УДК 621.314

Техническое перевооружение котельной промышленного предприятия

Дамир Ф. Зарипов – студент Казанского государственного энергетического университета

Аннотация: Рассмотрена актуальность технического перевооружения котельной ЧОУ ДПО «ЦПК-ТАТНЕФТЬ» г. Альметьевск. Предложены мероприятия по совершенствованию работы котельной на основании имеющейся общепринятой практики.

Ключевые слова: котельная, теплоэнергетика, отопление, проектирование, автоматизация.

Постепенное истощение топливно-энергетических ресурсов приводит к необходимости их рационального использования. Повышение энергетической эффективности вследствие рационального использования топливно-энергетических ресурсов реализуется специальными мероприятиями, такими как: разработка новых технологий, внедрение энергосберегающего оборудования, замена устаревшего оборудования современным [1].

Учитывая опыт развитых стран, применение высокотехнологичного оборудования особенно важно, ввиду необходимости снижения выбросов углекислых газов в атмосферу, затрат на тепловую энергию. В условиях повышения стоимости топлива, применение автоматизированных технологий, позволит сэкономить на производстве тепловой энергии.

Техническое перевооружение – это мероприятия по повышению технико-экономического уровня производства, на основе внедрения передовой техники и технологии, механизации и автоматизации производства, модернизации и замены устаревшего и физически изношенного оборудования на новое и более производительное, отвечающее стандартам качества [2].

На сегодняшний день развитие техники и технологии не стоит на месте, ежегодно производители котельного оборудования предлагают новые варианты более экономичного оборудования, с возможностью автоматического регулирования процесса. Учитывая постоянный рост цен на топливо, а также постоянное ужесточение правил энергосбережения в области эксплуатации котельного оборудование – техническое перевооружение особенно актуально.

Так как в последние годы участились случаи вынужденного прекращения подачи тепловой энергии и теплоносителя потребителям, а также возросло количество ремонтных работ, то своевременная замена оборудования позволит снизить риск аварии в зимний период, а также значительно продлит срок эксплуатации котельной.

В настоящее время невозможно в полной мере обеспечить эффективную работу котельных установок на объектах, особенно на промышленных, без должной автоматизации. Во избежание аварийных ситуаций или неисправных работ, ведущих к поломке элементов из-за возможного человеческого фактора, автоматизирование позволит решить ряд проблем.

Средства автоматизации позволят в котельных регулировать мощность, увеличить надежность, уменьшить количество обслуживающего персонала, а также регулировать параметры теплоносителя и осуществлять автоматический запуск запасного котла. И, тем не менее, это лишь ряд основных преимуществ.

Полная автоматизация процесса, позволит снизить количество обслуживающего персонала, а также исключить человеческий фактор при регулировании процесса теплоснабжения.

При проведении технического перевооружения котельных агрегаты в полной или частичной мере заменяются, проводится ряд многих разработок по модернизации самих котлов, так и их составных частей:

1. При возможности устранения неполадок – ремонт котлов, в обратной ситуации – замена;
2. Замена конверторных элементов;
3. Восстановление внешней поверхности стационарных и не только котельных;
4. Замена изоляции котлов;
5. Замена средств автоматики, газовых горелок и иного оборудования;
6. Осуществление мер по увеличению мощности и безопасности установок.

Данный комплекс мер позволяют сократить расходы по обеспечению, работоспособности, продлить срок эксплуатации котлов, повысить их работоспособность, увеличить уровень безопасности, а также в целом не снижать КПД техники.

Для безопасной и эффективной работы достаточно не только поддерживать уровень состояния оборудования, но и внедрять усовершенствованные технологии по рациональному использованию топлива [3].

Актуальность технического перевооружения котельной ЧОУ ДПО «ЦПК-ТАТНЕФТЬ» обусловлено развитием техники и теплотехнологии, а также повышением качества жизни и необходимость повышать уровень энергосбережения. Как правило, мероприятия по техническому перевооружению производятся на базе существующего технологического процесса, когда оборудование изношено и физически устарело.

Проект по переключению тепловой нагрузки ЧОУ ДПО «ЦПК-ТАТНЕФТЬ» на районную котельную и техническое перевооружение котельной утвержден в инвестиционной программе ОАО «Альметьевские сети» в 2014 году. Проект направлен на строительство тепловых сетей и горячего водоснабжения в период с 2014–2016 годы, целью которой является повышение эффективности системы теплоснабжения. Данный проект нацелен на оптимизацию выработки тепловой энергии за счет повышения загруженности энергоэффективного оборудования.

Котельная ЦПК является двухтрубной квартальной котельной закрытого типа в городе Альметьевск. Котельная обеспечивает теплом ряд административных, жилых и производственных зданий, среди которых учебные корпуса университета и общежитие, детский сад, а также ряд мастерских.

Суммарная мощность установленных водогрейных котлов КВГ-4,0, введенных в эксплуатацию в 2000 году, составляла 6,88 Гкал/ч. По состоянию на 2019 год КПД котлоагрегатов соответствовала 86,0%, а изношенность 57%.

Тепловые потери тепловой энергии при передаче теплоносителя потребителям составили через изоляцию 143 Гкал, с потерями теплоносителя – 10 Гкал.

При выборе системы теплоснабжения и теплоносителя пользуются технико-экономическими соображениями. Для этого необходимо знать, какого вида тепловая нагрузка и тип источника теплоты. Желательно максимальное упрощение системы теплоснабжения. Надёжность и дешевизна системы зависят от того, насколько эта система простая.

Для определения критериев выбора оборудования для технического перевооружения котельной необходимо выполнение расчета необходимой мощности оборудования для поддержания требуемой температуры помещений, соответствующей нормативной документации. Кроме того, необходимо учитывать особенности конструкции котла для минимизации затрат на подключение сменного оборудования.

Внедрение средств автоматизации позволят в котельных регулировать мощность, увеличить надежность, уменьшить количество обслуживающего персонала, а также регулировать параметры теплоносителя и осуществлять автоматический запуск запасного котла. И, тем не менее, это лишь ряд основных преимуществ.

Одним из инновационных решений в сфере теплоснабжения можно считать использование гидродинамического насоса. Ведь данное внедрение имеет положительное экологичное влияние. Благодаря данному переоснащению в котельной можно избавиться от дымоотводной трубы, более того, при эксплуатации данного насоса отпадает потребность в обслуживающем персонале. Гидродинамический насос имеет ряд преимуществ: во-первых, температура нагрева теплоносителя выше 70 °С, во-вторых, долговечная и надежная конструкция, а в-третьих, оборудование экологично и безопасно.

Использование датчиков уличной и комнатной температуры позволяют достичь наилучшую так называемую «термическую адаптацию».

Имеющим место быть является внедрение конденсационных котлов – их КПД превышает на 10–15 % традиционных. Выгода использования таких котлов сказывается на дымоходе – диаметр меньше, так как объем дымовых газов тоже сократился, а их температура составляет в пределах 30– 50 °С.

В современное время котлы, пользовавшиеся популярностью раннее, уже не так актуальны из-за своих специфических факторов. Внедрение новейших решений позволяет использовать энергетические установки более рациональными способами, позволяя сохранить не только долговечность в эксплуатации, но и безопасность и экологичность. Автоматизирование котельных и переход к объединению топливно-воздушных систем значительно повышает уровень безопасности.

Список литературы

1. Перов, Д. И. Техническое перевооружение котельной в П.Новобурино Кунашакского района Челябинской области / Д. И. Перов, Л. Е. Лымбина // Энерго- и ресурсосбережение в теплоэнергетике и социальной сфере: материалы Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов, ученых. – 2019. – Т. 7. – № 1. – С. 162. – EDN FMJMQQ.
2. Техническое перевооружение котельной ООО "Равис – птицефабрика Сосновская" поселка Рощино Сосновского района Челябинской области / С. В. Подкорытов, С. В. Пашнин, М. М. Дудкин, С. И. Кускарбекова // Энерго- и ресурсосбережение в теплоэнергетике и социальной сфере: материалы Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов, ученых. – 2022. – Т. 10. – № 1. – С. 86-87. – EDN PZPXVH.
3. Сулейманова, С. Н. Инновационные решения в области перевооружения котельных / С. Н. Сулейманова, Ю. А. Аляутдинова, В. К. Сакунц // Потенциал интеллектуально одаренной молодежи - развитию науки и образования: Материалы X Международного научного форума молодых ученых, инноваторов, студентов и школьников, Астрахань, 27–28 апреля 2021 года / Под общей редакцией Т.В. Золиной. – Астрахань: Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, 2021. – С. 24-27. – EDN PUVAFL.