2.4.2 Районные
и промышленные котельные
При централизованном
теплоснабжении в качестве источника тепла могут выступать (помимо ТЭЦ и АТЭЦ)
районные котельные РК, обеспечивающие теплом данный район. Если котельная
отпускает тепло в тепловую сеть промышленного предприятия (и часто
устанавливается на территории этого предприятия), то они называются
промышленными котельными. По назначению и набору оборудования РК и промышленные
котельные одинаковы и поэтому объединяются под общим названием районные
котельные. Установленная тепловая мощность районных котельных может достигать
800 МВт.
В районных котельных, в
отличие от ТЭЦ, вырабатывается только один вид продукции – тепло, которое
отпускается в виде пара или горячей воды. Выработка тепла осуществляется в
котельных установках (паровых или водогрейных), среди которых основными
являются:
·
водогрейные
котлы типа ПТВМ, КВГМ;
·
паровые
котлы типа ДКВР, БКЗ;
·
комбинированные
котлы КТК.
Схемы централизованного теплоснабжения района в зависимости от типов котлов, используемых на районных котельных, различны.
Принципиальная схема теплоснабжения от районных водогрейных котельных представлена на рисунке 2.20.
Рециркуляция,
осуществляемая с помощью насоса 2,необходима для подогрева воды на входе в
котельную установку до температуры выше температуры точки росы для исключения
конденсации водяных паров продуктов сгорания топлива на низкотемпературных
поверхностях котла (для исключения коррозии), а также для поддержания
постоянным 
.
Перемычка 4 предназначена для понижения температуры сетевой воды в прямой магистрали ПМ. Качественное регулирование тепловой нагрузки с помощью регулирующего клапана 5 по показаниям датчика температуры наружного воздуха 6.
Восполнение потерь теплоносителя в тепловых сетях в результате утечек или
разбора воды тепловым потребителем осуществляется водой, подготовленной в
химводоочистке 8. Подпиточная вода подается с помощью насоса 9. Количество
подпиточной воды регулируется с помощью клапана 10 по показаниям перепада
давлений до и после сетевого насоса 7.
1 – водогрейный котел, 2 – насос рециркуляции, 3 и 10 – регулирующие
клапаны,
4 – перемычка из обратной магистрали в прямую, 5 – трехходовой
регулирующий клапан, 6 – датчик наружной температуры воздуха, 7 –
сетевой насос, 8 – химводоочистка, 9 – подпиточный насос, 11 – грязевик
Рисунок 2.20 – Принципиальная схема теплоснабжения
от РК
с водогрейными котлами
Подпиточная вода должна удовлетворять требованиям СНИП:
·
< 0,05÷0,1 мг/л;
· концентрация взвешенных частиц менее 5 мг/л;
· карбонатная жесткость не более 700-1500 мкг-экв/л.
При открытой системе горячего водоснабжения качество подпиточной воды должно соответствовать питьевой воде.
Для
обеспечения этих требований естественная вода подвергается обработке на
химводоочистке 8 на источнике тепла. На ХВО вода умягчается, очищается от
растворенных в воде 
и 
и нерастворимых
механических примесей
Умягчение воды связано с удалением солей, которые обладают свойством кристаллизации на поверхностях нагрева с образованием накипи. Умягчение осуществляется с помощью катионитовых фильтров (сульфоуголь, другие катионитовые материалы), подкисления серной или соляной кислотой, фосфатированием, магнитной обработки воды.
Удаление
растворенных в воде 
и 
устраняет коррозию
металла на источнике тепла, в тепловых сетях и местных системах теплоснабжения.
Удаление газов осуществляется с помощью:
· термической деаэрации в деаэраторах атмосферного или вакуумного типа (иногда глубокого вакуума);
· химической деаэрации (связывание газов химическими реактивами);
· сульфитирования.
Удаление нерастворимых примесей, в том числе образуемых в процессе переработки воды и окисления металла, позволяет устранить загрязнения элементов системы теплоснабжения.
В схеме централизованного теплоснабжения от паровой котельной (рисунок 2.21) обычно готовятся два теплоносителя (пар и вода) и используются два вида теплосетей – паровые и водяные.
Конденсат из обратной магистрали паровой теплосети ВСТ и сетевого подогревателя 2 подается в конденсатосборник 3, откуда питательным насосом 4 подается в паровой котел 1. Потери теплоносителя (конденсата) в ВСТ и в сетевом подогревателе водяной теплосети ВСТ восполняются подпиточной водой из химводоочистки 5.
1 – паровой
котел, 2 – сетевой подогреватель, 3 – конденсатосборник,
4 – питательный насос, 5 – химводоочистка, 6
– насос подпиточный,
7 – сетевой насос, 8 – грязевик, 9 –
регулирующий клапан
Рисунок 2.21 –
Принципиальная схема теплоснабжения от паровой котельной
В тепловую схему промышленных котельных кроме паровых котлов могут включаться и пиковые водогрейные котлы (обычно ПТВМ), устанавливаемые после сетевых подогревателей, для покрытия пиковых тепловых нагрузок. Кроме того в схему промышленных котельных могут включаться парогенераторы на отходящих газах (котлы-утилизаторы), устанавливаемые после технологических высокотемпературных установок.
Важным элементом узла подпитки тепловых сетей является деаэратор сетевой воды.
Термическая деаэрация происходит при подогреве подпиточной воды. Нагрев может осуществляться паром из котлов или горячей сетевой водой.
Удаление парогазовой смеси из газового объема деаэратора в вакуумных деаэраторах (в отличие от деаэраторов атмосферного типа или с повышенного давления, используемых на КЭС или ТЭЦ) осуществляется с помощью специальных отсасывающих устройств – эжекторов. Это обусловлено тем, что в газовом объеме давление парогазовой смеси ниже атмосферного давления.
Схема узла подпитки тепловой сети
с вакуумным деаэратором представлена на рисунке 2.22.
1 – деаэратор сырой воды, 2 – охладитель выпара, 3 –
эжектор выпара,
4 – охладитель выпара, 5 – насос эжектирующей воды,
6 – подогреватель химически очищенной воды, 7 – насос подпиточной воды, 8 -
конденсатоотводчик
Рисунок 2.22 – Схема подпитки
тепловых сетей с вакуумным деаэратором
Подпиточная вода (ППВ), предварительно подогретая в пароводяном подогревателе 6, подается в деаэратор 1, где нагревается греющим паром (ГрП) до температуры насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе. Образующаяся парогазовая смесь (выпар) отсасывается из деаэратора водяным эжектором 3 в циркуляционный контур, состоящий из охладителя выпара, где происходит отделение газовоздушной смеси (выхлоп), и насоса 5 эжектирующей воды (ЭВ). Физическое тепло выпара на выходе из деаэратора используется для подогрева подпиточной воды в охладителе выпара 2.
Деаэрированная вода (ДВ) насосом подпиточной воды 7 подается в котельную установку, а конденсат греющего пара (Кн) из подогревателя 6 возвращается в тепловую схему. Для исключения проскока пара на линии конденсата устанавливается конденсатоотводчик 8.
Для повышения к.п.д. в котельных установках, работающих на газообразном или жидком топливе, в ряде случаев устанавливаются контактные экономайзеры, позволяющие понизить температуру уходящих газов до 60°С. Нагреваемая в этих экономайзерах вода может использоваться для горячего водоснабжения или нагрева подпиточной воды для тепловых сетей. Кроме того, в тепловых схемах районных котельных для систем теплоснабжения с открытым водозабором необходимо устанавливать аккумуляторные баки горячей воды для выравнивания неравномерности потребления горячей воды в течение суток.