Версия для печати

Водогрейные котельные: устройство, компоновка и эксплуатация


Водогрейные котельные установки являются разновидностью котельных, в которых в качестве теплоносителя используется вода, а не пар (как в паровых). Как и все теплоснабжающее оборудование, они используются для отопления и горячего водоснабжения жилых и промышленных объектов. Для нагрева воды может использоваться различное топливо: газовое (природный газ, СУГ), жидкое (дизель, мазут), твердое (пеллеты, уголь) и их комбинации для обеспечения бесперебойности поставки теплоэнергии. Также нагрев может происходить за счет электроэнергии. (про электрокотельные можете прочитать здесь)

В зависимости от назначения выделяются одноконтурные и двухконтурные водогрейные котельные:

  • первые служат для отопления объектов (в т.ч. через систему вентиляции)
  • вторые - для отопления и ГВС

Завод ГазСинтез выпускает как одноконтурные, так и двухконтурные модульные котельные установки мощностью до 50 МВт в соответствии с требованиями СП 89.13330.2016 "Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76" и ГОСТ 21563-2016 "Котлы водогрейные. Общие технические требования" на базе водогрейных котлов теплопроизводительностью от 0,63 (0,54) до 209,0 МВт (180 Гкал/ч) и температурой воды на выходе от 95°С, предназначенные для работы как в основном, так и пиковом режимах.

Устройство водогрейных блочно-модульных котельных

Основным элементом являются промышленные водогрейные котлы, в которых вода нагревается до температуры до 95-115ºС. Отличие водогрейных котлов от паровых заключается в том, что теплоноситель находится в котле под высоким давлением для избежания закипания, то есть образования пара (как в паровых котельных).

Конструктивно водогрейные котлы бывают жаротрубными и водотрубными: в первых нагрев осуществляется через специальные трубки, внутри которых движется продукт сгорания топлива, а теплоноситель циркулирует вокруг; во вторых - теплоноситель движется внутри трубок, которые нагреваются теплом от сгорания топлива. Жаротрубный тип водогрейных котлов наиболее эргономичен и часто используем на производстве.

Внутреннее устройство водогрейных котельныхПри необходимости существует техническая возможность перевести паровые котлы на работу в водогрейном режиме. Установлено, что получение пара требует вдвое больше энергии, чем просто нагрев воды до рабочей температуры. Опыт специалистов Завода показывает, что перевод паровых котлов в водогрейные позволяет экономить до 30-35% топлива. И даже затраты на переоборудование окупаются в довольно короткий срок - от года до двух в зависимости от комплектации котельной и степени ее автоматизации.

Оборудование для топливоснабжения, химводоподготовки, циркуляции теплоносителя, приборы КИПиА подбирается исходя из теплопроизводительности котельной и требований Заказчика. Количество единиц оборудования (горелок, насосов и др.) должно соответствовать количеству котлов и обеспечивать их работу с учетом расчетной мощности.

В случае, если котельная будет использовать жидкое или твердое топливо в качестве основного или резервного, дополнительно проектируется система складского хранения - наружные емкости и внутренние расходные емкости, систему подготовки топлива (например, нагрев жидкого топлива при минусовых температурах). (подробную информацию о котельных на различных видах топлива можете посмотреть здесь)

Работа водогрейных котельных автоматизирована, что позволяет их эксплуатировать без постоянного присутствия персонала. Система автоматики разрабатывается с функцией автоблокировки поступления топлива в горелки в аварийных ситуациях (пожара, прекращениz подачи электроэнергии и др.) и подачи сигнала дежурному персоналу.

Регулирование теплопроизводительности котла - автоматическое двухпозиционное (на 100% и 30%) в зависимости от температуры окружающей среды. Это позволяет экономить теплоэнергию и расходы потребителей.

Технические характеристики водогрейных котельных производства Завода ГазСинтез

Параметры Значение
1 Назначение
  • отопление
  • ГВС
  • вентиляция
2 Топливо
  • природный газ
  • СУГ
  • дизельное топливо
  • древесное топливо (пеллеты)
  • мазут
  • электрокотельные
3 Категория котельной по надежности отпуска тепла II
4 Категория котельной по взрывопожаробезопасности Г (по НПБ 105-03)
5 Степень огнестойкости здания III
6 Класс функциональной опасности Ф5.1
7 Класс конструктивной опасности С0
8 Класс помещения по ПУЭ нормальный
9 Мощность, МВт до 50
10 Температура теплоносителя на выходе, ºС 70-95
11 Температура эксплуатации, ºС -42...+60

Компоновка и оборудование водогрейных котельных

Устройство и требования к котельным установкам регламентируется СП 89.13330.2016. При установке нескольких котлов, теплопроизводительность каждого не должна превышать 2,5 МВт. Кроме этого, для обеспечения надежной эксплуатации в случае выработки теплоносителя температурой выше 95ºС, требуется подключение двух независимых источников электропитания. В СП также указываются требования к:

  • расположению и расстоянию между оборудованием внутри помещения котельной, отоплению и вентиляции, водоснабжению и канализации
  • пожарной безопасности устройства
  • устройству и оснащению котлов
  • газовоздушному тракту, дымовым трубам
  • арматуре, приборам и предохранительным устройствам для управления безопасной работой котельной и регулирования режимов эксплуатации
  • подающим и обратным трубопроводам подачи теплоносителя (диаметр, протяженность, способ пролегания, устройство)
  • системе водоподготовки
  • оборудованию топливного хозяйства
  • системе автоматики безопасности (сигнализации, автоматическому регулированию, контролю, входящих в автоматизированную систему управления технологическими процессами котельной (АСУ ТП)
  • системе электроснабжения котельной в зависимости от ее категории по надежности отпуска тепловой энергии

Водогрейные котельные для отопления объектов

Все оборудование котельной условно группируется в типовые системы:

➠ водогрейные отопительные котлы со смесительными клапанами
➠ система циркуляции теплоснабжения (котловые и сетевые насосы, насосы подпитки)
➠ система топливоснабжения котельной (горелки и т.п.)
➠ система автоматики и регулирования (КИПиА и дистанционное оборудование)
➠ приборы контроля теплового режима (трехходовый клапан регулирования температуры теплоносителя)

Технологическая схема водогрейной котельной на отопление

(на примере газовой котельной ТКУ-5250)

К1, К2-водогрейные котлы, К3-котловой насос, К4-котловой насос, К6-сетевой насос, К7-подпиточный насос, К8-расширительный мембранный бак, К9, К10, К11-трехходовой клапан с приводом, К12.1-комплекс дозирования реагента, К12.2-автоматическая установка фильтрации и обезжелезивания, К12.3-автоматическая установка умягчения, К12.4-комплекс дозирования, К13-гидрораспределитель, К14-бак запаса подпиточной воды, К15-счетчик холодной воды, К16-агрегат воздушного отопления, К17-газовая горелка, К19-теплосчетчик в комплекте с расходомером и комплектом ТСП, Т1-трубопровод подающий сетевой воды, Т2-трубопровод обратный сетевой воды, Т95-трубопровод дренажный напорный, Т96-трубопровод дренажный безнапорный, В1-трубопровод холодной воды, Г-газопровод

Комплектация водогрейной котельной на отопление и вентиляцию

Водогрейные котельные для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения

Состав двухконтурных котельных практически не отличается от одноконтурных. Но для снабжения системы ГВС котельные компонуются пластинчатым теплообменником и антиконденсатным насосом.

Технологическая схема водогрейной котельной на отопление и ГВС

(на примере котельной ТКУ-5000 на дизельном топливе)

(К1-водогрейный котел, К3-насос котлового контура (зима), К4-насос котлового контура (лето), К5, К6, К7-сетевой насос, К8-антиконденсатный насос, К9-насос подпитки, К10-клапан трехходовой с приводом, К11-ППР с ТСП и датчиком давления, К12-расходомер-счетчик с ТСП и датчиком давления, К13, К14-расширительные мембранные баки, К15-установка умягчения воды, К16-счетчик холодной воды, К17-бак запаса воды, К18-разборный пластинчатый теплообменник, К19-агрегат воздушного отопления, К20-дизельная горелка, Н1, Н2-трубопровод дизельного топлива, В1-трубопровод холодной воды, Т1.1, Т1.2, Т1.3-трубопровод сетевой воды,Т2.1, Т2.2, Т2.3-трубопровод обратной сетевой воды, Т95-трубопровод дренажный напорный, Т96-трубопровод дренажный безнапорный)

Компоновка водогрейной котельной на отопление и ГВС

Преимущества блочно-модульных водогрейных котельных

✔ Среди основных преимуществ использования является меньшее давление и температура воды по сравнению с паром. Благодаря этому снижается нагрузка на трубопроводы подачи теплоносителя Потребителю, могут использоваться более тонкие трубы. Дополнительно упрощается система автоматики регулирования и управления котельной.

✔ Использование воды в качестве теплоносителя также не требует применение деаэраторов, конденсатоотводов и водоподогревателей, что снижает изначальную стоимость водогрейной котельной.

✔ Гибкий режим регулирования температуры подаваемого Потребителю теплоносителя способствует экономии эксплуатационных затрат и затрат Потребителей на получаемую теплоэнергию.

Расчет водогрейных котельных

При проектировании водогрейных котельных проводится разработка тепловой схемы котельной, которая основывается на информации о назначении котельной, необходимой тепловой и электрической мощности, температурном режиме объекта, а также о способе прокладки (наземно/подземно) и длине сетей.

Для того, чтобы купить водогрейную котельную, Вы можете скачать Опросный лист и прислать его на электронную почту .

Консультацию специалиста Вы можете получить по бесплатной телефонной линии 8-800-555-4784.