Блокові автономні котельні

Призначенням блокових автономних котелень (БАК) є постачання систем гарячого водопостачання (ГВП) та опалення гарячою водою. ВАК можуть використовувати два типи палива: природний газ та пропан-бутан.

У концепції блокових автономних котелень враховано не лише запити споживачів, а також особливості експлуатації та технічне законодавство України, що регламентує роботу технічного обладнання для даного класу обладнання. Широкий діапазон потужності (100 кВт – 4 МВт) – дозволяє використання ВАК на об'єктах різного профілю та масштабу, від індивідуальних будинків до комплексів виробництва.

Блокові автономні котельні встановлюються у двох варіантах: економічне та бізнес виконання. Основною відмінністю цих варіантів є кількість основних вузлів та агрегатів (у бізнес варіанті установки застосовано метод дублювання).

Залежно від обраного варіанта установки в котельню проводять установку одного або двох котлів, що підключаються до єдиних загальних ліній подачі газу та води. Забезпечення газопостачання котельні здійснюється природним газом з тиском, що не перевищує 300 мБар (при встановленні відповідних газових пальників), або зрідженим вуглеводневим газом (СУГ). Подача води до системи ВАК здійснюється при підключенні до водопровідної мережі з номінальним тиском від 2,5 до 6 бар.

Підключення котельні до опалювальної мережі здійснюється на внутрішні фланцеві з'єднання. Для електропостачання ВАК необхідна клемна коробка 3-фазної напруги 400 В з частотою 50 Гц. Збої подачі електроенергії передбачені переходом на енергозабезпечення від блоку аварійного електроживлення, що включається автоматично протягом 30 секунд після відключення електропостачання у зовнішній електромережі. Повернення до зовнішнього електроживлення тавідключення аварійного блоку відбувається також автоматично при поновленні подачі електроенергії в головну мережу.

Системи припливної та витяжної вентиляції з автоматичними жалюзями регулювання припливу повітря також передбачені та включені в комплект блочних автономних котелень.

Обладнання автономних котелень розміщено (залежно від виконання) в 1-3 спеціальних контейнерних блоках. Зручні для транспортування блоки виготовлені на стандартній базі 20 або 40-футових контейнерів, подібне рішення дозволяє в будь-який час переносити ВАК в нові місця експлуатації без додаткових демонтажних робіт. За рахунок спеціальних доробок стінок, контейнери забезпечують достатню акустичну та термічну ізоляцію, а двері котельні оснащені спеціальним ущільненням, що забезпечує герметичність. Крім стандартних дверей, котельні оснащені люками технологічного призначення, що дозволяють здійснювати доступ до основних вузлів для проведення регламентних робіт. За рахунок проведення обробки стиків контейнерів та водяних трубопроводів спеціальною високоякісною ізоляцією було досягнуто зменшення теплових втрат.

Котельний контур та котли

Водонагрівачі серії GP є двоходовими жаротрубними димогарними котлами, що працюють із турбонадувом. Паливом для котлів є природний газ або ЗВГ (при використанні відповідних пальників для різних типів газу). Виведення димових газів забезпечується за рахунок тиску повітря, створюваного вентилятором, що нагнітає повітря для горіння пальника. Далі гази відводяться в вогневі труби другого ступеня тяги, потім в сажову камеру, через яку надходять в димар. У стандартному виконанні котли встановлюються пальники фірми WEIS-HAUPT (можливі установки аналогічних пальників інших виробників). Укотлів є можливість програмування у режим роботи «день-ніч». Економію витрати палива в залежності від потужності забезпечує включення пальника по 4-кроковій послідовності.

Реалізація роботи котлів у котельні бізнес варіанта побудована на принципі «відомий та ведучий». Ведений котел включається в роботу при досягненні споживання 60% максимальної потужності, а при досягненні 80% включається другий ступінь. Зниження потужності роботи з досягнення необхідної температури потоку, що подає відбувається в пропорційно-зворотному порядку. Зміна ролі котлів ведучий призначений для рівномірного навантаження, і відбувається самостійно в тижневому ритмі. У разі зупинки (за будь-якої причини) провідного котла, ведений буде автоматично переведено в режим роботи основного. Ефект закипання котла запобігає налаштуванню запірних клапанів, що закриваються із затримкою 30 секунд.

Система забезпечення циркуляції котельного контуру також продубльована. Насоси працюють у безперервному тижневому режимі поперемінно для забезпечення рівномірності напрацювання. У разі зупинки одного з насосів відбувається автоматичне включення другого.

Котли оснащені системою запобіжних клапанів для запобігання росту тиску (спрацьовування відбувається при досягненні тиску 4 бар), які встановлюються у верхній частині. Температура в котлі регулюється запобіжним та робочим термостатами.

Зміна потужності пальника залежить від температури води у водогрійному котлі, регулювання потужності/температури має 2 ступені. При досягненні температури вище встановленого значення термостат зупиняє пальник. Якщо температура опускається нижче встановленого рівня, термостат автоматично запустить пальник. Також на котлах встановлені приладиконтролю, що регулюють роботу при мінімальному та максимальному тиску.

Відмінною особливістю системи є наявність триходового клапана, який при відкритті підмішує підігріту воду подає потоку в трубопровід зворотного струму. Це рішення дозволяє забезпечити тривалу експлуатацію системи, і запобігти утворенню конденсату на поверхні стінок котлів.

Контур котла обладнаний розширювальними баками, що дозволяє при підвищенні температури і тиску проводити забір надлишків води, а при нормалізації або зниженні, повернути необхідний об'єм назад в систему. Підключення до котлів розширювальних баків здійснюється через запірні вентилі. Рівень води постійно підтримується у верхній точці контуру котла за допомогою цих розширювальних мембранних баків.

Опалювальна система та теплообмінники

ВАК можна експлуатувати в будь-яких заданих кривих температурних режимів, завдяки поділу котельного контуру та опалювальної системи за допомогою пластинчастих теплообмінників, які служать для передачі теплової енергії від котельного контуру в опалювальну систему. Встановлені манометри на вході та виході теплообмінників дозволяють інформативно контролювати тиск у системі.

У вторинному контурі (споживчої мережі) подача нагрітої води від теплообмінників здійснюється за допомогою циркуляційних сухобіжних насосів, які змінюють статус робочого та резервного з певною частотою тижневого ритму. При зупинці робочого насоса, з якоїсь причини, запуск резервного буде здійснено в автоматичному режимі.

Встановлений лічильник теплової енергії у вторинному (опалювальному) контурі фіксує кількість спожитого тепла. Фільтр очищення води, що приходить, захищає теплообмінники та агрегати.опалювального контуру.

Блок аварійного живлення

Блок аварійного електроживлення забезпечує безперервну роботу котельні при збоях подачі електроенергії. Його робота залежить від керованого дизель-генератора. Автоматичний вузол керування забезпечує включення та вимикання агрегату без участі персоналу. Охолодження та відведення вихлопних газів дизель-генератора проводиться через отвори системи вентиляції блоку аварійного живлення, що виходять назовні контейнера, на виходах яких встановлені вітрозахисні грати.

Вентиляційна система

Автоматична вентиляційна система ВАК призначена для подачі необхідної кількості повітря для горіння та вентиляції приміщення котельні з підтримкою температури повітря від +5 до +35°C.

Система вентиляції та опалення котельні складається з наступного обладнання:

вітрозахищені решітки із жалюзі (керовані сервомоторами);
калорифери теплові;
сенсори загазованості;
блок аварійного відключення та регулювання температури (внутрішньої);
запірно-запобіжна арматура, витяжні вентилятори та ін.

Перед запуском пальника котла за сигналом автоматики жалюзі відкриваються та забезпечують подачу повітря. Через два впускні отвори здійснюється приплив повітря необхідного для горіння. Автоматичне закриття жалюзі відбувається при зупинці пальника. Датчик температури та витратомір керують моторизованим клапаном подачі гарячої води до теплових калориферів.

Запуск калориферів відбувається при падінні температури в котельні рівня нижче +10. Розташований у верхній частині вентилятор, здійснює витяжну вентиляцію котельні. Запуск вентиляторів відбувається при спрацюванні датчика, після досягнення температури +35градусів. Другою основною функцією витяжних вентиляторів є захист від загазованості. До вентиляторів підключені датчики ЗІ та концентрації ЗВГ, які підключають та відключають вентилятори при певному рівні вмісту газів.

Система управління

Система управління роботою блокової автономної котельні проста та зручна в роботі. Управління засноване на стандартних елементах, що дозволяють вільно конфігурувати робочі параметри операцій, що здійснюється з централізованого пункту управління, що дає можливість експлуатувати котельню в безперебійному режимі.

Димові труби

Труби димоходу з нержавіючої сталі відводяться назовні, через бічну стінку ВАК (горизонтальне розташування труб необхідно за умови примусового нагнітання повітря, що використовується в котельні), де можливе підключення до зовнішніх труб димоходу. Висота димових труб залежить від умов місцевого використання. Для запуску, відповідно до стандарту, рекомендовано встановити труби, що виходять, на висоті не менше 6 м від рівня грунту.

Монтаж та встановлення

Для встановлення контейнерних блоків котельні необхідний підготовлений фундаменту і підйомний кран. Монтаж та встановлення блокових модульних котелень може бути проведений у дводенний термін, оскільки вони повністю підготовлені до експлуатації (БАК поставляються перевіреними та встановленими на необхідний режим експлуатації). Роз'єми електричного підключення виконані у «вилковому» варіанті, а механічний контроль монтажу не дозволяє здійснити помилкову посадку контейнера, виключаючи людський фактор.

Що ще почитати?

Перспективи розвитку автономного газопостачання

29 Apr 2007 • Ніна Черонова

Зріджений природний газ (ЗПГ) визнається енергетиками однимз найперспективніших видів палива. Динаміка зростання світового ринку ЗПГ становить приблизно 7% на рік і, за прогнозами фахівців, до 2010 року.

Інноваційні технології пропан-бутанової галузі

20 Mar 2007 • Віце-президент Спілки споживачів газового палива Володимир Сосницький

Спілка споживачів газового палива (СПГТ) об'єднує понад 40 підприємств та організацій, що спеціалізуються на виробництві, транспортуванні, реалізації та споживанні газового палива. У сфері інтересів.

Вирішення проблеми безперебійного забезпечення систем, що працюють на природному газі

25 Feb 2007 • Ніна Черонова

"Propane-Air" нові технологи. Системи теплопостачання та роль резервного палива в них. При розгляді питання проектування газифікації та енергетичного об'єкта, а саме під час проектування теплопостачальної.