Теплоснабжение от автономных и крышных котельных установок. Поквартирное теплоснабжение

Автономные котлы и котельные установки. К санитарнотехническим устройствам зданий условно можно отнести котельные и теплогенераторы тепловой мощностью от 3—20 кВт до 3000 кВт, которые в последнее время называют автономными (включая крышные и блочные — мобильные), и индивидуальные квартирные теплогенераторы. Они, как правило, предназначаются для теплоснабжения отдельного объекта (иногда небольшой группы рядом расположенных объектов) или индивидуальной квартиры, коттеджа.

Особенности проектирования и сооружения автономных котельных для различных типов гражданских объектов различны. Они регламентированы сводом правил СП 41-104-2000 «Проектирование автономных источников теплоснабжения».

Автономные котельные по размещению их в пространстве подразделяют на: отдельно стоящие, пристроенные к зданиям другого назначения, встроенные в здания другого назначения независимо от этажа размещения, крышные. Тепловая мощность встроенной, пристроенной и крышной котельной не должна превышать потребности в теплоте того здания, для теплоснабжения которого она предназначена.

В отдельных случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается возможность использования встроенной, пристроенной или крышной автономной котельной для теплоснабжения нескольких зданий, если тепловая нагрузка дополнительных потребителей не превысит 100 % тепловой нагрузки основного здания. Но при этом общая тепловая мощность автономной котельной не должна превышать следующих величин: 3,0 МВт — для крышной и встроенной котельной с котлами на жидком и газообразном топливе; 1,5 МВт — для встроенной котельной с котлами на твердом топливе. Общая тепловая мощность пристроенных котельных не ограничивается.

Для производственных зданий промышленных и сельскохозяйственных предприятий допускается проектирование и строительство пристроенных, встроенных и крышных котельных. Для котельных, пристроенных к зданиям указанного назначения, общая тепловая мощность устанавливаемых котлов, единичная производительность каждого котла и параметры теплоносителя не нормируются.

Для котельных, встроенных в производственные здания промышленных предприятий при применении котлов с давлением пара до 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и температурой воды до 115 °С, тепловая мощность котлов не нормируется.

Крышные котельные для производственных зданий промышленных предприятий допускается проектировать с применением котлов с давлением пара до 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и температурой воды до 115 °С.

Для жилых зданий допускается устройство пристроенных и крышных котельных с применением водогрейных котлов с температурой воды до 115 °С, при этом тепловая мощность котельной не должна быть более 3,0 МВт. Не разрешается встраивать котельные в жилые многоквартирные здания.

Для общественных, административных и бытовых зданий допускается проектирование встроенных, пристроенных и крышных котельных при применении:

  • - водогрейных котлов с температурой нагрева воды до 115 °С;
  • - паровых котлов с давлением насыщенного пара до 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), удовлетворяющих условию (/— 100) К< 100 для каждого котла, где t — температура насыщенного пара при рабочем давлении, °С; V — водяной объем котла, м3.

Не допускается проектирование крышных, встроенных и пристроенных котельных к зданиям детских дошкольных и школьных учреждений, к лечебным корпусам больниц и поликлиник с круглосуточным пребыванием больных, к спальным корпусам санаториев и учреждений отдыха.

Возможность установки крышной котельной на зданиях любого назначения выше отметки 26,5 м должна согласовываться с местными органами Государственной противопожарной службы.

Тепловые нагрузки для расчета и выбора оборудования котельных должны определяться для трех режимов:

максимального — при расчетной температуре наружного воздуха (в наиболее холодную пятидневку);

среднего — при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодный месяц;

летнего.

Указанные расчетные температуры наружного воздуха принимаются в соответствии со СНиП 23-01-99* и СНиП 41-01-2003.

Расчетная производительность котельной определяется суммой расходов теплоты на отопление и вентиляцию при макси-

малъном режиме (максимальные тепловые нагрузки) и тепловых нагрузок на горячее водоснабжение при среднем режиме и расчетных нагрузок на технологические цели при среднем режиме. При определении расчетной производительности котельной должны учитываться также расходы теплоты на собственные нужды котельной, включая отопление в котельной.

Максимальные тепловые нагрузки на отопление (?0П1ах, вентиляцию (?„тах и средние тепловые нагрузки на горячее водоснабжение ?)Ит жилых, общественных и производственных зданий следует принимать по соответствующим проектам.

Технологические схемы и компоновка оборудования котельной должны обеспечивать: оптимальную механизацию и автоматизацию технологических процессов, безопасное и удобное обслуживание оборудования; наименьшую протяженность коммуникаций; оптимальные условия для механизации ремонтных работ; безопасную эксплуатацию без постоянного обслуживающего персонала путем автоматизации технологических процессов индивидуальных котельных.

На рис. 1.19 представлена примерная технологическая схема автономных источников теплоснабжения.

Нагретая в котле вода (первичный контур) поступает в подогреватели, где нагревает воду вторичного контура, поступающую в системы отопления, вентиляции, кондиционирования и ГВС, и возвращается в котел. В этой схеме контур циркуляции воды в котлах гидравлически изолирован от контуров циркуляции абонентских систем, что позволяет защитить котлы от подпитки их некачественной водой при наличии утечек, а в ряде случае вообще отказаться от водоподготовки и обеспечить надежный безнакипный режим котлов.

В автономных и крышных котельных ремонтные участки не предусматриваются. Ремонт оборудования, арматуры, приборов контроля и регулирования должен производиться специализированными организациями, имеющими соответствующие лицензии, с использованием их грузоподъемных устройств и баз.

Оборудование автономных котельных должно располагаться в отдельном помещении, недоступном для несанкционированного проникновения посторонних людей.

Для встроенных и пристроенных автономных котельных предусматривают закрытые склады хранения твердого или жидкого топлива, расположенные вне помещения котельной и здания, для теплоснабжения которого она предназначена.

котел

ХВП

В

  • -с^сь

расширительный бак

теплообменник

регулирующий клапан

насос

водоподготовка у станции

Рис. 1.19. Теплогидравлическая схема автономной (крышной) котельной

Оборудование автономных источников теплоснабжения. В настоящее время отечественная промышленность выпускает чугунные и стальные котлы, предназначенные как для сжигания газа, жидкого котельно-печного топлива, так и для слоевого сжигания сортированного твердого топлива на колосниковых решетках и во взвешенном (вихревом, псевдосжиженном) состоянии.

При необходимости твердотопливные котлы могут быть переоборудованы для сжигания газообразного и жидкого топлива путем установки на фронтальной плите соответствующих газогорел очных устройств или форсунок и автоматики к ним.

Из малометражных чугунных секционных котлов следует назвать котлы наиболее распространенной марки КЧМ различных модификаций. Малометражные стальные котлы выпускаются многими машиностроительными предприятиями различных ведомств в основном в качестве товаров народного потребления. По сравнению с чугунными котлами они менее долговечны (срок службы чугунных котлов до 20 лет, стальных — 8—10 лет), но они менее металлоемки и не столь трудоемки в изготовлении, и несколько дешевле на рынке котлов и оборудования.

Цельносварные стальные котлы более газоплотны, чем чугунные. Гладкая поверхность стальных котлов снижает их загрязнение с газовой стороны в процессе эксплуатации, они проще в ремонте и обслуживании. Экономичность (КПД) стальных котлов близка к показателям чугунных.

Кроме отечественных котлов на рынке котлов и котельновспомогательного оборудования в последние годы появилось много котлов зарубежных фирм, в том числе французских, немецких, английских, корейских, финских и др. Все они отличаются высоким качеством исполнения, хорошей автоматикой и приборами управления, отличным дизайном. Но розничные цены их при тех же теплотехнических характеристиках в 3—5 раз выше уровня цен на российское оборудование, поэтому они менее доступны для массового покупателя.

В автономных автоматизированных котельных рекомендуется применять высокоэффективные котлы полной заводской готовности с автоматизированными горелочными блоками (рис. 1.20). Как правило, КПД котлов должен быть не менее 92 %. Целесообразна поставка укрупненных блоков оборудования и трубопроводов, стыкующихся на месте монтажа. Число котлов в котельной должно быть не менее 2.

Внешний вид автономной котельной с котлами ЗИОСАБ

Рис. 1.20. Внешний вид автономной котельной с котлами ЗИОСАБ

в г. Звенигороде

В табл. 1.7, 1.8 представлены технические характеристики отопительных котлов коммунального назначения компании «ЗИОСАБ».

Для крышных и встроенных котельных рекомендуется применять малогабаритные модульные котлы. Конструктивное исполнение котлов должно обеспечить удобство технологического обслуживания, быстрого ремонта отдельных узлов и агрегатов.

В котельных следует применять водяные горизонтальные секционные кожухотрубные и пластинчатые водоподогреватели, включаемые по противоточным схемам потоков теплоносителей.

В паровых котельных должны применяться пароводяные и емкостные подогреватели, оборудованные предохранительными клапанами со стороны нагреваемой среды, а также воздушными и спускными устройствами.

Каждый пароводяной подогреватель должен быть оборудован конденсатоотводчиком или регулятором перелива для отвода конденсата, штуцерами с запорной арматурой для выпуска воздуха и спуска воды и предохранительным клапаном, предусматриваемым в соответствии с требованиями ПБ 10-115-96 Госгортехнадзора России.

Таблица 1.7

Основные технические характеристики отопительных котлов ЗИОСАБ коммунального назначения

Наименование котла

Теплопро-

изводи-

тельность,

кВт

кпд, %

Масса, кг

Габариты дхшхв, мм

Макси

мальное

давление

воды,

МПа

Макси

мальная

температура воды

на выходе, °С

Сопротивление по воде, кПа

Сопро

тивление

по газ.

тракту,

кПа

ЗИОСАБ-2000

2000

92

4600

4235x1770x2470

0,6

95

3,5

0,6

ЗИОСАБ-1000

1000

91,5

2585

3485x1440x2020

0,6

95

1,7

0,4

ЗИОСАБ-500

500

91

1320

2455x1145x1540

0,6

95

1,3

0,2

Ставан-250

250

90

700

1710x915x1250

0,5

95

1,5

0,12

Ставай-125

125

90

315

1328x715x1020

0,5

95

1,0

0,1

Таблица 1.8

Параметры выбросов (природный газ/ЛЖТ) котлов ЗИОСАБ

Наименование котла

Содержание С02, мг/м3

Содержание N0,, мг/м3

Уровень звука, дБ, в контрольных точках

Норма по НД

130/250

250/300

Не более 80

ЗИОСАБ-2000

о/-

160/-

80/-

ЗИОСАБ-ЮОО

37/56

91/147

78/75

ЗИОСАБ-500

0/0

125/234

78/77

Ставан-250

54/85

140/171

76/73

Ставай-125

1/-

15/-

66/-

Производительность водоподогревательных установок определяется по максимальным часовым расходам теплоты на отопление, вентиляцию и кондиционирование и расчетным расходом теплоты на ГВС. Число водоподогревателей должно быть не менее двух для каждого вида нагрузки, при этом в случае выхода из строя одного из них оставшиеся должны обеспечивать отпуск теплоты в режиме самого холодного месяца (для ГВС — максимального часового расхода).

В котельных рекомендуется применять бесфундаментные насосы, подачу и напор которых определяют теплогидравлическим расчетом. Число насосов первичного контура котельной следует принимать не менее двух, один из которых является резервным. Допускается применение сдвоенных насосов. Бесфундаментные насосы в системах теплопотребления допускается устанавливать без резерва (резервные насосы хранятся на складе).

Учитывая малогабаритность автономных источников теплоснабжения, число запорной арматуры на трубопроводах должно быть минимально необходимым, обеспечивающим надежную и безаварийную работу. Места установки запорной и регулирующей арматуры должны иметь искусственное освещение.

Расширительные баки должны быть оборудованы предохранительными клапанами, а на подающем трубопроводе при вводе (непосредственно после первой задвижки) и на обратном трубопроводе перед регулирующими устройствами, насосами, приборами учета расхода воды и теплоты установлено не более одного грязевика (или ферромагнитного фильтра).

Импортные котлоагрегаты и котельные должны иметь сопроводительную документацию на русском языке, включающую техническим паспорт, руководство по пуску и наладке и техническому обслуживанию, гарантийные обязательства, адреса производителей, поставщика и сервисной службы, аккредитованной в Российской Федерации.

В автономных котельных, работающих на жидком и газообразном топливе, следует предусматривать легкосбрасываемые (при взрыве) ограждающие конструкции из расчета 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения, в котором находятся котлы.

Водно-химический режим работы автономной котельной должен обеспечить работу котлов, теплоиспользующего оборудования и трубопроводов без коррозионных повреждений и отложений накипи и шлама на внутренних поверхностях. Технологию обработки воды следует выбирать в зависимости от требований к качеству питательной и котловой воды, воды для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения, качества исходной воды и количества и качества отводимых сточных вод.

Для встроенных и пристроенных автономных котельных на твердом или жидком топливе следует предусматривать склад топлива, расположенный вне помещения котельной и отапливаемых зданий, вместимостью, рассчитанной по суточному расходу топлива, исходя из условий хранения, не менее: твердого топлива — 7 суток; жидкого топлива — 5 суток.

Число резервуаров жидкого топлива при этом не нормируется. Для хранения твердого топлива следует предусматривать закрытый неотапливаемый склад.

Поквартирные системы теплоснабжения. Развитие рыночных отношений в нашей стране вызвало к жизни поквартирные системы теплоснабжения. Такие системы получили применение и в многоквартирных жилых домах, в том числе имеющих встроенные помещения общественного назначения. Так в ФРГ при новом строительстве и реконструкции старого жилого фонда поквартирные системы теплоснабжения получают преимущественное применение, позволяя жильцам вести индивидуальные использование теплогенераторов, учет энергетических ресурсов и их оплату поставщикам. В США такие системы развивались еще с довоенного времени, с оплатой теплоснабжения через автоматические монетоприемники.

Поквартирное теплоснабжение — обеспечение теплотой систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения квартир в жилом здании. Система состоит из индивидуального источника теплоты — теплогенератора, трубопроводов горячего водоснабжения с водоразборной арматурой, трубопроводов отопления с

отопительными приборами и теплообменников систем вентиляции.

В качестве источников теплоты систем поквартирного теплоснабжения рекомендуется применять индивидуальные теплогенераторы — автоматизированные котлы полной заводской готовности на различных видах топлива, в том числе на природном газе, работающие без постоянного обслуживающего персонала.

Для многоквартирных жилых домов и встроенных помещений общественного назначения следует применять теплогенераторы с закрытой (герметичной) камерой сгорания, с автоматикой безопасности, обеспечивающей прекращение подачи топлива при прекращении подачи электроэнергии, при неисправности цепей защиты, при погасании пламени горелки, при падении давления теплоносителя ниже предельно допустимого значения, при достижении предельно допустимой температуры теплоносителя, при нарушении дымоудаления (рис. 1.21); с температурой теплоносителя до 95 °С; с давлением теплоносителя до 1,0 МПа.

В квартирах жилых домов высотой до 5 этажей допускается применение теплогенераторов с открытой камерой сгорания для систем горячего водоснабжения (скоростных проточных водонагревателей — АГВ, рис. 4.4, см. главу 4).

Атмосферная газовая горелка

Проточный теплообменник

Панель управления с контроллером самодиагностики

Рис. 1.21. Внутреннее устройство котла с атмосферной

газовой горелкой

В квартирах теплогенераторы общей теплопроизводительно-стью до 35 кВт можно устанавливать в кухнях, коридорах, в нежилых помещениях, а во встроенных помещениях общественного назначения — в помещениях без постоянного пребывания людей.

Теплогенераторы общей теплопроизводительностью свыше 35 кВт следует размещать в одном, специально отведенном помещении. Общая теплопроизводительность установленных в этом помещении теплогенераторов не должна превышать 100 кВт. Схемы параллельного включения нескольких однотипных котлов получили название каскадных.

Забор воздуха, необходимого для горения топлива, должен осуществляться:

  • - для теплогенераторов с закрытыми камерами сгорания воздуховодами непосредственно снаружи здания;
  • - для теплогенераторов с открытыми камерами сгорания — непосредственно из помещений, в которых они установлены.

Понятно, что при поквартирном теплоснабжении в многоэтажных зданиях к строительным конструкциям возникают дополнительные требования по устройству дымоходов для индивидуальных теплогенераторов. Дымоходы также могут быть индивидуальными и коллективными. Дымоход должен иметь вертикальное направление и не иметь сужений, запрещается прокладка их через жилые помещения.

К коллективному дымоходу могут присоединяться теплогенераторы одного типа (например, с закрытой камерой сгорания с принудительным дымоудалением), теплопроизводительность которых отличается не более чем на 30 % в меньшую сторону от теплогенератора с наибольшей теплопроизводительностью. К одному коллективному дымоходу следует присоединять не более 8 теплогенераторов и не более одного теплогенератора на этаж.

Выбросы продуктов сгорания следует, как правило, выполнять выше кровли здания. Допускается при согласовании с органами Госсанэпиднадзора России осуществлять выброс дыма через стену здания, при этом дымоотвод следует выводить за пределы габаритов лоджий, балконов, террас, веранд и т.п.

Система вентиляции в помещениях с теплогенераторами должна обеспечивать нормативную кратность воздухообмена, но не менее 1 обмена в час.

При размещении теплогенератора в помещениях общественного назначения необходимо предусмотреть установку системы контроля загазованности с автоматическим отключением подачи газа для теплогенератора при достижении опасной концентрации газа в воздухе — свыше 10 % нижнего концентрационного предела распространения пламени природного газа.

Техническое обслуживание и ремонт теплогенераторов, газопровода, дымохода и воздуховода для забора наружного воздуха должны осуществляться специализированными организациями, имеющими свою аварийно-диспетчерскую службу.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >