Котельные на биотопливе: рекомендации для проектирования

Автоматизированные котельные на биотопливе в силу своих преимуществ пользуются немалым спросом на рынке котельного оборудования. В данной статье приводится описание оборудования такого типа, а также рекомендации для проектирования зданий котельных и топливных складов.

Котельные на биотопливе включают следующее оборудование:

• систему приемки, складирования и подачи биотоплива (топливный приемник, загрузчик, топливный склад);

• систему сжигания биотоплива для производства тепловой энергии (водогрейный биотопливный котел или несколько котлов такого типа);

• систему аспирации дымовых газов (золоуловители циклонного или кассетного типа с дымо­сосом, дымоходы, боровные части, дымовые трубы);

• систему золоудаления (устанавливается как опция на котлы, работающие на биотопливе с высоким процентом зольности);

• систему контроля и управления (система автоматического регулирования дозирования подачи топлива и управления процессами оптимального горе­ния и теплообмена в котле).

Для того чтобы обеспечить технологичность изготовления, сократить объем монтажных работ, повысить уровень ремонтопригодности и удобства обслуживания, оборудование котельной сгруппировано в модули.

Основными модулями являются следующие:

• приемно-выгрузочный, предназначенный для выгрузки биотоплива из самосвального автотранспорта на перегрузочный транспортер;

• накопительно-выгрузочный для накопления необходимого объема топлива, обеспечивающего бесперебойную работу котельной с номинальной мощностью в течение 4–5 суток, а также для дозированной выгрузки биотоплива на транспортеры, подающие топливо в топку котлов;

• система контроля и автоматизированного управления, обес­печивающая текущий контроль и регулирование параметров котельной: разрежение в топочном объеме котла, надлежащее качество сжигания топлива, теплопроизводительность котлов.

Функциональная схема

Доставка биотоплива к котельной осуществляется автотранспортом, при этом используются самосвальные прицепы, обеспечивающие как боковую, так и заднюю выгрузку топлива в механизированный приемник, который имеет защитную откиды­вающуюся крышку. Открытие крышки перед загрузкой топлива осуществляется механическим приводом. Загруженное в приемник топливо перемещается с помощью подвижных стокеров на наклонный скребковый транспортер, который поднимает топливо к оперативному бункеру-дозатору, и далее – с помощью шнекового транспортера в котлы на биотопливе. Управление работой транспортеров и приемника производится с помощью пульта управления в автоматическом режиме, а управление производительностью выгрузки подаваемого в котел биотоплива – путем изменения периода возвратно-поступательного движения стокерных толкателей, задаваемого автоматической системой управления котла. Поддержание требуемой теплопроизводительности котла обеспечивается в автоматическом режиме системой управления по заданной температуре в прямой линии первого контура путем изменения производительности выгрузки топливного склада. В системе управления котельной предусмотрена защита от перегрузок оборудования и блокировка аварийных режимов работы при повышении предельных значений температуры в топке, температуры воды в прямой линии, а также при падении давления воды, используемой в системе, ниже предельно допустимого значения.

Основное оборудование котельной (механизированный топливный склад; средства подачи топлива: скребковые и шнековые транспортеры, водогрейные котлы на биотопливе) располагается в быстровозводимом неутепленном здании ангарного типа. Дополнительное оборудование котельной (насосно-распределительные станции, средства контроля и автоматического управления, система водоподготовки, мембранные и расширительные баки, запорно-регулирующая арматура и прочие теплотехнические узлы и агрегаты) размеща­ются в отдельных отапливаемых помещениях операторской и в машинном отделении.

В качестве биотоплива используются возобновляемые энергетические ресурсы, такие как торф (кусковой и фрезерный), отходы лесопиления (кора, щепа, опилки). На птицеводческих хозяйствах в качестве топлива можно применять подстилочный материал (предельные размеры фракции топлива составляют 50x35x10 мм).

Для котла на биотопливе можно использовать древесные отходы с высокой относительной влажностью без предварительной просушки. Влажность топлива может достигать 55%.

Рекомендации для проектирования зданий котельных и топливных складов

Котельные на биотопливе подразделяются на следующие виды:

  • по назначению:

– на отопительные (для обес­печения теплом систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения);

– отопительно-производственные (для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и для технологического теплоснабжения);

– производственные (для технологического теплоснабжения).

  • по размещению:

– на отдельно стоящие;

– пристроенные к зданиям другого назначения;

– встроенные в здания другого назначения;

– крышные (только для газовых и жидкотопливных котельных).

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

Котельные должны располагаться у стен, при этом расстояние от стены котельной до ближайшего проема по горизонтали должно быть не менее 2 м, а расстояние от перекрытия котельной до нулевой точки по вертикали – не менее 8 м. Не допускается проектирование пристроенных котельных, которые примыкают к жилым зданиям со стороны входных подъездов и участков стен с оконными проемами, где расстояние от внешней стены котельной до ближайшего окна жилого помещения по горизонтали составляет менее 4 м, а расстояние от перекрытия котельной до ближайшего окна по вертикали – менее 8 м. Общая тепловая мощность индивидуальной котельной не должна кратно превышать потребности в теплоте здания или сооружения, для теплоснабжения которого она предназначена.

Технологическая схема и компоновка оборудования котельной на биотопливе должны обеспечивать следующее:

  • оптимальную механизацию и автоматизацию технологических процессов, безопасное и удобное обслуживание оборудования;
  • установку оборудования по очередям, наименьшую протяженность коммуникаций, оптимальные условия для механизации ремонтных работ;
  • возможность въезда в котельную напольного транспорта (автопогрузчиков, электрокаров) для транспортирования узлов оборудования и трубопроводов при производстве ремонтных и монтажных работ.

Земельные участки для строительства котельных на биотопливе выбираются в соответствии со схемой теплоснабжения, проектами планировки и застройки городов и сельских населенных пунктов генеральными планами предприятий, схемами генеральных планов групп предприятий с общими объектами. Размеры земельных участков, которые располагаются в районах жилой застройки и выделяются для котельных на биотопливе, следует принимать в соответствии со строительными нормами и правилами по планировке и застройке городов, поселков и сельских населенных пунктов. При проектировании генерального плана котельной следует предусматривать возможность размещения укрупнительно-сборочных площадок, складских, а также временных сооружений, необходимых на период производства строительно-монтажных работ. Ограждение котельных следует проектировать в соответствии с Указаниями по проектированию ограждений площадок и участков предприятий, зданий и сооружений. При проектировании зданий и сооружений котельных следует руководствоваться строительными нормами и правилами по проектированию производственных зданий, административных и бытовых зданий, сооружений промышленных предприятий. Размеры пролетов зданий и сооружений котельных принимаются кратными 6 м, шаг колонн – 6 м. При специальном обосновании допускается принимать шаг колонн, равный 12 м. Здания котельных необходимо проектировать с пролетами одного направления. Компоновочные решения с пролетами разных направлений допускаются в условиях стесненной площадки строительства при проектировании реконструкции котельных. Объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений котельных могут допускать возможность их расширения. Для обеспечения возможности крупноблочного монтажа оборудования в стенах и перекрытиях зданий котельных должны предусматриваться монтажные проемы, согласно рекомендациям монтажных организаций. Такие проемы, как правило, следует предусматривать в торцевой стене со стороны расширения котельной.

Встроенные котельные на биотопливе должны отделяться от смежных помещений противопожарными стенами 2‑го типа или противопожарными перегородками 1‑го типа и противопожарными перекрытиями 3‑го типа. Пристроенные котельные должны отделяться от основного здания противопожарной стеной 2‑го типа. При этом стена здания, к которой пристраивается котельная, должна иметь предел огнестойкости не менее 0,75 ч, а перекрытие котельной должно выполняться из негорючих материалов. Выходы из встроенных и пристроенных котельных надлежит предусматривать непосредственно наружу. Оконные переплеты выше указанного уровня следует проектировать с одинарным остеклением. Площадь и размещение оконных проемов в наружных стонах следует определять при условии наличия естественной освещенности, а также с учетом требований аэрации по обеспечению необходимой площади открывающихся проемов. Площадь оконных проемов должна быть минимальной. Коэффициент естественной освещенности при боковом освещении в зданиях и сооружениях котельных надлежит принимать равным 0,5. Для машинного зала, ремонтных мастерских, помещений со щитами автоматики данный коэффициент принимается равным 1,5.

Котлы на биотопливе серии КТУ мощностью 300–1 000 кВт могут устанавливаться без специального фундамента или на армированные монолитные бетонные плиты толщиной не менее 200 мм. Котел на биотопливе серии КТУ мощностью 1 500–2 500 кВт устанавливаются на специальный фундамент, проект которого высылается фирмой-производителем.

По материалам форума «Проектирование и монтаж котельных установок: новые требования времени», состоявшегося 27 мая 2011 г. в Минске

blog comments powered by Disqus

 

 


Вверх