Взаимное расположение основного и вспомогательного оборудования в помещении котельного цеха называют компоновкой оборудования. Компоновка оборудования выбирается проектной организацией в зависимости от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания, типа топки, мощности котлоагрегата, требований, предъявляемых к очистке продуктов сгорания, и от других факторов.
Компоновка оборудования должна обеспечивать удобство работы и безопасность эксплуатационного и ремонтного персонала, минимальную протяженность трубопроводов, газоходов, и воздухопроводов, минимальные затраты на сооружение котельной, сокращение численности эксплуатационного персонала, автоматизацию технологических процессов, механизацию ремонтных работ, возможность расширения котельной при установке нового оборудования. Все решения, применяемые при компоновке оборудования, должны отвечать требованиям строительных норм и правил, правил техники безопасности, санитарных и противопожарных норм.
Одним из важных принципов современной компоновки оборудования котельных цехов является использование отдельных блоков повышенной заводской готовности при проектировании, поставке и монтаже оборудования. Сооружение котельной из отдельных блоков технологического оборудования вместе с трубопроводами, газоходами, воздухопроводами, кабелями и другими коммуникациями заметно сокращает сроки и повышает качество строительно-монтажных работ, так как основная часть этих работ выполняется на заводе. На монтажной площадке производится только доводка блоков и соединение их между собой.
В настоящее время считается, что для центральных котельных с паровыми и водогрейными котлами наиболее рациональна компоновка с параллельным расположением котлов и вспомогательного оборудования (тягодутьевых машин, золоуловителей, пылеприготовительных установок, деаэраторов, питательных насосов и т. д.). Автоматизированные системы управления следует размещать в специальном помещении, В крупных котельных с паровыми и водогрейными котлами оборудования водоподготовки следует размещать в отдельном здании.
В соответствии со СНиП П-35-76 размеры пролетов зданий и сооружений следует принимать кратными 6 м. При специальном обосновании допускается применение пролетов с размерами, кратными 3 м. Шаг колонн должен приниматься равным 6 м. При специальном обосновании шаг колонн допускается принимать равным 12 м. Объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений котельных должны допускать возможность расширения зданий. При установке только паровых и водогрейных котлов для расширения котельной оставляется свободным один из торцов здания. В котельных смешанного типа (с паровыми и водогрейными котлами) в одной половине помещения следует устанавливать паровые, а в другой - водогрейные котлы. Расширение паровой части котельной производится в одну сторону, а водогрейной в другую, т. е. оба торца здания должны быть свободными.
Для крупноблочного монтажа оборудования в стенах и перекрытиях зданий должны предусматриваться монтажные проемы, для которых, как правило, используются торцевые стены здания со стороны расширения котельной.
Компоновка оборудования котельных с комбинированными пароводогрейными котлами принципиально не отличается от компоновки котельных с паровыми или водогрейными котлами, но упрощается и удешевляется. В котельных с комбинированными пароводогрейиымн котлами снижаются затраты на постройку вследствие уменьшения числа устанавливаемых агрегатов и длины котельной.
На рис. 15-3 приведена компоновка оборудования котельной с четырьмя котлами ДЕ-10-14, разработанная в качестве типовой институтом «Сантехпроект». Котельная предназначена для теплоснабжения потребителей II категории. Основным топливом в котельной является природный газ, резервным - мазут. Строительная часть котельной выполняется из сборных железобетонных конструкций. Оборудование котельной рассчитано на суммарную тепловую нагрузку 26,10 МВт, в том числе на отопление и вентиляцию 16,25 МВт, на горячее водоснабжение 2,49 МВт и на пароснабжеиие технологических потребителей 7,36 МВт (8,6 т/ч). Максимальная расчетная температура горячей воды К. в = 150 °С. Для горячего водоснабжения и подпитки тепловой сети предусмотрено приготовление воды с tгв = 70 “С. Котлоагрегаты вырабатывают насыщенный пар с абсолютным давлением 1,4 МПа. В редукционной установке давление пара снижается до 0,7 МПа.
Особенностью такой компоновки оборудования является применение транспортабельных строительно-монтажных блоков, изготовляемых на заводе (в мастерских) монтажной организации. Все вспомогательное оборудование вместе с трубопроводами (деаэрационно-питательная установка, сетевые насосы, установка горячего водоснабжения и т. д.) состоит из 10 блоков, устанавливаемых на усиленный пол без фундаментов.
Каждый котельный агрегат имеет индивидуальный водяной экономайзер, дымосос и дутьевой вентилятор. Дымовая труба общая для всех котлоагрегатов высотой 45 м. Для производства ремонтных работ в котельной устанавливаются тали над подогревателями сетевой воды, дымососами и вентиляторами.
На рис. 15-4 показана типовая компоновка котельной мощностью 175 МВт для сжигания мазута, разработанная институтом Латвгипропром. В котельной установлено 3 водогрейных котла КВ-ГМ-50 и 2 вспомогательных паровых котла типа ДКВР-4-14 для снабжения мазутного хозяйства котельной паром. Предусмотрено расширение котельной за счет установки четвертого водогрейного котла.
На рис. 15-5 приведен поперечный разрез котельной с комбинированными пароводогрейными котлами на базе котлов КВ-ГМ-50 и с дополнительной конвективной шахтой. В котельной установлено три котла КВ-ГМ-50. Котельная способна круглый год вырабатывать до 90 т/ч пара при одновременном покрытии максимального расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горючее водоснабжение, до 116 МВт. В летний период при постоянном расходе пара 80 т/ч и работе двух котлов расход теплоты па горячее водоснабжение может изменяться от 4,6 до 2,9 МВт. При необходимости получения пара с давлением с 1<р<2,3 МПа для питания парового контура устанавливаются отдельные питательные насосы, создающие необходимое давление. В этом случае сетевые насосы подают воду только в водогрейную часть котла.