Обустройство коммунальных отопительных котельных

Компания «Вент-заводы» выполняет проектные работы любой сложности по обустройству традиционных коммунальных отопительных котельных для частных домовладений и предприятий, а также их монтаж и реконструкцию.

Предлагаем высококачественное сертифицированное оборудование от популярных производителей по лучшей цене в Украине. Благодаря огромному опыту подобных работ, наши специалисты способны найти финансово выгодное решение, с учетом необходимого энергоснабжения конкретного объекта.

Традиционная категория теплоснабжения уже давно применяется в жилых домах, школах, больницах административных и спортивных постройках, гостиницах, учреждениях, на промышленных предприятиях и т.п. При этом потребляются огромные запасы природного газа, мазута, угля, дров, торфа, а для того чтобы доставить энергетическое сырье, сжечь, преобразовать в энергию, и передать потребителям, несутся колоссальные государственные затраты.

Структура отопительной котельной

Данный производственный комплекс располагается в нескольких сооружениях и представляет собой огнедышащие тепловые установки, множество трубопроводов, насосов, теплообменников, которые непрерывно функционируют: вращаются, движутся, издают шумы и вибрации.

В состав источник теплоснабжения входит комплект разнообразной инженерии:

• теплоэнергетических устройств основного дополнительного назначения;

• вентиляторов и воздуховодов;

• дымососов, газоходов и дымовых труб, которые выбрасывают в атмосферу гарь и дым;

• лаборатории контроля качества химически очищенной воды;

• устройств автоматики и вентиляции;

• каналы принятия, хранения и обработки используемого сырья;

• датчиков по регулированию параметров горючего;

• автоматического управления, слежения, безопасности и сигнализации;

• химводоподготовки, аппаратов деаэрации;

• теплообменных приборов различного направления;

• насосной техники;

• щитов мониторинга и оповещения и т.д.

Теплоэнергетические котлоагрегаты отличаются конструктивными особенностями, общетехническими характеристиками, принципом действия и разновидностями энергосырья.

Классификация и принцип работы

По способу передачи энергии котлогенераторы бывают паровыми, водогрейными и пароводогрейными, по конструкции - с принудительной или естественной рециркуляцией. В котельной чаще всего устанавливаются агрегаты второго вида, в которых сжигают, по обыкновению, газотопливо или нефтепродукты.

Ввод теплоносителя в котловую циркуляционную систему осуществляется со стороны хвостовых поверхностей, отвод - со стороны топки. Таким образом, обеспечивается противоток при сохранении постоянного расхода носителя, который регулируется в заданных пределах, независимо от теплонагрузок.

Терможидкость при движении по контуру циркуляции нагревается за один цикл, от начальной до конечной температуры. Доставка энергии выполняется путем изменения температурных показателей носителя на выходе вцелом. Подача источника тепла может осуществляться рабочей жидкостью в диапазоне 130 °С или 150 °С.

В маленьких квартальных теплостанциях стоят чугунные водогрейные котлы и в свою локальную сеть они направляют термоноситель нагретый до 115 °С . В обратных закрытых трубопроводах его прогрев всегда ниже 70^°С, отчего производится частичная конденсация на входе. Для того чтобы выдерживать их выше «точки росы», используются рециркуляционные насосы и регулирующая арматура, отбирающие нужный объем носителя с последующей его передачей на вход. Это предохраняет систему от коррозии, особенно при разогреве мазута топочной марки М-100, так как он содержит до 2,0 % серы: при соединении этого компонента с влагой создаются слабые растворы агрессивной серной кислоты.

Водонагревательный модуль теплоисточника имеет свою одноступенчатую водоподготовку ВПУ и подпиточную деаэрационную установку. Сырая вода для подпитки сети проходит поочередное умягчение и деаэрирование, после чего сетевыми компрессорами нагнетается в обратный трубопровод перед передачей в водонагревательную станцию.

Движение жидкости для ее поступления в пароагрегаты несколько сложнее и можно проследить по упрощенной тепловой схеме. Вначале она поступает в подогреватель, откуда выходит со значением t=25-30°С. Далее заводится в 2-х ступенчатую ВПУ с натрий-катионитовыми фильтрами, проходит умягчение и идет в теплообменник продувки котлов, где умягченная нагревается до 40 °С, а продувочная – охлаждается и направляется в дренажный колодец.

Далее она проходит теплообменник выпара из деаэратора, где подогревается до максимально допустимой температуры. После этого переходит в питательную деаэрационную колонку для подогрева до 102-104 ^оС и удаления кислорода. Деаэрированная попадает в охладитель и охлаждается до 70 °С с последующим направлением в водяной экономайзер. Это делается для того, чтобы увеличить КПД теплоагрегата путем отбора тепла из энергоносителя.

Сейчас чаще всего эксплуатируются паровые котлоагрегаты серии ДКВР с камерным, частично экранируемым топливным узлом, и типа ДЕ – с полностью экранированным. Во многих теплопунктах они переделаны на водогрейный режим.

Для осмотра, обслуживания, а также ремонта в газовом тракте предусмотрены лазы. Газоходы обустроены взрывными клапанами, шиберами, поворотными заслонками. В верхней и последней зоне есть защитные механизмы, срабатывающие при возникающих хлопках в процессе розжига для предотвращения разрушения обмуровки. Здесь выполняется подсос холодного воздуха и, как следствие, увеличение термопотерь со сгорающим энергосырьем, что является причиной снижения КПД.

Полноценное выгорание гарантируется подводом нужного объема воздушных масс в горелки с помощью дутьевых вентиляторов. Для более полной теплопередачи в конверторной части поставлены чугунные перегородки.

Продукты сгорания для лучшего рассеивания отводятся дымососом в трубу - кирпичное, железобетонное или металлическое сооружение конической формы расчетной высоты. Для роста результативности, современные котлы оснащены водяными экономайзерами.

Используемые энергоисточники

В промышленных генераторах термоснабжения сжигается газообразное или жидкостное топливо. Если отопительная установка невысокой теплопроизводительности - до 20 Гкал/час - разрешено применять один его вид – обычно, газовый.

Для перекачки из резервуаров и доставки к перекачивающим блокам, а также перед сливом из цистерн, энергоноситель нагревается до определенной температуры. В кольцевой схеме, его подогревают до t=120–125 ^°С. Мазутопровод прокладывается совместно с паропроводом в одной теплоизоляции.

Если объект теплопроизводительностью более 20 Гкал/час, применяют оба варианта топливных ресурсов. Один из них будет главным, а другой – резервным, что назначается надлежащей госорганизацией. При работе котлоагрегатов с небольшой загрузкой, в горелки для обеспечения качественного распыления топлива поступает также пар.

Природный газ состоит из горящих и несгораемых веществ. В зависимости от месторождений, может содержать: 96 % метана, 2 % этана, 0,5 % тяжелых углеводородов, 1.5 % углекислоты и азота. Он подается через газорегуляторные пункты низкого или среднего давления. По сравнению с нефтепродуктами, он обладает следующими преимуществами: простотой использования и удобством в обслуживании. Однако при его применении надо принимать дополнительные меры защиты, так как он взрывоопасен и ядовит, и в некоторых пропорциях с кислородом создает гремучую смесь.

Недостатки и пути оптимизации

Экономичность энергоустановок характеризуется КПД. Для работающих на жидком или газотопливе, он составляет выше 0,90 % и определяется, в том числе, за вычетом продуктов сгорания и неполнотой горения. В действительности, термоагрегаты, установленные на большинстве промкотельных, эксплуатируются ниже 90%.

• Существующие теплоснабжающие пункты были введены в эксплуатацию еще в советские времена, давно потеряли свою энергоэффективность, экономичность, экологичность и не отвечают современным тенденциям.

• Теплоагрегаты оснащены двумя ГМГ. Расстояние от нулевой отметки пола до их устья невелико, установить какой-либо исполнительный механизм на воздушные заслонки, которые регулируются вручную, нельзя.

• При использовании мазутного котла на малых нагрузках требуется пар на его распыление, а поскольку его температура не достигает требуемой 120-125°С, холодный воздух нагнетается дутьевыми кулерами и воздуховодами с наружи здания, т.е. происходит охлаждение. Таким образом увеличиваются теплопотери во время сжигания топлива.

• Кроме того, в окружающую среду из наружного деаэратора теплота уходит через металлические стенки емкостей мазутного хозяйства, некачественную теплоизоляцию трубных соединений и термоустановок. Потери тепло-, электроэнергии и других материальных ресурсов существуют также в других приспособлениях.

• Многие агрегаты оснащены почти на одну четверть камерной топкой, выложенной огнеупорным кирпичом, поэтому абсолютно невозможно узнать, сколько горючего уходит на разогрев этой массы кирпича и сколько теплоэнергии теряется в грунте под печкой. Кроме топливных потерь, впустую тратится электричество после остановки прибора в процессе охлаждения. Проникать внутрь (например, при неполадках с горелочными форсунками или с торкретированием верхнего барабана) в первые несколько суток нельзя, пока не остынет отопитель.

• Не проверяется целостность прокладки из паронита предохранительных кранов, из-за которых происходят термопотери вместе с уходящими газами. Давление на электродвигатель при этом увеличивается. К тому же такие клапаны находятся не только над печкой, но и по всему газовому пути.
  

Недостатки, влияющие на правильное функционирование техники: 

• Отсутствие датчиков для измерения выработанного пара, расхода газа и нефтепродуктов.

• Дефицит газоанализаторов, с помощью которых можно определять избыток воздуха при выгорании, в веществах горения, за экономайзерами и в последних газоходах перед дымотрубой.

• Даже если обслуживающий штат осведомлен о наиболее оптимальной теплонагрузке в пределах 70-75% от расчетной, он не в состоянии рассчитать наиболее продуктивный и экономичный режим.

• Материальная заинтересованность техперсонала в каждой смене зависит от экономических факторов актуальных технических средств, а потому отсутствует.

• Каждую смену сопровождают значительные утраты термальной и электроэнергии;

Для подъема эффективности в целом, необходима последовательно направленная деятельность следующего порядка: 

- повышение квалификации обслуживающего персонала;

- прямая связь денежного интереса работников от экономических показателей оснастки;

- выбор режимов с учетом минимальных потерь при нагрузке;

- своевременность осмотров, чисток поверхностей нагрева, ремонта обмуровки и другие подобные действия;

- установление датчиков измерения истраченной горячей воды и пара на выходе, применяемого энергоносителя и т.д.;

- постоянная модернизация горелок для качественного сжигания, изменение расположения факела в топочном пространстве и прочее.

Реконструкция позволяет осуществить оптимизацию состава техоборудования и избавляет от больших финансовых издержек, как это может быть при полной замене действующих теплотехнических устройств.

Это особенно целесообразно в следующих ситуациях:

- если есть потенциал к увеличению энергоэффективности существующих теплостанций;

- при нехватке тепловой мощности действующей техники;

- для перераспределения теплонагрузок;

- при возможности перевести теплоснабжение на другие разновидности горючего и т.п.

Получение максимальной эффективности от такой модернизации возможно только при правильности и точности расчетов, а также верно подобранном главном и вспомогательном оборудовании.

Это позволит получить ощутимый результат:

- создать хороший резерв по тепломощности;

- улучшить продуктивность до 93 %;

- уменьшить топливные затраты, что даст соответствующее понижение себестоимости теплоэнергии;

- поднять экологическую обстановку окружающей среды из-за уменьшения топливозатрат и повышения качества его сжигания;

- снизить электропотребление на приводы насосов, вентиляторов и дымососов;

- изменить порядок эксплуатации котлоагрегатов при минимальных издержках на химводоподготовку;

- автоматизировать функции основного и второстепенного оборудования, что даст сокращение численности работников и снизит траты по содержанию котельной;

- повысить безопасность эксплуатации.

Своевременно проводя эти и другие мероприятия можно значительно поднять теплоэффективность работающей коммунальной отопительной системы, а также добиться существенной экономии энергоресурсов, и, как следствие, финансовых средств на длительную перспективу.