Газовый котел с запасом мощности. Нужен ли он вообще?

Часто, приобретая газовый котёл в магазине, вы можете услышать от консультантов приобрести прибор с запасом мощности. Что примечательно, такой совет не ленятся давать все окружающие. Разумеется, из лучших побуждений. Основными аргументами при этом выступает то, что такой котёл сможет прослужить дольше и будет прекрасно обогревать дом в лютые холода. Однако, это не совсем так. Хотя котлы, для которых просто необходим запас мощности существуют. Что это за котлы, и на какие характеристики обратить внимание при их выборе – расскажем в статье.

Содержание

Почему покупка котлов с запасом мощности не всегда целесообразна?

Разберёмся с представленными выше аргументами в пользу покупки котла с запасом:

1. Чем холоднее будет на улице, тем теплее будет дома. Сложно назвать этот аргумент весомым, так как сейчас каждый за считанные минуты может рассчитать точную мощность котла, необходимую для обогрева дома. В интернете полно различных калькуляторов, которые могут помочь рассчитать теплопотери – только характеристики дома введи, да расчёты минусовой температуры (которые тоже можно свободно найти на просторах интернета). Потому острая необходимость в запасе мощности отпадает.
2. Если у котла есть запас мощности, то он не станет на неё выходить и будет работать в умеренном режиме. Что, соответственно, должно помогать прослужить котлу дольше. Однако, сейчас котлы оснащены различными программами, которые анализируют свои возможности. И если они «понимают», что могут работать на максимуме, они это будут делать. Так увеличивается их эффективность и КПД, и на этот процесс невозможно повлиять. Так что запас никак не поможет продлить срок эксплуатации прибора.

Для покупки газового котла достаточно знать лишь точную мощность, которая необходима для обогрева помещения. Запас мощности не так уж и необходим.

Однако есть котлы, для которых запас мощности и правда является важным условием нормального функционирования. Если не брать их с запасом, то у будущего владельца могут возникать проблемы разного характера. Зачастую это те модели, оснащённые простейшей автоматикой, обладающие несложным устройством и являющиеся энергонезависимыми. Такие приборы тоже нужно выбирать с умом и знать о некоторых хитростях, на которые идут производители обогревающего оборудования.

На какие характеристики обратить внимание при выборе котла?

Самое первое, на что стоит смотреть при выборе котла с запасом мощности – это тепловая мощность. Информация об этом показателе всегда указывается в технических паспортах котлов. И в идеале она должна содержать оба вида тепловой мощности: номинальной и полезной.

• Номинальная тепловая мощность – это та мощность, которую котёл мог бы достичь в теории при КПД = 100%. То есть та мощность, которую изначально завод закладывает в прибор. Однако, такого КПД не может достичь ни один котёл. Именно для этого и было введено понятие полезной мощности.
• Полезная тепловая мощность – это та мощность, которую котёл может выдать в реальных условиях эксплуатации. При том условии, что вы его правильно смонтировали и установили. Очевидно, что полезная тепловая ёмкость меньше номинальной.

И тут стоит отметить, что в странах СНГ и России производители в техническом паспорте напольных котлов указывают значение только номинальной тепловой мощности. То есть, той мощности, которую вы никогда не получите. Почему так происходит? Дело в том, что котлы производства этих стран оснащены простейшей автоматикой, они простенькие, стальные и нацелены на использование при перебоях со светом. Что не редкость в России или странах СНГ. Что же делать в таком случае? Стоит обратиться к другой характеристике работы котла – его КПД.

И если полезную тепловую ёмкость не всегда можно увидеть в паспорте котла, то КПД всегда указано. Исходя из него, можно примерно представить, какую мощность на самом деле выдаст прибор и сколько брать запас. Однако и тут без странностей не обошлось: порой в паспорте напольного газового котла можно встретить КПД, которое равно КПД котла настенного. Хотя настенные котлы всегда обладают более высокой эффективностью, так как они более экономичны.

Как это обычно выходит? Допустим, в паспорте котла стоит одна тепловая мощность – 10 кВт. Она номинальная, значит, берём 10 кВт за 100%. Смотрим дальше: указано, что КПД составляет 90%. При помощи несложной математики получим реальный выход мощности котла: 10 * 90 : 100 = 9 кВт. Значит, полезная тепловая мощность будет равна этому значению.

Да и даже если опираться при расчётах, допустим, на цифру 90% КПД, то не факт, что именно такой выход вы получите. Особенно если дело касается напольных котлов, для которых нужно создавать специальные условия, чтобы получить с них максимальный выход тепла. Так как такие котлы зачастую являются атмосферными с открытой камерой сгорания. Для них важно обеспечивать хороший дымоход, нужный объём воздуха в помещении для горения котла и т. д. Прибавьте к этому ряд других погрешностей (к примеру, тягу, которая может меняться из-за погодных условий), и по итогу выйдет, что реальный КПД вашего рабочего котла будет колебаться в пределах 80-90%. И до достижения КПД в 90% маловероятно. Лучше ориентироваться на цифру в 80%. То есть, в целом, запас мощности котла должен составлять около 20%. При соблюдении этого условия вполне возможно выйти именно на ту мощность, которая необходима в вашем доме.

Что у зарубежных котлов?

Обращайте внимание на марки европейских производителей при выборе котла, чтобы не высчитывать самостоятельно максимум мощности своего прибора. В их паспортах обычно указана очень полная и детализированная информация. И даже помимо номинальной и полезной тепловых мощностях размещается информация о работе котла при разной его загруженности.

То есть европейцы считают необходимым указать в паспорте все данные котла, а российские уже так поступают редко. Особенно, если дело касается напольных котлов. С настенными всё немного обстоит иначе.

К слову, у настенных котлов в паспорте от изготовителя любой страны указывается два вида тепловой мощности. Однако, и тут покупателя пытаются ввести в заблуждение. Причём, даже европейцы, но также активно этим промышляют китайцы.

Они очень сильно любят вставлять номинальное значение тепловой мощности котла в его название. Это выглядит примерно так: «Котёл газовый *название марки* 24 Т». Создается впечатление, что 24 кВт – это и есть максимальная мощность, которой может достичь котёл. Но это опять же не так, и в самом паспорте прибора может содержаться информация о полезной тепловой мощности, которая окажется равной где-то 21 кВт. То есть очень важно смотреть в первую очередь именно на полезность котла, а не на номинальное значение. Его чаще всего указывают в первую очередь. Иногда крупными буквами для привлечения внимания.

Заключение

Итак, какие можно сделать выводы из того, что мы сегодня разобрали? Главное усвоить следующее:

• Котёл с запасом нужно выбирать только в том случае, если производитель указывает в паспорте котла только номинальную тепловую ёмкость;
• Так зачастую поступают именно производители стран СНГ и России;
• У европейских марок зачастую указана вся необходимая информация, но они могут вводить в заблуждение при помощи названия приборов, как и китайские производители;
• Особенно важно брать те котлы с запасом, которые достаточно просты в своём устройстве и являются энергонезависимыми;
• Особенно если эти котлы как раз-таки были произведены в России или странах СНГ;
• Обращать внимание всегда нужно именно на полезную тепловую мощность котла, а не на номинальную;
• И вообще стоит как можно более детально изучать технический паспорт котла.

Надеемся, наши советы окажутся полезными для вас, и что вы теперь знаете, какие именно котлы необходимо покупать с запасом.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!

как корректно провести для создания эффективной системы

24 Марта 2022

Просмотров:  20493

Время чтения:  12 минут

Содержание

Что такое мощность котла и как ее узнать

Базовые параметры, влияющие на производительность и другие характеристики водогрейного прибора

Стандартные методики подбора производительности приборов

Какие последствия наступят, если некорректно определить требуемую производительность

Определение базовых показателей котла отопления, исходя из внутренних габаритов помещений дома

Подбор характеристик одноконтурного котла

Теоретическая методика подбора производительности котла отопления и вычисления теплопотерь здания

Как корректно и точно рассчитать производительность котла

Производительность и эксплуатационные параметры котла: 7 вопросов покупателей

Коротко о главном

Автономная система отопления частного дома требует наличия оборудования для приготовления теплоносителя с правильно подобранной производительностью.

Самый простой способ сделать это – произвести расчет мощности котла отопления по площади дома. Если агрегат выбран неверно, он не сможет обеспечить комфортный микроклимат в помещениях либо будет работать на пределе возможностей, что быстро выведет его из строя. 

Газовая котельная в частном жилом доме

Что такое мощность котла и как ее узнать

Тепловая мощность котла – основная характеристика, по которой оценивается эффективность теплоотдачи автономной системы отопления в любом помещении. Данный параметр можно определить одним из следующих способов:

• Самый простой метод – изучить паспорт изделия либо табличку с характеристиками на корпусе при покупке в торговой точке.
• При отсутствии бумажной версии, что актуально после длительной эксплуатации прибора, информацию можно найти в интернете.
• Исправное котельное оборудование расходует определённый объём энергоносителя – магистрального газа или электричества за единицу времени при максимальной мощности. Таким образом, по расходу топлива можно вычислить примерную мощность агрегата.

Образец паспорта котельного оборудования

При определении объёма сгорания топлива важно обращать внимание на год выпуска устройства, так как КПД старых приборов не превышал 85%, а современные достигли показателя до 95%. Таким образом, расчет мощности котла ведётся, исходя из удельного расхода объёма потребляемого энергоресурса.

Базовые параметры, влияющие на производительность и другие характеристики водогрейного прибора

Мощность котла зависит от нескольких важных критериев, каждый из которых ложится в основу главной формулы расчёта этого показателя:

• Климатический район, в котором находится объект строительства. Чем меньше климатические показатели наружного воздуха в период наиболее холодной пятидневки, тем мощнее должен быть котёл для обогрева помещений.
• Энергоэффективность сооружения. Здесь учитывается сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций наружных стен, количество и размер светопрозрачных элементов, компактность здания и другие важные факторы, влияющие на сохранность тепловой энергии.
• На мощности котла также отражаются такие показатели, как эффективность работы системы приточно-вытяжной вентиляции. Повышенная кратность воздухообмена влияет на теплопотери в помещении.

Приточно-вытяжная вентиляция в частном жилом доме

• Площадь и отапливаемый объём помещений – объёмно-планировочные характеристики напрямую зависят от мощности, которая требуется при выборе котельного оборудования.
• Общая площадь теплоотдачи радиаторов – производительность отопительных приборов зависит от их конструкции. Чем больше тепла они излучают, тем интенсивнее остывает жидкость в подающем контуре и холоднее приходит в котёл по обратке. Соответственно, для её нагрева требуется больше мощности агрегата.

Последний параметр, который закладывается в расчет мощности котла отопления – это КПД самого агрегата. Чем выше этот показатель, тем меньше коэффициент запаса по производительности.

Стандартные методики подбора производительности приборов

Чтобы понять, как рассчитать мощность котла, нужно знать, какая степень точности требуется при определении этого параметра. Существует 3 основных типа расчёта производительности водогрейного агрегата:

• Самый точный – по формулам из СНиП. Здесь учитывается номинальное количество теплоты, необходимое для обогрева помещений, а также общая сумма теплопотерь через ограждающие конструкции. Все полученные значения умножаются на коэффициент запаса, который варьируется от 20% до 30%, в зависимости от типа помещения, наличия системы вентиляции, а также количества контуров в агрегате.

Газовый счётчик для определения количества потребляемого топлива за единицу времени

• Относительно точный – расчет котла для отопления дома определяется, исходя из отапливаемой площади помещений при стандартной высоте потолков до 3 м. При наличии двухсветного пространства или нестандартных планировочных решении требуется применение специальных поправочных коэффициентов.
• Приблизительный – как упоминалось выше – по количеству потребляемого топлива, исходя из удельного объёма сгорания магистрального газа за единицу времени.

При отсутствии проекта эксперты рекомендует рассчитывать теплопроизводительность котла по отапливаемой площади жилого дома при условии, что в нём отсутствуют помещения с особым температурно-влажностным режимом.

Какие последствия наступят, если некорректно определить требуемую производительность

Идентифицированная мощность котла для дома должна быть оптимальной. Этот показатель не может быть слишком большим или недостаточным. При выполнении неверных расчётов возможно наступление неприятных последствий:

• При недостаточной производительности теплоотдача жидкой среды, проходящей через радиаторы, не позволит обогреть помещения до комфортной температуры.

Промерзание дома из-за недостаточной производительности котлоагрегата

• Агрегат начинает функционировать на пределе технических возможностей, что неизбежно вызывает выход из строя теплообменников, циркуляционных установок и других важных элементов прибора.
• При превышении необходимых параметров происходит повышенный расход топлива, что приводит к большим счетам за энергоноситель.
• Котёл, который работает менее, чем на 40% расчётной мощности, также может дать сбои, что потребует частой корректировки настроек.

Перед тем, как рассчитать мощность котла для отопления, потребуется удостовериться в корректности назначения граничных условий, определении теплопотерь и других сопутствующих показателей, которые повлияют на производительность системы. Мощность газового котла для дома не может быть меньше требуемых параметров и превышать их более, чем на 30%. Только в таком интервале достигается максимальная эффективность системы.

Подобранное, исходя их количества квадратных метров, котельное оборудование

Определение базовых показателей котла отопления, исходя из внутренних габаритов помещений дома

Чтобы быстро определить мощность котла, воспользовавшись объёмно-планировочными характеристиками отапливаемого помещения, необходимо применить на практике следующую формулу:

P = S / Pприв / 10, где

• P – искомая величина производительности котлоагрегата для обогреваемого помещения.
• Pприв – относительный показатель, означающий производительность агрегата на каждый 10 м2 площади того же объекта.
• S – искусственно обогреваемая площадь всех жилых и общественных обособленных пространств в здании.

При определении параметра Pприв учитывается регион строительства объекта, и данный показатель варьируется от 1 до 2. Для Московского региона он составляет от 1,3 до 1,5.

Многие инженеры, осуществляющие работы по монтажу отопительных установок в частных домах, нередко советуют прибегать к ещё более примитивной зависимости, чтобы рассчитать мощность котла отопления. Рассматриваемый показатель назначается из расчёта 1 кВт на каждые 10 м2 площади объекта недвижимости.

Газовый котел PROTHERM 9кВт

Подбор характеристик одноконтурного котла

Расчет мощности котла отопления по площади производится с использованием следующей точной формулы:

P = 1000 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7 * k8 * k9 * k10

• P – мощность водогрейного агрегата.
• 1000 Вт/м2 – условный коэффициент перевода.
• S – площадь всех искусственно обогреваемых помещений в жилом сооружении.
• k1 – корректирующий безразмерный численный параметр, который учитывает количество наружных вертикальных конструктивных элементов в каждом помещении.
• k2 – учитывает ориентацию помещений относительно сторон света, а также естественную инсоляцию пространства.

Ориентация помещений относительно сторон света

• k3 – зависимость теплопотерь от эффективности теплоизоляции.
• k4 – учитывает климатическую зону в соответствии с теплотехнической картой районирования территории.
• k5 – зависит от высоты помещения.
• k6 – учитывает наличие холодного технического подполья или чердака.
• k7 – определяет степень эффективности заполнения оконных проёмов в наружных стенах.
• k8 – тип установки и включения в отопительный контур радиаторов, конвекторов.
• k9 – учитывает монтаж подоконной доски и защитных перфорированных плоскостей перед радиаторами.
• k10 – определяется, исходя из суммарных габаритов заполнения оконного проёма.

Расчет котла отопления с учётом данных параметров отличается повешенной точностью, но конечный результат всё равно должен подвергаться корректировке за счёт коэффициента запаса.

Теоретическая методика подбора производительности котла отопления и вычисления теплопотерь здания

Для точного расчёта теплопроизводительности бытового котла требуется идентифицировать суммарные теплопотери через ограждающие конструкции. Чтобы вычислить данные параметры, требуется использовать следующую зависимость:

N = k * S (tвн – tн),

• N – искомая величина, общее количество теплопотерь через мостики холода, возникающие из-за теплотехнической неоднородности.
• S – суммарная площадь всех комнат, в которых осуществляется обогрев.
• k – поправочный безразмерный показатель, учитывающий особенности стройматериалов наружных стен, через которые происходят теплопотери.
• tвн – расчётная температура внутреннего воздуха в обогреваемом пространстве принимается, в зависимости от технологических процессов, назначения эксплуатируемого пространства и нормативных показателей. Составляет от + 17 до + 25 оС.
• tн – нормативный показатель температурных параметров наружного воздуха на период самой холодной пятидневки. Определяется по карте климатических зон страны.

Определение теплопотерь сквозь ограждающие конструкции

Как корректно и точно рассчитать производительность котла

На практике существует два основных метода расчета мощности котла для отопления, каждый из которых отличается точностью, а также помогает подобрать водогрейное оборудования с оптимальными теплотехническими характеристиками:

1. По объёму обогреваемого пространства комнаты. При известных трёх геометрических параметрах расчёт мощности котла для кирпичного дома ведётся по следующей прямо пропорциональной зависимости: P = V * DT* K/850:

• P – производительность водогрейной установки.
• V – объём пространства внутренних воздушных масс в комнате, который предстоит обогреть.

Места наиболее вероятных теплопотерь в частном жилом доме

• K – безразмерная численная величина, учитывающая теплопотери через ограждающие конструкции.
• 850 – безразмерная величина, позволяющая сделать нужный перевод единиц.

2. По фактической площади пола комнаты – подробная формула с пояснениями основных расчётных показателей приводится выше.

Таким образом, чтобы понять, как просто рассчитать мощность котла, требуется лишь определить основные геометрические параметры помещения, а также вычислить все теплопотери, которые влияют на значение поправочного коэффициента.

Производительность и эксплуатационные параметры котла: 7 вопросов покупателей

При приобретении в торговой точке и расчете мощности котла потребители нередко задают типичные вопросы, ответы на которые позволяют им выбрать агрегат с нужными технико-экономическими и функциональными характеристиками.

Как рассчитать мощность газового котла? Для подбора оптимальных характеристик требуется знать объём или архитектурные параметры обогреваемого помещения, а также теплопотери, исходя из изоляционных качеств ограждающих конструкций. Рассматриваемые параметры подставляются в типовую нелинейную зависимость для идентификации производительности установки для доведения теплоносителя до заданных параметров.

Теплоизоляция наружных стен

Какие показатели, помимо объёмно-планировочных характеристик, влияют на мощность водогрейной установки? Для точного расчёта данного параметра необходимо знать материал всех конструкций здания, а также климатические характеристики района, где возводится объект.

Как правильно определить количество потерь тепловой энергии? Данный критерий является основополагающим при выборе оборудования для отопления. Подробная формула для определения этой теплотехнической характеристики приводится выше.

Зачем проводить точный расчет мощности газового котла, если можно купить оборудование со значительным запасом? Любое превышение производительности более, чем на 30%, значительно увеличивает расходы на энергоноситель.

Что делать, если в летний период мощный котёл не нужен для отопления помещений, но часть его ресурса должна использоваться для нужд ГВС или для организации обогрева тёплого пола? В таких случаях приобретается запорная арматура – четырёхходовой клапан, с помощью которого регулируется тепловая мощность установки без снижения КПД. Также в подобных ситуациях поможет система автоматической регулировки подачи топлива в горелку.

Четырёхходовой клапан для сети обогрева

Если расчет котла для отопления по площади позволяет приобрести агрегат с показателем меньше расчётного, учитывая корректирующий индекс совместного использования? В рассматриваемых ситуациях нужно учитывать не среднестатистический температурный показатель в холодные месяцы, а климатические параметры наиболее холодной пятидневки. При достижении критической минусовой отметки, агрегат начнёт работать на предельных показателях, что приведёт к его быстрой поломке. На время проведения сервисного обслуживания вся система в здании может замёрзнуть.

Почему нельзя смонтировать водогрейный агрегат своими руками? При установке газового оборудования, в соответствии с действующими государственными регламентами, все работы должны производиться работниками газовой службы. При пренебрежении этими требованиями газовый счётчик невозможно поставить на баланс в энергоснабжающих компаниях.

Таким образом, для нормальной эксплуатации жилого дома с независимой системой обогрева в холодный период года требуется точный расчет котла отопления для частного дома, а также заключение договора на монтаж и пуско-наладку с энергоснабжающими службами.

Коротко о главном

Для выполнения расчета необходимой мощности котла отопления в доме требуется знать объёмно-планировочные параметры каждого обогреваемого помещения, а также теплотехнические характеристики стен для точного расчёта потерь. Подбор производительности водогрейного оборудования ведётся, исходя из объёма или площади тёплого контура здания с учётом корректирующих коэффициентов. Для нормальной и безопасной эксплуатации отопления в доме монтаж нужно доверить профессионалам.

Вам доводилось подбирать базовые характеристики котлоагрегата, исходя из площади вашего дома? Расскажите подробнее о том, как вы производили расчет.

Автор

Руслан Темченко Специальность: Инженер

Все статьи

Поделиться

Поделиться

Что такое котел | Типы котлов

Что такое котел?

Это закрытый сосуд высокого давления, в котором вода превращается в пар за счет получения тепла из любого источника (уголь, нефть, газ и т. д.).

Котел на теплоэлектростанции аккумулирует пар и создает давление, чтобы направить его в турбину и преобразовать тепловую энергию в механическую. Генератор, подключенный к турбине, преобразует механическую энергию в электрическую.

Типы котлов

1. В зависимости от содержимого трубы

• Огневая труба
• Водопроводная трубка

2. База по рабочему давлению

• Ультрасверхкритический котел: давление ≥ 27,0 МПа или номинальная температура на выходе ≥ 590 ℃ котел
• Сверхкритический котел: 22,1 МПа ≤ давление ≤ 27,0 МПа
• Подкритический котел: 16,7 МПа ≤ давление ≤ 22,1 МПа
• Котел сверхвысокого давления: 13,7 МПа ≤ давление ≤ 16,7 МПа
• Котел высокого давления: 90,8 МПа ≤ Давление ≤ 13,7 МПа
• Котел субвысокого давления: 5,4 МПа ≤ Давление ≤ 9,8 МПа
• Котел среднего давления: 3,8 МПа ≤ Давление ≤ 5,4 МПа

3. База по используемому топливу

• Работа на твердом топливе
• Котлы со стокером
  • Котлы на пылевидном топливе
  • Котлы для сжигания в кипящем слое (FBC)
• Масляный обогрев
• Газовые котлы

4. На основе черновой системы

• Естественная тяга
• Механическая тяга
  • Система принудительной тяги
  • Система принудительной тяги
  • Система сбалансированной тяги

На субкритических, сверхкритических и ультрасверхкритических угольных тепловых электростанциях используются два типа котлов:

1. Пылеугольный котел
2. Котел для сжигания в кипящем слое (FBC)

Примечание: Оба типа котлов водотрубные

Котел на пылеугольном топливе или Котел на пылевидном топливе

Котел на пылеугольном топливе — это промышленный котел, вырабатывающий тепловую энергию путем сжигания пылевидного угля.

Как работает паровой котел?

В котлах, работающих на пылеугольном топливе, уголь измельчается до мелкого порошка, так что менее 2 % составляет +300 микрон, а 70–75 % меньше 75 микрон. Пылевидный уголь вместе с частью воздуха для горения вдувается в котельную через ряд форсунок горелок. Горение происходит при температуре от 1300 до 1700 °С, в зависимости от марки угля.

Дымовой газ, образующийся в топке, проходит через пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, ЭЦН и, наконец, отводится вытяжным вентилятором в дымовую трубу.

Зола из камеры сгорания, падающая вниз, собирается в бункерах для нижней части золы. Мелкодисперсная зола, летящая с дымовыми газами, отделяется электрофильтром и собирается в бункерах электрофильтра.

Питательная вода поступает в котел через трубы экономайзера, предусмотренные на пути дымовых газов. Питательная вода нагревается в экономайзере и затем поступает в барабан котла, расположенный вне топки в верхней части котла.

Вода циркулирует в трубах и превращается в пар путем получения тепла внутри топки. Сухой и насыщенный пар из барабана котла затем проходит через секцию пароперегревателя и, наконец, поступает в выпускной коллектор котла.

Преимущество пылеугольного котла

• Возможность сжигания всех сортов угля.
• Допускает комбинированное сжигание (т.е. может использовать уголь, мазут и газ в одной горелке)

Недостатки пылеугольного котла

• Высокая мощность для измельчения.
• Требуется дополнительное обслуживание.
• Эрозия летучей золы
• Загрязнение осложняет работу агрегата

Котел для сжигания в кипящем слое (FBC)

Котел для сжигания пылевидного угля был предпочтительным методом сжигания твердого топлива, но в последние несколько лет котлы для сжигания в кипящем слое начали нарушать это равновесие, предлагая надежные решения в областях плохо обслуживается пылетопливным котлом.

Принцип работы котла для сжигания в псевдоожиженном слое

Когда газ или воздух пропускаются через инертный слой твердых частиц, таких как песок или известняк, закрепленный на мелкой сетке или сетке, частицы не возмущаются при низкой скорости. По мере постепенного увеличения скорости воздуха достигается стадия, когда отдельные частицы взвешиваются в воздушном потоке. При дальнейшем увеличении скорости воздуха частицы достигают состояния высокой турбулентности. В таких условиях слой принимает вид жидкости и проявляет свойства, связанные с жидкостью, отсюда и название «горение в псевдоожиженном слое».

Если песок или известняк в псевдоожиженном состоянии нагреть до температуры воспламенения угля и непрерывно впрыскивать уголь в слой, топливо сгорит быстро, а слой достигнет однородной температуры благодаря эффективному перемешиванию.

Сжигание в кипящем слое происходит при температуре от 840°C до 950°C. Поскольку температура ниже температуры плавления золы, можно избежать плавления золы и связанных с этим проблем.

Существует три типа котлов для сжигания в кипящем слое:

1. Система сжигания в атмосферном кипящем слое (AFBC) или сжигание в барботажном кипящем слое (BFBC). до 3,7 м/сек. Трубки в постели, несущие воду, обычно действуют как испаритель. Дымовые газы из топки проходят через секции пароперегревателя потока котла мимо экономайзера, пылеуловителя и воздухоподогревателя, прежде чем выбрасываются в атмосферу.

2. Сжигание в циркулирующем псевдоожиженном слое (CFBC)

В этой системе скорость псевдоожиженного слоя в циркулирующем слое составляет от 3,7 до 9 м/с, а дымовой газ рециркулирует с помощью циклона для улавливания несгоревшего углерода. Трубки для производства пара, погруженные в бад, отсутствуют. Генерация и перегрев пара происходит в конвекционной части, водяной стене и на выходе из стояка.

3. Система сжигания в кипящем слое под давлением (PFBC)

В PFBC компрессор подает воздух с принудительной тягой (FD), а камера сгорания представляет собой сосуд высокого давления. Скорость выделения тепла в плохом состоянии пропорциональна давлению в слое, поэтому для извлечения большого количества тепла используется глубокий слой. Это повысит эффективность сгорания. Пар, генерируемый за счет тепла в псевдоожиженном слое, направляется в паровую турбину, а горячие дымовые газы приводят в действие газовую турбину, вырабатывающую электроэнергию.

Система PFBC может использоваться для работы в комбинированном цикле (газовая турбина и паровая турбина). Это повышает общую эффективность преобразования на 5–8 %.

Преимущества котлов с кипящим слоем (FBC)

• Снижение выбросов NOx за счет более низкой температуры.
• Сокращение выбросов SOx за счет улавливания известняком.
• Низкая коррозия и эрозия.
• Более легкое удаление золы, т.е. отсутствие образования шлака
• Простое управление и быстрый запуск.
• Уменьшить техническое обслуживание
• Высокая эффективность производства электроэнергии

Теплообмен в паровом котле

Паровой котел предназначен для поглощения максимального количества тепла, выделяющегося в процессе горения. Существует три способа передачи тепла в котле (излучение, конвекция и теплопроводность), и относительный процент каждой теплопередачи внутри системного котла зависит от типа парового котла, топлива и расчетной поверхности передачи.

1. Излучение

Излучение – это процесс непрерывного обмена энергией посредством электромагнитных волн без изменения температуры среды между двумя вовлеченными телами.

Поверхность нагрева в печи получает тепло в основном за счет излучения. Трубы парового котла поглощают лучистое тепло пламени и отдают небольшую часть тепла обратно в топку.

2. Конвекция

Конвекция – это процесс передачи тепла за счет энергии движения через материал.

Пример передачи тепла конвекцией в паровом котле:

• Поверхность нагрева в паровом котле получает тепло конвекцией от горячих дымовых газов.
• вода или пар в паровом котле получают тепло путем конвекции от поверхности нагрева.
• При нагревании любой жидкости в паровом котле ее плотность уменьшается, а жидкость становится легче. Затем более тяжелая или более холодная жидкость потечет и заменит нагретую часть жидкости. В свою очередь более холодная часть нагревается, что является примером конвекции.

3. Теплопроводность

Теплопроводность – это передача тепла от одной части тела к другой или от одного тела к другому при физическом контакте.

Тепло, получаемое поверхностью нагрева, распространяется через металл путем теплопроводности.

Крепления для паровых котлов

Крепления для котлов – это предохранительные устройства, устанавливаемые на котле для его безопасной и эффективной работы. На котел обычно устанавливаются следующие крепления:

Предохранительный клапан, Индикатор уровня воды, Манометр, Паровой запорный клапан, Обратный клапан подачи, Пропускной кран, Человек и Грязевое отверстие.

Аксессуары для паровых котлов

Комплектующие для котла – это компоненты, устанавливаемые для повышения эффективности паросиловой установки. Ниже приведены следующие принадлежности:

Предварительный нагреватель воздуха, экономайзер, пароперегреватель, питательный насос, инжектор

Тепловой Описание электростанции

Наиболее распространенным типом тепловых электростанций в мире, на долю которых приходится около 60% мирового производства электроэнергии, являются тепловые электростанции. Угольные, газовые или жидкотопливные котлы используются для нагрева воды и выработки пара. Затем пар используется для вращения турбины, которая соединена с генератором, вырабатывающим электричество.

Тепловые электростанции можно разделить на два основных типа:

Посмотрите наш каталог паровых котлов

• Обычные тепловые электростанции:  Эти электростанции используют паровую турбину для выработки электроэнергии. Пар образуется путем сжигания топлива, такого как уголь, природный газ или нефть, в котле.
• Тепловые электростанции с комбинированным циклом:  Эти электростанции используют газовую турбину и паровую турбину для выработки электроэнергии. Газовая турбина используется для выработки электроэнергии на первой ступени, а паровая турбина используется для выработки электроэнергии на второй ступени. Тепло от газовой турбины используется для нагрева воды и создания пара для паровой турбины.

Тепловые электростанции имеют ряд преимуществ, в том числе:

• Они относительно недороги в строительстве и эксплуатации.
• Они могут быть разных размеров, от небольших тепловых электростанций, которые могут обеспечить электроэнергией одно сообщество, до крупных электростанций, которые могут обеспечить электроэнергией всю страну
• Они надежны и могут эксплуатироваться в течение длительного периода времени без перерыва.

Однако у тепловых электростанций есть и ряд недостатков, в том числе:

• Они выделяют парниковые газы, такие как углекислый газ, который способствует изменению климата.
• Они могут загрязнять воздух загрязняющими веществами, такими как диоксид серы и оксиды азота.
• Они потребляют большое количество воды, что может быть проблемой в районах с ограниченными водными ресурсами.

Несмотря на эти недостатки, тепловые электростанции по-прежнему являются важным источником электроэнергии во многих странах. Поскольку мир переходит к более чистому энергетическому будущему, необходимо модифицировать тепловые электростанции, чтобы уменьшить выбросы и воздействие на окружающую среду.

Определение ТЭЦ/ТЭЦ

« Тепловая электростанция », как следует из названия, представляет собой место для механизма, который преобразует тепловую энергию в электрическую.

Тепловая электростанция – крупный объект, преобразующий тепловую энергию в электрическую. Тепловая энергия обычно вырабатывается путем сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, нефть или природный газ. Горячие дымовые газы используются для нагрева воды в котле, который производит пар. Затем пар используется для вращения турбины, которая соединена с электрическим генератором. Генератор преобразует механическую энергию турбины в электрическую.

Тепловые электростанции являются основным источником электроэнергии в мире. Они надежны и эффективны, и их можно строить в больших масштабах. Однако они также имеют ряд экологических недостатков, включая загрязнение воздуха и выбросы парниковых газов.

Одним из способов снижения воздействия тепловых электростанций на окружающую среду является использование технологий сжигания в больших объемах. Эти технологии позволяют более эффективно сжигать топливо, что снижает выбросы. Технологии сжигания в больших объемах также используются для разработки новых типов тепловых электростанций, использующих возобновляемые источники энергии, такие как биомасса и солнечная тепловая энергия.

Как работает ТЭЦ?

Тепловая электростанция представляет собой крупный объект, преобразующий тепловую энергию в электрическую. Тепловая энергия обычно вырабатывается путем сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, нефть или природный газ. Горячие дымовые газы используются для нагрева воды в котле, который производит пар. Затем пар используется для вращения турбины, которая соединена с электрическим генератором. Генератор преобразует механическую энергию турбины в электрическую.

Тепловые электростанции являются основным источником электроэнергии в мире. Они надежны и эффективны, и их можно строить в больших масштабах. Однако они также имеют ряд экологических недостатков, включая загрязнение воздуха и выбросы парниковых газов.

Одним из способов снижения воздействия тепловых электростанций на окружающую среду является использование технологий сжигания в больших объемах. Эти технологии позволяют более эффективно сжигать топливо, что снижает выбросы. Технологии сжигания в больших объемах также используются для разработки новых типов тепловых электростанций, использующих возобновляемые источники энергии, такие как биомасса и солнечная тепловая энергия.

Этот пар используется для вращения лопаток турбины. Вал турбины соединен с генератором. Генератор преобразует кинетическую энергию рабочего колеса турбины в электрическую энергию.

Компоновка и принципиальная схема электростанции

Тепловые электростанции и Thermodyne

Thermodyne Engineering Systems является ведущим производителем котлов и энергетических решений. У нас более 23 лет опыта работы в отрасли, и наши продукты используются предприятиями и организациями по всему миру.

Наши котлы предназначены для производства пара высокого давления и температуры, который используется для вращения турбин и выработки электроэнергии. Мы предлагаем широкий ассортимент котлов для удовлетворения потребностей наших клиентов, включая жаротрубные котлы, водотрубные котлы и пароперегреватели.

В дополнение к нашим возможностям по производству котлов, мы также предоставляем энергетические решения для наших клиентов. Мы помогаем им оценить свои энергетические потребности, разработать систему, отвечающую их конкретным требованиям. Мы также устанавливаем и обслуживаем их оборудование.

Наша цель — помочь нашим клиентам сэкономить деньги на затратах на электроэнергию. Мы предлагаем различные энергоэффективные продукты и услуги и работаем с нашими клиентами над разработкой индивидуальных решений, отвечающих их конкретным потребностям.

Если вы ищете надежного и опытного производителя котлов или если вам нужна помощь с вашими потребностями в энергии, свяжитесь с Thermodyne Engineering Systems сегодня. Мы будем рады обсудить ваши требования и помочь вам найти лучшее решение для вашего бизнеса.

Мы также выполняем проекты котельных под ключ, включая установку и ввод в эксплуатацию котла и его аксессуаров.

Рабочие компоненты тепловой электростанции

Тепловая электростанция состоит из целого набора последовательных этапов производства электроэнергии.


Тепловая электростанция Технологическая схема и схема

Тепловые электростанции являются основным источником электроэнергии в мире. Они вырабатывают электроэнергию за счет сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, природный газ или нефть. Тепло от сгорания этих видов топлива используется для производства пара, который затем приводит в движение турбину для выработки электроэнергии.

Топливо для тепловых электростанций обычно доставляется из шахт в хранилище топлива электростанции поездами. Затем топливо измельчается на более мелкие кусочки с помощью дробилок перед подачей в топку котла. Оказавшись внутри котла, топливо подвергается сгоранию, выделяя значительное количество тепла. Затем это тепло передается воде, которая превращается в пар. Затем пар используется для привода турбины, которая соединена с генератором. Генератор преобразует механическую энергию турбины в электрическую энергию.

Тепловые электростанции являются надежным источником электроэнергии, но они также оказывают ряд воздействий на окружающую среду. При сжигании ископаемого топлива в атмосферу выбрасываются загрязняющие вещества, такие как диоксид серы, оксиды азота и твердые частицы. Эти загрязняющие вещества могут вызвать ряд проблем со здоровьем, таких как астма, бронхит и болезни сердца. Тепловые электростанции также способствуют изменению климата, выбрасывая парниковые газы, такие как углекислый газ.

Несмотря на воздействие на окружающую среду, тепловые электростанции по-прежнему являются важным источником электроэнергии. Они надежны и относительно недороги в эксплуатации. По мере роста населения мира и увеличения спроса на энергию тепловые электростанции, вероятно, останутся важной частью глобального энергетического баланса.

С другой стороны, обработанная вода очищается от примесей, а воздух подается в барабан котла, где теплота сгорания топлива передается воде для преобразования ее в пар высокого давления и температуры .

Как правило, дымовые газы от выхлопных газов котла имеют высокую температуру, и если это тепло не используется, это приведет к большим потерям, что приведет к снижению эффективности котла.

Таким образом, обычно это отработанное тепло восстанавливается путем нагревания либо воздуха, необходимого для сжигания, либо предварительного нагрева воды перед ее отправкой в ​​котел.

Затем дымовые газы пропускают через пылесборник или рукавный фильтр для задержания частиц пыли и предотвращения загрязнения воздуха перед их выбросом в атмосферу через дымоход .

Установка для хранения и обработки топлива
Водоочистная установка

В тепловой энергетике заводская вода используется в больших количествах, эта вода преобразуется в пар и используется для вращения турбины, так что эта вода и пар вступают в непосредственный контакт с котлом, котельными трубами, принадлежностями котла и лопатками турбины.

Обычная вода берется из реки, колодец содержит много грязи, взвешенных твердых частиц (ВЧ), растворенных минералов и растворенных газов, таких как воздух и т. д. Если вода, подаваемая в котел, не очищается, то ее срок службы и эффективность оборудования из-за коррозии поверхностей и образования накипи оборудования , что может привести к перегреву частей, работающих под давлением, и взрывам.

 

 

Взвешенные вещества из воды удаляются путем добавления квасцов в резервуар для воды путем гравитационного разделения. Добавление квасцов коагулирует взвешенные частицы и за счет увеличения плотности оседает на дно резервуара под действием силы тяжести.

После гравитационного разделения вода умягчается с помощью процесса ионного обмена. Поскольку жесткость обеспечивается карбонатами и бикарбонатами натрия и магния, эти соли удаляются из воды в процессе анионного и катионного обмена.

Вода также содержит растворенный кислород, что приводит к коррозии и загрязнению труб и поверхностей котла при контакте с ними. Таким образом, удаление растворенного кислорода из воды осуществляется путем добавления поглотителей кислорода и использования Бак деаэратора .

Резервуар деаэратора также действует как резервуар питательной воды для хранения питательной воды. При нагреве питательной воды в деаэраторе растворимость воздуха в воде уменьшается, вследствие чего растворенный воздух удаляется из воды.

«Thermodyne поставляет как воду  , умягчители , так и баки деаэратора для улучшения качества питательной воды в котле, поскольку это увеличивает срок службы и эффективность вашего котла и его оборудования».

Паровой котел

Котел — это сосуд высокого давления, который используется для производства пара высокого давления при температуре насыщения. При таком высоком давлении и температуре обычно используются двухбарабанные водотрубные котлы.

Компания Thermodyne Engineering Systems производит водотрубных котла различных размеров и мощностей, которые могут работать на различных видах топлива.

Паровой котел является основным компонентом тепловых установок.

Водотрубный котел состоит из топки, окруженной водотрубной мембраной. Измельченное топливо из дробилок подается в топку котла по колосниковой решетке.

Горячий воздух от вентилятора принудительной тяги (FD) смешивается с измельченным топливом, что приводит к сгоранию топлива.

При сгорании топлива выделяется большое количество радиационного тепла, которое передается воде в мембранных трубках. Дымовые газы, образующиеся при сгорании, проходят с высокой скоростью по конвекционному блоку труб, тем самым нагревая воду за счет конвекционного теплообмена. Горячая вода подается в барабан котла под высоким давлением через питательный насос.

Читайте также : Комбинированные котлы

Трубы котла, находящиеся в контакте с низкой температурой, действуют как сливные трубы для циркуляции воды, в то время как трубы, контактирующие с высокой температурой, действуют как стояки для подачи пара.

Обеспечивает эффективную циркуляцию воды и предотвращает перегрев трубок.

Пар, выходящий из котла, имеет температуру и давление насыщения, но при его транспортировке к турбинам возникают большие потери тепла.

Так, для повышения качества пара в радиационной части котла устанавливается Пароперегреватель для повышения его температуры и сухости без увеличения его давления, а также для компенсации потерь температуры при транспортировке.

Выхлопные газы, выходящие из котла, как правило, имеют высокую температуру, и это отработанное тепло извлекается путем установки экономайзера или подогревателя воды для предварительного нагрева питательной воды, подаваемой в котел, и подогревателей воздуха для предварительного нагрева воздуха, поступающего от нагнетательного вентилятора, необходимого для сжигания топлива.

Установка этого оборудования помогает снизить температуру дымовых газов, тем самым повышая эффективность.

Дымовые газы, выходящие из котла, также содержат некоторые частицы золы, чтобы уменьшить загрязнение воздуха, дымовые газы пропускают через пылесборники и рукавные фильтры для удаления частиц золы из дымовых газов и иногда прошел через Мокрые скрубберы для снижения содержания серы в газах.

Дымовые газы проходят через это оборудование с помощью вентилятора с принудительной тягой (ID), который рассчитан на фиксированную производительность и напор для предотвращения противодавления. После вентилятора ID дымовые газы выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу .

Турбина

Турбина представляет собой механическое устройство, преобразующее кинетическую энергию и энергию давления пара в полезную работу. Из пароперегревателя пар поступает в турбину, где он расширяется и теряет свою кинетическую энергию и энергию давления и приводит во вращение лопатку турбины, которая, в свою очередь, вращает вал турбины, соединенный с ее лопатками. Затем вал вращает генератор, который преобразует эту кинетическую энергию в электрическую.

Другие компоненты тепловых электростанций

• Потери в котлах, которые съедают вашу прибыль
• Растворенные газы в питательной воде и их влияние
• Система снижения давления
• Как минимизировать потери при продувке
• Вентилятор первичного воздуха на теплоэлектростанции
• Переключатель Мобрей
• Плавкий предохранитель
• Камера сгорания с псевдоожиженным слоем
• Система сбора пыли
Ресурсы тепловых электростанций
• Химикаты для обработки воды
• Паровая электростанция
• Промышленный паровой котел

Тепловая электростанция Часто задаваемые вопросы

Что такое тепловая электростанция?

Тепловая электростанция — это электростанция, которая вырабатывает электроэнергию за счет сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, природный газ или нефть.

Как работает тепловая электростанция?

Тепловая электростанция работает по циклу Ренкина. Цикл Ренкина — это термодинамический цикл, в котором теплота преобразуется в механическую работу. Затем механическая работа используется для выработки электроэнергии.

Каковы основные компоненты тепловой электростанции?

Основными компонентами тепловой электростанции являются котел, паровая турбина, генератор переменного тока и система охлаждения.

Что такое паровая турбина?

Паровая турбина представляет собой машину, преобразующую тепловую энергию пара в механическую энергию. Механическая энергия турбины используется для привода генератора переменного тока, который вырабатывает электричество.

Что такое генератор?

Генератор переменного тока — это машина, которая преобразует механическую энергию в электрическую. Электроэнергия, вырабатываемая генератором переменного тока, затем передается в электрическую сеть.

Что такое система охлаждения?

Система охлаждения используется для конденсации пара после его прохождения через турбину. Затем сконденсированный пар возвращается в котел для повторного нагрева.

Каковы преимущества тепловых электростанций?

Преимущества тепловых электростанций:
Это относительно эффективный и надежный способ выработки электроэнергии.
Их можно строить рядом с центрами нагрузки, что снижает потери при передаче.
Они относительно недороги в строительстве и эксплуатации.

Каковы недостатки тепловых электростанций?

Недостатками тепловых электростанций являются:

Они производят вредные выбросы, такие как диоксид серы, оксиды азота и твердые частицы.
Им требуется большое количество воды для охлаждения.
Они являются основным источником загрязнения воздуха.

Каково воздействие тепловых электростанций на окружающую среду? Воздействие тепловых электростанций на окружающую среду включает:

Загрязнение воздуха: Тепловые электростанции являются основным источником загрязнения воздуха. Они выделяют вредные загрязняющие вещества, такие как диоксид серы, оксиды азота и твердые частицы. Эти загрязняющие вещества могут вызывать проблемы с дыханием, болезни сердца и рак.
Загрязнение воды: теплоэлектростанциям требуется большое количество воды для охлаждения. Нагретая вода сбрасывается в реки и ручьи, что может нанести вред водным обитателям.
Изменение климата: Тепловые электростанции выбрасывают парниковые газы, которые способствуют изменению климата.


Какие проблемы безопасности связаны с тепловыми электростанциями?

Проблемы безопасности, связанные с тепловыми электростанциями:

Риск пожаров и взрывов.
Опасность ядерных аварий.
Риск выброса опасных материалов.

Какие правила регулируют работу тепловых электростанций?

Правила, регулирующие работу тепловых электростанций, варьируются от страны к стране. В Соединенных Штатах тепловые электростанции регулируются Агентством по охране окружающей среды США (EPA). В Индии также соблюдаются экологические нормы. В зависимости от местной ситуации устанавливаются выбросы загрязняющих веществ от тепловых электростанций.

Каковы будущие тенденции для тепловых электростанций?

Разработка новых технологий по снижению выбросов.
Использование возобновляемых источников энергии, таких как энергия солнца и ветра, для замены тепловых электростанций.
Разработка технологии улавливания и хранения углерода (CCS), которая может улавливать и хранить выбросы углекислого газа от тепловых электростанций.

Каковы преимущества использования тепловых электростанций? К преимуществам использования тепловых электростанций относятся:

Они являются относительно надежным источником электроэнергии.
Их можно строить рядом с центрами нагрузки, что снижает потери при передаче.
Они относительно недороги в строительстве и эксплуатации.

Каковы недостатки использования тепловых электростанций? К недостаткам использования тепловых электростанций относятся:

Они производят вредные выбросы, такие как диоксид серы, оксиды азота и твердые частицы.
Им требуется большое количество воды для охлаждения.
Они являются основным источником загрязнения воздуха.

Вот краткое объяснение того, как работает тепловая электростанция:

Топливо сжигается в печи для нагрева воды.
Горячая вода превращается в пар.
Затем пар подается на турбину.
Турбина раскручивает генератор, который вырабатывает электричество.
Затем пар охлаждается и снова конденсируется в воду.
Затем вода закачивается обратно в печь, чтобы начать процесс заново.
Тепловые электростанции являются наиболее распространенным типом электростанций в мире. На их долю приходится около 60% мирового производства электроэнергии. Они надежны и эффективны, и их можно строить в больших масштабах. Однако они также производят парниковые газы, которые способствуют изменению климата.
Вот основные компоненты тепловой электростанции:
Печь: Топка — это место, где топливо сжигается для нагрева воды.
Бойлер: в бойлере горячая вода превращается в пар.