1.1. Общая характеристика тепловых схем и модульных автоматизированных котельных на их основе
Существующие мелкие коммунальные и ведомственные котельные располагаются, в основном, в подвальных или полуподвальных помещениях жилых домов, пристроенными к ним.. Основным оборудованием этих котельных являются изношенные или морально устаревшие котлы марки "Уннверсал-3", "Универсал-5"Минск1", "Энергия", "Стрела" (выпускаемые серийно), а также котлы марки КТС2, HP-18 и др.
(нестандартное оборудование) /58/.Коэффициент полезного действия существующих котлов вследствие их конструктивных особенностей или сверхнормативного выработанного ресурса работы не превышает 62-67%, а число часов работы таких котельных за год колеблется в основном в пределах 1200-1800 ч/год. Это приводит к завышенным значениям отпускного тарифа на вырабатываемую котельными тепловую энергию (высоким значениям себестоимости тепловой энергии) и превышению расходов над доходами при расчете по средне отпускному тарифу.
Основным и резервным топливом для действующих источников теплоснабжения служит природный газ.
Подача тепловой энергии от котельных к потребителям осуществляется по магистральным и распределительным тепловым сетям, проложенным подземно в непроходных каналах. Несколько котельных снабжают (каждая) теплотой только одно здание, в котором расположена котельная; в таких случаях сети теплоснабжения прокладываются в непроходных каналах непосредственно внутри зданий. Система теплоснабжения - закрытая.
Теплоносителем для систем отопления и горячего водоснабжения является вода с максимальной температурой в подающей сети 95 °С, в обратной - 70 °С /1,6,33/. На смену существующих котельных с выработавшими свой ресурс котлами приходят котельные нового поколения - модульные автоматизированные котельные с водогрейными котлами.
Рассмотрим основные характеристики существующих модульных автоматизированных котельных нового поколения.
В настоящее время рынок теплоэнергетического оборудования представлен достаточно широким спектром котлов малой мощности как отечественного, так и зарубежного производства.
Котлы выпускаются в широком диапазоне мощностей. КПД котлов-91-92%,Автономные теплогенераторы, предлагаемые целым рядом зарубежных фирм, сертифицированы и имеют очень высокие теплотехнические показатели и санитарно-гигиенические характеристики, малые (и вовсе отсутствующие) затраты времени и труда на монтаж и обслуживание.
В последние годы отечественными фирмами и заводами предложены котлы малой мощности, отвечающие современным техническим требованиям, иногда даже превосходящим западные образцы.
В табл. 1.1 приведены основные технические данные отечественных котлов малой мощности, рекомендуемых для использования в системах автономного теплоснабжения.
Типы рекомендуемых к установке котельных, номенклатура и количество теплового оборудования и размеры блоков модульных котельных представлены в табл. 1.2. В них предусмотрена установка, помимо основного оборудования, котлов полной заводской готовности, эффективных компактных пластинчатых
Таблица 1.1
Основные технические характеристики отечественных котлов
малой мощности /8,53/ Наименование показателей Тип котла КВМ-125Гм КВа-0,25-
ээ КВа-0,5-
ЭЭ КСВа-0,63- Гн КСВа-1,0- Гн Номинальная тепловая мощность, МВт 0,195 0,250 0,500 0,630 1,000 Температура сетевой воды на выходе из котла, °С 95 115 115 115 115 Вид топлива природный газ Рабочее давление газа перед горелкой, кПа 1,3 2,5 3,0 газ низкого давления газ низкого давления Расход газа, mV'i 15,0 28,0 49,5 70,4 117,6 Расход воды через котел, м*7ч 5,5 8,6 15,5 19,2 31,4 КПД котла (брутто), % 90,0 91,0 91,0 91,8 91,0 Температура уходящих газов, °С 165 165 165 165 160 Габаритные размеры, мм, длина х ширина х высота 83 5х
725х 1650 2700х 900х 1000 2700х 900х 1000 3100 х П40х 1870 4400 х 1400 х 2200 Масса, кг 250 1200 1300 1200 3500 Таблица 1.2
Основные технические и конструктивные показатели предлагаемых котельных
(модулей) /8,53/ № п/п Тип котельной (модуля) Тепловая мощность Тип котлов Количество котлов, шт Размеры здания котельной (модуля), м 1 I 0,250 КВМ-125ГМ 2 3,0x6,0x3,0 (h) 2 II 0,375 1КВМ-125ГМ 3 3,0x6,0x3,0 (h) 3 III 0,500 КВМ-125ГМ 4 3,0x6,0x3,0 (h) 4 IV 0,750 КВа-0,25-ЭЭ 3 6,0x6,0x3,0 (h) 5 V 1,000 КВа-0,5-ЭЭ 2 6,0x6,0x3,0 (h) 6 VI 1,500 КВа-0,5-ЭЭ 3 6,0x7,5x3,0 (h) 7 VII 2,000 КСВа-1,0-Гн 2 7,5x7,5x3,0 (h) 8 VIII 2,500 КСВа-0,63-Гн 4 7,5x10,5x3,0(h) 9 IX 3,000 КСВа-1,0-Гн 3 7,5x9,0x3,0 (h)
теплообменников, бесшумных циркуляционных насосов (Германия), шаровой запорной арматуры отечественного и зарубежного производства.
Котельные присоединяются к существующим тепловым сетям, при этом учтено незначительное увеличение их общей протяженности.
Котельные работают в автоматическом режиме без постоянного обслуживающего персонала.
Требуется лишь периодическое обследование состояния оборудования сервисными центрами. Относительно размещения сервисных центров и их количества для обслуживания котельных в литературе представлены разноречивые сведения. По одним данным на каждые 20 котельных необходимо иметь один сервисный центр, по другим - в 3 раза больше /2,8,29/. Обоснования выбора и размещения сервисных центров в цитируемых работах не приводятся.Видимо, эту задачу необходимо решать вероятностными методами /28/, Схемы котельных разработаны с учетом требований действующих нормативных документов к их размещению и безопасной эксплуатации.
Размещение оборудования предусмотрено в блоках-модулях контейнерного типа, изготовленных из трехслойных металлических панелей /9/. Тепловая схема котельной - двух контурная, обеспечивает нормальную работу оборудования во всех режимах эксплуатации /22,23,31,41,49/.