Основные понятия. 
Общие сведения о теплогенерирующих установках

теплогенерирующий котел баланс Теплогенерирующие установки, предназначены для выработки пара или горячей воды, соответственно называются паровыми или водогрейными котлами [4].

Паровой котёл представляет собой системы поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающей в него воды за счёт использования тепловой энергии, выделившейся при сжигании топлива подаваемого в топку вместе с необходимым количеством воздуха.

Водогрейный котёл представляет собой системы поверхностей нагрева для производства тепловой энергии в виде нагретой воды, непрерывно поступающей в него, за счёт использования тепловой энергии, выделившейся при сжигании топлива, подаваемого в топку вместе с необходимым количеством воздуха. Водогрейные колы — прямоточные котлы.

Под давлением парового котла понимается давление пара в барабане котла при производстве сухого насыщенного пара или давление в выходном коллекторе пароперегревателя при производстве перегретого пара.

Теплоносителем в теплогенерирующих установках являются продукты горения органического топлива, называемые дымовыми газами.

Рабочим телом называется вода и пар, которым продукты сгорания отдают свою энергию в поверхностях нагрева.

Поверхности нагрева — основные рабочие элемента котла, которые представляют собой металлические трубчатые поверхности, служащие для передачи тепла от горячих дымовых газов воде, пароводяной смеси, пару и воздуху [5].

Поверхности нагрева, получающие тепло преимущественно за счёт излучения называются радиационными.

Поверхности нагрева, в которых передача тепла происходит за счёт конвективного теплообмена, называются конвективными.

Радиационные поверхности нагрева расположенные в топке котла и воспринимающие тепло за счёт излучения называются топочными экранами.

Барабан котла предназначен для разделения пароводяной смеси, поступающей из парообразующих поверхностей нагрева, на пар и воду и для распределения воды по циркуляционным контурам.

Водным пространством парового котла называют часть объёма барабана, или верхнего барабана, если котёл многобарабанный, занятую водой.

Паровым пространством парового котла называют часть объёма барабана, или верхнего барабана, если котёл многобарабанный, занятую паром.

Водяным объёмом называют часть объёма барабана, заполненного водой.

Зеркалом испарения называют поверхность, разделяющую паровой и водяной объёмы барабана котла.

Топочное устройство (топка котла) предназначено для сжигания топлива наиболее экономичным образом и превращения химической энергии топлива в тепловую энергию.

Фестон — сильно разреженная часть испарительной поверхности заднего или бокового экранов, расположенная в газовом окне между топочным пространством и газоходом.

Пароперегреватель — поверхность нагрева котла, в которой происходит перегрев полученного в котле пара до заданной температуры.

Конвективный пучок — парообразующая поверхность нагрева котла, расположенная за топкой по ходу газов.

Водяной экономайзер — конвективная поверхность котла, в которой подогревается поступающая в него вода теплом уходящих из котла продуктов сгорания.

Воздухоподогреватель — конвективная поверхность котла, предназначенная для подогрева воздуха теплом уходящих газов перед его подачей в топку котла.

Горелочное устройство служат для приготовления топливо-воздушной смеси к воспламенению топлива и активному его горению в топке котла.

Коллектор (камера) — предназначен для распределения или сбора рабочего тела движущегося по отдельным элементам (трубам) котла.

Котельным агрегатом называется паровой котёл, включающий в себя топку и парообразующие поверхности нагрева, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель совместно с примыкающими к ним паропроводами, водопроводами, воздуховодами и газоходами и установленной на них арматурой.

Паровые котлы с естественной циркуляцией — это барабанные котлы, в которых непрерывное движение пароводяной смеси в парообразующих поверхностях нагрева происходит за счёт разности удельных весов воды в опускных трубах и пароводяной смеси в подъёмных.

Паровые котлы с принудительной циркуляцией — это барабанные котлы, в которых непрерывное движение пароводяной смеси в парообразующих поверхностях нагрева происходит за счёт давления циркуляционных насосов, включенных в контуры циркуляции между опускными и подъёмными трубами испарительных поверхностей нагрева.

Тяго-дутьевые устройства включают в себя вентилятор (ы), дымосос (ы), газоходы и воздухопроводы, дымовую трубу, обеспечивающие подачу необходимого количество воздуха в топку котла, движение продуктов сгорания по газоходам и удаление их за пределы котельного агрегата.

Топливо — горючее вещество, сознательно сжигаемое для получения большого количества тепловой энергии.

Органическое топливо в зависимости от физического состояния подразделяется: на твердое, жидкое и газообразное.

Твердое топливо — дрова, торф, сланцы, бурый уголь, каменный уголь, антрацит.

Жидкое топливо — продукты переработки нефти: бензин, керосин, печное топливо, различные масла, мазуты.

Газообразное топливо — природный газ, попутный нефтяной газ, отходы металлургического производства (коксовый, доменный газ), крекинговый газ.

Слоевое сжигание топлива — это, когда топливо горит в слое, лежащем на соответствующей опорной поверхности.

Факельное сжигание топлива — это, когда топливо сгорает в топочной камере во взвешенном мелкодисперсном состоянии.

Ступенчатое испарение — способ повышения концентрации солей в котловой воде без ухудшения качества вырабатываемого пара.

Непрерывная продувка — постоянное удаление из барабана котла некоторое количество котловой воды с накопившимися растворенными в ней солями без нарушения режимов его работы.

Периодическая продувка периодическое удаление из нижнего барабана котла или нижних коллекторов парообразующих поверхностей котловой воды с осевшим шламом.

Вода и полученный из неё пар широко используется в паросиловых установках и тепловых схемах котельных. В цикле котельных участвуют следующие потоки воды и пара.

• — исходная вода (природная или водопроводная), получаемая от источников водоснабжения (река, артезианская скважина, водоём, городской водопровод), как правило подвергается обработке для получения добавочной и подпиточной воды соответствующего качества;
• — добавочная вода — вода специально приготовляемая в установках химводоочистки, предназначенная для восполнения потерь теплоносителя в тепловой схеме котельной и потерь конденсата у промышленных потребителей;
• — питательная вода — вода, подаваемая питательными насосами из деаэратора в паровые котлы, представляющая из себя смесь конденсата от теплообменников, возвратного конденсата от внешних потребителей с добавочной водой;
• — котловая вода — вода, находящаяся в паровом котле;
• — подпиточная вода — специально подготовленная вода в системе химводоочистки, направляемая на подпитку тепловой сети для компенсации потерь в ней теплоносителя, а при открытой системе теплоснабжения и на восполнение расхода воды на горячее водоснабжение;
• — продувочная вода — вода, удаляемая из котла с непрерывной продувкой;
• — конденсат — вода, полученная в результате конденсации пара в пароводяных теплообменниках и у промышленных потребителей пара;
• — пар — теплоноситель, получающийся из воды путём её испарения;
• — влажный пар — пар, содержащий мелкодисперсные капельки и имеющий степень сухости менее единицы;
• — сухой насыщенный пар — пар, не содержащий влаги и имеющий степень сухости равную единице;
• — перегретый пар — пар, имеющий температуру выше температуры кипения при данном давлении;
• — редуцированный пар — пар после редукционно-охладительной установки (РОУ).