Co to jest ciepłownia?

Ciepłownia odnosi się do systemu ogrzewania parowego lub gorącej wody, który obsługuje szereg odległych budynków. Określa go rodzaj używanego sprzętu. Urządzenie składa się z kotła; lakierki; zawory; orurowanie systemu parowo-wodnego; oraz sprzęt do przechowywania, obsługi i zasilania układu paliwowego. Kluczowymi elementami ciepłowni są warunki pracy, rodzaj kotłów i źródło paliwa.

Ciepłownie są powszechne w starszych kampusach uniwersyteckich, terenach przemysłowych wiejskich lub poza siecią oraz kompleksach wojskowych. Często obiekty te są współlokowane z elektrycznymi zakładami komunalnymi lub przemysłowymi. Wspólne użytkowanie jest powszechne w zakładach przetwórczych, które wykorzystują parę pod wysokim ciśnieniem, a następnie przekazują parę o niskim ciśnieniu do szpitala lub uczelni, aby wykorzystać ciepło, zamiast odprowadzać je do środowiska za pośrednictwem wieży chłodniczej lub stawów chłodzących. Przestrzeń, w której mieści się mały kocioł w piwnicy pojedynczego budynku, nazywana jest zwykle kotłownią, a nie kotłownią.

Wydajność, ciśnienie robocze i temperatura to kluczowe kwestie projektowe, określone przez przewidywane obciążenie cieplne. Aby uniknąć całkowitego przestoju, ciepłownia ma zwykle dwa lub trzy kotły. Ciśnienie pary jest zwykle ograniczone do mniej niż 150 psig (1035 kPa). Typowy zakres roboczy wynosi od 100 do 125 psig (690 do 862 kPa), ale najbardziej ekonomiczny projekt uwzględnia wyższy koszt systemu wyższego ciśnienia w porównaniu z obciążeniem operacyjnym wymaganym do ogrzewania budynków.

Konstrukcja wodnorurowa jest często stosowana w kotłach stosowanych w ciepłowniach. W tej konstrukcji gorące gazy ze spalania paliwa przechodzą przez rury wytwarzające parę, w których woda z bębna wody zasilającej jest podgrzewana do wrzenia. Para unosi się do bębna oddzielania pary, gdzie skroplona woda przepływa grawitacyjnie przez duże rury zwane rurami opadającymi z powrotem do bębna wody zasilającej, aby wstępnie podgrzać ten wsad. Dodatkowa energia jest dodawana do pary poprzez podgrzanie jej powyżej temperatury wrzenia poprzez ponowne odprowadzenie pary z bębna do oddzielania pary z powrotem przez komorę gorącego gazu.

Kocioł może być zasilany z różnych źródeł, w tym z gazu, węgla lub innego paliwa kopalnego. Wykorzystywanych jest również wiele zasobów odnawialnych, w tym ciepło geotermalne, drewno, odpady komunalne czy biomasa rolnicza. Źródło energii jest wybierane na podstawie dostępności, kosztów i wymagań dotyczących obciążenia cieplnego. Gdy obecne jest źródło paliwa o wysokiej energii, a obciążenie cieplne jest stosunkowo niskie, możliwa jest kogeneracja energii elektrycznej z bocznego strumienia pary przepływającej przez turbinę. Instalacja grzewcza, która wykorzystuje linię pary odpadowej ze źródła pary pod wysokim ciśnieniem, może wykorzystywać reboiler w celu zwiększenia wartości opałowej pary wchodzącej lub może po prostu składać się z systemu dystrybucji.