1. Котельные установки

1.1 Общие сведения и понятия о котельных установках

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды. Основные элементы котельной установки – котел, топочное устройство (топка), питательные и тягодутьевые устройства.

Котел – теплообменное устройство, в котором тепло от горячих продуктов горения топлива передается воде. В результате этого в паровых котлах вода превращается в пар, а в водогрейных котлах нагревается до требуемой температуры.

Топочное устройство служит для сжигания топлива и превращения его химической энергии в тепло нагретых газов.

Питательные устройства (насосы, инжекторы) предназначены для подачи воды в котел.

Тягодутьевое устройство состоит из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососов и дымовой трубы, с помощью которых обеспечиваются подача необходимого количества воздуха в топку и движение продуктов сгорания по газоходам котла, а также удаление их в атмосферу. Продукты сгорания, перемещаясь по газоходам и соприкасаясь с поверхностью нагрева, передают тепло воде.

Для обеспечения более экономичной работы современные котельные установки имеют вспомогательные элементы: водяной экономайзер и воздухоподогреватель, служащие соответственно для подогрева воды и воздуха; устройства для подачи топлива и удаления золы, для очистки дымовых газов и питательной воды; приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.

В зависимости от того, для какой цели используется тепловая энергия, котельные подразделяются на энергетические, отопительно-производственные и отопительные.

Энергетические котельные снабжают паром паросиловые установки, вырабатывающие электроэнергию, и обычно входят в комплекс электрической станции. Отопительно-производственные котельные сооружаются на промышленных предприятиях и обеспечивают тепловой энергией системы отопления и вентиляции, горячего водоснабжения зданий и технологические процессы производства. Отопительные котельные предназначаются для тех же целей, но обслуживают жилые и общественные здания. Они делятся на отдельно стоящие, сблокированные, т.е. примыкающие к другим зданиям, и встроенные в здания. В последнее время все чаще строят отдельно стоящие укрупненные котельные с расчетом на обслуживание группы зданий, жилого квартала, микрорайона.

Устройство встроенных в жилые и общественные здания котельных в настоящее время допускается только при соответствующем обосновании и согласовании с органами санитарного надзора.

Котельные малой мощности (индивидуальные и небольшие групповые) обычно состоят из котлов, циркуляционных и подпиточных насосов и тягодутьевых устройств. В зависимости от этого оборудования в основном определяются размеры помещений котельной.

Котельные средней и большой мощности - 3,5 МВт и выше - отличаются сложностью оборудования и составом служебно-бытовых помещений. Объемно-планировочные решения этих котельных должны удовлетворять требованиям Санитарных норм проектирования промышленных предприятий (СИ 245-71), СНиП П-М.2-72 и 11-35-76.

1.2 Классификация котельных установок

Котельные установки в зависимости от характера потребителей разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные. По виду вырабатываемого теплоносителя они делятся на паровые (для выработки пара) и водогрейные (для выработки горячей воды).

Энергетические котельные установки вырабатывают пар для паровых турбин на тепловых электростанциях. Такие котельные оборудуют, как правило, котлоагрегатами большой и средней мощности, которые вырабатывают пар повышенных параметров.

Производственно-отопительные котельные установки (обычно паровые) вырабатывают пар не только для производственных нужд, но и для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Отопительные котельные установки (в основном водогрейные, но они могут быть и паровыми) предназначены для обслуживания систем отопления производственных и жилых помещений.

В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяются на местные (индивидуальные), групповые и районные.

Местные котельные обычно оборудуют водогрейными котлами с нагревом воды до температуры не более 115°С или паровыми котлами с рабочим давлением до 70 кПа. Такие котельные предназначены для снабжения теплом одного или нескольких зданий.

Групповые котельные установки обеспечивают теплом группы зданий, жилые кварталы или небольшие микрорайоны. Такие котельные оборудуют как паровыми, так и водогрейными котлами, как правило, большей теплопроизводительности, чем котлы для местных котельных. Эти котельные обычно размещают в специально сооруженных отдельных зданиях.

Районные отопительные котельные служат для теплоснабжения крупных жилых массивов: их оборудуют сравнительно мощными водогрейными или паровыми котлами.

На рис. 1.1 представлена схема котельной установки с паровыми котлами. Установка состоит из парового котла 4, который имеет два барабана - верхний и нижний. Барабаны соединены между собой тремя пучками труб, образующих поверхность нагрева котла. При работе котла нижний барабан заполнен водой, верхний - в нижней части водой, а в верхней - насыщенным водяным паром. В нижней части котла расположена топка 2 с механической колосниковой решеткой для сжигания твердого топлива. При сжигании жидкого или газообразного топлива вместо решетки устанавливают форсунки или горелки, через которые топливо вместе с воздухом подается в топку. Котел ограничен кирпичными стенами -обмуровкой.

Рис. 1.1. Схема паровой котельной установки

Рабочий процесс в котельной протекает следующим образом. Топливо из топливного склада подается транспортером в бункер, откуда оно поступает на колосниковую решетку топки, где сгорает. В результате горения топлива образуются дымовые газы – горячие продукты сгорания.

Дымовые газы из топки поступают в газоходы котла, образуемые обмуровкой и специальными перегородками, установленными в пучках труб. При движении газы омывают пучки труб котла и пароперегревателя 3, проходят через экономайзер 5 и воздухоподогреватель 6, где они также охлаждаются вследствие передачи тепла воде, поступающей в котел, и воздуху, подаваемому в топку. Затем значительно охлажденные дымовые газы при помощи дымососа 5 удаляются через дымовую трубу 7 в атмосферу. Дымовые газы от котла могут отводиться и без дымососа под действием естественной тяги, создаваемой дымовой трубой.

Вода из источника водоснабжения по питательному трубопроводу подается насосом 1 в водяной экономайзер, откуда после подогрева поступает в верхний барабан котла. Заполнение барабана котла водой контролируется по водоуказательному стеклу, установленному на барабане.

Из верхнего барабана котла вода по трубам опускается в нижний барабан, откуда по левому пучку труб она снова поднимается в верхний барабан. При этом вода испаряется, а образующийся пар собирается в верхней части верхнего барабана. Затем пар поступает в пароперегреватель 3, где за счет тепла дымовых газов он полностью подсушивается, и температура его повышается.

Из пароперегревателя пар поступает в главный паропровод и оттуда к потребителю, а после использования конденсируется и в виде горячей воды (конденсата) возвращается обратно в котельную.

Потери конденсата у потребителя восполняются водой из водопровода или из других источников водоснабжения. Перед подачей в котел воду подвергают соответствующей обработке.

Воздух, необходимый для горения топлива, забирается, как правило, вверху помещения котельной и подается вентилятором 9 в воздухоподогреватель, где он подогревается и затем направляется в топку. В котельных небольшой мощности воздухоподогреватели обычно отсутствуют, и холодный воздух в топку подается или вентилятором, или за счет разрежения в топке, создаваемого дымовой трубой. Котельные установки оборудуют водоподготовительными устройствами (на схеме не показаны), контрольно-измерительными приборами и соответствующими средствами автоматизации, что обеспечивает их бесперебойную и надежную эксплуатацию.

Водогрейные котельные установки предназначены для получения горячей воды, используемой для отопления, горячего водоснабжения и других целей.

На рис. 1.2 приведена схема районной отопительной котельной с водогрейными котлами 1 типа ПТВМ-50 теплопроизводительностью 58 МВт. Котлы могут работать на жидком и газообразном топливе, поэтому они оборудованы горелками и форсунками 3.

Воздух, необходимый для горения, подается в топку дутьевыми вентиляторами 4, приводимыми в действие электродвигателями. На каждом котле установлено 12 горелок и столько же вентиляторов.

Вода в котел подается насосами 5, приводимыми в действие электродвигателями. Пройдя через поверхность нагрева, вода нагревается и поступает к потребителям, где отдает часть тепла и с пониженной температурой снова возвращается в котел. Дымовые газы из котла удаляются в атмосферу через трубу 2.

Рис. 1.2. Схема районной отопительной котельной установки с водогрейными котлами

Компоновка котельной полуоткрытого типа: нижняя часть котлов (примерно до высоты 6 м) расположена в здании, а верхняя их часть - на открытом воздухе. Внутри котельной размещаются дутьевые вентиляторы, насосы, а также щит управления. На перекрытии котельной установлен деаэратор 6 для удаления воздуха из воды.

Котельная установка с паровыми котлами (рис. 1.1) имеет компоновку закрытого типа, когда все основное оборудование котельной размещено в здании.

Разработка оптимального технического решения по изготовлению котельной с учетом всех ТУ, предоставленных Заказчиком

О компании

Наше предприятие производит модульные котельные установки контейнерного типа КОМПакт с лета 2004 года. Котельные КОМПакт теплопроизводительность от 100 кВт до 20000 кВт предназначены для отопления и горячего водоснабжения жилых, промышленных и общественных объектов, а также для обеспечения горячей водой или паром технологических потребностей различных производств

Какие бывают котельные

Энергетика требует применения различных видов котельных, классифицирующихся по различным признакам: типу используемого топлива м теплоносителя, месту размещения, принципу механизации или автоматизации, целей и требований заказчиков.

Виды котельных по виду топлива:

• газовые котельные, их главное достоинство – экономичность и экологичность. Они не требуют наличия сложного крупногабаритного оборудования и могут работать в автономном режиме;
• жидкотопливные котельные – работают на мазуте, нефти, дизтопливе и отработанном масле, быстро вводясь в эксплуатацию и не требуя разрешений на свое использование, подключение и не лимитируясь объемами топлива;
• твердотопливные котельные – работают на дровах, торфе, отходах лесоперерабатывающей промышленности, угле. Их «фишка» заключается в низкой стоимоси топлива и доступности, но они требуют монтажа систем топливной подачи и систем удаления золы и шлаков.

Виды котельных в зависимости от теплоносителя:

• водогрейные – котельные, использующиеся в системах горячего водоснабжения и отопления зданий жилого и нежилого фонда. В качестве теплоносителя используется вода, нагреваемая до максимальных +95…+110°С;
• паровые – в качестве теплоносителя применяется пар, и чаще всего такие котельные обустраивают на производствах;
• комбинированные – в них используются котлы обоих типов, причем, горячая вода покрывает нагрузки на вентиляционно-отопительные нужды и водоснабжение, а пар применяется для технологических процессов;
• маслянистые – в качестве теплоносителя применяется диатермическое масло и другие органические жидкости, нагревающиеся до температуры +300°С.

Виды котельных в зависимости от своего размещения

1. Блочно-модульные системы имеют ряд преимуществ по сравнению с котельными стационарного типа. Они отличаются быстротой установки и запуска в эксплуатацию, возможностью увеличения мощностей из-за добавления модульных блоков и автономностью работы, высоким коэффициентом и мобильностью. Они могут быть пристроены к стене, встроены в нее, размещены на крыше и в подвале, стоять отдельно друг от друга.
2. Стационарные котельные используются, когда требуется мощность в 30 и более МВт или, когда нельзя строить блочно-модульную систему. Они являются капитальными, основательными и требуют монтажа на рабочем объекте.

Виды котельных по степени механизации или автоматизации рабочих процессов:

• автоматизированные – полностью автоматизированы и практически не требуют вмешательства людей;
• механизированные – оборудуются механизированными элементами – конвейерными лентами, угледробилками, уловителями щепы и т.д., что значительно облегчает работу оператора;
• ручные – оборудованы модулями ручной подачи топлива (тележкой или бункером с системой наружной загрузки), очистка от золы и шлаков также осуществляется вручную.

В современной энергетике работают самые различные виды котельных. Они могут быть классифицированы по типу топлива, типу теплоносителя, типу размещения, уровню механизации. Определенный вид котельной выбирается в зависимости от целей и задач, условий эксплуатации и требований заказчика.

1. По виду топлива

• Газовые. Преимущество такого типа котельных заключается в том, что газ - один из самых экономичных и экологичных видов топлива. Газовые котельные не требуют сложного и громоздкого оборудования топливоподачи и шлакоудаления и могут быть полностью автоматизированы.
• Жидкотопливные. Эти котельные могут работать на отработанном масле, мазуте, дизельном топливе, нефти. Они достаточно быстро вводятся в эксплуатацию, не требуют специальных разрешений, согласования подключения, получения лимитов на газ (в отличие от газовых).
• Твердотопливные . К твердому топливу относится уголь, торф, дрова, пеллеты и брикеты из отходов лесопереработки и сельского хозяйства. Преимуществом этого вида котельных является доступность и низкая цена топлива, но требуется установка систем топливоподачи и золошлакоудаления.

2. По типу теплоносителя

• Паровые. В такой котельной теплоносителем является пар, который используется преимущественно для обеспечения производственных процессов на промышленных предприятиях.
• Водогрейные. Этот вид котельных предназначен для отопления и горячего водоснабжения жилых зданий, промышленных и коммунальных объектов. Теплоносителем является вода, нагреваемая до +95 +115 °С.
• Комбинированные. В таких котельных размещаются как паровые, так и водогрейные котлы. Горячая вода используется для покрытия нагрузки на горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию, а пар поступает для обеспечения технологических нужд предприятия.
• На диатермическом масле. В этой котельной в качестве теплоносителя используются органические высокотемпературные жидкости, температура которых может достигать +300 °С.

3. По типу размещения

• Блочно-модульные. Этот вид котельных становится все более популярным в России в последние годы благодаря множеству преимуществ в сравнении со стационарными котельными: быстрые сроки монтажа и пуска в эксплуатацию, заводская готовность модулей, возможность увеличения мощности за счет добавления блоков, автономность работы, высокий КПД, мобильность. В зависимости от места размещения блочно-модульные котельные могут быть отдельностоящими, пристроенными, встроенными, крышными, подвальными.
• Стационарные. Стационарные котельные, как правило, строятся, когда требуемая мощность превышает 30 МВт либо строительство блочно-модульной котельной по каким-то причинам невозможно. Стационарные котельные отличает капитальный характер строительства (фундаменты, стены и перегородки, кровля). Монтаж оборудования выполняется на месте.

4. По уровню механизации

В зависимости от степени механизации/автоматизации процессов выделяют следующие виды котельных:

• Ручные. Небольшие котельные могут быть оборудованы котлами, подача топлива в которые производится операторами вручную. В помещение котельной топливо подается тележкой или в некоторых случаях через бункер с наружной загрузкой. Зола и шлак из зольного бункера также удаляются оператором вручную и вывозятся за пределы котельной с помощью вагонетки.
• Механизированные. Современные твердотопливные котельные оборудуются средствами механизации, значительно облегчающими труд оператора котельной. Топливоподача осуществляется с помощью транспортеров или скиповых подъемников. Уголь проходит предварительную обработку на угледробилках, метало- и щепоуловителях. Зола и шлак могут удаляться различными методами - механическим, гидравлическим, пневматическим или их комбинацией.
• Автоматизированные. Этот вид котельных предполагает полную автоматизацию и минимальное присутствие человеческого фактора. Полностью автоматизируются, как правило, газовые котельные.

Эта статья посвящена обзору котельных, классификации, их характеристикам, объектному назначению и другим вопросам, так или иначе связанным с проектированием, строительством а также с использованием и эксплуатацией котельных.

Котельные установки

На фото только котельные, построенные нашими специалистами

Основой любой котельной является котел или каскад котлов. Давайте разберемся какие котлы бывают и какие функции они выполняют. Сразу оговорюсь, здесь речь пойдет о промышленных котлах, использующихся в системах отопления зданий, групп зданий, различных сооружений, промышленных предприятий, крупных складов и т.п. Здесь мы не будем затрагивать тему малых котлов и котельных для отопления коттеджей, частных домов, теннисных кортов и пр. Это отдельная, тоже довольно интересная тема, со своими тонкостями и нюансами.

Все котлы можно подразделить по различным категориям.

Так по виду потребляемого топлива котлы могут быть:

• Твердотопливными,
• Жидкотопливными,
• Электрическими,
• Газовыми,
• Комбинированными.

Твердотопливные котлы топятся бурым и каменным углем, дровами, топливными брикетами, высушенным брикетированным торфом. Являясь самыми старшими по возрасту, до сих пор применяются в традиционно промышленных, угольно-добывающих районах. То есть там, где применение твердого топлива экономически оправдано, потому что, в большинстве своем, эти котлы требуют строительства подающих и измельчающих устройств, золоуловителей и много других специфических устройств и даже сооружений. Чтобы не так сильно загрязнять окружающую среду требуются большие капитальные вложения. Поэтому, несмотря на небольшие цены на твердое топливо, новое строительство, и даже реконструкция, обходится довольно дорого. Поэтому ученые разных стран сейчас ищут пути более рационального и экологичного сжигания угля, разрабатывают новые системы котельных установок, так как запасов угля, в отличие от нефти и газа, должно хватить на несколько сотен лет. И к использованию угля в качестве топлива, но уже на другом уровне, человечество еще несомненно вернется.

Жидкотопливные котлы потребляют дизельное топливо, мазут, другие углеводородные жидкие продукты. Эти котлы находят широкое применение в районах, где нет магистрального природного газа, угля, в отдаленных районах Севера, где использовать другое топливо затруднительно. Для таких котлов требуются огромные, часто подогреваемые, емкости для топлива, сооружение огнеупорных стен. Принято считать, что жидкие топлива загрязняют окружающую среду своими выбросами, но это не так. Так при использовании жидкотопливных котлов, хорошо зарекомендовавших себя производителей, и при хорошей наладке, можно добиться вполне приемлемых результатов по вредным выбросам в атмосферу.

Электрические котлы потребляющие электроэнергию, могут применяться там, где ресурсов электроэнергии достаточно, а тариф не такой большой. Часто они применяются в качестве временной меры, так как их можно быстро смонтировать и запустить в эксплуатацию. Также по той же причине, применяются и в аварийных ситуациях, или там где нет других (или они невыгодны) энергоресурсов. Так или иначе, но их применение ограничено, хотя с экологической точки зрения, если не затрагивать первичное производство электроэнергии, это самые «чистые» производители тепла.

Газовые котлы работают на природном газе из газовой магистрали, на, сжатом до высокого давления, баллонном природном газе, сжижином газе типа пропан-бутан, могут работать на «доработанном» попутном газе, на биогазе. В США есть котлы, работающие на водороде. В России и Европе природный газ - это самое востребованное топливо в промышленности, а главное, в системах отопления жилых зданий, производственных объектов, различных сельскохозяйственных сооружений. Ведущие европейские компании по производству газовых котлов и горелок, отточили их конструкции для обеспечения высокого КПД (достигает 98%) а также эргономики и безопасности при эксплуатации.

Это топливо является, само по себе, безопасным продуктом сгорания. Если пренебречь сгоранием примесей, например, серы, то продукты сгорания состоят из углекислого газа и воды. Правда есть одно «но». При горении с высокими температурами в воздухе (а воздух это не только кислород, но и другие газы, прежде всего, азот), образуются некоторые концентрации окислов азота NOx, что, при сильных отклонениях от нормы, может привести к выпадениям кислотных дождей. Поэтому всегда предъявляются повышенные требования как к газосжигающему оборудованию, а также к качеству наладочных работ.

При грамотно проведенных пуско-наладочных работах, количество NOx в отработанных газах составляет мизерную величину (не более 50-60 ppm). А если еще максимально снизить температуру горения газа, например использовать беспламенное каталитическое горение, в специальных решетках, то можно достичь температуры сжигания не более 6000С, а концентрация NOx не более 20 ppm. И проблема становится практически решаемой. Так что, если сравнивать газ с другими видами энергоресурсов, исключая электричество (а это отдельная тема), то он является самым экологически чистым и, наверное, самым удобным, топливом из всех ныне применяемых.

Комбинированные котлы сделаны таким образом, что могут потреблять, после некоторых переключений, разные комбинации топлив, например, газ-солярка, газ-мазут, газ-солярка-твердое топливо. Платой за это становится усложненная конструкция котлов и горелок, а также гораздо более сложная наладка горелочных устройств. Однако, котлы с такими горелками пользуются спросом там, где необходимо зарезервировать аварийное топливо (обычно - легкое топливо (солярка). Жилищно-коммунальные службы департаментов городов требуют при новом строительстве, да и часто при реконструкции, использовать оборудование, работающее как на газе, так и на резервном топливе, чтобы можно было использовать его в случае нехватки магистрального газа для обогрева жилого сектора при сильных морозах.

По теплоносителю котлы делятся на

• Паровые,
• Водогрейные.

Паровые котлы, совсем недавно, занимавшие лидирующие позиции, ввиду того, что пар более широко использовался на производстве, сейчас применяются куда более редко. Их по прежнему используют в легкой, пищевой и некоторых других отраслях промышленности. При новом строительстве или модернизации, сейчас ставят новые паровые котлы, которые на несколько уровней превосходят прежние и по безопасности, и по производительности, и автоматизированы они на самом высоком уровне.

Стоимость таких котлов немаленькая, поэтому их и применяют только в промышленности, где пар действительно необходим, для обогрева объектов ЖКХ - это не рентабельно.

Для систем отопления жилых зданий, используются только не выработавшие свой ресурс старые паровые котлы, которые год за годом заменяют на водогрейные.

Есть еще причины отказа от паровых котлов, они заключается в том, что,

• Во-первых, для подачи пара в качестве теплоносителя, в домах должны устанавливаться, специально для этого разработанные, приборы отопления, в которых происходит конденсирование пара и обязательный отвод конденсата. Два, три десятилетия назад из этой ситуации выходили, установив в котельной или в ЦТП, скоростной паро - водяной теплообменник, в котором и конденсировали пар, а нагретая паром вода шла уже в дома, в обычные отопительные приборы. В любом случае система теплоснабжения получалась более громоздкой, чем при использовании водогрейных котлов.
• Во-вторых, система котельной, оснащенной паровыми котлами более потенциально опасная. Высокие давления, обжигающие свойства пара, старение металла паропроводов под высоким давлением (металл становится более хрупким) - вот причины, о которых задумываются при выборе котельной.
• Котельную при аварии трудно остановить. Требуется немало времени.
• Моральное старение при более низком КПД, чем у водогрейной котельной.

Современные водогрейные котельные обеспечивают высокий КПД до 95%, технология процесса, особенно у европейских фирм отработана, можно сказать, отточена. Котлы работают в штатном режиме, при необходимости система отопления легко останавливается, так как нет, как у паровых котлов перегретого под давлением пара высокой температуры.

Все современные котлы и комплектуемые для них горелки достаточно автоматизированы. Не требуют постоянного присутствия персонала. При любой неисправности, например, загазованности помещения котельной по угарному газу или метану, повышении или понижении давления теплоносителя в системе, отключения электроэнергии, и др., система автоматики просто прекратит подачу газа (т.е. выключит котельную) и «вызовет» специалиста (подаст в диспетчерскую сигнал) для выяснения поломки. В то же время циркуляция теплоносителя не прекратится, так что «размораживание» системе не грозит. Жилье и котельная вместе с тепловыми сетями будет мелено остывать. По опыту не менее 12 часов для котельной мощностью 4…6 МВт. За это время можно провести любой, даже очень сложный ремонт (хотя доводить до такого не стоит).

Все котельные можно услоновно разделить на:

• Промышленные,
• Отопительные.

К промышленным относятся котельные, которые участвуют в производственном цикле какого-либо предприятия, например, обсушивают, или наоборот, увлажняют сырье, создают атмосферу повышенных температур для протекания какой-либо реакции, стерилизуют и пастеризуют продукты. Весь этот список можно продолжать бесконечно. Как выше упоминалось, в производственных целях часто требуется технологический пар. Для этих целей разарботаны самые современные автоматизированные паровые котельные. Ценность промышленных котельных трудно преувеличить, так они необходимы в народном хозяйстве.

К отопительным относятся котельные, которые участвуют в системе отопления производственных и жилых помещений.

Отопительные котельные можно подразделить на:

• Районные, входящие в состав районных тепловых станций. Мощность этих котлов обычно составляет десятки мегаватт. Они отапливают целые районы, десятки, а порой сотни тысяч человек Такие укрупненные схемы теплоснабжения имеют как неоспоримые достоинства, такие как концентрация в одном месте всех материальных и кадровых ресурсов, комплексное управление всей системой, единая аварийная служба, единый расчетный центр и др. Но есть и огромные недостатки, диаметры труб тепловых сетей стали достигать и превышать метровую величину, а линии теплосетей - десятки километров. Стали весьма ощутимыми теплопотери при передаче теплоэнергии, огромные расходы на ремонт теплотрасс, очень дорого стали стоить ошибки при эксплуатации многомегаватного оборудования.
• Автономные источники теплоснабжения АИТ. Такие котельные отапливают здание, группу зданий, микрорайон, квартал. Раньше такие котельные назывались центральными или квартальными. В Москве, на Северо-Западе, есть экспериментальный жилой район «Куркино». Здесь нет централизованного отопления от единой теплоцентрали. Здесь весь район поделен на микрорайоны, порядка 5...10 многоэтажных домов. Каждый из этих микрорайонов отапливаются от одной небольшой своей газовой котельной. Тепловые сети здесь короткие и небольших диаметров, поэтому тепловые потери минимальны. То есть выигрыш в эффективности очевиден.
• Все чаще на крышах многоэтажных жилых зданий можно увидеть индивидуальную крышную котельную, которая обеспечивает дом собственным теплом. ТСЖ занимаясь эксплуатацией такой котельной экономит средства жильцов, так как там нет, кроме внутридомовых, тепловых потерь в сетях, при этом каждый житель может настроить в своей квартире микроклимат специальным терморегулятором, а не открывая форточку, выпуская тепло на улицу, а «умный» котел перейдет на более низкую мощность. Но это, несмотря на удобства, также и ответственность, и необходимость участвовать в процессах самоуправления, к чему далеко не все жители еще готовы.

Еще хотелось бы отметить, что сегодня строительство новой котельной - дело весьма дорогостоящее. Поэтому стоимость котельной стараются каким-либо образом снизить. Это можно сделать, например за счет удешевления строительной части. Так все реже стали делать стационарные котельные, имеющие капитальное здание, с сильным фундаментом, стали переходить на технологии сборки блочно-модульных зданий, которые просто ставятся на плоскую плиту. Вторым шагом является то, что гораздо выгоднее и быстрее установить основное и вспомогательное теплотехническое оборудование котельной в это блочно-модульное здание прямо на заводе-изготовителе, а на месте только соединить с подводящими коммуникациями и установить систему дымовых труб. Такая котельная называется блочно-модульной и может состоять изодного или нескольких блоков, удобных и проходящих по габаритам при перевозке.

Кстати о дымовых трубах. Ранее трубы изготавливались из кирпича, имели большой до 2,0 м диаметр устья и по всей высоте обтягивались крепящими бандажами - хомутами. Обычно к такой дымовой трубе подсоединялось несколько котлов, стояли специальные дымососы, которые создавали тягу в трубе. К строительству трубы предъявлялись повышенные требования к чистоте отделки внутренней поверхности и футеровке. Такие дымовые трубы долго вводились и выводились из работы, потому что требовалось много времени на разогрев (остывание) трубы.

Котельное оборудование

Отопление газом на сегодняшний день по-прежнему остается наиболее распространенным и востребованным, а с магистральным газом еще и самым дешевым видом обогрева. Такое положение вещей, возможно, сохранится, пока это топливо существует, и нет альтернативы по всем существенным показателям - доступности, экономичности, эффективности и экологической безопасности. А потому газовые котельные продолжают свое триумфальное шествие - их массовое использование неуклонно растет.

Котельные на газе

Природный газ является самым распространенным, экологически чистым и доступным видом топлива в нашей стране. Он обеспечивает высокий КПД устройств, работающих на нем, и необходимое качество теплоснабжения, поэтому котельные на газе пользуются большим спросом. Основная их задача - обеспечение тепловой энергией и горячей водой объектов социального, промышленного и сельскохозяйственного назначения.

Оборудование для котельных выпускается как на отечественных, так и на европейских предприятиях. Причем работает оно на газе как высокого, так и низкого давления. Газовые котельные включают в себя энергоустановку и дополнительное оборудование, расположенные в одном техническом помещении. Их основное преимущество заключается в удобстве эксплуатации и высокой экономичности. Такие установки, как правило, комплектуют приборами учета газопотребления. По желанию можно оснастить котельную счетчиками для контроля потребления тепловой и электроэнергии, а также воды.

Тепло вырабатывается в необходимых количествах, благодаря чему потребители экономят, не теряя в качестве тепло- и водоснабжения. Современные котельные на газе полностью автоматизированы, оснащены аварийной сигнализацией и не требуют непрерывного контроля обслуживающего персонала.

Современные установки

Стремительное расширение и развитие городской инфраструктуры служит толчком к массовому использованию котельных установок на газе и отказу от центрального теплоснабжения. Этому способствует сочетание относительно невысокой стоимости получаемого тепла и хорошей производительности, побуждающее как жилой сектор, так и отдельные предприятия задумываться о децентрализации и переходе на газовые котельные установки автономного типа.

В нынешних условиях они являются оптимальным решением вопроса снабжения теплом и удовлетворения потребностей в горячей воде различных объектов. Кроме того, подобные установки отличаются безопасной и длительной эксплуатацией. А возможность самостоятельного управления поступлением тепла и контроля расходов позволит не зависеть от коммунальных служб и снизить затраты.

Классический способ отопления

Газовые установки уже широко используются во многих отраслях для снабжения горячей водой и тепловой энергией административных сооружений, строительных площадок, культурно-спортивных комплексов, жилых зданий, сельскохозяйственных объектов и железной дороги.

Такая котельная способна работать на газе следующих видов:

• Природный.
• Сжиженный.
• Попутный нефтяной.

Достоинства современных установок на газе

Их несколько:

• Удобство и экономичность. Подобные агрегаты не привязаны к устаревшим коммуникациям и производят нужное количество недорогой тепловой энергии. Например, 1 кВт такой энергии, поступившей от котельной установки модульного типа, оборудованной двухконтурными котлами на газе, стоит существенно меньше, чем 1 кВт, получаемый из централизованной системы отопления.
• Высокий КПД. Современные газовые котельные считаются лучшими по показателю КПД, который достигает 95%. Их качество обеспечения теплом также признано идеальным.
• Экологичность. Котельные установки используют природный газ - экологически безопасное и чистое топливо. При эксплуатации агрегатов на нефтедобывающих предприятиях в качестве топлива возможно потребление попутного нефтяного газа. Сгорание газа наносит весьма скромный ущерб экологии, соответственно, котельные, работающие на нем, по безопасности для окружающей среды - наиболее предпочтительное отопительное оборудование.
• Сравнительно небольшие габариты. У газовых модульных агрегатов достаточно маленькие размеры по сравнению с котельными других видов.
• Мобильность. Это возможность свободного перемещения установок в любое место эксплуатации.

Особенности эксплуатации

Промышленный котёл NO 70

Автоматизация котельной модульной установки на газе позволила значительно сократить затраты на обслуживание. Оборудование, используемое в ней, функционирует автономно - в обязанности персонала входит только наблюдение и контроль. А эксплуатация агрегата облегчается благодаря тому, что производитель обеспечивает полную заводскую комплектацию.

Автономные газовые котельные в базовой комплектации содержат следующее оборудование:

• Водогрейный или паровой котел.
• Горелка.
• Линия подачи (включает термозапорный и отсекающий электромагнитный клапаны).
• Насосы газовой сети.
• Устройства КИПиА.
• Система безопасности.

Проектирование

Газовые котельные автономного типа в настоящее время составляют бо льшую часть всех действующих на территории РФ котельных. Используются в них котлы из стали или чугуна. Срок службы чугунного агрегата - до 50 лет, в то время как стального - всего 10-15 лет. При проектировании учитывают потребности конкретного объекта а, исходя из этого, котельную комплектуют соответствующим оборудованием и подбирают котел.

Разработка проекта котельной на газе - это составление схемы газоснабжения и отопления для промышленных предприятий, жилых домов, общественных и административных зданий. При этом, согласно СНиП II-35-76 «Котельные установки», учитываются технологические характеристики объекта.

Важная составляющая - автоматизация. Ее уровень в современных котельных на газе обеспечивает, помимо автоматизации подачи топлива и остановки котла в аварийных ситуациях, еще и удаленную комплексную диспетчеризацию с сохранением параметров работы в архиве и системой оповещения при возникновении внештатной ситуации. Требуемая безопасность достигается взаимным дублированием нескольких ступеней системы защиты.

Типы котельных по способу установки

Комбинированное отопление частного дома

По способу установки котельные делятся на несколько типов:

1. Крышная - монтируется на покрытии здания или на устроенном над покрытием основании.
2. Транспортабельная – это современная мобильная котельная полной заводской комплектации и готовности. Используется в качестве аварийного теплоснабжения и при необходимости устанавливает на шасси, а также на полуприцеп - тракторный или контейнеровоза.
3. Блочно-модульная - монтируется в отдельно расположенном здании. Поставляется блок-модулями максимальной готовности.
4. Встроенная - располагается в помещении здания, предназначенного для обогрева. Этот вариант имеет некоторые ограничения по использованию:

• Запрещен монтаж в жилых многоквартирных постройках, детских садах, школах, домах отдыха, санаториях и в лечебных корпусах больниц.
• Запрещено строительство и оборудование котельной смежно, над и под помещениями общественных, бытовых, административных зданий с одновременным нахождением в них более 50 человек. А также под и над помещениями производственного назначения и складами с пожарной и взрывопожарной опасностью категорий А, Б.
• Во встроенной котельной должен быть предусмотрен выход непосредственно наружу.
• Открытые отрезки газопровода монтируют на здании по наружной стене в простенке, ширина которого составляет минимум 1,5 м.
• Для котельных, отапливающих общественные и жилые здания, допускается давление подведенного газа до 5 кПа.

Заключение

Газовые котельные последних разработок дают возможность отказаться от централизованного или любого другого зависимого отопления. Это позволяет эффективно распоряжаться средствами и экономить, управляя характеристиками обогрева на требуемом уровне. А техническая оснащенность оборудования обеспечивает автоматическую и безопасную работу, когда оператор только наблюдает, вмешиваясь лишь в предусмотренных для этого случаях.