09.03.2009. Промышленные котельные установки средней мощности

К основным особенностям оборудования для промышленных котельных установок (далее ПКУ) средней мощности можно отнести:

* общую (суммарную) тепловую мощность от 0,5 до 5 МВт;

* применение, как правило, двух или трех котлоагрегатов;

* возможность исполнения ПКУ в здании котельной или в блочном (контейнерном) варианте;

* использование в качестве топлива природного газа, в отдельных случаях - дизельного топлива, мазута, солярки.

В последние годы происходят позитивные сдвиги в пищевой и фармацевтической промышленности, строительной индустрии, на транспорте, в торговле и сфере услуг. Наращивая объемы производства, предприятия получают возможность инвестировать средства в модернизацию своей инфраструктуры с целью уменьшения затрат, в частности, на отопление и горячее водоснабжение. Особенно остро вопрос модернизации, на наш взгляд, стоит у тех предприятий, которые имеют собственные котельные с оборудованием середины прошлого века, которое устарело не только морально, но и физически и требует капитального ремонта либо замены. Причем, это касается не только котлоагрегатов, но и насосного оборудования, арматуры, трубопроводов. В том случае, когда теплоснабжение реализуется от внешнего источника, у предприятий возникают проблемы с теплоснабжающими организациями, которые могут непредсказуемо изменять тарифы, а также выставлять счета, не всегда соответствующие реально поставленному теплу. Если говорить о новом строительстве промышленных объектов, то в 80% случаев, особенно за пределами городской черты, применение ПКУ средних мощностей является единственной возможностью обеспечить эффективное и бесперебойное теплоснабжение зданий и сооружений.

Рассмотрим более подробно основные элементы ПКУ, оценка функциональных характеристик которых требует концептуальных решений еще на стадии проведения предпроектной подготовки и коренным образом влияет на эффективность, надежность и долговечность установки в целом.

Оборудование для котельных подбирается на этапе проектирования. Свой выбор стоит делать, учитывая все факторы: необходимую мощность котельной установки, срок ее эксплуатации, вид топлива, количество контуров, а также учитывая гарантии качества и надежности оборудования.

В целом, необходимо отметить следующие преимущества котлов:

* Долговечность. Расчетный срок службы не менее 20 лет, при соблюдении требуемых условий эксплуатации и регулярном проведении сервисного обслуживания;

* Комбинаторность. Возможности котловой автоматики позволяют объединить управление многих элементов ПКУ: горелки, насосов, регулирующих исполнительных органов отопительных контуров, а также поддерживать безопасную работу котлоагрегата и выдавать информацию о причинах неисправности в случае сбоя;

* Экономичность. Принципы регулирования и управления, заложенные в автоматике, позволяют, по сравнению с обычным оборудованием, существенно уменьшить расход топлива;

* Экологическая безопасность. Благодаря инновационным решениям, уровень выбросов вредных веществ (прежде всего двуокиси углерода и оксидов азота) при эксплуатации котлоагрегатов, достиг своих минимальных значений даже с точки зрения законов физики;

* Надежность. Уровень производства и новейшие технологии позволяют достичь высокого качества продукции, значительно снижая тем самым вероятность возникновения аварийных ситуаций в течение всего срока эксплуатации.

Для надежной, безопасной и эффективной работы также важна конструкция топочной камеры котла и его теплоизоляция. Сочетание оптимально сконструированных отопительных поверхностей и высококачественной теплоизоляции обеспечивает хорошую теплопередачу и незначительные потери тепла с дымовыми газами. В результате, коэффициент полезного действия может достигать 95%.

Достойным образцом продукции, обладающей всеми вышеперечисленными характеристиками, является отопительное оборудование немецкого концерна Buderus, имеющего все необходимые сертификаты Госстандарта и разрешения Госгортехнадзора на применение в РФ.

Автоматика котлов

Автоматика позволяет управлять ПКУ с несколькими котлами в зависимости от наружной температуры воздуха и контролировать работу нескольких отопительных контуров с различными температурными графиками, включая контур горячего водоснабжения. Модульный принцип построения системы управления функциональными и дополнительными модулями делает ее наглядной, гибкой и быстро реагирующей на все запросы. То есть, модульный принцип позволяет подбирать автоматику с такими функциями, которые требуются для решения конкретно поставленных задач.

В числе и преимуществ автоматики котлов:

* погодозависимое управление;

* наличие функции работы ПКУ с гидравлическим распределителем, что позволяет организовать оптимальный режим работы для многоконтурной установки;

* русифицированное меню, работающее в диалоговом режиме, понятное конечному пользователю;

* возможность контроля и дистанционного управления параметрами котельных установок с отдельного пункта.

Горелки

Выбор горелочного устройства имеет большое значение для правильного функционирования котла. На рынке представлены, в основном, горелки импортного производства, отвечающие всем требованиям по безопасности, экономичности и надежности. Применение той или иной марки горелки зависит скорее всего от уровня цены, так как уровень качества примерно одинаков для основных производителей.

Важно, чтобы горелка была двухступенчатая, либо модулированная. Основными параметрами для подбора горелки являются:

* мощность котла;

* сопротивление котла со стороны дымовых газов;

* размеры топки котла.

Для комплектации газовых горелок производители предлагают различные комплекты газовой арматуры: электромагнитные клапаны, регуляторы давления, фильтры и прочее.

Контуры ГВС

При проектных решениях по выбору гидравлических схем, следует разделять контур котельной и отопительные контуры посредством применения теплообменников (пластинчатых или трубчатых).

Контур ГВС организуется через скоростной теплообменник или емкостный водонагреватель (бойлер), рассчитанный на максимальную расчетную мощность пользования ГВС.

Устанавливается теплообменник в каждом случае по-разному, как в котельной, так и в самом здании.

При модернизации котельных необходимо учитывать то обстоятельство, что существующие сети отопительных контуров, как правило, остаются неизменными, что влечет за собой ряд негативных моментов:

* низкое качество воды;

* утечки теплоносителя;

* несанкционированный отбор воды из системы.

Химводоподготовка

Основным теплоносителем является вода, причем для оптимальной работы ПКУ вода требуется определенного качества. Распространенная причина низкого качества воды - ее жесткость, вызванная наличием большого количества солей кальция. В этом случае требуется умягчить воду. Также важно знать содержание железа в воде, и при необходимости обезжелезить теплоноситель.

Мощность химводоподготовки (ХВП) зависит от того, происходит ли модернизация котельной или новое строительство. В последнем случае потери теплоносителя невелики, и блок ХВП может быть маломощным. В случае же модернизации котельной, сеть отопительных контуров остается неизменной, а значит качество воды будет низким, возможны утечки теплоносителя и, сделовательно, нужен мощный блок ХВП.

Гидравлическая стрелка

В зависимости от архитектуры и планировки здания, систем отопления может быть несколько, причем с разной нагрузкой и периодом функционирования. Общее количество гидравлически параллельных теплопотребляющих систем в общей схеме теплоснабжения сложного здания может достигать десяти и более. Подобная система представляет собой сложный организм, с постоянно изменяющимися (плавно или скачкообразно) тепловыми и гидравлическими параметрами. Для обеспечения стабильности работы такой системы, служит гидравлический разделитель, часто встречающийся в схемах теплоснабжения зданий иванию западными фирмами-производителями котельного оборудования. Другое его часто встречающееся название - , взято из дословного перевода термина . Практика показала, что альтернативный разделителю перепускной клапан ПК, установленный на перемычке между коллекторами, менее эффективен и требует более тщательного подхода к его выбору, настройке и техническому обслуживанию.

Современные промышленные конструкции гидравлических разделителей могут быть многофункциональны и включают в себя различного рода дополнительные устройства для обеспечения направленного и стабилизированного потока теплоносителя, отделения и удаления воздуха и грязи.

Таким образом, использование гидравлического разделителя в сложных схемах децентрализованного теплоснабжения существенно повышает их тепловую и гидравлическую устойчивость и обеспечивает общий положительный эксплуатационный эффект.

Дымовая труба

Дымовые трубы - это, как правило, отдельно стоящие конструкции, рядом со зданием котельной, на своем фундаменте, в котором находится несколько утепленных труб, от каждого из котлов. Для удобства транспортировки и монтажа свободностоящих дымоходов опорные конструкции поставляются частями и собираются непосредственно при монтаже на площадке. Частью конструкции, как правило, являются лестница и площадка для обслуживания дымоходов.

Высота дымовой трубы зависит от места расположения котельной. Если котельная находится в черте города, то высота трубы может быть большой, вплоть до 30 метров, а если где-то на нежилом участке, то она может быть существенно меньше. Вне города труба должна быть выше близлежащих зданий на метр-полтора.

При конструировании свободностоящих дымоходов учитывается как ветровая нагрузка, так и несущая способность грунта. При расчете на прочность обычно учитывается только максимальная сила ветра, а при сдаче котельной важно учитывать и розу ветров для экологической экспертизы. Эти данные необходимо приводить при составлении запроса на изготовление такой конструкции.

Как правило, расчетами таких параметров занимаются сторонние организации.

Блочно-модульные котельные

Альтернативой традиционному варианту ПКУ являются автономные блочные котельные. Модульный принцип, заложенный в основу их производства, позволяет собирать котельные непосредственно на месте их назначения.

Блочно-модульная отопительная котельная обычно представляет собой строение контейнерного типа, внутри которого размещается полный комплект необходимого технологического и вспомогательного оборудования, куда, кроме теплогенераторов, включаются также системы водоподготовки, насосное оборудование и системы автоматики.

Автоматика, которой оснащаются блочно-модульные котельные, позволяет эксплуатировать их без постоянного присутствия дежурного обслуживающего персонала. Аварийные сигналы о неполадках в оборудовании поступают в диспетчерские пункты.

В зависимости от места установки блочно-модульных котельных, различают несколько вариантов исполнения. Для размещения на фундаменте в непосредственной близости от отапливаемых объектов. При монтаже крупных транспортабельных котельных большой мощности, отдельный фундамент требуется для установки труб. Крышные котельные в контейнерном исполнении устанавливаются на платформах, опирающихся на несущие стены здания. Удобство крышных установок заключается в том, что дымовая труба может быть любой высоты. Кроме того, такая установка занимает мало места.