Станислав Горобченко - Курс Трубопроводная арматура. Модуль-кейс Выбор регулирующей арматуры при переводе котельной с мазута на газ

1. О

писание котельной

Котельная предназначена для теплоснабжения группы домов и других комплексов общественных сооружений. Обычно котельная находится вблизи от отапливаемых домов, но в отдельно стоящем здании.

Рассматриваемая котельная состоит из 5 котлов серии ДКВр, включающих:

– Три паровых котла ДКВр 10/13 (два рабочих, один резервный);

– Два паровых котла ДКВр 6,5/13 (один рабочий, один резервный). Технологическая схема котельной приведена на рис.1.1.

Рис. 1.1 Технологическая схема котельной

PД – регулятор давления P1; Рt – регулятор температуры T2; РР – регулятор расхода сетевой воды (в обход котлов); К-1+К-3- котлы ДКВр 10/13; К-4+К-5 – котлы ДКВр 6,5/13; ЭК-1+ЭК-5 – экономайзеры; СН – сетевые насосы; ПН – аварийный подпиточный насос; 1, 2 – точки подключения трубопровода – перемычки, стрелками показаны: точки замера температуры; и узлы учета расхода сетевой воды и тепловой энергии.

Котельная обладает единым контуром с потребителем.

Принцип действия котельной

Подвод газа осуществляется по газовым трубам, напрямую в здание. Газ поступает на запальное устройство. После его поджога производится открытие газовой заслонки. Тем самым происходит воспламенение основной горелки. Во время процесса сжигания топлива в топочной части котла происходит выработка тепловой энергии, которая передается теплоносителю – воде, циркулирующей через теплообменник котла.

Теплоноситель циркулирует по единому контуру при помощи циркуляционных насосов, расположенных в трубопроводе обратной воды. После нагрева в секциях котлов, вода переходит в прямой трубопровод и отправляется к потребителю. Проходя по отопительным контурам потребителя, теплоноситель отдает тепло и остывает, после чего по обратной линии подается в котел для повторного нагрева.

Полная информация характеристик установленных котлов представлена в табл. 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1. Работа котлоагрегата ДКВр-10/13 ст. №1 (рег. № 11995), установленного в котельной на природном газе с теплотой сгорания 8100±50 ккал/м^>3

Таблица 1.2. Работа котлоагрегата ДКВр-6,5/13 ст. №1 (рег. № 11995), установленного в котельной на природном газе с теплотой сгорания 8100±50 ккал/м^>3

Также, достоверную информацию о рабочих характеристиках котлов ДКВр-6,5/13 и ДКВр-10/13 можно увидеть на графиках работы котлоагрегатов, рис.1.2- рис.1.5.

Рис.1.2 Соотношение газ-воздух котла ДКВр-6.5/13

Рис.1.3 Топливо-Производительность

Рис.1.4 Паропроизводительность и теплопроизодительность котла ДКВр-10/13

Рис.1.5 Соотношение газ-воздух горелок ГМГ-5М котла ДКВр-10/13

Низкий уровень автоматизации является недостатком данной котельной. Регулирующая арматура расположена в труднодоступных, сильнозагрязненных местах и обладает недостаточным качеством для долгосрочного использования.

В основе автоматизации котельной лежат щиты, установленные и разработанные конструкторским бюро «Агава». Каждый из котлов управляется шкафом КИП и А с установленным в нем:

– контролером АГАВА 6432.20;

– индикаторами АДИ-0.1 или многопредельными измерителями давления газа, воздуха, разрежения АДН, АДР;

– сенсорной панелью оператора диагональю 10 дюймов для индикации сигналов от аналоговых и дискретных датчиков на мнемосхеме котла и в табличном виде, ведущей архив аналоговых параметров котла;

– индикаторами положения исполнительных механизмов АДИ-01.7 и тумблеров дистанционного управления регуляторами котла;

– блоками питания, устройством защиты от импульсных перенапряжений для питания модулей контроллера и приборов автоматизации;

–клеммными соединителями для подключения внешних устройств

На рис.1.6 приведена схема устройства котла, на которой видны основные рабочие узлы котла, топочная камера, верхний и нижний барабан.

Рис. 1.6 Схема котла ДКВр-10/13

На рис.1.7 приведено фото сенсорной панели оператора для индикации сигналов датчиков и отслеживания текущих параметров системы.

Рис. 1.7 Сенсорная панель оператора «Агава»

На Рис. 1.8 представлено изображение рассматриваемой котельной.

Рис. 1.8 Котельная с котлами ДКВр

На Рис 1.9 представлены резервуары для мазута

Рис.1.9 Мазутные резервуары резервного питания

Газообразное топливо по топливопроводам котельной поступает на форсунки. По мере выхода из них, под давлением сгорает в виде факела в топочной камере.

Вода нагревается в котлах за счет сгораемого внутри топки топлива. Температура нагрева теплоносителя зависит от количества сжигаемого газа. Через трубопровод прямой воды теплоноситель уходит к потребителю. Вода снова возвращается к котлам благодаря циркуляционным насосам, которые располагаются в трубопроводе обратной воды. Для компенсации роста давления в контуре при тепловом расширении воды к трубопроводу присоединен расширительный бак. В случае непредвидимого перекрытия одного из потребителей, в следствии повышение давления воды в системе, бак способен предотвратить срабатывание автоматической защиты.

Для компенсации потери воды в контуре, на участке перед циркуляционными насосами, через нормально закрытый клапан, присоединен трубопровод подпитки, использующий холодную городскую воду. Подпитка поступает в контур самотеком, так как давление в обратном трубопроводе ниже, чем в сети городского водоснабжения. Вследствие этого, на постоянной основе подпиточный насос не используется. Он применяется лишь в случаях просадки давления городской воды.

Регулирование температуры воды на выходе из котла осуществляется воздействием на расход газа, подаваемого на горение, вручную, шиберной задвижкой.

Заданное давление воды в системе поддерживается воздействием на клапан подпитки.