Блочно-модульная котельная(БМК) предназначена для отопления и горячего водоснабжения жилых домов, больниц, спортивных залов, школ, производственного, административного, культурно-бытового назначения и т.д., имеющих закрытую систему отопления.

Конструкция котельной представляет собой цельнометаллический утепленный корпус с трудносгораемой теплоизоляцией в котором размещено все технологическое оборудование и трубопроводы (рис.3.5.1).

Рис.3.5.1 Разрез блочно модульно котельной

В состав котельного агрегата входят: паровой котел, топка, паронагреватель, водный экономайзер, воздухоподогреватель, обмуровка, каркас с лестницами и площадками, а также арматура и гарнитура.

К вспомогательному оборудованию относятся: тягодутьевые и питающие устройства, оборудование водоподготовки, топливоподачи, а также контрольно-измерительные приборы и системы автоматизации.

Преимущества БМК.

1. Максимальная приближенность БМК к объекту теплоснабжения, что резко сокращает затраты на теплоснабжение.

2. Отсутствие значительных капитальных затрат на строительство здания под котельную.

3. Простое и удобное решение вопроса при децентрализации теплоснабжения.

4. Высокий уровень автоматизации, безопасности, надежности.

5. Полная заводская готовность и комплектация.

6. Быстрый ввод в эксплуатацию.

7. Транспортирование автомобильным и железнодорожным транспортом.

8. Широкий диапазон тепловых мощностей и нагрузок ГВС.

9. Минимальные затраты при монтаже и пуске БМК.

10. Применение различных типов котлов.

Ниже приведено описание газовой блочной котельной БКГ-2,5.

Оборудование котельной бкг-2,5.

Блочная котельная БКГ-2,5 с двумя котлами КВГ-1,25-95 предназначена для централизованного теплоснабжения систем отопления и вентиляции промышленных, жилых и культурно-бытовых объектов.

Здание блочной котельной представляет из себя три блок – секции, изготовленные в заводских условиях и готовые для подключения к наружным сетям газа, водопровода, канализации и электрическим сетям (рис.3.5.2).

Рис. 3.5.2. Здание блочной котельной БКГ-2,5 ООО «Пермтрансгаз».

В котельной установлено технологическое оборудование с трубопроводной обвязкой, вентиляционными устройствами, электрооборудованием и средствами автоматики. Технологическое оборудование включает в себя:

Два котлоагрегата КВГ-1,25-95;

Насосы сетевые и подпиточные;

Дозатор антинакипина, грязевик,

Узлы учета энергоносителей;

Газовое распределительное устройство (ГРУ);

Газооборудование котлов;

Трубопроводные обвязки с запорной и регулирующей арматурой;

Вентиляцию и отопление.

2.1 Газоснабжение котельной.

Газоснабжение котельной предусматривается от газовых сетей среднего или высокого давления II категории (давление газа от 0,15 Мпа до 0,6 Мпа). Сопротивление газового тракта – 300 Па.

Схема подачи газа («обвязка») должна обеспечивает безопасную эксплуатацию котельного агрегата. Обвязка газопотребляющей установки (котла) включает подводящий газопровод, регулирующую и запорную арматуру, продувочную свечу, необходимые измерительные приборы, а также запальные устройства и систему автоматики безопасности и горения.

Внутреннее газооборудование котельной включает в себя:

Газовое распределительное устройство котельной (рис. 3.53);

Газовое оборудование каждого котла (рис. 3).

Рис. 3.5.3. Газовое распределительное устройство.

Снижение давления газа до 0,09 Мпа (0,9 кгс/см 2) решено комбинированным регулятором давления РД, предназначенным для автоматического поддержания среднего выходного давления газа на заданном уровне, а также для автоматического отключения подачи газа при аварийном повышении или понижении выходного давления газа сверх допустимых значений. Давление настройки регулятора – 0,09 Мпа (0,9 кгс/см 2) в пусковом режиме, давление срабатывания РД – 0,1 Мпа (1 кгс/см 2).

Ручное регулирование давления газа возможно при помощи газовых задвижек Г11 и Г12.

Учет расхода газа на котельную решен в ГРУ при помощи газового счетчика СГ 16-100 с пределами измерения 70700 м 3 /час. Узел учета - коммерческий.

Газовое оборудование каждого котла представлено на рис. 3.5.4. На котельной БКГ-2,5 применена схема с установкой двух последовательно расположенных отсечных клапанов с электромагнитным приводом на газопроводах к горелке (нормально закрытые) и одного клапана на трубопроводе безопасности (нормально открытый).

Если какой либо электромагнитный клапан пропускает газ, то он будет выпущен в атмосферу. Таким образом, трубопровод безопасности предохраняет и от возможности попадания газа в топку при продувке газового коллектора.

Рис. 3.5.4. Газовое оборудование котла.

Газ через электромагнитные запорные клапаны и регулирующую орган РО с давлением 80 кПа поступает в блочную горелку БИГ 2-14. Горелка БИГ работает в диапазоне предельного регулирования при разрежении в топке от 8,9 до 29,4 Па. Розжиг горелки осуществляется запальником. Запальником является двуствольная горелка БИГ 1-2 с установленным электродом, запальник может работать постоянно, контроль пламени осуществляется фотодатчиком. Продукты сгорания через разведенные экранные трубы в нижней части топки поступают в конвективную часть. Пройдя снизу вверх пакет конвективных трубок с навитыми ребрами дымовые газы отводятся в газоход, установленный в верхней части и утилизатор. В газоход встроена заслонка – регулятор тяги РТ.

Котел рассчитан для работы с индивидуальным дымососом (4АМ100S4):

Мощность электродвигателя, кВт - 3,0

Скорость, об/мин - 1500

Производительностью, м 3 /час - 4300

Практика показывает, что в случае нарушения правил пуска и эксплуатации газовых горелок, а также при неисправности отключающей арматуры в топке и газоходах возможны «хлопки» и взрывы газовоздушной смеси, приводящие к разрушению обмуровки котла. Для предохранения кладки котельные установки снабжены взрывными клапанами. Конструктивно взрывные клапаны представляют собой окна, закрытые легко разрываемыми листами асбеста или металлической фольги. Место установки этих клапанов – верхняя часть топки, газоходов и боровов.

Cтраница 1

Газоснабжение котельных, оборудуемых специальными газовыми котлами, осуществляется по тем же принципиальным схемам, которые приведены для котельных, переоборудуемых с твердого и жидкого топлива на газообразное.  

Газоснабжение котельных следует, как правило, производить из групповых резервуарных установок с искусственным испарением жидкой фазы. Установки с естественным испарением жидкости могут применяться как редкое исключение для котельных с малой тепловой нагрузкой. Размещение установок должно соответствовать указаниям, приведенным в пункте 4 главы И.  

Если газоснабжение котельной или цеха производится от городского газопровода, то на вводе устанавливается счетчик для учета расхода газа, который должен иметь на входе и выходе задвижки или краны и обводной газопровод для работы при выходе счетчика из строя. Задвижки или краны на обводном газопроводе при нормальной эксплуатации закрываются и пломбируются. При питании газом от городских газопроводов среднего или высокого давления счетчик располагается после ГРУ. В случаях, когда предприятие имеет общий пункт замера расхода газа, в цехах и котельных часто ставят дополнительные счетчики или другие устройства для учета расхода газа на данный цех, котельную или агрегат.  

Проект газоснабжения котельной на стадии рабочих чертежей должен быть согласован с техническим отделом Горгаза и зарегистрирован в местной инспекции Госгортехнадзора РСФСР. Согласование проекта действительно в течение 18 месяцев. Если работы по монтажу газооборудования в течение этого срока не были начаты, то проект подлежит повторному согласованию н регистрации. После ввода в эксплуатацию, за объектом устанавливается постоянный надзор со стороны местного органа Госгортехнадзора.  

Источником газоснабжения котельной для производства пусконаладочных работ могут служить передвижные автоцистерны сжиженного газа различной емкости. Подсоединение к штуцеру (с отключающим устройством) на вводе паровой фазы высокого давления в ГРУ (испарительное отделение) от штуцера паровой фазы автоцистерны осуществляется посредством резино-тканевых рукавов (по ГОСТ 8318 - 57) типа Б (бензостойкие) на рабочее давление 15 кГ / см2, предварительно испытанных на двойное рабочее давление.  

Система газоснабжения котельной должна быть выполнена в соответствии с Правилами безопасности в газовом хозяйстве Госгортехнадзора СССР и СНиП Госстроя СССР. Система газоснабжения промышленной котельной состоит из внутризаводских газопроводов, газорегуляторного пункта (ГРП) или газорегуляторной установки (ГРУ), внутрицехового газопровода и газопроводов в пределах парогенератора или водогрейного котла.  

Проект газоснабжения котельной на стадии рабочих чертежей должен быть согласован с техническим отделом Горгаза и зарегистрирован в местной инспекции Госгортехнадзора РСФСР. Согласование проекта действительно в течение 18 месяцев. Если в течение этого срока работы по монтажу газооборудования не были начаты, проект подлежит повторному согласованию и регистрации. После ввода в эксплуатацию за объектом устанавливает постоянный надзор местный орган Госгортехнадзора.  

При проектировании газоснабжения котельных должен быть решен вопрос, от каких сетей - низкого или среднего (высокого) давления - они будут питаться газом.  

Кроме того, для газоснабжения котельных монтируются необходимые трубопроводы, устанавливается запорная, регулирующая и предохранительная арматура и контрольно-измерительные приборы.  

В состав монтажных работ по газоснабжению котельных: установок входит: обработка документации и составление календарного графика работ; комплектация оборудования и материалов; подготовка объекта к монтажу; сборка и монтаж газового оборудования: испытание, наладка и сдача в эксплуатацию газовой системы котельной. Весь этот комплекс работ выполняется специализированными организациями, имеющими обученные кадры. В задачу представителя заказчика и контролирующих органов входит надзор за проведением и качеством работ, согласование и решение возникающих в ходе строительства вопросов.  

Терморегулятор 6 является, таким образом, задатчиком режима газоснабжения котельной в диапазоне между двумя предельными значениями давления газа. Его настройка производится по отопительному графику путем изменения сжатия предохранительного сильфона ПС, за счет чего меняется перемещение клапана, связанного с рабочим сильфояом PC. Внутренние полости сильфонов, термобаллоны и импульсные трубки (капилляры) заполнены керосином, удельный объем которого зависит от температуры.  

Выбор системы газопроводов котельной производится проектной организацией при разработке проекта газоснабжения котельной или всего предприятия. При выборе системы газопроводов учитываются следующие факторы: количество котлоагрегатов, мощность каждого агрегата, количество типоразмеров котлов, расчетная теплопроизводительность всей котельной, сезонность работы котельной, величина давления газа на вводе в котельную и перед горелками, количество и тип газовых горелок, наличие автоматики регулирования и безопасности, место расположения газорегуляторного пункта и пункта замера расхода газа, а также место расположения помещения котельной в комплексе других помещений предприятия.  

При производстве монтажных работ иногда допускаются значительные отступления от правил безопасности и имеющегося проекта газоснабжения котельной. Если отступления по какому-либо узлу обнаруживают после выполнения работ, то оборудование не может быть принято в эксплуатацию.  

На территории производственной зоны допускается размещение закрытого прирельсового склада баллонов, на территории вспомогательной зоны - службы эксплуатации газового хозяйства и испарительной установки, предназначенной для газоснабжения котельной.  

Газоснабжение промышленных предприятий и производственных котельных.

Современная комплексная газовая автоматика для котельных включает приборы автоматики регулирования, безопасности, контроля и сигнализации. Автоматика регулирования обеспечивает поддержание заданного режима работы агрегата. Автоматика безопасности обеспечивает прекращение подачи газа к горелкам при недопустимых нарушениях режима работы агрегата, могущих привести к аварии. Приборы контроля и сигнализации создают условия для дистанционного управления работой автоматизированного агрегата с диспетчерского пункта.

Для промышленных печей, сушил и других подобных тепловых агрегатов системы газовой автоматики не выпускаются, а комплектуются из отдельных приборов и устройств по индивидуальным проектам применительно к конкретным условиям. Объем автоматики в этом случае СНиП не регламентирует. Минимально необходимый объем автоматики газифицированных котлов определен СНиП и предусматривает, как отмечалось выше, обеспечение прекращения подачи газа к горелкам при недопустимом отклонении давления газа, погасании пламени основных горелок, отсутствии тяги и прекращении подачи воздуха к дутьевым горелкам.

Газоснабжение предприятий можно разделить на две целевые группы, одна из них – это резервное газоснабжение, а вторая - это использование пропан-бутана в качестве основного вида энергоносителя. Газовые сети более крупных предприятий с необходимостью использования в цехах газа среднего и высокого давлений подключают к распределительным газопроводам высокого давления. В этом случае можно применить схему, подобную приведенной на рис. XII.2. В центральном ГРП осуществляется замер расхода газа и редуцирование его до величины высокого давления, необходимого для цехов № 1 и 2, и до среднего давления, необходимого для остальных цехов.

Модульные водогрейные котельные марки МК-В (рис.9.2) предназначены для отопления и горячего водоснабжения коммунальных, производственно-административных, социальных и культурно-бытовых объектов. Могут использоваться в качестве центрального или автономного источников энергии.

Рис. 9.1. Модульная котельная

1. Котельная выполнятеся в виде одного или нескольких блоков, что обеспечивает ей высокую мобильность.

2. Котельная выпускается как полностью готовое к работе изделие.

3. Для установки котельной требутся минимальный пакет разрешительных документов.

4. Изготовление котельной, установка и ввод в эксплуатацию производятся в короткие сроки от 2 до 4 месяцев.

Рис. 9.2. Модульные водогрейные котельные марки МК-В:

1 - котел водогрейный, 2 - насосное оборудование, 3 - щит управления котельной, 4 - расширительный бак, 5 - блок ГВС, 6 - пластинчатый теплообменник, 7 - автоматизированые горелки, 8 - водоподготовительное оборудование, 9 - арматура и трубопроводы, 10 - газорегуляторный узел

Для модульных котельных характерна экономичность и низкая затратность на производство тепла. Полная автоматизация исключает потребность в оперативном персонале и обеспечивает возможность дистанционного контроля за работой котельной.

Базовая комплектация котельных:

2. Автоматизированные горелки в комплекте с автоматикой безопасности.

3. Насосное оборудование.

4. Система управления котельной.

5. Водоподготовительное оборудование.

6. Арматура и трубопроводы.

7. Контрольно-измерительные приборы.

8. Утепленный блок-контейнер.

Дополнительная комплектация котельной:

1. Коммерческий узел учета тепла.

2. Коммерческий узел учета газа.

3. Блок горячего водоснабжения.

4. Газорегуляторный узел.

5. Пластинчатый теплообменник.

Автоматика позволяет эксплуатировать котельную без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Блок управления, защиты и сигнализации подаст аварийный сигнал при нарушении рабочих параметров, пожаре, загазованности, проникновении посторонних лиц и выдаст управляющее воздействие на газовый клапан.

Промышленные предприятия снабжают газом, как правило, по системам распределительных газопроводов высокого или среднего давления. При малых расходах газа, не нарушающих режим газоснабжения бытовых потребителей, возможно подключение предприятий к газопроводам низкого давления. Система газоснабжения предприятия состоит из ввода на территорию, межцеховых газопроводов, ГРП и ГРУ и внутрицеховых газопроводов. Ввод обычно делают подземным и размещают на нем главное отключающее устройство. Межцеховые газопроводы в зависимости от планировки предприятия, насыщенности его территории подземными и надземными коммуникациями, степени осушенности газа и ряда других факторов могут быть подземными, надземными и смешанными. На предприятиях чаще отдают предпочтение надземной прокладке межцеховых газопроводов, так как они в этом случае не подвержены подземной коррозии, более доступны для осмотра и ремонта, менее опасны при утечках газа и экономичнее подземных.

Освещение помещений с газифицируемыми котлами, печами и другими агрегатами должно быть естественное в дневное и электрическое в ночное время. Устройство обоих видов освещения должно соответствовать требованиям СНиП и правил Госстроя РФ применительно к размещенному в помещениях производству. В частности, для котельных суммарная площадь остекленных проемов и световых фонарей, являющаяся одновременно и взрывной площадью, должна быть не менее 30% площади одной из наибольших наружных стен. В существующих зданиях, где это условие не обеспечивается, размеры оконных проемов и световых фонарей должны быть максимальными, исходя из конструкции здания. Для котельных кроме обычного рабочего должно быть аварийное освещение от самостоятельных источников питания, независимых от источников питания общей электроосветительной сети котельной. В крайнем случае для котельных с площадью до 250 м 2 в качестве аварийного освещения могут быть использованы переносные фонари.

Вентиляция газифицируемых производственных цехов и котельных должна соответствовать требованиям СНиП и правил Госстроя РФ размещенному в них производству.

Более жесткие требования предъявляются к помещениям отопительных котельных, размещенных в жилых или общественных зданиях. Такие котельные снабжаются газом с давлением до 3 кгс/см 2 . Помещение котельной должно быть изолировано от других помещений несгораемыми стенами и перекрытием и иметь высоту не менее 2,4 м, а также самостоятельный выход с открывающимися наружу дверями. Помимо естественного и электрического освещения в нормальном исполнении такие котельные оборудуются электролампами во взрывозащищенном исполнении с самостоятельной электропроводкой и вынесенными из помещения предохранителем и выключателем.

Вентиляция, естественная или принудительная, должна обеспечивать не менее чем трехкратный воздухообмен без учета воздуха, необходимого для горения газа. Приток воздуха, как правило, осуществляется за котлами, а вытяжка – из верхней зоны. При использовании принудительной вентиляции вытяжные вентиляторы и их электромоторы с пусковой аппаратурой должны быть во взрывозащищенном исполнении.

В печах, котлах и других агрегатах применяют изготовленные по действующим нормалям или по проекту газовые горелки, обеспечивающие устойчивость горения в пределах необходимого регулирования тепловой нагрузки агрегата. Для розжига горелок и наблюдения за их работой на фронтальном щите или дверцах топок агрегатов делают смотровые отверстия с крышками, если таких отверстий не имеется в самих горелках. Расстояние от выступающих частей горелок или арматуры агрегата до стен, колонн или каких-либо сооружений должно быть не менее 1 м.

Широкое применение газового топлива в промышленных печах повышает экономичность их работы, позволяет совершенствовать технологию тепловых процессов и осуществлять их автоматическое регулирование, упрощать обслуживание печей и улучшать санитарно-гигиенические условия в производственных помещениях.

Назначение печей требует организации передачи тепла от газового факела и продуктов горения нагреваемым изделиям и материалам различными способами. Передача тепла может осуществляться лучеиспусканием, конвекцией и теплопередачей. По способу применяемого теплообмена и достигаемой в рабочем пространстве температуры печи подразделяют на три группы:

1. Высокотемпературные (выше 1000 C), в которых преобладает передача тепла лучеиспусканием;

2. Среднетемпературные (650 ÷ 1000 C), в которых одновременно с передачей тепла лучеиспусканием приобретает значение теплопередача конвекцией;

3. Низкотемпературные (ниже 650 C), в которых преобладает передача тепла конвекцией.

В высокотемпературных печах газ сжигается непосредственно в рабочем пространстве печи, что обеспечивает передачу тепла нагреваемым изделиям или материалам в основном за счет лучеиспускания от факела горелки, раскаленных продуктов горения и от нагретых поверхностей кладки, стен и свода печи, являющихся вторичными излучателями. В среднетемпературных печах газ частично, а в низкотемпературных печах полностью сжигается в отдельной камере сгорания (топке). Направляемые в рабочую камеру продукты сгорания с необходимой температурой омывают нагреваемые изделия, передавая им тепло в основном за счет конвекции.

Газовое оборудование, прокладка газопроводов.

По стенам зданий газопроводы прокладывают на кронштейнах, а по перекрытиям - на опорах высотою не менее 0,5 м. Компенсация температурных деформаций надземных газопроводов обеспечивается отводами и поворотами их в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а при необходимости - линзовыми или П-образными компенсаторами.

Часть опор делают неподвижными (мертвыми), а остальные – скользящими. Отводы газопроводов диаметром до 100 мм делают гнутыми или штампованными, а при больших диаметрах - сварными.

Надземные газопроводы влажного газа прокладывают с уклоном не менее 0,003, а в нижних точках монтируют дренажные штуцеры; при необходимости такие газопроводы утепляют. На всех ответвлениях к цехам устанавливают отключающие устройства, а на вводах в цеха монтируют продувочные линии для вытеснения воздуха из газопровода при первичном пуске газа. Для защиты от коррозии надземные газопроводы окрашивают масляной краской за два раза.

Внутрицеховые газопроводы прокладывают открыто и крепят к стенам, колоннам, перекрытиям зданий и к каркасам газопотребляющих агрегатов с помощью кронштейнов, крюков или подвесок (на высоте не менее 2,2 м в местах прохода людей). При прокладке газопровода параллельно электрокабелю расстояние между ними выдерживается не менее 250, а при пересечениях – не менее 100 мм.

Отключающие устройства должны быть установлены на вводе газопровода в цех, на всех отводах от цехового коллектора к газопотребляющим агрегатам и перед горелками агрегатов. Для продувки внутрицеховых газопроводов на концевых их участках предусматриваются продувочные газопроводы диаметром не менее 19 мм с запорными устройствами, выводимые вне здания на высоту не менее 1 м выше карниза крыши. Продувочные газопроводы предусматриваются также на отводах к агрегатам после отключающего устройства на агрегат. Окрашивают внутрицеховые газопроводы в светло-коричневый цвет.

Газоснабжение промышленных и коммунальных предприятий обычно осуществляют по тупиковым сетям, различающимся числом, типом и месторасположением ГРП и ГРУ, а также методом прокладки газопроводов и давлениями в них. Для газоснабжения крупных предприятий иногда применяют кольцевые схемы с одним или для надежности с двумя самостоятельными вводами. На выбор конкретной схемы газоснабжения влияют расход и режим потребления газа цехами, характеристика газогорелочных устройств и тепловых агрегатов, территориальное расположение цехов, удобство обслуживания сети и технико-экономические показатели.

Газовые сети небольших промышленных предприятий, подключаемые к распределительным газопроводам среднего или высокого давлений, обычно оборудуют одним ГРП (рис. 9.3). В ГРП производятся учет расхода газа и снижение его давления до среднего, необходимого цехам № 1, 2 и котельной. Подача газа пониженного среднего давления, необходимого в соответствии с технологическими требованиями для горелок цеха № 4, обеспечивается ГРУ, размещенной в пристройке этого цеха. Снижение давления газа до низкого осуществляется во внутрицеховой ГРУ цеха № 3 и в шкафной ГРУ (ШП) столовой. Продувка отводов к цехам № 1, 2 и котельной осуществляется через продувочные трубопроводы 6, смонтированные на вводах, а в цехах № 3, 4 и столовой для этой цели используются продувочные трубопроводы ГРУ. Такая схема приемлема для предприятий с компактным территориальным расположением цехов, расходующих небольшие количества газа.

Рис.9.3: Схема газоснабжения предприятия с центральным ГРП среднего конечного давления :

1 - распределительный газопровод; 2 - отключающее устройство в колодце; 3 - конденсатосборник; 4 - центральный ГРП с узлом замера расхода газа; 5 - штуцер с краном для отбора проб; 6 - продувочный трубопровод;цеховые ГРУ: 7 - низкого конечного давления; 8 - среднего конечного давления; 9 - шкафная ГРУ

Столовая обеспечивается газом низкого давления через шкафную ГРУ. В цехах с большим расходом газа рекомендуется установить узлы учета расхода газа для контроля за экономичностью его использования. При большом количестве цехов и при значительной удаленности их от центрального ГРП целесообразно в некоторых цехах иметь местные ГРУ, обеспечивающие стабильность давления газа перед горелками тепловых агрегатов. В подобных схемах газоснабжения за счет подачи к удаленным цехам больших количеств газа по газопроводам высокого и среднего давлений значительно уменьшается металлоемкость газовой сети. Выбор наиболее рациональной схемы газоснабжения предприятия в каждом конкретном случае производится на основании технико-экономического сравнения конкурентоспособных вариантов сети.

Рис. 9.4. Схема внутрицехового газопровода с узлом замера расхода газа :

1 - отключающее устройство на вводе газопровода в цех; 2 - манометр; 3 - обводной газопровод счетчика; 4 - газовый счетчик; 5 - отключающие устройства на ответвлениях к агрегатам; 6 - трубопровод безопасности; 7 - горелка;

отключающие устройства: 8 - рабочее; 9 - контрольное; 10 - штуцер с краном для отбора проб; 11 - продувочный трубопровод; 12 - цеховой распределительный газопровод; 13 - газопотребляющий агрегат; 14 - переносный запальник

Схемы внутрицеховых газопроводов (рис. 9.4) весьма различны, так как зависят от планировки цеха, размещения газопотребляющих агрегатов, типа горелок и автоматических устройств на агрегатах, наличия подкрановых путей и т. п. Ввиду отсутствия особой необходимости кольцевания внутрицеховые газопроводы чаще всего прокладывают в виде отдельных тупиковых ответвлений. Общим требованием к схемам внутрицеховых газопроводов является установка отключающего устройства и показывающего манометра на вводе газопровода в цех, главных отключающих устройств - на ответвлениях газопровода к агрегатам, продувочного трубопровода - в конце цехового газопровода и отключающих устройств - на больших по протяженности ответвлениях газопроводов к группе агрегатов.

Газопотребляющие агрегаты должны быть оборудованы КИП для замера давления газа у горелок каждого агрегата, давления воздуха в воздуховоде у горелок, разрежения в топке или борове до шибера. Агрегаты, оборудованные горелками с подачей воздуха от дутьевых устройств, должны иметь блокирующие устройства, обеспечивающие автоматическое отключение газа при падении давления воздуха ниже установленного предела. На агрегатах, имеющих дымососы, предусматривается блокировка, отключающая подачу газа при остановке дымососа.

Котельные агрегаты должны быть оборудованы автоматикой, прекращающей подачу газа при недопустимом отклонении давления газа от заданного, погасании пламени любой из основных горелок, нарушении тяги, прекращении подачи воздуха в горелки с принудительной подачей воздуха.

Необходимость установки взрывных предохранительных клапанов и степень автоматизации системы газоснабжения печей, сушил и других агрегатов устанавливаются проектной организацией.

Помещения газифицированных цехов и котельных должны быть обеспечены средствами пожаротушения по нормам пожарного надзора.

При выборе типа горелок для теплового агрегата следует учитывать:

Его назначение, технологический и тепловой режим работы;

Конструкцию и размеры топочной камеры;

Размеры, количество и размещение обрабатываемых изделий или материалов;

Давление газа в газопроводе;

Давление в топочной камере;

Необходимость принудительной подачи воздуха и его подогрева;

Диапазон регулирования тепловой нагрузки агрегата и отдельных горелок;

Потребность в резервном топливе и др.

Инжекционные горелки среднего давления обычно используют в небольших камерных печах шириной до 0,8 при однорядном и 1,5 м при двустороннем размещении горелок. Нецелесообразно их применять в печах с противодавлением более 2 ÷ 3 мм вод.ст.

Горелки с принудительной подачей воздуха находят более широкое применение в агрегатах любого назначения, так как работают на низком и среднем давлении газа и позволяют в более широких пределах регулировать тепловой режим агрегата. Нецелесообразно применять их там, где могут быть использованы инжекционные горелки. Атмосферные горелки находят применение в низкотемпературных печах (до 650 C) и сушилах.

Независимо от типа применяемых горелок располагать их надо так, чтобы исключалось ударное воздействие факела на нагреваемые изделия и материалы, так как это приводит к их местным перегревам и ухудшению качества.

РАЗДЕЛ 10. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ. СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ .

Схема газоснабжения котельной с регуляторным пунктом среднего давления показана на рисунке 3.46.

На газопроводе, перед каждой горелкой ставят два запорных устройства (задвижки) – рабочее и контрольное (основное).

Регулировочная задвижка 15 находится непосредственно перед горелкой и служит для отпуска газа в горелку, регулировки его подачи и отключения. Основную, или контрольную, задвижку устанавливают по ходу газа раньше регулировочной и перед началом работы полностью открывают. В нерабочее время обе задвижки плотно закрыты.

Газопровод безопасности отводит в атмосферу газ, просочившийся через неплотности контрольной задвижки, и предотвращает поступление газа в топку через неплотности регулировочной задвижки, когда котельный агрегат находится в нерабочем состоянии.

На участке между контрольной и регулировочной задвижками подключается отвод с кранами для присоединения трубопровода продувочной свечи и гибкого шланга запальника. Продувочная свеча используется для продувки газопровода перед пуском горелок, а запальник – для поджигания газа в горелках.

Для контроля за давлением на вводе газопровода за регулятором давления и перед каждой горелкой установлены манометры.

Рисунок 3.46 – Схемы регуляторных пунктов или установок (а) и подачи газа от ГРП к котлоагрегатам (б):

1- продувочная свеча; 2 – сбросная линия от предохранительного клапана; 3 – предохранительный сбросной клапан; 4 – счетчик; 5 и 12 – манометры; 6 – термометр; 7 – регулятор давления; 8 – предохранительный клапан; 9 – импульсная линия; 10 – фильтр; 11 и 15 – задвижки; 13 – общая магистраль; 14 – регуляторы расхода; 16 краны к горелкам; 17 – запальники; 18 – диафрагма для измерения расхода газа.

В помещениях котельных, расположенных в отдельно стоящих зданиях, разрешается прокладка газопроводов низкого, среднего и высокого (до 6,0 кгс/см 2) давления, а в котельных встроенных в жилые здания, - только газопроводов низкого и среднего давления. Во всех случаях давление газа после ГРП и ГРУ не должно превышать требуемого для нормальной работы горелочных устройств.

На рисунке 3.47 приведены наиболее распространенные схемы газопроводов от ввода до ответвлений на котлы.

Рисунок 3.47 – Схема газоснабжения котельных

а – однорядное расположение котлов; б – двухрядное расположение.

1 – отключающее устройство на вводе; 2 – манометр; 3 – кран; 4 – ГРУ; 5 – узел измерения расхода газа; 6 – газовый коллектор; 7 – отключающее устройство котла; 8 – кран продувочного трубопровода котла; 9 – кран продувочного трубопровода котельной; 10 – продувочный трубопровод; 11 – штуцер с краном; 12 – отключающее устройство на группу котлов.

Контрольные вопросы:

1. Что представляет собой топливное хозяйство при сжигании твердого топлива

2. Что такое системы пылеприготовления

3. Что представляет собой оборудование систем пылеприготовления

4. Как производится подача топлива в котельную

5. Как происходит удаление посторонних примесей из твердого топлива

6. Что представляет собой топливное хозяйство при сжигании газа

7. Основные требования, предъявляемые к газу

8. Классификация газопроводов

9. Схемы газопроводов котельных

Раздел 4. Тепловые схемы и компоновка котельной

Требования к зданиям и помещениям котельных определяются СНиП П-35-76. В зависимости от климатических условий котельные принято подразделять на закрытые , полуоткрытые и открытые. В закрытых котельных все оборудование размещают в помещениях, в полуоткрытых - вспомогательное оборудование (дымососы, вентиляторы, деаэраторы и др.) устанавливают вне здания, а в открытых котельных защищены только котлоагрегаты и имеются закрытые служебно-бытовые помещения.

Встроенную в здание котельную следует располагать, по возможности, в центральной части подвала или цокольного этажа с окнами, обращенными внутрь квартала, и обособленным входом с улицы или из тамбура лестничной клетки. Необходимо, чтобы встроенная котельная имела несгораемое перекрытие, непроницаемое для газов и с хорошей звукоизоляцией.

Размеры помещений котельной определяют габаритами размещаемого в них оборудования с соблюдением определенных требований, обеспечивающих удобство монтажа, эксплуатации и ремонта оборудования. Как правило, все котлы располагают фронтом по прямой линии параллельно наружной стене, в которой имеются окна.

Проходы между котлами принимают не менее 0,7 м. Между фронтом котлов и противоположной стеной расстояние принимается в зависимости от вида топлива, способа подачи его в котельную, типа котлов и их размещения. Для котлов с механическими топками это расстояние должно быть 2 м. При сжигании газа и мазута расстояние от выступающих частей горелок до стены котельной должно быть не менее 1 м. Расстояние между котлами производительностью до 4 т/ч принимается равным 1 - 1,5 м, а производительностью более 4 т/ч - не менее 2 м. Высота помещения встроенной котельной принимается не менее 3,2 м и до выступающих частей покрытия - 2,6 м.

В котельной средней и большой мощности предусматривают отдельные помещения для вспомогательного оборудования (насосов, вентиляторов и др.). В отопительных котлах малой мощности и насосы, и вентиляторы обычно устанавливают непосредственно в котельных - перед фронтом котлов. При этом ширина свободного прохода вдоль фронта должна быть не менее 1,5 м.

Для обслуживания арматуры и контрольно-измерительных приборов в котельной устанавливают площадки и лестницы с металлическими ограждениями высотой 1 м. Ширина площадок и лестниц 600-800 мм.

Современные здания котельных проектируют, как правило, каркасными, одноэтажными с пролетами одного направления, одинаковой ширины и высоты. При необходимости размещения оборудования в несколько этажей применяются здания павильонного типа со встроенными этажерками.

При реконструкции котельных допускаются компоновочные решения с пролетами разных направлений. Для обеспечения возможности расширения котельной без прекращения работы одну из торцевых стен оставляют свободной.

При установке в котельной оборудования, дающего динамические нагрузки (дымососы, вентиляторы и т.п.), для него сооружают фундаменты, не связанные с полом и стенами здания. Наружные стены, цоколь и внутренние стены зданий с несущими колоннами выполняют из навесных панелей, изготовленных из легких бетонов. Покрытия зданий котельных - железобетонные плиты с утеплителем из пено- или газобетона, защищаемые гидроизоляцией. Полы выполняют прочными, тепло- и влагоустойчивыми, несгораемыми. Окна устраивают часто в виде ленты большой протяженности. В котельной устраивают не менее двух выходных дверей, открывающихся наружу.

Если котлы устанавливают внутри производственных помещений, то место установки должно быть отделено от остальной части помещения несгораемыми перегородками по всей длине котла, высотой не ниже 2 м, с устройством дверей.

В зданиях котельной не разрешается размещать бытовые и служебные помещения, которые не предназначены для персонала котельной, а также мастерские, не предназначенные для ремонта котельного оборудования.

Категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности и степень огнестойкости зданий (помещений) и сооружений котельных принимаются по СНиП 11-35-76 «Котельные установки», а также в соответствии с нормами противопожарной безопасности НПБ 105-03 (таблица 2.1).

Таблица 2.1

Здания (помещения) и сооружения	производств	огнестой
3. Помещения щитов управления, щитов станций управления
4. Помещения закрытых распределительных устройств с выключателями и аппаратурой, содержащей более 60 кг масла в единице оборудования
5. Помещения закрытых распределительных устройств с выключателями и аппаратурой, содержащей 60 кг масла и менее в единице оборудования
6. Помещения комплектных трансформаторных подстанций, трансформаторные камеры с маслонаполненными выключателями
7. Открытые подстанции	Не нормируются
8. Приемно-сливные устройства, закрытые склады и насосные станции жидкого топлива с температурой вспышки паров выше 28 до 61 °С включительно, а также насосные станции при применении жидкого топлива, нагретого в условиях производства до температуры вспышки и выше
9. Приемно-сливные устройства, закрытые склады и насосные станции жидкого топлива с температурой вспышки паров выше 61 °С
10. Помещения газораспределительных пунктов и складов горючих газов
11. Насосные станции конденсата и противопожарного водоснабжения
12. Насосные станции хозяйственно-фекальных вод и питьевого водоснабжения

Котельные, в которых расположены котлы, работающие на газе, не относятся к взрывоопасным помещениям.

К специфическим требованиям, обусловленным использованием газа, относятся следующие, приведенные ниже.

Помещения газифицированных котельных и цехов должны быть обеспечены средствами пожаротушения по нормам пожарного надзора. Эти помещения нельзя загромождать предметами и материалами, препятствующими свободному перемещению людей. Все проходы между стационарным оборудованием, а также выходы из помещений должны быть всегда свободными.

Газифицированная котельная должна быть оборудована средствами связи для вызова ответственного за газовое хозяйство в аварийной ситуации.

Газифицированные котельные, как правило, рекомендуется размещать в отдельно стоящих зданиях или пристройках I и II степеней огнестойкости, а по характеристике пожарной опасности технологического производства они должны соответствовать категории Г, к которой относятся производства, связанные с сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива.

Встроенные котельные должны отделяться от смежных помещений противопожарными стенами 2-го типа или противопожарными перегородками 1 -го типа и противопожарными перекрытиями 3-го типа. Пристроенные котельные должны отделяться от основного здания противопожарной стеной 2-го типа. При этом стена здания, к которой пристраивается котельная,

должна иметь предел огнестойкости не менее 0,75 ч, а перекрытие котельной должно выполняться из негорючих материалов.

Не допускается размещать встроенные котельные под помещениями общественного назначения (фойе и зрительными залами, торговыми помещениями магазинов, классами и аудиториями учебных заведений, залами столовых, ресторанов, раздевальными и мыльными бань, душевыми и т. п.) и под складами сгораемых материалов.

Не допускается размещение пристроенных котельных со стороны главного фасада здания. Расстояние от стены здания котельной до ближайшего окна должно быть не менее 4 м по горизонтали, а от покрытия котельной до ближайшего окна - не менее 8 м по вертикали. Такие котельные не допускается также размещать смежно, под и над помещениями с одновременным пребыванием в них более 50 человек. Не допускается проектирование пристроенных котельных, непосредственно примыкающих к жилым зданиям со стороны входных подъездов и участков стен с оконными проемами, где расстояние от внешней стены котельной до ближайшего окна жилого помещения по горизонтали менее 4 м, а расстояние от перекрытия котельной до ближайшего окна по вертикали менее 8 м.

Размещение котельных, встроенных в многоквартирные жилые здания, не допускается.

Не допускается размещать крышные котельные над производственными помещениями и складами категорий А и Б. Не допускается размещение крышных котельных непосредственно на перекрытиях жилых помещений (перекрытие жилого помещения не может служить основанием пола котельной), а также смежно с жилыми помещениями.

Несущие и ограждающие конструкции крышных котельных должны иметь предел огнестойкости 0,75 ч, предел распространения пламени по конструкции равным нулю, а кровельное покрытие основного здания под котельной и на расстоянии 2 м от ее стен должно выполняться из негорючих материалов или защищаться от возгорания бетонной стяжкой толщиной не менее 20 мм.

Не допускается совмещение крышных, встроенных и пристроенных котельных с зданиями детских дошкольных и школьных учреждений, лечебными и спальными корпусами больниц, поликлиник, санаториев и учреждений отдыха.

Возможность установки крышной котельной на зданиях любого назначения выше отметки 26,5 м должна согласовываться с территориальными органами Государственной противопожарной службы МЧС России.

Размещение котельных, пристроенных к складам сгораемых материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, не допускается, за исключением складов топлива для котельных.

Котельная, площадь которой превышает 200 м 2 , должна иметь не менее двух выходов наружу. Если площадь меньше или длина помещения по фронту котлов не более 12 м, то допускается один основной выход при наличии второго проектировать на наружную пожарную лестницу. Выходные двери должны открываться наружу и не иметь внутренних запоров. Двери из подсобных помещений должны открываться в котельную.

Выходы из встроенных и пристроенных котельных надлежит предусматривать непосредственно наружу. Марши лестниц для встроенных котельных допускается располагать в габаритах общих лестничных клеток, отделяя эти марши от остальной части лестничной клетки несгораемыми перегородками и перекрытиями с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч.

Для крышных котельных следует предусматривать: выход из котельной непосредственно на кровлю; выход на кровлю из основного здания по маршевой лестнице; при уклоне кровли более 10 % следует предусматривать ходовые мостики шириной 1 м, с перилами от выхода на кровлю до котельной и по периметру котельной. Конструкции мостиков и перил следует предусматривать из негорючих материалов.

Размещение котлов и вспомогательного оборудования в котельных (расстояние между котлами и строительными конструкциями, ширина проходов), а также устройство площадок и лестниц для обслуживания оборудования в зависимости от параметров теплоносителя предусматривают в соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, а также в соответствии с паспортами и инструкциями по эксплуатации котлов.

Для автономных (индивидуальных) котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, размеры проходов принимают в соответствии с паспортами и инструкциями по эксплуатации, монтажу и демонтажу оборудования.

Покрытие котельной может быть сплошным, если нагрузка от него не превышает 1200 Н/м 2 (120 кгс/м 2). Если вес покрытия больше, то над котлами должны быть устроены световые или вентиляционные фонари площадью не менее 10 % площади пола котельной. Если для создания необходимого освещения или вентиляции не требуется фонарей, то разрешается устраивать выше обмуровки котлов застекленные проемы общей площадью не менее 10 % площади пола котельной.

Оконные переплеты, расположенные выше 2,4 м от уровня рабочей площадки, должны иметь одинарное остекление.

В индивидуальных котельных, работающих на жидком и газообразном топливе, следует предусматривать легкосбрасывае-мые ограждающие конструкции из расчета 0,03 м 2 на 1 м 3 объема помещения, в которых находятся котлы.