Свод правил СП 346.1325800.2017 Системы газовоздушных трактов котельных установок мощностью до 150 МВт. Правила проектирования.
СП 346.1325800.2017
СВОД ПРАВИЛ
СИСТЕМЫ ГАЗОВОЗДУШНЫХ ТРАКТОВ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК МОЩНОСТЬЮ ДО 150 МВт
Правила проектирования
Systems of gas air treatments of boiler installations with power up to 150 Mw. Rules of design
ОКС 11.140.10
Дата введения 2018-03-16
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛИ - ООО "СанТехПроект", АС "СЗ Центр АВОК", ООО "ПКБ "Теплоэнергетика"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 15 сентября 2017 г. N 1224/пр и введен в действие с 16 марта 2018 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Настоящий свод правил разработан в соответствии с Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", устанавливает требования к проектированию, строительству, реконструкции, капитальному ремонту, техническому перевооружению систем газовоздушных трактов (ГВТ) котельных тепловой мощностью до 150 МВт, а также устанавливает требования к их безопасному содержанию и эксплуатационным характеристикам, которые обеспечивают выполнение требований Федерального закона от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".
Основными приоритетами настоящего свода правил является:
первостепенность требований по надежной организации подачи воздуха на горение и удаление продуктов сгорания топлива, обеспечивающих безаварийную работу котельных;
защита охраняемых законом прав и интересов потребителей тепловой энергии путем регламентирования эксплуатационных характеристик систем ГВТ;
применение современных эффективных технологий и новых материалов для строительства новых, реконструкции, капитальном ремонте, расширении, техническом перевооружении существующих котельных и входящих в них систем ГВТ.
Настоящий свод правил разработан авторским коллективом ООО "СанТехПроект" (руководитель работы - канд. техн. наук А.Я.Шарипов, инж. А.С.Богаченкова), АС "СЗ Центр Авок" (д-р техн. наук, проф.А.М.Гримитлин), ООО "ПКБ "Теплоэнергетика" (канд. техн. наук Е.Л.Палей).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил устанавливает общие правила проектирования и устройства вновь проектируемых и реконструируемых газовоздушных трактов (далее - ГВТ) котельных установок единичной тепловой мощностью от 0,36 МВт до 150 МВт, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе.
1.2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование ГВТ котельных установок тепловых электростанций.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия
ГОСТ 5582-75 Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный
ГОСТ 5632-2014 Легированные и нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки
ГОСТ 9467-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы
ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ГОСТ 14918-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия
ГОСТ 27330-97 Воздухонагреватели. Типы и основные параметры
ГОСТ Р 21.1101-2013 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации
ГОСТ Р 52246-2004 Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условия
СП 43.13330.2012 "СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий" (с изменением N 1)
СП 51.13330.2011 "СНиП 23-03-2003 Защита от шума" (с изменением N 1)
СП 60.13330.2016 "СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха"
СП 61.13330.2012 "СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" (с изменением N 1)
СП 89.13330.2016 "СНиП II-35-76 Котельные установки"
СанПиН 2.1.6.1032-01 Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 воздуховод: Канал или трубопровод прямоугольного или круглого сечения, служащий для транспортирования воздуха.
3.2 всасывающий карман: Конструктивный элемент ГВТ, устанавливаемый на всасывающей линии непосредственно перед дымососом или вентилятором.
3.3 газоход: Канал или трубопровод прямоугольного или круглого сечения, служащий для удаления образовавшихся в процессе сжигания топлива продуктов сгорания (дымовых газов) от котла до дымовой трубы.
3.4 горелка (горелочное устройство): Устройство, обеспечивающее устойчивое сгорание топлива и возможность регулирования процесса горения.
3.5 датчик: Средство измерения, предназначенное для первичного преобразования контролируемой величины измерительного, сигнального, регулирующего или управляемого устройства в электрический сигнал в форме удобной для дальнейшей обработки, передачи и хранения.
3.6 динамическое давление в ГВТ: Скоростной напор, зависящий от температуры и скорости движения среды.
3.7 дымовая труба: Самостоятельный элемент системы ГВТ, вертикально расположенное трубное устройство, предназначенное для удаления продуктов сгорания топлива от котлов в атмосферу.
3.8 дымовые газы: Газообразные продукты, образующиеся в результате сгорания органического топлива в топочных устройствах котлов.
3.9 естественная тяга (самотяга): Разрежение, возникающее в дымовой трубе за счет разницы плотности окружающего воздуха и продуктов сгорания топлива.
3.10 искусственная тяга: Тяга, возникающая в ГВТ за счет разрежения или противодавления, вызванного работой тягодутьевых машин (дымососов/вентиляторов).
3.11
|
котельная: Здание (в том числе блок-модульного типа) или комплекс зданий и сооружений с котельными установками и вспомогательным технологическим оборудованием, предназначенными для выработки тепловой энергии.
[СП 89.13330.2016, пункт 3.1] |
3.12
|
котельная установка: Совокупность котла и вспомогательного оборудования.
Примечание - В котельную установку могут входить кроме котла тягодутьевые машины, устройства очистки поверхностей нагрева, топливоподача и топливоприготовление в пределах установки, оборудование шлако- и золоудаления, золоулавливающие и другие газоочистительные устройства, не входящие в котел газовоздухопроводы, трубопроводы воды, пара и топлива, арматура, гарнитура, автоматика, приборы и устройства контроля и защиты, а также относящиеся к котлу водоподогревательное оборудование и дымовая труба.
[ГОСТ 23172-78, статья 3] |
3.13 многоствольная дымовая труба: Конструкция, состоящая из нескольких металлических дымоотводящих стволов, объединенных одним общим защитным кожухом, или установленных в/на одной общей рамной конструкции, а также железобетонная или кирпичная дымовая труба, имеющая внутренние разделительные перегородки.
3.14 многослойный газоход: Газоход, состоящий из основного металлического дымоотводящего патрубка, теплоизоляционного слоя и покровного слоя (защитного кожуха).
3.15 ненесущая дымовая труба: Дымовая труба, ствол которой не несет нагрузок, устанавливается в специальной рамной конструкции и крепится к элементам этой конструкции.
3.16 одноствольная дымовая труба: Дымовая труба, состоящая из одного дымоотводящего ствола.
3.17 полное давление: Сумма динамического и статического давлений.
3.18 самонесущая дымовая труба: Дымовая труба, ствол которой несет все нагрузки без дополнительной поддержки и растяжек, опираясь на собственный фундамент.
3.19 статическое давление: Давление, представляющее собой разность абсолютного давления текущей среды в данной точке и абсолютного атмосферного давления на том же уровне.
Примечание - Величина статического давления может иметь положительное (избыточное давление) или отрицательное значение (разрежение).
3.20 температура точки росы: Температура, при которой происходит конденсация водяных паров, содержащихся в дымовых газах.
3.21 тягодутьевые машины: Механизмы, устанавливаемые в тракте подачи воздуха на горение непосредственно перед горелкой - вентилятор или тракте удаления продуктов сгорания непосредственно за котлом или за хвостовыми поверхностями нагрева - дымосос.
3.22 хвостовые поверхности нагрева: Устройства, дополнительно устанавливаемые к котлу, служащие для повышения эффективности работы котла за счет использования тепла уходящих газов и снижения их температуры.
3.23 энергоэффективность технологического процесса выработки тепловой энергии: Обеспечение более низких затрат энергоресурсов на выработку тепловой энергии, минимизация потерь от химического и механического недожога топлива, а также потерь теплоты в окружающую среду.
4 Сокращения
В настоящем своде правил применены следующие сокращения:
ВТ - воздухоподводящий тракт, по которому воздух подается к горелке котла или к топочному пространству для обеспечения процесса сжигания топлива;
ГВТ - газовоздушный тракт;
ГТ - газоотводящий тракт, по которому отводятся дымовые газы от котла до дымовой трубы;
ТДМ - тягодутьевые машины;
ТМ - обозначение - маркировка чертежей тепломеханического раздела;
ХПН - хвостовая поверхность нагрева.
5 Общие требования к устройству систем газовоздушного тракта
5.1 Системы ГВТ должны обеспечивать:
- устойчивую работу котлов во всех режимах путем организации и регулирования подачи необходимого количества воздуха на горение и удаление продуктов сгорания с рассеиванием их в атмосфере;
- энергоэффективность работы системы за счет снижения тепловых потерь в окружающую среду и снижения затрат электроэнергии на транспортирование воздуха и продуктов сгорания;
- экологическую безопасность объекта за счет снижения химического недожога и оксида углерода и минимизации приземных концентраций вредных веществ в атмосфере путем расчета и определения необходимого количества воздуха на горение и необходимой высоты дымовой трубы;
- работу элементов ГВТ с понижением уровня шума и вибрации.
5.2 Выбор аэродинамической схемы ГВТ котельных установок следует проводить в зависимости от вида сжигаемого топлива, типа топочных или горелочных устройств, наличия или отсутствия и типа ХПН. Эти данные определяются предприятием - изготовителем котельной установки и приводятся в паспорте или инструкции по монтажу и эксплуатации котельной установки.
5.3 Воздушный тракт состоит из следующих элементов:
- воздухозаборное устройство с всасывающим воздуховодом до вентилятора;
- вентилятора с электроприводом;
- напорного воздуховода и (или) воздухоподогревательного устройства;
- распределительного воздуховода для подвода воздуха к каждой горелке или к каждой зоне воздухоподачи колосниковых решеток;
- закладных конструкций для установки приборов контроля температуры и давления воздуха.
5.4 Газоотводящий тракт состоит из следующих элементов:
- присоединительного патрубка газохода к котлу после ХПН;
- газоходного патрубка от присоединительного патрубка до дымососа, работающего под разрежением;
- дымососа с электроприводом при отсутствии возможности создания естественной тяги;
- газоходного патрубка от дымососа до дымовой трубы, работающего под давлением;
- систем очистки дымовых газов, устанавливаемых до дымососа при работе котлов на твердом топливе;
- дымовой трубы.
5.5 В системах ГВТ необходимо предусматривать пропорциональное регулирование подачи объема воздуха и удаления дымовых газов в зависимости от изменения количества сжигаемого топлива при текущей тепловой нагрузке котельного агрегата.
5.6 В качестве ХПН используют воздухоподогреватели, поверхностные, контактные и конденсационные экономайзеры. Степень оснащенности котла ХПН и компоновка котла должны определяться предприятием-изготовителем исходя из достижения оптимального значения КПД.
5.7 Котельные установки следует поставлять в заводской компоновке со встроенными ХПН. Разработка новых компоновок котельных установок с отдельно стоящими воздухоподогревателями и экономайзерами допускается только при отсутствии заводских решений, а также при реконструкции или техническом перевооружении котельных. Изменение компоновки должно быть согласовано с предприятием - изготовителем котла.
5.8 Для нормализации процесса сжигания топлива, подачи воздуха на горение и удаления продуктов сгорания в случае недостаточности естественной тяги следует предусматривать установку тягодутьевых устройств - дымососов и (или) вентиляторов.
Вентилятор служит для подачи воздуха на горение топлива к горелке или топке котла. Дымосос служит для удаления продуктов сгорания и создания разрежения в топке котла. Присоединение дымососа или вентилятора на всасывающей стороне при стесненной компоновке осуществляется через всасывающий карман. Присоединение на нагнетательной стороне осуществляется через диффузор.
5.9 Для котельных установок, работающих под наддувом, горелочные устройства поставляются предприятием-изготовителем комплектно с встроенным дутьевым вентилятором, создающим противодавление в топке. В паспорте на котел следует указывать данные по расчетному напору дымовых газов на выходе из котла.
5.10 Для регулирования производительности проектируемых тягодутьевых установок следует предусматривать направляющие аппараты, индукционные муфты, частотно-управляемые электроприводы или другие устройства, обеспечивающие экономичные способы регулирования.
5.11 Для котельных, оборудованных котельными установками, забирающими воздух для горения непосредственно из помещения котельной, следует предусматривать приточные установки или проемы в ограждающих конструкциях здания, расположенные, как правило, в верхней зоне помещения котельной. Размеры живого сечения проемов определяют исходя из обеспечения скорости воздуха в них не более 1,5 м/с.
5.12 Для удаления продуктов сгорания в атмосферу следует предусматривать строительство дымовой трубы. Дымовые трубы могут быть металлическими, железобетонными монолитными и сборными из отдельных царг, изготовленных из композитных или керамических материалов.
5.13 Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельных выполняют на основе общепринятых физических зависимостей гидродинамики и аэродинамики с учетом определения значений местных сопротивлений конструктивных элементов, воздуховодов и газоходов.
5.14 Исходными данными для аэродинамического расчета трактов подачи воздуха на горение и удаления продуктов сгорания является определение расчетных расходов воздуха на горение в зависимости от теплотехнических характеристик котельной установки, вида используемого топлива, типа горелочных устройств и с учетом коэффициента избытка воздуха при номинальной производительности котла.
5.15 Исходными данными для аэродинамического расчета ГТ является расчетный объем уходящих дымовых газов при заданной температуре, их физические характеристики, химический состав и нормативные требования по рассеиванию вредных выбросов в атмосфере.
5.16 Определение размеров дымовой трубы, сечений воздуховодов и газоходов, производительности дымососов и вентиляторов следует выполнять исходя из результатов аэродинамических расчетов.
5.17 Трассировку и протяженность газоходов и воздуховодов, размещение ТДМ следует определять в зависимости от архитектурно-планировочных и компоновочных решений котельной и котельного агрегата.
5.18 Проектная документация на ГВТ должна разрабатываться в объеме, установленном заданием на проектирование в формате СПДС согласно ГОСТ Р 21.1101.
5.19 Проектная документация на ГТ и ВТ должна разрабатываться отдельно с максимальным использованием изделий заводского изготовления.
6 Исходные данные и порядок проектирования систем газовоздушного тракта
6.1 Исходные данные для проектирования ГВТ
6.1.1 Вид сжигаемого топлива.
6.1.2 Элементарный состав и химические характеристики топлива.
6.1.3 Тип (марка) и количество устанавливаемых котлов, горелочных устройств и хвостовых поверхностей нагрева для выработки необходимого, определенного техническим заданием на проектирование котельной, количества теплоты.
6.2 Порядок проектирования систем ГВТ
6.2.1 Выполняют тепловой расчет с целью определения расхода топлива, количества воздуха, необходимого для сжигания топлива, и количества удаляемых продуктов сгорания топлива (дымовых газов), определения количественного и качественного состава продуктов сгорания.
6.2.2 Определяют аэродинамическую схему ГВТ котельной в зависимости от результатов теплового расчета, гидрогеологических исследований, вида сжигаемого топлива, типа топочного или горелочного устройства, наличия или отсутствия и типа хвостовых поверхностей нагрева и рекомендаций предприятия - изготовителя котельной установки, изложенных в паспорте котла или инструкциях по монтажу и эксплуатации элементов, входящих в состав котельных установок.
6.2.3 На основании теплового расчета и аэродинамической схемы ГВТ определяют типы тягодутьевых установок (дымососов и дутьевых вентиляторов) и их технические характеристики.
6.2.4 На основании теплового и аэродинамического расчетов определяют высоту и диаметр дымовой трубы.
6.2.5 Определяют материал для изготовления дымовой трубы.
7 Правила организации, расчета и выбора оборудования системы ГВТ
7.1 Системы воздухоподачи
7.1.1 Организацию забора воздуха для горения допускается осуществлять с улицы, из котельного зала или смешанным способом.
7.1.2 Для котлов, оснащенных горелками со встроенным дутьевым вентилятором (работающих под наддувом), забор воздуха из помещения котельной должен компенсироваться подачей наружного воздуха в котельную через проемы в ограждающих конструкциях или приточные установки, расположенные, как правило, в верхней зоне помещения котельной. Для снижения аэродинамического шума от движения воздуха размеры живого сечения проемов и всасывающего патрубка определяются исходя из обеспечения скорости воздуха в них не более 1,5 м/с. На всасывающем патрубке следует предусматривать перекидной шибер.
Расчет воздухообмена в котельной следует определять согласно СП 60.13330 с учетом теплоизбытков и расхода воздуха на горение.
7.1.3 Для подогрева воздуха следует предусматривать установку воздухонагревателей различных конструкций по ГОСТ 27330. Производительность воздухонагревателя определяют расчетом количества теплоты необходимой для нагрева требуемого количества воздуха от расчетной температуры наружного воздуха:
до 17°С - в котельных с постоянным присутствием обслуживающего персонала;
до 5°С - в котельных без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Скорость воздуха в воздуховодах следует принимать в соответствии с таблицей 7.1.
Все указанные в формуле значения показателей следует принимать из теплового расчета котлоагрегата [4] или из паспортных данных соответствующего оборудования.
7.1.5 Воздуховоды до и после воздухонагревателя и отдельно стоящие воздухонагреватели следует изолировать в соответствии с СП 61.13330.
7.1.6 При проектировании воздуховодов в соответствии с компоновочными и схемными решениями следует принимать рациональные аэродинамические формы элементов, обеспечивающие минимальные местные сопротивления.
7.1.7 Конфигурация трассы воздуховода должна обеспечивать снижение затрат на его изготовление и монтаж, при этом скорость движения потока воздуха должна обеспечивать снижение затрат на электроэнергию, необходимую для транспортирования воздуха.
7.1.8 Количество поворотов воздуховода должно быть минимальным. Не рекомендуется необоснованное сужение воздуховода, используя тройники вместо отводов. В случае установки тройника основной поток воздуха должен проходить без поворота. Воздуховод рекомендуется выполнять круглого сечения. В местах сопряжения его с оборудованием, при наличии квадратных или прямоугольных сечений, необходимо выполнять переходы с круга на квадрат/прямоугольник. При небольших протяженностях, в случае невозможности установки переходов, допускается выполнение воздуховодов с сечением, равным сечению подключаемого оборудования.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.