Загальна характеристика котельні як забруднювача атмосфери
Теплоенергетичні установки, що працюють на вугіллі, мазуті, пальному сланці або торфі, відносяться до числа основних джерел забруднення атмосферного повітря. Процеси спалювання органічного палива, як правило, супроводжуються викидами таких забруднюючих речовин, як діоксид сірки, оксиди азоту, леткі органічні сполуки, ароматичні вуглеводні, діоксини, фурану, важкі метали, а також тверді частинки різного хімічного складу і розмірів. При спалюванні викопного палива в атмосферне повітря також надходить дуже великий об'єм парникових газів (5).
Котельня установка - це комплекс пристроїв для отримання водяної пари під тиском (або гарячої води). Котельна установка складається з котельного агрегату, в якому проводиться водяна пара з заданими тиском і температурою, і ряду допоміжних пристроїв, призначених для приготування і подачі палива, живильної води і повітря, а також видалення виробничих відходів (димових газів і зольних залишків палива). Водяна пара використовується в енергетиці для приводу парових турбін, а також як гріє середовище в технологічних процесах (нагрівання, сушка, випарювання і т.д.) і в побуті (опалення, гаряче водопостачання). Поряд з паровими котлоагрегатами в невеликих комунальних котелень застосовуються також водогрійні котли, в яких підігріваються вода, яка використовується для потреб теплопостачання (9).
За типом розташування
# 118; окремо стоять
# 118; Вбудовані в будинки іншого призначення
# 118; Прибудовані до будинків іншого призначення
# 118; Блочно-модульного виконання
# 118; Рамні на піддонах
За типом використовуваного палива
# 118; Рідкопаливні (мазут, дизельне паливо, відпрацьоване масло)
# 118; Твердопаливні (дрова, кокс, буре та кам'яне вугілля, брикети)
# 118; комбіновані багатопаливних
За типом установлюваних котлів
За призначенням теплового навантаження
# 118; Опалювальні (опалення, вентиляція, гаряче водопостачання)
# 118; Виробничі (пар і / або гаряча вода для технологічних споживачів)
# 118; Змішані (забезпечення і опалювальної та виробничої функції)
Залежно від продуктивності
# 118; котельні установки малої продуктивності (до 20 т / год)
# 118; середньої продуктивності (20-70 т / год)
# 118; великої продуктивності (понад 100 т пари на годину)
За величиною тиску пари
# 118; котельні установки низького (до 3 МПа)
# 118; котельні середнього (3-7,5 МПа)
# 118; котельні високого (10-15 МПа)
# 118; котельні надвисокої роздільної (15-22,5 МПа)
# 118; сверхкритического (понад 22,5 МПа) тиску (26).
Розрізняють котлоагрегати з природною і примусовою циркуляцією (прямоточною). В останніх рух води відбувається під дією насоса. Потужні енергетичні котлоагрегати з природною циркуляцією, що випускаються в даний час, мають параметри пара р = 14 МПа і t = 570 ° С, а котлоагрегати зі штучною циркуляцією - р = 25 МПа і t = 565 ° С (38).
У котельному агрегаті відбувається безперервна циркуляція води і пароводяної суміші. Утвориться в екранних трубах суміш води і пара має меншу щільність, ніж вода в опускних трубах, що надходить з барабана котла. Внаслідок цього пароводяна суміш піднімається по екранним трубам в барабан котла, звідки вода переміщається вниз по які обігрівається опускним трубах (природна циркуляція). Порушення нормальної циркуляції води в котлоагрегате (наприклад, при низькому рівні води в барабані котла) може привести до перегріву труб і виходу їх з ладу (26). Опускні і екранні труби з'єднуються між собою посредствам колектора. Кіпятільниетруби, розташовані на стінах топки, утворюють поверхні нагрівання, які називаються екранами.
У барабані насичений пар відокремлюється від води і надходить в пароперегрівач, де він нагрівається до заданої температури. Пароперегреватель є теплообмінник, трубки якого зігнуті у вигляді змійовиків. Димові гази рухаються зовні трубок, а водяна пара - всередині. У котлоагрегатах великої продуктивності встановлюють додаткові пароперегрівачі для вторинного перегріву пари.
Гази забирають з топки значна кількість золи (при факельній спалюванні до 80-90%), тому після воздухоподогревателя димові гази направляються для очищення в золоуловітель, що попереджає забруднення навколишньої місцевості. Потім за допомогою димососа димові гази через димову трубу викидаються в атмосферу (31). Димосос є вентиляторну установку відцентрового типу з електричним приводом. Для подачі повітря в топку котельного агрегату встановлюється також дутьевой вентилятор.
Потужні котельні установки, що працюють на твердому паливі, мають складну систему подачі і приготування палива, що включає млини та дробарки, механізми для подачі палива в топку, ємності для зберігання вугільного пилу, стрічкові транспортери і т.д. Система приготування палива може бути централізованою або індивідуальної. У більшості випадків застосовується індивідуальне система пилоприготування, в якій кожен котел у своєму розпорядженні власну системою для приготування палива.
Виключно важливе значення при експлуатації котельних установок мають всередині котлові процеси: утворення накипу, сепарація крапельок вологи від пара, що надходить в пароперегрівач (38). Шар накипу на внутрішніх стінках екранних і кіпятільних труб є значним термічним опором, яке ізолює трубу від рухомої по ній пароводяної суміші, що призводить до небезпечного перегріву труб. Для попередження утворення накипу котельний агрегат живиться конденсатом пара. Втрати конденсату заповнюються зазвичай хімічно очищеною водою, з якої вилучені накипформуванн солі (солі жорсткості).
Сучасні котельні агрегати, що застосовуються в енергетиці, є дуже складними установками (31), що мають великі розміри (висота їх досягає 35-50 метрів). Управління роботою таких котлоагрегатів автоматизовано. При цьому автоматично підтримуються в заданих межах параметри пара, продуктивність, витрата палива і повітря, рівень води в барабані котлоагрегату і т.д.