Колонны.

Элемент зданий или отдельно стоящее столбовидное сооружение

Котельные. Планировочные и конструктивные решения паровых и водогрейных, особенности проектирования котельных на твердом топливе

Шахтные котельные служат для обогревания отапливаемых зданий –

АБК, некоторых зданий и сооружений технологического комплекса, зда-

ний подъемных машин – и для снабжения горячей водой душевых, пра-

чечной и других бытовых объектов. По роду вырабатываемого теплоноси-

теля котельные установки подразделяются на паровые и водогрейные.

Основные элементы современной котельной – это топка, котел, па-

роперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, в совокуп-

ности называемые котельными агрегатами, а также вспомогательное обо-

рудование: питательные устройства, оборудование водоподготовки и газо-

очистки, топливоподачи и золоудаления.

Поскольку объемно-планировочные решения котельных обусловле-

ны характером производственного процесса, набором и габаритами техно-

логического оборудования, рассмотрим кратко современные типы водо-

грейных и паровых котлов и вспомогательного оборудования, применяе-

мые в отопительно-производственных котельных.

Наибольшее распространение среди водогрейных котлов, исполь-

зуемых для теплофикационных целей, имеют в настоящее время котлы ти-

па ПТВМ (пиковые, теплофикационные, водогрейные, газомазутные). Эти

котлы, предназначенные для работы на газообразном или жидком топливе,

имеют башенную компоновку, поэтому для них типична полуоткрытая ус-

тановка; в помещении размещается лишь нижняя час ть котлов до отметки

6–7 м, остальная поверхнос ть – на открытом воздухе. Каждый котел имее т

самостоятельную дымовую трубу, расположенную непосредственно над

котлом и имеющую высоту 55–60 м от уровня земли. Размеры котлов в

плане в зависимости от теплопроизводительнос ти – от 5х5 м до 7х7 м. В

качестве вспомогательного оборудования требуются насосы для воды и

дутьевые вентиляторы.

Среди унифицированной серии современных водогрейных стальных

котлов меньшей производительности нужно назвать котлы типа КВ, пред-

назначенные для сжигания как газа и мазута, так и твердого топлива. Кот-

лы с размерами в плане от 7, 2 х 5, 2 м до 11, 7 х 6 м имеют высоту от 4 до

11, 4 м и размещаются в котельных закрытого типа. Отвод отходящих газов

осуществляется с помощью дымососов через газоходы и отдельно стоя-

щую дымовую трубу.

Среди современных типов стальных паровых котлов, применяемых в

отопительно-производственной практике, по существу единственными се-

рийно изготовляемыми нашей промышленностью являются стационарные

паровые котлы ДКВР (двухбарабанные котлы, водотрубные, реконструи-

рованные), паропроизводительность которых колеблется от 2, 5 до 35 т/с.

Эти котлы могут работать как на газообразном или жидком топливе,

так и на угле при соответствующей замене газомазутной топки с факель-

ным сжиганием топлива на цепную решетку, движением которой обеспе-

чивается как механическая подача топлива в топку, так и удаление шлака.

Размеры котла ДКВР–2, 5–13 (где первая цифра–производительность (в

т/ч), а вторая – избыточное давление пара) составляют в плане 3, 2 х 4 м и

4, 3 м по высоте. Соответс твующие размеры для котла ДКВР–20–13 со-

ставляют 3, 2 х 10, 3 м и 6, 3 м. Удаление отходящих газов обеспечивается

дымососами через подземные газоходы и общую для нескольких котлов

наружную дымовую трубу.

Рассмотрим вспомогательное оборудование котельных. Тягодутье-

вые устройс тва состоят из дутьевых вентиляторов, обеспечивающих при-

нудительную подачу воздуха в топку, и дымососов для создания искусст-

венной тяги, если нельзя ограничиться естес твенной тягой в дымовой тру-

бе.

Питание котлов водой осуществляется питательными и циркуляци-

онными насосами с электроприводом. Для паровых котлов, ввиду невоз-

можности их мгновенной остановки, в случае внезапного отключения

электроэнергии предусматривают дополнительную установку насосов с

паровым приводом – так называемый паровой резерв.

В связи с тем, что накипь на стенках котла понижает коэффициент

теплопередачи и ведет к перерасходу топлива, а рас творенные в воде газы

вызывают коррозию стенок котла, всякая котельная нуждается в системе

водоподготовки или химводоочистки. В паровой котельной умягчается ис-

ходная добавочная вода и дегазируется питательная. В водогрейной ко-

тельной умягчается и дегазируется все количество воды, идущее на под-

питку. Докотловая обработка воды с целью дегазации и снижения ее жест-

кости требует установки в здании котельной различного рода фильтров,

баков для воды и деаэраторов, а также устройства по приемке и складиро-

ванию химреагентов.

При сжигании твердого топлива с продуктами сгорания в окружаю-

щую среду уносится от 35 до 90 % золы. Охрана окружающей среды тре-

бует очис тки отходящих газов. Для улавливания твердых частиц в настоя-

щее время в отопительных котельных используются в основном механиче-

ские сухие золоуловители – батарейные циклоны, устанавливаемые на от-

крытом воздухе между фронтом котлов и дымовой трубой.

Все современные котельные, работающие на твердом топливе, тре-

буют также устройства систем топливоподачи и механического или гид-

равлического удаления золы и шлака, что существенно усложняет объем-

но-планировочные и конструктивные решения здания котельной.

Отопительно-производственные котельные проектируются обычно

либо отдельно стоящими, либо сблокированными с другими производст-

венными зданиями. Если шахтные котельные входят в виде секций в блок

главного ствола, они отделяются от здания, с которым блокируются, про-

тивопожарной стеной. Размещение котельных диктуется более всего рас-

положением центра тепловых нагрузок с учетом максимального прибли-

жения к источникам энерго- и водоснабжения.

Объемно-планировочные решения котельных должны обеспечивать

возможность применения унифицированных сборных железобетонных

конструкций и деталей заводской готовнос ти, а также возможность их по-

следующего расширения. Котельные проектируют обычно однопролетны-

ми и одноэтажными, при необходимос ти – с антресольными перекрытиями

для размещения технологического оборудования (например, деаэраторов)

и бытовых помещений. Установку котлоагрегатов предусматривают одно-

родной. При этом фронт котлов располагают в одну линию, обращенную к

окнам котельной. Оборудование деаэрационных установок и химводоочи-

стки размещают, как правило, в общем зале. Иногда здание котельной вы-

полняется с двумя пролетами – котельным залом и насосной.

Как уже отмечалось, объемно-планировочное решение котельных,

работающих на твердом топливе, усложняется. В этом случае вдоль фрон-

та паровых котлов устраивают топливные бункера и организуют периоди-

ческую подачу топлива в них с помощью надбункерной галереи с ленточ-

ным конвейером или шнековым транспортером. При размещении котель-

ной на территории шахты снабжение топливом обеспечивается непосред-

ственно от блока главного ствола. В противном случае при котельных со-

оружают расходные склады топлива. Для подачи топлива со склада или

приемно-разгрузочного пункта к зданию котельной используют открытое

скреперное устройство или ленточный конвейер, установленный вдоль на-

клонной эстакады. Кроме того, котельные, работающие на твердом топли-

ве, оборудуются ус тройс твами для механического удаления золы и шлака.

Для механизации всех процессов шлакозолоудаления широкое распро-

странение получили системы с прокладкой перед фронтом котлов или под

ними монолитного бетонного скреперного канала с ковшом или транспор-

тером, способным выполнять как горизонтальное транспортирование золы,

так и подъем на небольшую высоту в приемный бункер.

В конструктивном отношении здания котельных представляют со-

бой, как правило, каркасные здания со стеновым заполнителем из навес-

ных легкобетонных панелей, с покрытием из крупнопанельных сборных

железобетонных плит размером 1, 5 х 6 м или 3, 0 х 6 м по железобетонным

предварительно напряженным балкам или фермам. Антресольные этажи и

площадки обслуживания паровых котлов обычно выполняют монолитны-

ми железобетонными по стальным балкам.