Описание источника теплоснабжения. Водогрейная котельная предназначена для выработки горячей воды, используемых для технологических потребителей и нужд теплоснабжения.
Современная установка представляет собой комплекс основного и вспомогательного оборудования.
Выбор технологической схемы и размещения оборудования зависят от назначения установки, вида сжигаемого топлива, мощности и типа установленных парогенераторов и других факторов. Природный газ по газопроводу поступает на территорию предприятия и направляется в газорегуляторную установку (ГРУ), которая предназначена для снижения давления газа и поддержания его на постоянном уровне перед газовыми горелками независимо от расхода. Обычно в ГРУ располагают контрольно-измерительные приборы для определения давления газа, его температуры и расхода.
Из ГРУ газ по цеховому газопроводу поступает к горелкам парогенераторов. Основным оборудованием установки является парогенератор, который состоит из следующих элементов: топочной камеры с горелками, экранных и конвективных поверхностей нагрева, пароперегревателя, водяного экономайзера и воздухоподогревателя. Топочная камера предназначена для организации и завершения сжигания топлива, а также для передачи тепла расположенных в ней поверхностям нагрева.
Поверхности нагрева парогенератора в зависимости от способа передачи им тепла принято разделять на луче воспринимающие и конвективные. Лучше воспринимающие поверхности нагрева, расположенные непосредственно в топочной камере, называют экранными. Поверхности нагрева, в которых тепло от продуктов сгорания передается путем соприкосновения, называют конвективными. Пароперегреватель предназначен для превращения сухого насыщенного пара в перегретый.
Перегретый пар имеет большие температуру и энтальпию по сравнению с насыщенным при одинаковом с ним давлении. Водяной экономайзер предназначен для подогрева питательной воды, поступающей в парогенератор. Нагрев воды в экономайзере осуществляется продуктами сгорания, покидающими парогенератор. В воздухоподогревателе за счет тепла продуктов сгорания осуществляется подогрев воздуха, используемого в процессе сжигания топлива. Воздухоподогреватель и водяной экономайзер принято называть хвостовыми поверхностями нагрева.
Систему ограждений точной камеры и газоходов парогенератора от окружающей среды называют обмуровкой. Газоходами называют каналы, по которым перемещаются продукты сгорания. Под газовым трактом, или трактом продуктов сгорания, понимают все газоходы парогенератора. Начиная от топки и кончая дымовой трубой. Золоуловитель служит для очистки продуктов сгорания от мелкой летучей золы, выносимой за пределы топочной камеры и газоходов парогенератора при сжигании твердого топлива.
Дымосос осуществляет удаление продуктов сгорания из парогенератора и направляет их в дымовую трубу, через которую они выбрасываются в атмосферу. Воздушный тракт паро-генерирующей установки состоит из вентилятора, воздухоподогревателя и системы каналов. Вентилятор предназначен для подачи воздуха, необходимого для организации процесса горения, в топку. Система каналов, по которым вентилятор подает воздух, называется воздухопроводами. Паровой тракт парогенератора состоит из барабана с сепарационными устройствами, пароперегревателя с устройствами для регулирования температуры перегрева пара и паропровода для подачи пара к потребителям.
В барабане парогенератора собирается пар, образовавшийся в экранных и конвективных поверхностях нагрева. В сепарационных устройствах происходит отделение от пара капелек воды перед поступлением его в пароперегреватель. Для поддержания постоянного уровня воды в парогенераторах в него необходимо подавать воду в количестве, равном выработанному пару. Однако вода, поступающая из источника водоснабжения, перед подачей в парогенератор проходит очистку от механических примесей и химическую обработку.
Химически очищенная вода и возвратившийся от потребителей пара конденсат направляется для дегазации в деаэратор. Деаэратор служит для удаления из воды растворенных в ней кислорода и углекислого газа. Из деаэратора вода забирается питательным насосом и по трубопроводам, называемым питательными линиями, подается в водяные экономайзеры парогенераторов.
Нагревшись до определенной температуры, питательная вода из водяного экономайзера поступает в барабан парогенератора. При сжигании твердого топлива образуется шлак и зола. Шлак выпадает в топке, а зола улавливается из продуктов сгорания золоуловителем. Для удаления шлака и золы за пределы здания служит система механизмов, называемая шлакоудалением. Для обеспечения безопасной эксплуатация оборудования, регулирования количества пара и воды, а также отключения отдельных трубопроводов паро-генерирующая установка имеет предохранительную, регулирующую и отключающую арматуру.
Для получения горячей воды, расходуемой на нужды теплоснабжения, в котельной установлен пароводяной бойлер. Пар на бойлер подается от общего сборного коллектора котельной по специальному паропроводу. Сетевая вода подается в бойлер и систему теплоснабжения сетевым насосом. Подпитка тепловой сети осуществляется подпиточным насосом, забирающим воду из деаэратора, общего для системы теплоснабжения и питания парогенератора.
Конденсат пара из бойлера поступает в деаэратор. Тепловая схема котельных с водогрейными котлами имеет свои особенности. Однако основным преимуществом котельных с водогрейными котлами является их более низкая стоимость по сравнению с парогенераторами. Сложность тепловой схемы отопительных котельных с водогрейными котлами зависит от вида сжигаемого топлива и системы теплоснабжения (открытая, закрытая). При открытой системе теплоснабжения дополнительно устанавливаются баки-аккумуляторы деаэрированой воды, что усложняет тепловую схему отопительной котельной.