Требования к системам удаления продуктов сгорания

7.1 Проектирование дымоотводящего тракта (ГТ) начинается с компоновки размещения оборудования, размещения дымовых труб на генплане и трассировке газоходов.

7.2 При разработке компоновочных решений котельной следует предусматривать рациональную трассировку и компоновку газоходов и их узлов.

Простота схемы является важным фактором, способствующим повышению надежности и экономичности установки. Отсечные и байпасные клапаны, ответвления на поперечных связях дают значительные сопротивления и утечки. Поэтому даже для котельных установок небольшой мощности предпочтительнее индивидуальный газовый тракт.

7.3Газоходы могут выполняться круглого и прямоугольного сечения

Простота изготовления, минимальный расход материала для изготовления газохода круглого сечения предпочтительнее, чем прямоугольного.

7.4 В зависимости от компоновочных решений котельной наружные и внутренние газоходы предусматриваются надземными или подземными и выполняются железобетонными, кирпичными, металлическими или из композитных материалов. Выбор материала газоходов должен производиться на основе технико-экономических расчетов.

7.5 Для котельных работающих на сернистом топливе, а также при возможности выпадения конденсата водяных паров, содержащихся в дымовых газах, следует предусматривать защиту от коррозии внутренних поверхностей газоходов.

7.6 Металлические газоходы и газоходы из полимерных материалов должны быть изолированы в соответствии с требованиями СП 61.13330.

7.7 Выбор оптимальных скоростей дымовых газов на каждом расчетном участке газохода следует производить в соответствии с [4] в зависимости от объема протекающих газов при расчетной температуре на данном участке.

7.8 Живое сечение газохода следует определять по формуле:

S = . м²,

где, V_д – объем дымовых газов в данном расчетном участке,

принимается по тепловому расчету, м³/с^,

W – оптимальная скорость газов на расчетном участке, м/с.

Объем дымовых газов образующихся при сгорании топлива определяется по формуле:

V = B_p V_{г.ух ,} м³/с

где V_г.ух – объем дымовых газов, образующихся при полном сго- рании топлива, м³/кг, рассчитывается для каждого вида топлива в зависимости от его химического состава.

7.9 Аэродинамический расчет газового тракта производится для определения давления (разрежения)для преодоления линейных и местных сопротивлений, обеспечивающих надежную эвакуацию продуктов сгорания и выброса их в атмосферу.

7.10 При этом количество поворотов ГТ должно быть минимальным; не рекомендуется делать необоснованные сужения ГТ; не рекомендуется использовать тройники вместо отводов; в случае установки тройника, основной поток дымовых газов должен проходить без поворота. Конфигурацию газохода рекомендуется выполнять круглого сечения, в местах сопряжения газохода с оборудованием, при наличии квадратных или прямоугольных сечений, необходимо выполнять переходы с круга на квадрат/прямоугольник. При небольших расстояниях, в случае невозможности установки переходов, допускается выполнять газоходы с сечением, как у подключаемого оборудования.

Необходимо, что бы количество местных сопротивлений, типа отводов, переходов и тройников было минимальным, что бы отсутствовали крутые повороты и переходы, кромки в патрубках должны быть скруглены, сечение тракта должно быть плавным и равномерным. Все это направлено на минимизацию сопротивлений.

7.11 Скорости потока на всех участках должны быть экономически обоснованными. Экономически обоснованной скоростью считается скорость, при которой затраты на электроэнергию, необходимую для транспортировки дымовых газов, а так же затраты на изготовление ГТ и его строительство были минимальны и оптимальны.

Рекомендуемые скорости в газоходах и дымовых трубах приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 Рекомендуемые скорости газов и воздуха в ГВТ

7.12 Аэродинамический расчет ГТ следует выполнять в соответствии с [4]. При этом необходимо обратить внимание, в каком режиме работает котел (под наддувом или под разрежением), каково паспортное значение давления/разряжения дымовых газов в точке выхода их из котла, как будет работать ГТ (на искусственной или естественной тяге). Данные для выполнения расчета принимаются на основании теплотехнических расчетов и паспортных данных котлов.

7.13 Газоходы, как правило, должны выполняться таким образом, что бы количество присосов было минимальным и стремилось к нулю. Разъемные соединения допускается выполнять:

- при наличии ответного фланца или другого разъемного соединения на оборудовании;

- при соединении с шибером, компенсатором, дымовой трубой или в месте, где по условиям ремонта потребуется его разборка.

7.14 С целью увеличения энергетической эффективности работы котлов температура уходящих дымовых газов при работе на природном газе близка к температуре точки россы, в связи с чем необходимо применять в качестве материала для металлических газоходов и дымовых труб специальную нержавеющую сталь. Толщина листовой нержавеющей стали лежит в диапазоне от 0,8 до 3,0 мм.

Рекомендуемую толщину стенок газоходов и их конструкции представлены в таблицах А.1- А.7 Приложения А.

7.15 На котлах с температурой уходящих газов более 180 °С допускается изготавливать патрубки из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380 - 2005.

На металлических газоходах, при температуре уходящих дымовых газов за котлом не превышающей 180 °С, в помещении котельной в нижней части газохода рекомендуется устанавливать стакан для сбора и отвода конденсата. Диаметр стакана 100 мм, из дна стакана необходимо вывести пластиковую или нержавеющую трубку диаметром 20-25 мм с устройством на ней гидрозатвора Н=300 мм. Пластиковую трубу необходимо присоединить к раскислителю конденсата. Уклон ГТ в этом случае желательно делать в котельную.

7.16 На металлическом газоходе должны быть установлены лючки для чистки и осмотра внутренней поверхности с минимальным диаметром 300мм.

7.17 На кирпичных и железобетонных газоходах люк-лаз должен иметь размер не менее 600х700мм. Железобетонные газоходы рекомендуется выполнять из сборных железобетонных конструкций.

7.18 Стенки металлических газоходов необходимо усиливать продольными и поперечными ребрами жесткости.

7.19 Прямоугольные короба рекомендуется выполнять с отношением сторон (в: а) равном 0,5; 0,7; 1.

7.20 Металлические газоходы должны изолироваться. Толщина изоляции и толщина металла покровного слоя должны приниматься в соответствии с требованиями СП 61.13330.

7.21 Запрещается крепить сваркой газоход к дымоотводящему патрубку котла или другого оборудования и переносить вертикальную и горизонтальную нагрузки от газохода на оборудование.

Подключение газохода к котлу, экономайзеру или воздухоподогревателю рекомендуется выполнять при наличии компенсаторов горизонтальных нагрузок на фланцах. Тракты стальных газоходов необходимо проверять на компенсацию тепловых удлинений. Величина теплового удлинения определяется по формуле:

Δl=12.5∙10^-6∙Tст∙ L

Где:

12.5 ∙ 10^-6 - коэффициент линейного расширения стали, ºС/м

Тст – температура стенки газохода, ºС

L – длина проверяемого участка газохода, м.

7.22 Допускается в качестве компенсаторов использовать телескопические соединения газохода с оборудованием, если такое соединение позволяет конструкция выходного патрубка оборудования. Телескопическое соединение должно быть надежно герметизировано путем установки между наружной стенкой дымоотводящего патрубка и внутренней стенкой газохода специального уплотнителя типа шнура теплоизоляционного минераловатного.

Пример такого решения приведен на рисунке 2

Рисунок 2.Телескопическое соединение газоотводящего патрубка

оборудования с газоходом

7.23 При установке линзового компенсатора, опорная конструкция должна поддерживать газоход с обеих сторон от компенсатора

Соединение газохода с всасывающим патрубком дымососа, если расстояние от ближайшего поворота до всасывающего патрубка меньше 3 – 4 его диаметров, должно осуществляться только через всасывающий карман. Три конструкции всасывающего кармана представлены на рисунке 3.

Размеры на рисунках указаны в долях к диаметру входа дымососа.

7.24 После дымососа не рекомендуется выполнять резких поворотов или сужений тракта. Не допускается выполнять повороты под углом 90°. Непосредственно за нагнетательным патрубком рекомендуется установить диффузор, при этом коэффициент его сопротивления не должен быть выше 0,2 – 0,25. Конструктивные особенности диффузора указаны на рисунке 1.

7.25 Соединение газохода с дымовой трубой рекомендуется выполнять прямоугольным, для уменьшения нагрузки на ствол дымовой трубы и не ослабления его прочностных характеристик.

Передача вертикальной и горизонтальной нагрузки от газохода на дымовую трубу не допускается.

7.26 В случае когда объем газохода, включая хвостовые поверхности нагрева (не оборудованные взрывными клапанами) превышает 1,67 м³ на газоходах необходимо устанавливать взрывные клапаны.

Величина 1,67 принята исходя из 2-х условий:

- минимальная площадь взрывного клапана на газоходе 0,05м², что соответствует диаметру 250мм;

Рисунок 3. Пример конструкции всасывающего кармана

- площадь взрывного клапана определяется из условия 0,03 м² легко сбрасываемой площади на 1,0 м³ объема газохода.

7.27 Взрывные клапаны в рабочем состоянии должны быть газоплотными и не допускать сброса или подсоса, и установлен так, что бы при взрыве дымовые газы не смогли попасть в зону нахождения людей. При установке взрывных клапанов на улице их конструкция должна обеспечивать защиту от воздействия дождя и снега.

7.28 На газоходах за котлами, экономайзерами, калориферами-воздухоподогревателями и ТДМ должны устанавливаться датчики для производства замеров температуры, давления и химического анализа состава продуктов сгорания в соответствии с ГОСТ Р ИСО 10395-2006 и ГОСТ 5542-87.

Устанавливаемые измерительные приборы могут быть как стационарными, так и переносными. Датчики и измерительные приборы должны устанавливаться в специальные закладные конструкции, причем места установки закладных конструкций по замеру температуры, контролю СО должны находится как можно ближе к котлу. Закладные конструкции должны устанавливаться в средней части газохода сверху.

7.29 Для котлов с наддувом во всех случаях сопротивление тракта принимается равным сумме сопротивлений воздушного и газового участка тракта. Расчет сопротивлений участков тракта производится по той же методике, что и при уравновешенной тяге.

При наддуве применяются высоко напорные дутьевые вентиляторы. Положительное давление за котлом указывается в паспорте котла.

7.30 На участках газоходов, в которых возможно отложение золы, следует предусматривать устройства для их очистки и лючки с крышками для их осмотра.