Отопительные котельные малой мощности
Опыт эксплуатации 23 автоматизированных котельных мощностью от 0,2 до 8,5 МВт сроком свыше 10 лет позволяет дать оценку эффективности и целесообразности применения технических решений и видов основного оборудования (котлы, насосы и теплообменные аппараты
Из общего количества, находящихся на эксплуатации ГУП «ТЭК СПб», около 500 встроенных, отдельно стоящих, пристроенных к жилым и общественным зданиям котельных имеют установленную мощность до 12 МВт. Они оснащены чугунно-секционными котлами с низким КПД (75-80%), повышенным удельным расходом топлива. Вспомогательное оборудование физически и морально устарело, средства автоматического управления и контроля несовершенны. Приборный учет отпуска тепловой энергии, потребления воды на многих котельных отсутствует. Закрытие этих котельных и перевод их потребителей на централизованное теплоснабжение невозможно из-за отсутствия возможности проходимости трубопроводов тепловой сети в условиях плотной застройки центральных районов города. Поэтому модернизация и реконструкция этих котельных является актуальной задачей для предприятия.
В условиях коммунальной реформы и новых экономических отношений, требующих максимального снижения стоимости вырабатываемой и транспортируемой тепловой энергии, вопросы разработки принципиально новых энергосберегающих технологических схем, применения новых материалов и оборудования, повышение качества выполняемых работ при реконструкции и новом строительстве источников теплоснабжения требуют нового нетрадиционного подхода и новых решений. К сожалению, идя навстречу требованиям Заказчика, по снижению капитальных затрат, проектные фирмы при разработке новых или реконструируемых котельных зачастую применяют более дешевое и менее надежное оборудование. Не всегда ими учитываются особенности совместной эксплуатации котельного оборудования с существующими тепловыми сетями и внутридомовыми системами теплопотребления, качеством исходной воды, с будущими эксплуатационными расходами. В результате таких проектных решений при не продолжительной эксплуатации эффективность работы котельной резко уменьшается, а оборудование преждевременно выходит из рабочего состояния.
Сегодня ГУП «ТЭК СПб» имеет на балансе 23 автоматизированных котельных мощностью от 0,2 до 8,5 МВт, работающих на газообразном, жидком и твердом топливе, с современным импортным и отечественным оборудованием. Часть котельных расположена в отдельных зданиях, другие встроены или пристроены к жилым зданиям, а 11 котельных выполнены в контейнерном наземном исполнении. Кроме того, на предприятии имеется «крышная» котельная мощностью 0,093 МВт с итальянскими котлами.
Опыт эксплуатации (срок свыше 10 лет), а также анализ технической литературы и технической информации от производителей позволяет дать оценку эффективности и целесообразности дальнейшего применения технических решений и основного оборудования (котлы, насосы и теплообменные аппараты).
Схемные решения котельных в системах теплоснабжения
Системы теплоснабжения отопления и ГВС от этих котельных выполнены по одноконтурной, либо двухконтурной схеме. Эксплуатация тупиковых схем ГВС приводит к неоправданным потерям воды, связанным с увеличенным ее сливом потребителем для достижения необходимой температуры. Кроме того, снижение циркуляции воды через теплообменники в периоды малого потребления горячей воды приводит к их загрязнению. Антикоррозийная защита оборудования котельных, работающих по двухконтурной схеме отопления, осуществляется путем ввода комплексонов в первичный контур (в основном «Гидро-Х»). Деаэрация воды для ГВС отсутствует, за исключением двух котельных, где установлены автоматизированные деаэраторы, которые работают по принципу «перегретой воды».
Опыт эксплуатации показал, что работа новых котельных на старые внешние и внутридомовые системы трубопроводов не обеспечила расчетную эффективность, надежное и качественное теплоснабжение потребителей. Так как из-за и усиленной подпитки системы теплоснабжения, которая возникала в результате появления многочисленных дефектов на тепловой сети, постоянно происходит интенсивное загрязнение продуктами коррозии поверхностей нагрева котлов, теплообменных аппаратов, трубопроводов, насосов, приборов учета и контроля.
На котельных установлены жаротрубные, водотрубные и чугунные водогрейные котлы 8 стран-изготовителей и 15 модификаций котлов. Разнообразие фирм-изготовителей, номенклатуры установленного оборудования и схемных решений привела:
■ к необходимости подготовки персонала по каждому типу оборудования (оперативный и ремонтный персонал);
■ к сложности в комплектации оборудования запасными частями;
■ к усложнению проведения ремонтных работ и сервисного обслуживания;
■ к невозможности создания единой системы диспетчеризации;
■ к отсутствию оперативного устранения аварийных ситуаций.
Долгосрочная эксплуатационная эффективность работы системы теплоснабжения значительно повышается при количественном регулировании теплоотпуска потребителям, т.к. появляется возможность:
■ исключить необходимость создания двухконтурныхсхем котельной;
■ упростить трассировку тепловых сетей, снизить объемы строительных и монтажных работ и т.д.;
■ применять современные трубы из полимерныхматериалов в тепловых сетях и внутридомовых трубопроводах.
Однако необходимо отметить, что в настоящее время сдерживающим фактором применения тепловых сетей из полимерных материалов является отсутствие нормативных документов по их эксплуатации на федеральном и региональном уровне.
Для систем теплоснабжения мощностью до 1 МВт можно использовать модульную концепцию, которая позволит обеспечить:
■ высокий КПД котельной независимо от ее загрузки;
■ повышенную надежность теплоснабжения;
■ унификацию оборудования, схемных решений и систем диспетчеризации;
■ проведение профилактических и ремонтных работ в течение года без снижения качества и надежности теплоснабжения;
■ уменьшение сроков и затрат на выполнение проектных работ;
■ легкость проведения монтажных работ, особенно при реконструкции встроенных котельных.
Существующее техническое состояние инженерного обеспечения электроснабжения в некоторых районах города не позволяет обеспечить устойчивость (непрерывность) работы котельных. Кроме того, нет гарантии устойчивого и качественного газоснабжения. Особенно это опасно в периоды низких температур наружного воздуха. Поэтому необходимо в местах изолированных зон теплоснабжения более тщательно рассматривать вопросы устойчивости теплоснабжения. Для этого необходимо:
■ на котельных предусматривать установку когенерационных установок или возможность подсоединения передвижных эл. агрегатов для выработки электроэнергии;
■ оснащать котлы комбинированными горелками для сжигания газового или моторного топлива;
■ энергетические предприятия или аварийные службы городов (муниципальных образований)должны быть оснащены разборными устройствами для транспортировки моторного топлива от передвижных средств доставки топлива до горелочных устройств.
Котельные, построенные в 90-е годы, имеют стесненную компоновку, затрудняющую эксплуатацию и ремонт оборудования. Поэтому при реконструкции таких котельных необходимо прорабатывать безопасную организацию ремонтных работ.