизированы и не требуют постоянного присутствия дежурного персонала. Надстроенные котельные имеют небольшую мощность и рассчитаны на выработку тепла, достаточного для обогрева всего дома в наиболее холодный период.

Пристроенные котельные имеют общую стену с отапливаемым зданием. Такое размещение обуславливается невозможностью монтажа оборудования в другом месте. Используются в частных домах при переходе с печного отопления на газовое и невозможности размещения котла внутри дома.

Отдельно стоящие КУ служат для обогрева и подачи горячей воды в группе зданий и сооружений. Могут располагаться как в непосредственной близости к отапливаемым объектам, так и на площадках, удаленных от них.

Такие установки оборудованы вспомогательными системами, обеспечивающими их работу, и обслуживаются дежурным персоналом.

По типу теплоносителя

Отопительные котлы по типу рабочего тела могут быть:

  • водогрейными;
  • паровыми;
  • воздухогрейными.

Устройства первого типа используются в системах индивидуального и коммунального теплоснабжения. Котлы большой мощности оборудованы системой принудительной циркуляции. Для увеличения КПД установки в теплогенераторе поддерживается давление до 0,7 кг/см², что позволяет повысить температуру теплоносителя до 115°С. Горячая среда может подаваться непосредственно в отопительные приборы или иметь теплопункты с промежуточным нагревом сетевой воды в бойлерах.

Паровые котлоагрегаты представляют собой одно- или двухбарабанную конструкцию с многократной циркуляцией рабочей среды. По подъемным трубам теплоноситель попадает в верхний барабан и по опускным поступает в нижний для дальнейшего нагрева. В котлоагрегатах с естественной циркуляцией рабочего тела кратность циклов составляет 5-30 раз.

Для увеличения экономичности предусмотрены экономайзеры и воздухоподогреватели. Перед тем как попасть в котел, питательная вода нагревается теплом отработанных газов, а воздух, подаваемый в топку, пройдя воздухоподогреватель, позволяет увеличить температуру сжигаемого топлива.

По виду движения теплообменивающихся сред котлы делятся на жаротрубные и водотрубные. В котельных установках применяются теплогенераторы второго типа. Энергетические парогенераторы производят пар для турбин на тепловых электростанциях.

В воздухогрейных установках в качестве теплоносителя применяется воздух. Такие котлы служат для воздушного отопления небольших промышленных помещений. Воздух под действием конвективных сил движется внутри нагреваемых труб и попадает в помещение. Для увеличения скорости движения среды используют вентиляторы. Такие агрегаты можно изготовить самостоятельно, используя неликвиды.

По степени механизации или автоматизации рабочих процессов

Обслуживание котлоагрегата связано с выполнением следующих действий:

  • подача топлива в топку;
  • перемешивание слоя горючих материалов;
  • удаление шлака.

Механизация основных операций положительно влияет на работу котла. Она повышает эффективность и экономичность его работы.

По степени механизации рабочих процессов установки подразделяются на:

  • немеханизированные;
  • полумеханические;
  • механические.

КУ оснащаются КИП (манометрами, термометрами и др.) и системами автоматики.

С их помощью выполняются следующие функции:

  • пуск и остановка котлоагрегата в автоматическом режиме;
  • аварийная остановка котла при срабатывании технологической защиты;
  • выбор и поддержание оптимального режима горения топлива;
  • подача световых и звуковых сигналов при срабатывании предупредительных и аварийных защит;
  • регулировка технологических параметров агрегата;
  • расчет КПД КУ;
  • контроль за работой вспомогательного оборудования;
  • блокировка механизмов, если нужны разные виды ремонтов, и др.

Автоматизация работы связана с внедрением новых технических средств и компьютерных технологий при управлении котлоагрегатом.

Классификация котельных агрегатов

  • по назначению;
  • по технологическим параметрам рабочей среды и агрегата;
  • по типу топки;
  • по виду перемещения теплообменных сред;
  • по типу сжигаемого горючего.

Водогрейные агрегаты с принудительным перемещением рабочей среды обеспечивают потребителей водой с температурой до 115°С.

Паровые агрегаты с естественной циркуляцией производят насыщенный или перегретый пар и по величине давления делятся на котлы:

  • низкого давления (до 0,88 МПа);
  • среднего (до 3,9 МПа);
  • высокого (до 13,8 МПа);
  • критического (до 16 МПа);
  • сверхкритического (до 24 МПа);
  • суперсверхкритического (до 30 МПа).

Широкое распространение получили КА с вихревыми и топками с кипящим слоем. Их преимущество перед котлами с камерными устройствами состоит в том, что в них можно сжигать топливо низкого качества и широкий спектр промышленных и бытовых отходов. Для них не надо подготавливать угольную пыль, они менее металлоемкие и имеют высокие экологические показатели.

Паровые котлы изготавливаются из специальной котельной стали. Водогрейные агрегаты малой мощности могут быть сделаны из чугуна.

Стальные КА используются в квартальных и районных котельных. Водогрейные устройства большой мощности могут устанавливаться на ТЭЦ вместо пиковых подогревателей сетевой воды.