Котельная предназначена для обеспечения паром или горячей водой объектов
предприятия. В зависимости от назначения различают следующие котельные
установки: отопительные - для обеспечения теплом систем отопления,
вентиляции и горячего водоснабжения, отопительно-производственные - для
обеспечения теплом систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения
и технологического водоснабжения, производственные - для
технологического водоснабжения.
Отопительная котельная установка
Воздух, необходимый для горения, подается в топку дутьевыми
вентиляторами. Дымовые газы удаляются из котла в атмосферу за счет
естественной тяги через трубу.
На перекрытии котельного здания установлен
деаэратор. Вода, нагретая в котле, подается потребителю, где отдает
часть тепла и с пониженной температурой снова возвращается в котел для
последующего подогрева. Схема котельной установки с водогрейными котлами
представлена на рисунке 2.88.
Продукцией отопительной котельной установки является горячая вода.
Паровая котельная установка
Жидкое и газообразное котельное топливо смешиваются в горелке с воздухом
из воздухоподогревателя и сгорают в топке.
Воздух, необходимый для горения топлива, забирается вентилятором из
верхней зоны помещения котельной, подается в воздухоподогреватель для
подогрева за счет дымовых газов. Тепло, выделившееся при сгорании
топлива, передается воде через поверхность нагрева котла излучением в
топке и конвекцией от нагретых газообразных продуктов сгорания в
газоходах котла.
Образовавшийся в экранных трубах котла насыщенный пар собирается в
барабане, откуда, пройдя сепарационные устройства, пар направляется
через коллектор в пароперегреватель, где перегревается до заданной
температуры, а затем идет к потребителю.
Конденсат отработанного пара, вернувшись от потребителя, направляется в
деаэратор, который служит для удаления воздуха из воды. Туда же
направляется химочищенная вода.
В состав деаэратора входят:
а) деаэрационная колонна,
б) деаэраторные баки,
в) охладитель выпара.
После деаэрации вся питательная вода подается
питательными насосами в водяной экономайзер, где за счет тепла уходящих
газов вода подогревается и поступает в барабан, откуда затем
направляется в систему экранных труб, где и происходит процесс
парообразования.
Уходящие из топки нагретые газы проходят последовательно между трубами
пароперегревателя, водяного экономайзера и внутри труб
воздухоперегревателя, отдавая тепло на перегрев пара. Подогрев
питательную воду и воздух, дымовые газы охлаждаются и дымососом
удаляются через трубу в атмосферу.
Схема паровой котельной установки представлена на рисунке 2.89.
Продукцией паровой котельной установки является пар
(обычно высокого или среднего давления). Для получения пара низкого
давления используются РОУ (редукционно-охладительные установки) -
рисунок 2.90.
Описание На многих технологических установках НПЗ и
НХЗ используют трубчатые печи, тепловая мощность которых колеблется от
единиц до сотен МВт. Для обеспечения их бесперебойной работы на заводах
сооружают системы снабжения топливом.
В качестве топлива на НПЗ и НХЗ применяют газ, получаемый в качестве
побочного продукта в основном производстве, и мазут, который на НПЗ
получают при переработке нефти, а на НХЗ подают со стороны. На некоторых
НПЗ и НХЗ в качестве топлива используют также природный и попутный газы,
поступающие из внешних источников по магистральным газопроводам и
отводам.
Снабжение жидким топливом. Для обеспечения потребителей жидким
топливом на НПЗ и НХЗ проектируют специальное топливное хозяйство,
включающее резервуары, насосы и коммуникации. Объем резервуаров должен
обеспечивать запас топлива, исходя из суточной работы всех заводских
печей. Целесообразно предусматривать в топливном хозяйстве не менее трех
стальных вертикальных резервуаров, один из которых служит для приема
избыточного топлива от потребителей, второй - для раздачи, а третий -
для отстоя между этими двумя операциями.
Во избежание выброса продукта из резервуаров температура хранения мазута
не должна превышать 80-90 °С. Поскольку для обеспечения требуемой
вязкости мазут марки 100 должен поступать к форсункам печей подогретым
до температуры 110-120 °С, на технологических установках следует
предусматривать подогреватели мазута.
Принципиальная схема снабжения НПЗ жидким топливом представлена на
рисунке 2.91.
Рисунок 2.91 - Принципиальная схема снабжения
НПЗ жидким топливом Р1,2 — Резервуары топочного мазута, Т1,2 —
Подогреватели мазута, Н1,2 — Насосы мазута, Ф1,4 - Фильтры, 1,2 -
установки потребителя мазута Потоки 1 - мазут со стороны для подпитки
топливного хозяйства, II - мазут из топливного хозяйства потребителям,
III- мазут от потребителей в топливное хозяйство, IV- пар, V -
конденсат, VI - мазут к горелкам
Снабжение газом. Углеводородные газы, полученные на
технологических установках, направляют на газораспределительные пункты (ГРП).
В проектах следует предусматривать подачу газов на ГРП по
самостоятельным коллекторам с однотипных установок, редуцирование и
смешение газов на ГРП с последующей выдачей газа потребителям под
различным давлением. На территории предприятий проектируют
прокладку нескольких коллекторов топливного газа:
для печей беспламенного горения (0,5 МПа), для прочих трубчатых печей
(0,3 МПа), для столовых и лабораторий (0,005 МПа).
При проектировании топливных систем необходимо уделять особое внимание
стабилизации давления в них. Опыт эксплуатации показал, что зачастую
давление в сетях топливного газа повышается, и предприятия вынуждены
сбрасывать избыток топливного газа на факел.
Для стабилизации давления в топливной сети могут быть предусмотрены
следующие варианты: 1) сброс избытка топливного газа на заводскую ТЭЦ
при условии сглаживания колебаний в подаче нефтезаводского газа
природным газом; 2) поддержание постоянного давления путем сбрасывания
избытка топливного газа через регулятор давления в топливо, поступающее
на две-три установки (на этих установках следует предусмотреть
смесительную емкость, в которую, кроме сбрасываемого газа, подают через
регулятор давления природный газ, прямогонный газ или испаренный
сжиженный газ); 3) система автоматического перехода печей с жидкого
топлива на газообразное и обратно. Схема газораспределительного пункта
представлена на рисунке 2.92.
Рисунок 2.92 - Схема газораспределительного
пункта Т-1 - испаритель жидких газов, К-1, К-2 - адсорберы для очистки
газов,
А-1 - расширитель водородсодержащего газа Потоки I - сухой газ
риформинга, II - газ гидроочистки, III - газ термического крекинга, IV -
возвратный газ с факельного хозяйства, V - водородсодержащий газ
риформинга, VI - газ на установку сероочистки, VII - газ с установки
сероочистки, VIII - жидкий газ, IX - неочищенный отопительный газ к
потребителям, X - газ для лаборатории, XI - газ для потребителей
административной зовы, ХИ - сброс на факел