Топливоподача котельной. Типы. Алгоритмы.
Подача топлива в котельной на жидком топливе осуществляется также в автоматизированном режиме. Топливом может служить нефть, дизельное топливо, мазут, отработанные масла. В основном котельные работают на мазуте или легкой нефти. Запас жидкого топлива доставляется железнодорожным транспортом и подается в сливные устройства. Резервуар для приема топлива должен быть надземным с обсыпкой, для мазута допускаются подземные резервуары.
Для хранения топлива предусматривается наличие двух основных резервуаров и одного резервного. В резервуарах должен производиться подогрев жидкого топлива. Температура для мазута - 60-80 °С, для легкого нефтяного топлива - 10 °С. Подача мазута в котельную предусматривается по циркуляционной схеме, легкого нефтяного - по тупиковой. От резервуаров подача топлива в котельной осуществляется путем надземных топливопроводов с уклоном 0,003 по ходу движения топлива. Топливопроводы должны иметь совместную с подогревающими трубопроводами теплоизоляцию.
Подается жидкое топливо к котлам с помощью насосов(один может лежать на складе), их должно быть не менее двух. К котлам топливо подводится по двум магистралям для котлов 1 категории или по одной магистрали для котлов 2 категории. До насосного оборудования топливо должно быть подвергнуто фильтрации через фильтры грубой очистки, перед горелками - через фильтры тонкой очистки. Для сбора дренажей за пределами котельной устанавливается дренажная емкость. Топливопроводы в котельной должны иметь теплоизоляцию из негорючих материалов, конструкция их должны быть открытой и иметь свободный доступ. Трубы топливопровода в зависимости от давления могут быть бесшовными или электросварными, арматура - стальная. Необходимо также предусмотреть запорную арматуру на отводах к котлу и сливной магистрали и у форсунки. Для распыления топлива применяются паровые и ротационные форсунки. Котельные могут иметь оборудование для перехода с одного вида топлива на другое.
Система топливоподачи в котельной организовывается всегда в состветсвии с индивидуальным техзаданием, согласно существующей схемы котельной. Существующее разнообразие вариантов ее организации, позволяет выбрать экономичные и удобные решения при требуемой мощности котельной и существующем, либо строящемся здании котельной.
Характеристики гидравлических схем подачи топлива для жидкотопливных иликомбинированных горелок зависят от типа топлива, вырабатываемой мощности и логики регулирования нагрузки (одноступенчатые, двухступенчатые или модуляционные). Обычно горелки имеют шестеренчатый топливный насос и систему электромагнитных клапанов (с одним или несколькими клапанами) для прекращения подачи топлива.
Горелки с плавным регулированием (модуляционные) также имеют запорные электромагнитные клапаны на обратном топливопроводе и регулятор давления, необходимый для изменения производительности.
Для горелок, работающих на керосине, применяются топливные насосы со специальными характеристиками.
Привод насоса может обеспечиваться как от вала вентилятора горелки, так и от собственного электродвигателя.
В модуляционных (с плавным регулированием) горелках регулятор давления работает одновременно с воздушной заслонкой. Система механических рычагов или электроника постепенно, в нужной пропорции, подают топливо и воздух для горения и добиваются требуемой мощности.
При необходимости линия подачи топлива может быть оборудована реле минимального и максимального давления топлива.
В приведенной выше таблице даны наименования различных видов жидкого топлива и указаны типичные схемы построения системы топливоподачи для дизельного топлива и керосина.
Системы подачи дизельного топлива, описываемые в данном разделе, являются "двухтрубными", то есть такими, в которых есть подающий топливопровод, идущий от ёмкости к горелкам и обратный топливопровод, идущий от горелки к ёмкости.
Существуют также системы с однотрубной подачей дизельного топлива, в которых нет обратного топливопровода, идущего к ёмкости для хранения топлива. В таких схемах не сгоревшее топливо циркулирует через, установленный в непосредственной близости от горелки, топливный фильтр-деаэратор.
В зависимости от расположения ёмкости по отношению к горелке, мы можем выделить следующие виды систем топливоснабжения:
- системы подачи топлива самотёком, в которых забор топлива происходит со дна ёмкости;
- системы подачи топлива самотёком, в которых забор топлива происходит сверху ёмкости;
- системы подачи топлива, в которых отбираемое из ёмкости топливо всасывается;
- системы топливоснабжения с кольцевым контуром.
В первых трёх системах не требуется использовать дополнительный насос, т.к. дизельное топливо циркулирует благодаря насосу горелки.
Система с кольцевым контуром используется тогда, когда расстояние между горелкой и ёмкостью с топливом довольно значительное. Для обеспечения циркуляции топлива в контуре устанавливается дополнительный топливный насос. В этом случае насос горелки будет обеспечивать подачу топлива на форсунку и его распыление.
Температура топлива в изолированных топливопроводах или в топливопроводах, идущих под землей не должна опускаться ниже +2°С.
Первые три системы будут рассмотрены в одном пункте, поскольку они функционируют на основе одних и тех же принципов.
А вообще температура легкого (дизельного) топлива для котельных не должна опускаться ниже 10 град.С. Температуру в топливной магистрали тоже желательно иметь не выше 50-55 градусов Цельсия, т.к. температура вспышки в районе 55 градусов для жидкого летнего, да и зимнего топлива (дизеля).
Температура вспышки — наименьшая температура летучего конденсированного вещества, при которой пары над поверхностью вещества способны вспыхивать в воздухе под воздействием источника зажигания, однако устойчивое горение после удаления источника зажигания не возникает. Вспышка — быстрое сгорание смеси паров летучего вещества с воздухом, сопровождающееся кратковременным видимым свечением. Температуру вспышки следует отличать как от температуры воспламенения, при которой горючее вещество способно самостоятельно гореть после прекращения действия источника зажигания, так и от температуры самовоспламенения, при которой для инициирования горения или взрыва не требуется внешний источник зажигания.
Давление жидкого топлива тоже делательно контролировать с помощью реле давления. Отклонения давления и температуры можно выводить на сигнализацию.
Топливный клапан на вводе котельную необходимо закрывать при загазованности, пожаре, аваийном снижении давления (если горелки не оборудованы встроенными реле давления жидкого топлива). Т.к. в принципе при аварийном снижении давления топлива горелки положено выключать. Можно и нужно отключать подачу топлива в котельную при розливах топлива, т.к. недопустима их эксплуатация при розливах.
В помещении котельной устраивают расходную емкость из которой циркулирует жидкое топливо на горелки. В расходную емкость дизельное топливо поступает по топливопроводу, который необходимо утеплить и по возможности проложить греющий кабель. В расходную емкость топливо подает насос из большой основной которую как правило располагают на улице. Насос управляется от реле уровня которое поддерживает уровень в расходной емкости в заданных пределах. Как правило предусматривается сигнализация аварийного уровня в расходной емкости и основной емкости. Кроме того требуется индикация уровня топлива.