Материал: 1210

имеет значение, равное примерно 0,9. Для двухсменных предприятий Кзс имеет значение 0,7 0,8, для односменных 0,45 0,55.

В месячных графиках неравномерность проявляется еще в большей степени, так как сказывается влияние выходных и праздничных дней, организационных факторов требований плана, плановых ремонтов и др.

Годовые графики потребления технологического пара у предприятий всех отраслей промышленности имеют большую сезонную неравномерность (см. рис. 2.3), обусловливаемую изменением температуры наружного воздуха в течение года, сменностью производства, плановыми ремонтами и т.п. Зависимость расхода пара от температуры наружного воздуха определяется открытой установкой оборудования, температурой поступавшего сырья, топлива, воды и др. Коэффициент заполнения годовых графиков технологического потребления для различных предприятий колеблется в значительных пределах и составляет величину Кзг = 0,57 0,76 [7].

Теплопотребление системами отопления и вентиляции в жилищ- но-коммунальном секторе (см. рис. 2.4) имеет явно выраженный сезонный характер, так как зависит только от изменений температуры наружного воздуха и силы ветра. Тепло на отопление и вентиляцию в жилищно-коммунальном секторе расходуется только в течение отопительного сезона (начало и конец отопительного сезона при среднесуточной температуре наружного воздуха +8 С).

Рис. 2.4. Годовой график нагрузки отопительной котельной

16

Расход тепла системами горячего водоснабжения неравномерен в течение недели, суток и особенно за каждый час, так как он зависит от бытовых условий населения жилищно-коммунального сектора. Теплопотребление систем горячего водоснабжения промпредприятий имеет лишь суточную неравномерность.

Суммарный годовой график тепловой нагрузки производственноотопительной котельной целесообразно строить путем суммирования отопительной нагрузки с расходом тепла на технологические нужды

(рис. 2.5).

Q,

МВт

Qотоп6+Qтехн.+Qгор.в.

Qтехн

Рис. 2.5. Годовой график нагрузки производственно-отопительной котельной

Из рис. 2.5 видно, что по окончании отопительного сезона тепло требуется лишь на горячее водоснабжение и технологические нужды. Их суммирование дает представление о летней нагрузке производст- венно-отопительной котельной и позволяет определить нужные для расчета коэффициент заполнения и число часов использования максимума потребления тепла.

После составления суточного и годового графиков нагрузки, подсчета коэффициентов их заполнения Кзс и Кзг , определения годового числа часов использования оборудования можно получить исходные величины для расчета тепловой схемы данной котельной. Расходы пара и горячей воды на технологические нужды определяются из графиков нагрузки для максимального зимнего и летнего режимов, так как все остальные расходы не выходят за пределы указанных.

Расходы тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяют исходя из характерных режимов работы тепловых сетей, системы которых могут быть закрытыми и открытыми. Для опре-

17

деления расходов тепла на отопление и вентиляцию используют указания из строительных норм и правил (СНиП) [9].

Первой задачей, которую приходится решать проектировщикам котельных установок, предназначаемых для теплоснабжения комплексов промышленных предприятий с их жилым фондом, является составление исходных данных по тепловым нагрузкам котельной установки. Этот участок в проектных работах является наиболее ответственным, так как от него зависят все последующие проектные решения принципиальная тепловая схема котельной, выбор вспомогательного оборудования и технико-экономические показатели котельной.

Практикой проектирования установлен следующий порядок обработки заявок потребителей на отпуск им тепла [7]:

а) распределение теплопотребителей на группы по видам теплоносителя (пар или вода) и по их параметрам;

б) суммирование паровых нагрузок и определение максимальных часовых расходов пара по каждой группе потребителей;

в) расчет годового расхода пара по каждой группе потребителей и возврата конденсата этого пара;

г) расчет расхода тепла системами отопления, вентиляции и горячего водоснабжения предприятий жилищно-коммунального сектора.

По полученным данным составляется сводная таблица тепловых нагрузок для четырех характерных режимов теплопотребления в течение года-трех зимних и одного летнего. Зимние режимы отличаются только температурой наружного воздуха и рассчитываются для следующих значений:

I режим максимально зимний, при температуре наружного воздуха, равной расчетной для отопления [8];

II режим средний, наиболее холодного месяца, при tнв, равной средней за самый холодный месяц;

III режим среднеотопительный, при tнв, равной средней за отопительный сезон;

IV режим летний, при отсутствии тепла на отопление и вентиляцию.

В трех зимних режимах для каждой группы потребителей указывается суммарная максимальная суточная для зимы нагрузка по пару с учетом потерь в наружных сетях.

18

В четвертом режиме аналогично указывается суммарная максимальная суточная нагрузка для лета. Годовые расходы пара и процентная доля возврата конденсата для каждой группы потребителей вносится в таблицу на основании просуммированных данных потребителей.

2.3. Общие сведения о тепловых схемах котельных

Тепловая схема устанавливает взаимосвязь основных агрегатов и аппаратов котельной, при помощи которых осуществляется выработка тепла, отпускаемого потребителям. Правильное построение тепловой схемы имеет большое значение для тепловой экономичности котельной, так как ею определяется организация производственного процесса котельной. От принятой тепловой схемы зависит размер необратимых потерь в различных теплообменниках, от смешения потоков, дросселирования и т.п.

Тепловая схема представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединяемого линиями трубопроводов для рабочего тела. Различают следующие виды тепловых схем: принципиальную, развернутую и монтажную.

Впринципиальной схеме графически отражают в возможно сжатой и ясной форме основные потоки тепла и рабочего тела, указывают условно лишь главное оборудование (котлоагрегаты, подогреватели, деаэраторы, насосы и др.) и трубопроводы, не размещая арматуры, всевозможных вспомогательных установок и второстепенных трубопроводов. Однотипные агрегаты изображаются только один раз независимо от их действительного числа в котельной. Так, если все котельные агрегаты однотипны, то изображается только один. Аналогично изображается только по одному деаэратору, подогревателю сетевой воды и т.д. Не показывают резервное оборудование и коммуникации.

Вотличие от принципиальной на развернутой схеме показывают полный состав всего теплового оборудования, включая резервные аг-

регаты в действительном их числе, а также все коммуникации трубопроводы, соединяющие оборудование со всеми запорными органами и другой арматурой (обратные и предохранительные клапаны, водоотводчики и др.). Развернутая схема служит основанием для разработки рабочих чертежей трубопроводов и используется эксплуатаци-

19

онным персоналом в процессе обслуживания оборудования, ликвидации аварий и т.п.

Монтажную или рабочую тепловую схему обычно выполняют в ортогональном, а иногда отдельные сложные узлы в аксонометрическом изображении с указанием отметок расположения трубопроводов, их наклона, арматуры, креплений, размеров и т.д.

2.4. Тепловые схемы с водогрейными котлами

При отпуске тепла в виде горячей воды наиболее простой оказывается схема отпуска от котельных с водогрейными котлами.

Область применения таких котельных в системе централизованного теплоснабжения определяется, прежде всего, номенклатурой водогрейных котлов, серийно выпускаемых нашей промышленностью. Следует подчеркнуть, что эта номенклатура в настоящее время очень ограничена, особенно в части котлов большой и средней теплопроизводительности. Водогрейные котлы малой производительности до 1 МВт выпускаются в больших количествах и для работы на различных видах топлива каменных и бурых углях, антраците, газе, мазуте и т.п. Эти котлы, как правило, изготавливаются чугунными секционными, что обеспечивает не только наименьшие затраты на производство и монтаж, но и в значительной мере предохраняет их от коррозии, что позволяет ограничиться минимальными требованиями к качеству питательной воды для таких котлов.

В связи с этим чугунные водогрейные котлы это основной тип котлов, применяемых в небольших системах теплоснабжения: домовых и групповых котельных, мелких промышленных котельных при отсутствии потребности в паре. В качестве оборудования источников централизованного теплоснабжения среднего и крупного масштабов чугунные водогрейные котлы непригодны, так как максимальная температура воды на выходе из них не превышает 115 °С. Водогрейные котлы с температурой воды на выходе выше 115 °С попадают под действие других правил Ростехнадзора. Для таких котлов применение чугуна как основного материала правилами запрещается, они должны изготовляться обязательно стальными.

Разработка стальных водогрейных котлов большой теплопроизводительности была начата еще в СССР в 1956 1958 гг. Первоначально такие котлы проектировались и использовались как типовые на ТЭЦ. К ним относились, например, котлы серии ПТВ (пиковый,

20