Лекция 4. Паровые котельные. Водогрейные котельные. Области их рационального использования. Методы выбора количества и типоразмеров водогрейных котлов, устанавливаемых в котельной

Создание стерлингового блока и его влияние на развитие экономики Великобритании.

План экономии английского банкира Мэя.

Экономический кризис 1929-1933 г. не миновал и Великобританию. Спад промышленного производства составил 15%, сократились посевные площади, объем внешней торговли упал в 2 раза, торговый баланс был дефицитным, безработица составляла от 30 до 35%. В Великобритании кризис начался позже чем в других странах, в конце 30-х годов. В марте 1931 г. для изучения экономического положения страны была создана королевская комиссия по национальной экономике под руководством финансиста Дж. Мэя. В июле 1931 г. был опубликован доклад королевской комиссии.

Формально доклад был посвящен – оценке ожидаемого бюджетного дефицита (120 млн. фунтов). Комиссия предлагала уменьшить государственные расходы на 96 млн. фунтов стерлингов и увеличить прямые и косвенные налоги на 24 млн. фунтов стерлингов. В сентябре 1931 г. более ста американских и французских банков предоставили Великобритании заем в размере 80 млн. фунтов стерлингов. 10 сентября 1931 г. был принят измененный более жесткий бюджет. В соответствии с планом экономии бюджетных средств были уменьшены оклады госслужащих и учителей, сокращены общественные работы. Возрасли вклады населения на социальное страхование, а выплаты сократились. Пособия по безработице были снижены на 10%, был введен закон о проверке нуждаемости(если безработный находился на иждевении своей семьи он лишался пособия). В целом регулирование госрасходов оказало стабилизирующий эффект, бюджет был хорошо сбалансирован, финансовая стабильность позволила вернуть доверие к правительству. Кроме того, правительством был отменен золотой паритет фунта стерлинга, в результате обесценился бумажный фунт- его стоимость к концу 1931 г. снизилась на 30%, что привело к росту цен на внутреннем рынке. Потеря доверия к фунту была вызвана предсказаниями комиссии Мэя о дефиците бюджета. В 1934 году политика экономии была смягчена, восстановлены сокращенные в 1931 г. пособия по безработице, половина урезанных зарплат (остальные – в 1935-36гг.), был снижен подоходный налог в 1935 г., был отменен закон о нуждаемости. В 1934 г. Великобритания окончательно вышла из кризиса и объем промышленного производства достиг уровня 1929 г.

Принципиальная тепловая схема паровой котельной представлена на рис.3.3.

Паровые котельные сооружаются при отпуске тепла с паром и в небольшом количестве - с горячей водой. Промышленные паровые котлы выпускаются на давление 9, 14, 20,

40 атмосфер. Котлы 9 атм имеют производительность 0,2…2,5 т/ч; котлы 14 атм – 2,5; 4;

6,5; 10; 16; 25; 35; 50; 100 т/ч. Котлы на давление 9, 14, 20 атм вырабатывают либо сухой насыщенный пар, либо слабо перегретый (температура перегретого пара не выше 250 ⁰С).

Маркировки котлов:

ДЕ – 25 – 14 ГМ;

ДЕ – 25 – 14/225 ГМ.

Для поддержания солевого баланса делается продувка котла. Максимально допустимая величина продувки для котлов до 14 атм включительно не более 10%, а для давления 20 и 40 атм – не более 5% паропроизводительности.

При величине продувки более 1 т/ч обязательно использование тепла продувочной воды. Для этого в схеме котельной предусмотрена установка расширителя с сепаратором непрерывной продувки. Вода после сепаратора должна быть охлаждена до температуры порядка 40…50 ⁰С. Для охлаждения предусмотрена установка теплообменников, в которых греется либо сырая вода, либо химочищенная вода перед деаэратором. Пар после сепаратора используется в деаэраторе.

Пар внешним потребителям отпускается либо непосредственно из котла, либо через РОУ или РУ.

Рис.3.4. Схема редукционных установок

Пар на собственные нужды котельной подается только через РУ. При отпуске тепла с горячей водой в котельной обязательно устанавливаются не менее двух пароводяных сетевых подогревателей и резервные не устанавливаются.

Для снижения температуры конденсата (из условия нормальной работы деаэратора) обязательна установка охладителей конденсата. Температура конденсата после них составляет 90…95 ⁰С.

При частичном или полном возврате конденсата от потребителей в котельной предусмотрена установка не менее двух конденсатных баков. Отстоявшийся в баке конденсат должен быть охлажден и пропущен через химводоочистку для очистки от масел, окислов железа и др. Так как требования к качеству питательной и подпиточной воде разные (по содержанию солей жесткости), то в котельной предусмотрена установка двух деаэраторов атмосферного типа (давление 1,2 атм, температура 104 ⁰С). Для уменьшения потерь пара через деаэратор подпиточной воды химочищенная вода должна быть нагрета перед ним до температуры 90…95 ⁰С. Допускается установка одного совмещенного деаэратора при работе на закрытые системы и мягкой исходной воде.

Если средневзвешенная температура входящих потоков Д-1 недопустимо низка, то после ОСВ ставится дополнительный пароводяной теплообменник.

Температура питательной воды для котлов с давлением до 20 атм включительно должна быть не ниже 100 ⁰С. Если котлы вырабатывают пар с давлением 40 атм, то температура питательной воды должна быть 145 ⁰С. В этом случае питательная вода после атмосферного деаэратора догревается до требуемой температуры в пароводяном теплообменнике.

Принципиальная тепловая схема пароводогрейной котельной представлена на рис.3.4.

При суммарном отпуске тепла с паром и горячей водой более 50 МВт (из них более 50% с горячей водой) целесообразно устанавливать паровые и водогрейные котлы. Окончательный выбор варианта котельной должен определяться технико-экономическим расчетом.

При составлении тепловой схемы пароводогрейной котельной должны учитываться особенности как паровых, так и водогрейных котельных, а именно: в котельной должно быть два деаэратора. Питательный деаэратор должен быть только атмосферного типа. Подпиточный деаэратор может быть как атмосферного, так и вакуумного типа. Обогрев в атмосферных деаэраторах производится только паром, а вакуумные деаэраторы могут работать с паровым, водяным обогревом или без обогрева. Химочищенная вода перед деаэратором нагревается тем же теплоносителем, что и деаэратор. Если деаэратор без обогрева – то по выбору проектировщика.

4.3 Методы выбора количества рабочих и резервных котлоагрегатов, их типоразмеров и состава вспомогательного оборудования в зависимости от величины и характера присоединенных тепловых нагрузок, используемого топлива и категорийности потребителей пара.

Наличие в котельной паровых и водогрейных котлов позволяет использовать водогрейные котлы для покрытия части коммунально-бытовой нагрузки. Так, в открытых системах при подогреве сырой, химочищенной воды и подпиточного деаэратора паром, нагрузка ГВС обеспечивается работой паровых котлов, а водогрейные котлы рассчитываются на отпуск отопительно-вентиляционной нагрузки. В закрытых системах возможно применение двухступенчатого подогрева сетевой воды: сначала в пароводяных теплообменниках, а затем в водогрейных котлах.

Фрагмент схемы:

Такое решение удорожает котельную, но возможности резервирования и надежности теплоснабжения увеличиваются. С целью уменьшения количества устанавливаемых котлов в пароводогрейной котельной созданы унифицированные пароводогрейные котлы, которые могут вырабатывать либо один вид теплоносителя (пар или горячую воду), либо два вида (и пар, и горячую воду).

На основе котла ПТВМ – 30 разработан котел КВП – 30/8 (30 Гкал/ч – производительность по воде, 8 т/ч – производительность по пару).

При работе в пароводогрейном режиме в котле формируются два самостоятельных контура: паровой и водогрейный. Распределение поверхностей нагрева между этими контурами может быть разным. При различных включениях поверхностей нагрева может меняться тепло- и паропроизводительность при неизменной суммарной мощности котла.

0 50 100 загрузка, %

Для разделения пароводяной смеси в паровой контур должен быть включен выносной циклон – сепаратор.

Недостатком пароводяных котлов является невозможность регулирования одновременно нагрузки и по пару, и по горячей воде. Как правило, регулируется работа котла по отпуску тепла с водой. При этом паропроизводительность котла определяется характеристикой. Возможно появление режимов с избытком или недостатком паропроизводительности. Для использования избытков пара на линии сетевой воды обязательна установка пароводяного теплообменника. В остальном схема с комбинированными котлами аналогична схеме водогрейной котельной с разнотипными котлами.