Для чего нужны котельные в городе
Принцип работы котельной
Принцип работы котельной
Котельной называют отдельное помещение, которое выделяется для установки нагревательного оборудования.
В зависимости от места расположения помещения выделяют следующие виды котельных:
Устройство котельной и принцип работы
Чтобы работа котельной была безопасной, нужно правильно ее обустроить. Если планируется устройство котельной в частном доме на газу, то для этих целей нужно выделить отдельное помещение.
При его устройстве придерживаются следующих принципов:
Принцип работы газовой котельной основан на сгорании природного топлива (сжиженного или магистрального газа). За бесперебойную подачу топлива отвечает автоматическая система обеспечения газом. При утечке топлива или аварийной ситуации защитная система перекрывает подачу газа.
Основные узлы газовой котельной
В котельной монтируются следующие важные узлы и агрегаты:
Нагревательное оборудование может быть настенного или напольного типа. Поскольку настенный газовый котел обычно имеет небольшую мощность, для его монтажа не понадобится отдельное помещение. В котельной чаще устанавливают напольную разновидность газовых агрегатов. Котел может быть одноконтурным или двухконтурным.
Камера сгорания в таких агрегатах бывает закрытого или открытого типа. Котлы с открытой камерой нуждаются в наличии традиционного дымохода, а агрегаты с закрытой камерой укомплектовываются коаксиальным дымоходом.
Автоматика и дистанционное управление
Автоматизация котельной частного дома позволяет настраивать ее под параметры сети, осуществлять дистанционное управление работой системы, а также обеспечить необходимый уровень безопасности.
Дистанционное управление работой котельной дает следующие преимущества:
Самым перспективным считается погодозависимое управление отоплением. В этом случае устанавливается умный котел отопления, который помимо датчиков измерения комнатной температуры имеет внешний измеритель для оценки температуры воздуха за окном. Если на улице холодает, то котел сильнее нагревает теплоноситель, при потеплении степень нагрева уменьшается.
Принцип работы котельной с водогрейными котлами
Принцип работы котельной с водогрейными котлами следующий — внутри конструкции осуществляется нагрев воды, однако, бывают случаи, когда температура повышается за счёт теплоносителя.
Кроме этого, прибор оснащён встроенными насосами, которые необходимы для постоянной циркуляции.
Жидкость же поступает по трубам и попадает в радиатор (при попадании туда воды, она остывает и возвращается в противоположном направлении — обратная линия) или в отопительный котёл (подающая).
В последнем из них специально предусмотрено регулирование за продолжительностью работы, а также температура.
Работа котельных установок
Рассмотрим работу котельной на примере водогрейной котельной установки. В котлах происходит нагрев теплоносителя (в большинстве случаев, воды) для подачи ее потребителю.
Установленные насосы способствуют постоянной циркуляции теплоносителя (подача ее потребителю и возврат ее обратно). Вода поступает по трубам в теплоисточник (радиатор, теплые полы, отопительные котлы).
В котельной обязательно должна быть предусмотрена регулировка продолжительности работы и температуры теплоносителя. Линия подачи воды потребителя называется прямой линией (или подающей).
Поступив в радиаторы, вода остывает и возвращается обратно. Это является обратной линией котельной.
Оборудование котельной установки
Оборудование для блочно-модульной котельной подбирается и компонуется по Индивидуальному заказу на основе заполненного Опросного листа на ТКУ, в котором указываются основные требования и параметры основного оборудования. Блочно-модульная котельная состоит из:
Блок-модуль котельной
Здание транспортабельной котельной представляет собой блок-модуль (контейнерный модуль). Это одноэтажная каркасная конструкция из негорючих материалов для обеспечения пожарной безопасности и высокой огнестойкости.
В случае возможности установки всего оборудования в один блок-бокс, завод-изготовитель котельной может порекомендовать предусмотреть одно или несколько алюминиевых окон или стальных дверных проемов.
Здание модульной котельной является сварной каркасной конструкцией с основанием в виде платформы, за счет которой увеличивается прочность конструкции и способность ее сопротивляться ветровым и снеговым нагрузкам.
Стальные швеллеры служат основой стоек, балок и прогонов каркаса. Прокатные швеллеры или уголки используются для балок пола. В качестве ограждающих конструкций блок-модуль обшиваются сэндвич-панелями из листов рифленой стали.
Крышу котельной традиционно делают одно- или двускатную.
Устройство теплоизоляции здания котельной (утеплитель, подшивка) позволяет эксплуатировать котельную при низки температурах. Также все металлоконструкции должны пройти антикоррозионную обработку.
Котельное оборудование
Котлы являются одним из важных элементов котельных установок. Именно в них происходит нагрев теплоносителя или получение пара.
Теплоноситель для котельных (вода или пар) образовывается за счет получаемой тепловой энергии от сжигания топлива (в случае газовых, твердотопливных и жидкотопливных котлов) или за счет преобразования электроэнергии в тепловую (в случае электрических котлов). Корпус котла изготавливается из чугуна или из стали в зависимости от используемого вида топлива.
Например, в случае использования твердого топлива на стальных стенках котла происходит отложение серы, из-за чего срок службы котла сокращается. Выходом из этого может стать использование чугунных котлов, но они тоже обладают одним недостатком: являются слишком большими и громоздкими.
Устройство и эксплуатация котельной
Котельные установки модульного типа, поставляемые в полной заводской комплектации, представляют собой один или ряд блоков с установленным котельным оборудованием и агрегатами для подключения к коммуникационным сетям. Для монтажа котельного оборудования выделяется специальная комната, которая должна быть высотой не менее 2,5 м и объемом не менее 7,5 кв. метров (для котла мощностью до 30 кВт).
Принцип работы котельной
За счет сгорания газа осуществляется работа оборудования. Для регуляции стабильной подачи топлива применяется автосистема газообеспечения. В случае возникновения аварийной ситуации или утечки газа она мгновенно отключается.
Проточный теплообменник обеспечивает быструю подачу воды, а контроллер снабжен диагностической системой, возможностью регулировки температуры и интерфейсом для компьютеров.
Газовые котельные
Котельные подключаются к потребителям, теплотрассами и/или паропроводами.
Протяженность теплотрассы и ее теплоизоляция прямым образом влияют на тепловые потери, поэтому котельную располагают в непосредственной близости с потребителем, либо на равном удалении при группе потребителей для снижения потерь в теплотрассе.
В ряде случаев для более эффективного теплоснабжения переходят от крупных котельных, отапливающих целый район, к модульным котельным установкам, отапливающим группу домов или отдельное производство.
В зависимости от исполнения котельные подразделяются на:
модульные (транспортабельные) котельные,
передвижные котельные на шасси.
Основным элементом (устройством) модульной котельной является паровой, жаротрубный и/или водогрейный котел.
В зависимости от пожелания заказчика возможно установка котлов отечественного или импортного производства:
DanVex и др. производителей.
При выборе котла и блока горелок учитывают такие параметры как: требуемую мощность, параметры теплоносителя и вид топлива.
По виду топлива котельные бывают работающими на:
попутном нефтяном газе,
отработавшем машинном масле,
дизельном топливе (как резервное топливо).
Также в состав модульной котельной входят такие основные элементы, как:
Состав и комплектность модульной газовой котельной основывается на техническом задании от заказчика, согласно заполненного опросного листа.
Принцип работы газовой котельной довольно прост. Газ из газопровода или от газгольдера податься к горелке котла.
Горелка обеспечивает сгорание газа в камере сгорания, выделяющееся в процессе горения тепло нагревает теплоноситель, циркулирующий через теплообменник котла.
Нагретый теплоноситель поступает в распределительный коллектор, который распределяет его по отопительным контурам (радиаторы отопления, теплые полы, бойлер ГВС и т.д.).
В состав распределительного коллектора входит различное оборудование обеспечивающее циркуляцию теплоносителя и управление его температурой.
Удаление продуктов сгорания обеспечивает дымоход, а управление работой всей системы автоматика котла
Котельные: от проекта до эксплуатации
Boiler Houses: from Design to Operation
Keywords: independent heat supply, centralized heat supply, roof-mounted boiler house, packaged modular boiler house, individual apartment heat supply systems, regulatory document
Boiler houses produce thermal energy and deliver it to private houses, apartment buildings, industrial enterprises and complete residential communities. These facilities come in different categories, and each of them has its specifics and nuances that should be considered during development of the design.
Котельные вырабатывают и снабжают тепловой энергией частные дома, многоквартирные здания, промышленные предприятия и целые населенные пункты. Эти объекты бывают разных категорий, и каждая из них имеет свои особенности и нюансы, которые необходимо учитывать при разработке проекта. Об этом редакция журнала побеседовала с Сергеем Андреевичем Козловым, директором ООО «ХайТермо», и Сергеем Борисовичем Фотькиным, главным специалистом ООО «ХайТермо».
Котельные: от проекта до эксплуатации
Котельные вырабатывают тепловую энергию, снабжая ею частные дома, многоквартирные здания, промышленные предприятия и целые населенные пункты. Эти объекты бывают разных категорий – каждая из них имеет свои особенности и нюансы, которые необходимо учитывать при разработке проекта. Об этом редакция журнала побеседовала с Сергеем Андреевичем Козловым, директором ООО «ХайТермо», и Сергеем Борисовичем Фотькиным, главным специалистом ООО «ХайТермо».
Можно ли говорить о тенденциях в проектировании котельных? Какие котельные проектируются наиболее часто?
Если говорить об автономном теплоснабжении, то за последнее время увеличивается количество котельных для многофункциональных комплексов (МФК) с тенденцией объединения источников тепло- и холодоснабжения в единый энергоцентр. При этом котельные стали «умнеть» за счет использования современных средств автоматизации и информационных технологий, что, с одной стороны, позволяет повысить надежность и энергоэффективность систем теплохолодоснабжения МФК, но, с другой стороны, усложняет проект, накладывая дополнительные требования к квалификации проектировщиков.
В крупных городах чаще стали появляться проекты котельных для теплоснабжения целого квартала домов (квартальные котельные по прежней классификации).
А что касается паровых котельных, часто ли бывают такие проекты?
Это, конечно, более сложные объекты. В основном это технологические котельные, пар же нужен для каких-то технологий и производства. За последние 10 лет в нашей практике таких проектов не было. Обращаются за консультациями, проектами паропроводов, но проектов собственно по паровым котельным не было.
В каких случаях выгоднее подключать потребителей к системе централизованного теплоснабжения, а в каких устанавливать автономные источники теплоснабжения?
Это индивидуально. Пожалуй, один из главных аргументов при выборе – финансы. Инвестору зачастую проще подвести газ и сделать автономную котельную, т. к. подключение к централизованному теплоснабжению обойдется в крупную сумму. Автономное теплоснабжение в наших условиях – здесь в Москве, в Санкт-Петербурге – это, конечно, экономия для инвестора. Дешевле поставить на все дома котельные – и забот меньше. Необходимы только технические условия от газоснабжающей организации. При таких условиях подключение к централизованному теплоснабжению оказывается дороже.
Конечно, с точки зрения потребителя удобнее все-таки централизованное теплоснабжение. Потребитель платит – за него решают все вопросы, связанные с подачей энергии и эксплуатацией. А в случае автономного теплоснабжения? Котельная переходит в собственность, а значит, необходимо думать о том, как она должна работать. Лет через 20, возможно, придется задуматься о замене или ремонте оборудования. А это деньги собственника.
 |
И второй момент, который может влиять, – архитектурный. Когда архитектор делает концепцию, он вроде бы должен обо всем подумать и все предусмотреть, в т. ч. место под котельную.
Вот несколько примеров на тему того, что лучше – автономное или же централизованное теплоснабжение. Пример, можно сказать, исторический. Это было начало 1980-х годов, БАМ. Строилась Тында, и ГПИ «СантехНИИпроект» поручили спроектировать центральную городскую котельную. На тот период в городе работало более 25 малых котельных на угле, золоудаление на которых было в зачаточном состоянии. Можете себе представить – зимой в округе весь белый снег был серым, а кое-где и черным. Построили и запустили центральную котельную, закрыв почти все малые котельные. В дальнейшем ее мощность возросла до 450 МВт. Экология в городе значительно улучшилась, надежность и безопасность теплоснабжения тоже. Т. е. плюсов было много. И это не говоря о достаточно суровых климатических условиях. А вообще за Уралом и дальше в небольших городах и поселках везде в тот период работали небольшие котельные. Они и сейчас работают. Просто тогда не было термина «автономный источник теплоснабжения». Все старое становится новым.
Еще один пример – это район Куркино, о котором много писали. Здесь впервые в России была реализована схема автономного теплоснабжения целого микрорайона на базе пристроенных, отдельно стоящих и крышных котельных мощностью от 0,4 до 8 МВт, работающих на газовом топливе.
Кстати, удаленная диспетчеризация целого куста котельных для пилотных домов, которую мы сделали для Куркино, – это тоже, возможно, первый подобный пример в России. И в обоих случаях выбор той или иной схемы теплоснабжения был обусловлен конкретной экономической и технической целесообразностью.
А что можете сказать о блочно-модульных котельных?
В период работы в экспертизе было несколько проектов отдельно стоящих объектов: школы, детские сады, для отопления которых заказчик ставил блочно-модульные котельные. Для инвестора – дешево и сердито. Поставил котельную и ушел, но ведь ее надо обслуживать. Вот тут мы с вами и приходим к не очень хорошим вещам. Обслуживание и эксплуатация таких котельных не всегда качественные. Заключили договор на обслуживание, придут раз в месяц, посмотрят для галочки. И начинаются проблемы – в 50 % случаев, наверное, из-за водоподготовки, потому что вода попадает и в систему теплоснабжения, и в котлы. Идут отложения, котел перегревается, появляются протечки.
 |
Раньше были правила котлонадзора, которые регламентировали все касательно котельных, сейчас главное – втиснуть котел, оборудование. Зачастую – как в подводной лодке. Это же экономия, деньги. И, если ориентироваться на таможенный регламент, это все проходит.
Поэтому с точки зрения обслуживания блочно-модульные котельные не самое удачное решение. Но с точки зрения применения – 10–15 лет они работают, почему бы и не поставить?
Раз уж затронули вопросы эксплуатации. Есть ли сложности?
Сложность одна – отсутствие в обслуживающих организациях требуемого количества квалифицированных специалистов низового и среднего звена.
Есть масса технических регламентов и инструкций. Они просто не соблюдаются. Есть проектные показатели работы котельной и отчет о проведенных пусконаладочных работах при вводе котельной в эксплуатацию. Они зачастую не используются. Беспечность и недобросовестность – это главные сложности. И нетребовательность руководства, наверное.
При проектировании котельных какие самые сложные моменты? Какие ошибки делают наиболее часто?
Помните – «Как вы лодку назовете – так она и поплывет»?
Поэтому, во-первых, все начинается с ТЗ. Грамотно составленное ТЗ – это наполовину столь же грамотно решенная задача. Именно на этом этапе заинтересованные стороны должны согласовать интересы заказчика и предлагаемые проектировщиком технические решения.
 |
Во-вторых, необходимо правильно сделать компоновку, чтобы потом не было мучительно больно, когда начинаешь разводить все трубопроводы, газ, воду, канализацию, вентиляцию. Надо изначально спланировать и поставить все так, чтобы не только тебе было легко и удобно работать, но и монтажникам при воплощении проекта в жизнь, и эксплуатационному персоналу, обслуживающему котельную.
Бывали случаи, когда приходилось исправлять чужие ошибки? Какие наиболее часто встречаются?
Просто не по нормам было сделано. Также нередки случаи, когда заказчик меняет оборудование: давайте поставим другие котлы! И приходится делать заново под новые характеристики.
Еще одна проблема, которая встречается довольно часто, – неправильно подобранная схема теплоснабжения в котельной.
Следующий момент касается газа. В основном, если это крышная или встроенная котельная, входят не с низким давлением, а со средним. Люди не читают нормативов.
А в том, что касается проектов реконструкции, бывают сложные моменты?
При реконструкции все сложно. Во-первых, надо зафиксировать существующее положение, сделать какую-то съемку. Это уже сложно. Второе: приходится все пересчитывать – всю тепловую схему, перепроверять все оборудование. Осложнения может вызвать и желание увеличить мощность котельной. Бывают ситуации, когда это невозможно сделать в рамках реконструкции.
Вы сказали, что не читают нормативы. А каков общий уровень подготовки специалистов?
Уровень знаний молодых специалистов, на наш взгляд, падает. Это большая проблема. В результате различного рода «оптимизаций», зачастую проводившихся под лозунгом «наибольшая прибыль при наименьших затратах», количество профессиональных проектных организаций сильно сократилось. Произошел разрыв между старой школой проектирования и молодым поколением проектировщиков, не имеющим достаточного опыта проектирования, плохо представляющим себе весь цикл разработки и реализации проектов и зачастую не обращающимся к наработанному предыдущими поколениями опыту. Ситуация усугубляется еще и неустанным стремлением заказчиков снизить стоимость проектных работ ниже всяческих разумных пределов. В результате профессиональные коллективы вынуждены отказываться от подобных предложений, и за работу берутся небольшие группы узких специалистов, временно собираемые под конкретную задачу и практически не несущие никакой ответственности за выполненные проекты. И еще хорошо, если возглавляет такую группу опытный профессионал, а не очередной «эффективный менеджер», обеспечивающий себе прибыль количеством дешевых проектов за счет снижения их качества.
Возможный выход – создание действенной системы повышения квалификации.
Какие проекты были для вас самыми интересными в плане реализации?
Хотелось бы выделить котельную на твердом топливе в Тынде. Уникальный получился проект. Котельная проработала без реконструкции 45 лет!
Очень интересными были восемь крышных котельных, успешно работающих за полярным кругом, в Салехарде.
Если говорить о недавних проектах, то это, например, ТЦ «Шелковый путь», в котором мы сделали на крыше четыре энергоцентра по 5 мВт. Даем и тепло и холод. В этом проекте мы впервые для себя использовали возможность АБХМ вырабатывать тепло в зимний период и сократили за счет этого количество установленных котлов. Кстати, за этот проект мы получили диплом от правительства Москвы.
 |
Еще один сложный объект – на Звенигородской улице в Москве. Очень интересный проект – 16-этажное офисное здание, на последнем этаже которого спроектировали энергоцентр мощностью по теплу 13 МВт и по холоду 4,2 МВт.
Наша автономная котельная (6,7 МВт) стоит в Екатеринбурге на высоте 200 м (башня «Исеть»). Эту уникальную котельную с наружным газопроводом среднего давления по фасаду монтировал наш старый друг и коллега еще по БАМу – Анисин Сергей Николаевич.
Нельзя не затронуть и такую актуальную тему, как импортозамещение. Как обстоят дела с российскими производителями котельного оборудования?
В России производят достаточно много котельного оборудования. Надо понимать, что зачастую это заводы, которые производят котлы по лицензии, работающие на газовом топливе.
Есть и чисто российские производства, они выпускают паровые, водогрейные котлы, стали выпускать жаротрубные, а до этого производили неплохие водотрубные котлы. Выпускают неплохие топки. А вот для крышных котельных у нас пока нет оборудования, то, что появляется, – с иностранными комплектующими. Например, в Туле делают котлы на базе французских теплообменников. И это довольно обидно. Если вернуться к микрорайону Куркино, о котором упоминали выше, там были реализованы крышные котельные на базе именно отечественных конденсационных котлов – ГУТ-100. Кстати, автоматика котла была разработана нашими сотрудниками. Пятилетняя эксплуатация котлов выявила необходимость доработки технологии изготовления агрегатов, а денег на это в ту пору ни у государства, ни у энтузиастов не нашлось. И в начале 2000-х годов эта ниша на рынке отопительной техники России начала очень быстро заполняться импортным оборудованием.
Есть еще один момент – не всегда инвестор выбирает отечественное оборудование. Может, не доверяют, или какие-то еще причины играют роль. Хотя импортные котлы дорогие.
Но ведь бывают ситуации, когда требуется поставить именно российское оборудование по условиям тендера.
Это чаще всего касается больших котельных, финансирование которых осуществляется госбюджетом. Здесь заказчик пытается поставить уже российское оборудование, которое однозначно дешевле. И водогрейные, и паровые котлы.
Говоря о котельных, нельзя забывать о безопасности, особенно когда речь идет о газовых котельных…
За примером далеко ходить не надо – поквартирное отопление индивидуальными газовыми котлами в многоквартирных жилых домах. Сейчас ввели ограничение в применении этой системы до высоты здания 28 метров. А ведь существует множество уже реализованных проектов. Наша компания разработала и согласовала около 30 СТУ для таких систем для многоквартирных домов в 16–17 этажей. И дома уже сданы и эксплуатируются.
Да, бывают аварии, но это опять же относится к обслуживанию – пройди раз в месяц, проверь, кто мешает? Поставьте газоанализаторы, клапаны, которые закроются, сделайте все как положено.
В одной из заграничных поездок мы были на объекте со встроенной котельной на 35-м этаже. Поразило то, что внутри дома идет газ среднего давления. В котельной редуктор, и затем газ поступает в котлы. Почему там не боятся? Не хочется ссылаться на цитаты известных людей, но почему нам не поучиться у капиталистов? Тем более что мы сами ими стали.
Ну и что получается? Мы боимся всего? Боимся с точки зрения безопасности, обслуживания и эксплуатации.
Еще одна неустаревающая тема – нормативные документы.
Да, это отдельная проблема. И в этом вопросе полностью поддерживаем позицию А. Н. Колубкова – «благодаря» СТУ мы получили тысячи зданий, для которых были согласованы отступления от требований сводов правил, включенных в перечень Постановления Правительства РФ и действующие законы. Это может привести к очень печальным последствиям. Из-за СТУ мы получили хаос в сфере нормативного регулирования. Некоторые недобросовестные проектировщики и строители фактически превратили СТУ в инструмент «узаконивания» нарушений требований нормативных документов, затыкая таким образом свои огрехи.
А не пора ли нам вводить страхование рисков строительства и эксплуатации? Думается, это быстренько приведет все в порядок. И поощрит добросовестность проектировщиков, строителей и эксплуатирующих организаций. Да, будет подорожание. Но куда без издержек?
Или как раньше. Что было написано в каждом ГОСТе? «Несоблюдение ГОСТа карается по закону». Может, просто надо соблюдать все законы и нормативы? Но это тема отдельной статьи или дискуссии.