Повышение эффективности работы котельных в Украине

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КОТЕЛЬНЫХ В УКРАИНЕ

Мартынюк О.И. (студент гр. ГСХ-239)

Попов Ю.Г. (научный руководитель, ассистент кафедры физики ОГАСА)

План доклада:

Введение.

Основная часть

1. Краткое устройство котельной установки.
2. Газотрубные и водотрубные котлы.
3. Недостатки отечественных водотрубных котлов.
4. Пути модернизации отечественных водотрубных котлов.

Введение.

Все котельное хозяйство Украины можно разделить на три категории: котельные установки малой мощности, средней мощности и энергетические котельные агрегаты. Котлы малой мощности устанавливаются в основном в отопительных котельных для автономного обслуживания одного или нескольких небольших домов, а также школ, больниц и т.п. Котельные агрегаты средней мощности применяются как в коммунальном хозяйстве для отопления зданий и горячего водоснабжения микрорайона, так и в промышленности для производственных нужд. Энергетические котельные установки применяются на тепловых электростанциях (ТЭС) для производства электрической энергии. Кроме того, побочный продукт этого производства (пар и горячая вода) применяется для отопления и горячего водоснабжения. Основные мощности котельного хозяйства Украины вводились в 60–80-х годах ХХ века с использованием технических решений того времени. Большинство котельных установок давно морально и физически устарели. Основной недостаток старых котельных агрегатов связан с их неэкономичным потреблением дорогостоящих энергоносителей (газа, мазута, угля). Такое положение является недопустимым, поэтому необходимо осуществить модернизацию устаревшего котельного оборудования.

Основная часть.

1.Краткое устройство котельной установки.

Перед тем, как перейти к проблеме модернизации котельных агрегатов, целесообразно рассмотреть их основные конструктивные особенности.

Котельная установка представляет собой технологический комплекс, предназначенный для передачи теплоты, образованной в результате сгорания топлива, теплоносителю. Теплоносителем является вода. Теплопередача осуществляется двумя способами: излучением и конвекцией. Основной частью котельной установки является котел. Котел представляет собой теплообменное устройство, в топке которого происходит сжигание топлива. В топке котла теплопередача происходит, в основном, с помощью излучения. Дальше высокотемпературные продукты сгорания двигаются по газовым каналам (газоходам) и теплопередача осуществляется конвективным способом. Надо отметить, что передача теплоты воде, находящейся в металлических трубах, происходит через поверхность трубы с помощью теплопроводности.

По своему назначению котельные установки делятся на 2 типа: паровые и водогрейные. Паровые установки применяются, в основном, в промышленности: для производства электроэнергии и для производства пара, который используется в технологических процессах. Водогрейные установки применяются для получения горячей воды, которая используется в жилищно-коммунальном хозяйстве для отопления зданий и горячего водоснабжения.

Тема доклада касается водогрейных котельных установок, как наиболее востребованных в сфере ЖКХ, хотя многие положения можно распространить и на паровые котлы.

2.Газотрубные и водотрубные котлы.

Перед тем, как перейти к вопросам модернизации отечественных тепловых агрегатов целесообразно рассмотреть основные конструктивные особенности котлов. Существует два основных типа конструкций: газотрубный и водотрубный способ нагрева теплоносителя.

В газотрубных котлах высокотемпературные продукты сгорания двигаются внутри разделительной поверхности (внутри труб), а теплоноситель (вода) омывает их снаружи. В этих котлах горение топлива происходит в жаровой трубе, которая представляет собой цилиндр большого диаметра. В жаровой трубе теплопередача происходит, в основном, за счет излучения. Теплоноситель (вода) омывает жаровую трубу снаружи. Высокотемпературные продукты сгорания, образованные в жаровой трубе, дальше двигаются по дымогарным трубам, которые также омываются водой. Дымогарные трубы располагаются симметрично по отношению к оси котла (ось жаровой трубы). В дымогарных трубах происходит дополнительная передача теплоты с помощью конвекции. Применение дымогарных труб значительно увеличивает поверхность нагрева теплоносителя, повышая, таким образом, коэффициент полезного действия теплового агрегата.