Комплектация котельных основным и вспомогательным оборудованием

Котельная – сложная инженерная система, сформированная множеством модулей, общая задача которых – генерация горячего пара или воды для снабжения обслуживаемого объекта теплом, обеспечения работы ГВС, различных производственных комплексов.

Выработка тепловой энергии происходит за счет сжигания топлива, будь то природный, сжиженный газ, мазут, дизель, уголь, а ее перенос – посредством нагрева подготовленной воды, содержание солей и щелочной показатель которой соответствуют нормам. Такая схема функционирования котельной, впрочем, максимально упрощена. Оптимальный, эффективный рабочий алгоритм обеспечивается комплексом устройств, функционирующих синхронно. Какое именно оборудование используется для комплектации котельных? В чем его особенности?

Главные устройства

Что входит в котельную? Основные устройства и оборудование, предназначенные для нагрева теплоносителя и продуцирование горячего пара. В эту категорию попадают:

• Котлы. Основные источники тепловой энергии. Они представлены различными исполнениями, работают на жидком, газовом, твердом топливе, вырабатывают только воду, только пар, либо же являются комбинированными, пароводогрейными. Типичная комплектация котельной — 2 водогрейных, 2 паровых или 1 водогрейный и 1 паровой котел.
• Горелка. От качества, технического совершенства горелки зависит, насколько эффективно она сжигает топливо, сколько тепловой энергии может выработать в процессе его окисления.
• Запорно-регулировочная арматура. Эти механизмы, находящиеся под ручным или автоматическим управлением, устанавливаются на трактах подачи топлива, если речь идет о газе, солярке, мазуте, контурах подачи пара и воды. Регулировочная арматура нужна для корректировки давления и температуры, обеспечения надлежащих микроклиматических условий в помещениях обслуживаемого объекта, корректного течения производственных процессов. Запорные элементы требуются для отключения определенного участка системы, что позволяет провести ремонтные, профилактические, восстановительные работы. Также в эту группу входит предохранительная арматура, специальные клапаны сброса давления, срабатывающие при достижении им критических показателей, что позволяет исключить серьезную поломку, остановить развитие опасной ситуации.
• Отопительные, вентиляционные системы. Являясь частью базовой комплектации котельной, они необходимы для поддержания на объекте оптимальных микроклиматических условий. Это важно не только для комфорта персонала, но и для корректной работы оборудования, исключения замерзания труб, сгущения топлива из-за слишком низкой внешней температуры. Вентиляция способствует выводу опасных продуктов горения, не дает сформироваться условиям, угрожающих детонацией, например, скоплению газа в помещении из-за разгерметизации газопровода, неполного его сгорания.
• Газоходы, дымовые трубы. Их функции вполне понятны – отвод продуктов горения в атмосферу, исключение повышения их концентраций в помещении котельной. В том случае, если на территории, где установлена котельная, действуют особые экологические нормы, трубы могут комплектоваться дополнительными фильтрами, снижающими объемы вредных выбросов.
• Модули освещения. Они обеспечивают комфорт работы обслуживающего персонала, позволяют проводить эффективные осмотры оборудования. Особенности освещения зависят от типа котельной, например, в некоторых случаях допустима установка исключительно ламп во взрывозащищенном исполнении, исключающем образование открытой искры. Также схема может разделяться на основную и аварийную, последняя активируется при сбое питания, отключении главной силовой магистрали.

Вспомогательное оборудование

Что должно быть в котельной еще? Чтобы добиться максимального КПД, обеспечить стабильность, эффективность работы, необходимо тщательно подготовить воздух, топливо, теплоноситель перед поступлением в основной циркуляционный контур. Именно для этого используются вспомогательные устройства, к числу которых относятся:

• Система подготовки воды. Недопустима повышенная жесткость теплоносителя, чрезмерное содержание в нем солей, кальция, способное привести к интенсивному протеканию окислительных процессов, формированию известковых отложений, не просто нарушающих работу котельных агрегатов, но способных вывести их из строя. Задача модулей подготовки – очистка воды, удаление посторонних веществ, нормализация щелочного баланса.
• Насосы. Насосы входят в базовую комплектацию котельных, оснащенных как паровыми, так и водогрейными котлами. Насосы представлены несколькими спецификациями, у каждой из которых – собственные задачи и функции. Они обеспечивают поступление теплоносителя в котел, его циркуляцию по подающему и обратному трубопроводам, стабильной подачи топлива, жидкого или газообразного, к горелке.
• Системы подачи топлива. Например, жидкотопливные котельные комплектуются фильтрами, задерживающими посторонние примеси, механические частицы, содержащиеся в дизеле или мазуте, негативно сказывающиеся на состоянии форсунок, горелочного модуля. Аналоги, работающие на природном газе оснащаются газорегуляторными установками (ГРУ). Они нужны для создания нужного давления и стабильного его поддержания для правильной работы горелок. ГРУ повышает безопасность (стоят предохранительные клапаны), позволяет распределять газ по нескольким потокам и регулировать расход.

Также котельные могут оснащаться баками, емкостями для хранения запасов топлива. Схема размещения, объем вспомогательного резервуара определяется конструктивными особенностями отопительного комплекса. Если на объекте действуют особые правила пожарной безопасности, необходимо вынести его за пределы основного блока.

Оборудование автоматизации

Современная котельная установка обязательно должна быть укомплектована автоматикой, обеспечивающей возможность работы даже без участия человека, своевременно реагирующей на отклонения от нормативных параметров, исключающей вероятность аварии, сопряженной с дорогостоящим ремонтом. Автоматика выполняет следующие задачи:

• Корректировка объемов воздуха, топлива, подающихся к горелке, строгое следование оптимальным рабочим режимам, зафиксированным в картах.
• Поддержание достаточного уровня тяги в топочной камере, на горелке для исключения затухания, обеспечения максимального КПД.
• Постоянная подача в котловые трубы воды для генерации пара, выработки необходимых объемов тепловой энергии.
• Оптимизация давления, температуры воды и пара, чтобы текущий уровень производительности соответствовал реальным потребностям, удалось исключить чрезмерный топливный расход.

Что должно стоять в котельной из электронного оборудования? Комплект автоматики подбирается индивидуально, в зависимости от требований заказчика, эксплуатационных условий. Полная автоматизация позволяет на 100% исключить необходимость вмешательства оператора в работу котельной, частичная предполагает контроль с его стороны. Система защиты реагирует на отклонения, превышения нормативных показателей давления, температуры, затухание горелки, попытается устранить проблему самостоятельно, подаст световое, звуковое уведомление для предупреждения обслуживающего персонала.

Также в базовую комплектацию котельной входят пожарно-охранные сигнализации. При фиксации возгорания подается команда на подачу огнетушащего состава, воды, пены или специального порошка, в зависимости от установленного электрического оборудования, используемого топлива.