Модульные котельные: особенности изготовления

Блочно-модульные котельные сформированы одним или несколькими модулями, внутри которых изначально, в заводских условиях, смонтировано оборудование, обеспечивающее генерацию тепловой энергии, автоматизацию и максимальную безопасность работы. Габариты контейнеров адаптированы к их транспортировке на вагоне-платформе, прицепе-трале или укомплектованы колесным шасси для перевозки по принципу полуприцепа.

Модульные котельные представлены следующими основными классами:

• Водогрейные. Их основная задача – отопление и ГВС объектов различного назначения, от жилых массивов до производственных концернов.

• Паровые. Нагретый до температуры в 115 градусов пар применяется производственными и сельскохозяйственными предприятиями для реализации различных технологических процессов.

• Комбинированные. Такие комплексы генерируют как воду, так и пар, ориентированы на наиболее требовательные объекты.

Классифицировать блочно-модульные котельные можно и по типу используемого топлива:

1. Природный газ, что соответствует ГОСТ 5542-87.

2. Попутный газ.

3. Жидкое топливо в различных видах, от дизеля до сырой нефти.

4. Твердое топливо, специальные топливные брикеты, уголь различных марок.

У всех перечисленных классов котельных есть как общие черты, касающиеся производства, так и уникальные, заслуживающие внимания для лучшего понимания процесса.

Производство модульных котельных: общие моменты и нормативно-правовая база

Блочно-модульная котельная – конструкция, которая с завода на 100% подготовлена к монтажу, основная задача которой – генерация тепловой энергии для стабильной работы систем ГВС, отопления, различного производственного оборудования, использующего горячий пар.

Комплекс может быть сформирован одним или несколькими модулями, от их конечного набора зависит производство конкретной технической единицы, комплекс монтируемого в контейнере оборудования. При выпуске котельных малой мощности устанавливается только один котел, при необходимости ее повышения – допустим монтаж сразу нескольких котлов в пределах одного блока. При производстве систем строго соблюдаются следующие нормативно-технические акты, определяющие эксплуатационную безопасность, удобство, эффективность:

• 123-ФЗ, “Технический регламент о нормативах противопожарной безопасности”.

• 116-ФЗ, “Промышленная безопасность промышленных объектов, производственных установок”.

• 190-ФЗ, “Градостроительный кодекс РФ”.

• СП 41-104-2000, свод правил, в соответствии с которыми проектируются автономные системы отопления.

Особенности сборки блок-модуля

Каждый блок-модуль, внутри которого находится все основное рабочее оборудование, сформирован несколькими конструктивными элементами, основой, каркасом и ограждающими конструкциями, стеновыми и кровельными. Функцию каркаса выполняет комплекс металлических элементов, закрепленных на основании сваркой или мощными болтами, анкерами. Каркас воспринимает все нагрузки, возникающие при подъеме и транспортировке контейнера, во время сильного ветра, при накоплении осадков. Блок-модуль производится в соответствии с наиболее строгими стандартами, что позволяет выполнять установку в регионах с суровыми климатическими условиями, экстремально холодными зимами, выраженной сейсмической активностью.

Ограждающие стеновые конструкции делаются на основе сэндвич-панелей, внешние и внутренние плоскости которых изготовлены из металла, прочного, устойчивого к коррозии, а центральный слой представляет собой технологичный утеплитель, снижающий потери тепловой энергии, увеличивающий общий КПД оборудования. При фиксации панелей на каркасе применяются металлические саморезы с прокладками из полимерного материала, обеспечивающими герметичность, улучшающими теплоизоляцию. Дополнительное утепление проведено и в основании блок-модуля, благодаря чему становится возможной установка непосредственно на грунт, после минимальной утрамбовки площадки, необходимость в предварительной заливке бетонного фундамента возникает только при большой массе контейнера, высоте дымовой трубы, равной, либо превышающей 10-метровую отметку.

Блок-модули укомплектованы дверными, оконными конструкциями, соответствующими требованиям безопасности, необходимыми для обеспечения нормального естественного освещения, свободного входа и выхода обслуживающего персонала, вентиляции. В ограждающих конструкциях предусмотрены отверстия для прокладки различных коммуникаций и инженерных систем, обеспечивающих корректную работу модульной котельной. Дополнительно на блоках предусматриваются проушины и маркировка, позволяющая точно закрепить стропы во время монтажа, исключить чрезмерные нагрузки, способные привести к деформациям каркаса, повреждениям ограждающих конструкций.

Требования к основному оборудованию, особенностям его размещения

Конструкция котлов, их рабочие, технические параметры находятся в соответствии с российскими стандартами ГОСТ 21563 и 3619-89. Оборудование располагается возле глухой стены блок-модуля (в ряд, если речь идет о нескольких устройствах). Между торцом котельной установки и стеной должен остаться зазор, как минимум, в 7 сантиметров.

Циркуляционный контур, расположенный в блок-модуле, обязательно должен соотноситься с актуальными нормативными актами, в том числе ПБ 10-573. Каждый котел, водогрейный или паровой, комплектуется, по меньшей мере, парой защитных устройств экстренного сброса давления. Клапаны оборудуются трубами, отводящими рабочую среду за пределы контейнера, диаметр труб должен быть достаточным для того, чтобы исключить образование противоположно направленного давления.

Актуальные нормы производства жидкотопливных котельных предполагают наличие следующих модулей:

• Устройство аварийного отключения, укомплектованное фланцем-изолятором, быстродействующим запорным клапаном, активирующимся электроприводом. Установить данные механизмы необходимо на вводной группе в блок-контейнер.

• Запорная арматура, которая должна быть на всех ответвлениях к котельным установкам и горелкам.

• Запорная арматура, позволяющая оперативно перекрыть ответвление к сливной магистрали.

Циркуляция горячей воды в теплосетях принудительная, обеспечивается помпой или целым насосным блоком, в зависимости от производительности. Если вода не соответствует стандартам, чрезмерно загрязнена механическими фракциями, в ней велико содержание солей тяжелых металлов, различных минеральных веществ, способных привести к выходу из строя оборудования, появлению отложений, нарушающих нормальную пропускную способность труб, дополнительно устанавливаются фильтры, системы предварительной подготовки воды.

Вспомогательное оборудование: установка, нормы, требования

В СП 41-104 указано, что при производстве модульных котельных обязательно должно использоваться оборудование, обеспечивающее контроль следующих параметров:

• Отклонение которых от нормативных значений чревато серьезной аварией, выходом насосов или котлов из строя.

• Показывающих характер функционирования оборудования, позволяющих провести точный анализ всех показателей, определить расход ресурса.

Все большее распространение получают полностью автоматические устройства, избавляющие обслуживающий персонал от необходимости постоянного наблюдения за котельной. Автоматика собирает данные с датчиков, контролирующих температуру, текущую нагрузку, корректирует производительность для экономии ресурсов без вреда для эффективности, подает световые, звуковые сигналы в случае серьезных сбоев.

Особые требования к производству

При изготовлении обязательно нужно учесть нормы, связанные с отводом дымовых газов, это необходимо для обеспечения надлежащей безопасности системы. Дымовой патрубок оснащается штуцером, измеряющим степень разряжения дыма, его температуру, уровень содержания углекислого и других газов. Метод вывода продуктов горения определяется их объемами, если естественной тяги не хватает, комплекс оборудуется дополнительными установками-нагнетателями. Характеристики дымовой трубы определяются классом котельной и нормами, закрепленными в ПБ 03–445 и СНиП II-35.

Котельные, работающие на природном газе, оборудуются вводной группой, соответствующей СНиП 42–01 и ПБ 12–529. На ней должен быть манометр для контроля давления, клапаны для регулировки давления и экстренного его сброса, модуль для определения текущего расхода.

Жидкотопливные комплексы дополнительно оборудуются контуром для подачи топлива, насосами, обеспечивающими необходимое давление, фильтрами и блоками подготовки для очистки солярки, мазута от посторонних примесей, способных сократить срок службы котлов.

Чтобы обслуживающий персонал мог безопасно находиться внутри модульной котельной, оборудование работало с достаточной производительностью, поддерживалась интенсивность горения пламени, воздухообмен должен соответствовать положениям СНиП II-35. Если естественная вентиляция не способна обеспечить соответствующей интенсивности воздухообмена, необходимо установить принудительные приточно-вытяжные комплексы.

В целях безопасности и удобства обслуживания, в блочно-модульной котельной также должна быть система освещения, запитать которую можно и от основной линии электроснабжения, и от резервной, во втором случае блок-модуль должен быть укомплектован генераторами или аккумуляторами.