Промышленные отопительные котлы


Промышленные электрокотлы для отопления помещений

Промышленные электрокотлы – это стационарные установки с мощностью 100-2000 кВт, которые используются для организации альтернативного или дополнительного отопления в жилых и производственных помещениях. Эти агрегаты способны обогреть площадь от 1000 до 20000 м2, они имеют широкую сферу применения, просты в обслуживании и экологически безопасны, так как не выбрасывают продукты сгорания в атмосферу.

Виды промышленных электрокотлов

Электрокотлы бывают паровыми и водогрейными. Паровые электрокотлы (теплогенераторы высокого давления) работают по принципу повторного нагрева теплоносителя, в результате чего в систему попадает сухой или влажный пар (в зависимости от вида и конструкции агрегата). Их установка оправдана в складах и складских помещениях.

А в проточных водогрейных системах (котлах низкого давления) теплоноситель нагревается в специально для этого предназначенной ёмкости (баке), до 95-98°С и распределяется по трубам естественным или принудительным способом. Водогрейные котлы в свою очередь разделяются на:


  • Индукционные  — теплоноситель в них нагревается посредством индукции – создании поля, в котором отрицательно и положительно заряженные ионы взаимодействуют между собой.
  • ТЭНовые  — в них теплоноситель нагревается с помощью трубчатых нагревателей – ТЭНов, которые находятся в баке.
  • Электродные котлы – они устанавливаются непосредственно на трубу системы отопления. В этих системах специальная жидкость нагревается непосредственно электрическим током, который проходя через теплоноситель, как проводник между электродами, выделяет тепло и нагревает его. Их использование позволяет сократить расход электроэнергии на 30-40%.

Электродные котлы – это установки прямого действия, а ТЭНовые и индукционные электрокотлы – это системы косвенного действия.

Принцип работы, особенности эксплуатации

Электрический промышленный котёл эффективно отапливает помещение благодаря постоянной циркуляции теплоносителя по системе. В ТЭНовых и индукционных котлах это осуществляется с помощью циркуляционного насоса, обеспечивающего нужное движение жидкости в системе отопления. А вот в электродных котлах – циркуляция происходит естественным способом.

Стандартная комплектация промышленных электрокотлов —  нагревательный блок, теплообменник и блок управления. Установка всех этих элементов должна производиться с соблюдением всех норм указанных в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Дополнительные меры для обеспечения безопасного использования установки – это установка стабилизатора напряжения, а также проверка проводки, которая обслуживает систему перед каждым отопительным сезоном.

Промышленные электрические котлы отопления необходимо выбирать, руководствуясь следующими критериями:


  • Требуемая площадь обогрева, от которой зависит и мощность самого электрокотла. Для того чтобы подобрать правильную установку для конкретного помещения необходимо использовать следующую формулу: 1 кВт на 10 м2.
  • Способ подключения к сети – однофазное подключение (220 В) или трехфазное (380 В). Выбор зависит от мощности агрегата и особенностей местной электросети.
  • Тип регулировки мощности – ступенчатая или плавная.
  • Метод (принцип) нагрева – косвенный или прямой.
  • Количество контуров – возможность приготовления горячей воды для бытового использования есть только у двухконтурных котлов.
  • Количество нагревательных элементов (ТЭНов) – котлы могут быть монотеновые или мультитеновые. Мультитеновые установки есть одноступенчатые и многоступенчатые, в которых ТЭНы включаются поочередно.
  • Наличие теплоаккумулирующей емкости – она в результате поломки или прекращения подачи электрического тока обеспечивает теплом обслуживаемый объект до 2 суток.

Затраты на электроэнергию при использовании промышленных электрических котлов компенсируется их стабильной и эффективной работой в автономном режиме. А также минимальной потерей тепла в теплопроводе и доступностью и невысокой стоимостью топлива.

Где используются

 


Промышленные отопительные котлы

Строительные компании

Электрические промышленные котлы часто
устанавливаются на объектах, строительство которых уже
завершено, но не были подведены городские тепловые
коммуникации и газ. Электрокотельные используются как
временное или резервное решение по отоплению.

Промышленные отопительные котлы

 

Удаленные промышленные объекты

Электрокотлы большой мощности используют ведущие
компании нефтегазовой, горнодобывающей, машиностроительной,
химической и других отраслей промышленности.
Основные пользователи — удаленные объекты, к которым
подведено только электричество.

Промышленные отопительные котлы

Специализированные потребители


На сегодняшний день электрические котельные также востребованы военными структурами, государственными предприятиями и проектными институтами РосАтома, РЖД, Газпрома, Роснефти и другими организациями, в которых бесперебойная работоспособность системы отопления является важнейшим фактором.

Промышленные отопительные котлы

Производство с избытком электроэнергии

На некоторых промышленных предприятиях электроэнергия является побочным продуктом технологических процессов. В этом случае образуется избыток электричества и использование его на отопления промышленными котлами оказывается экономичнее, чем подключение к центральной системе отопления.

Что собой представляют промышленные отопительные котлы

Производственные здания, будь то прокатный цех, теплица для цветов или птицефабрика, отличаются специфическими характеристиками, которые необходимо учесть при разработке отопительной системы:

  • высота потолка и объем помещения;
  • степень утепления и наличие вытяжной вентиляции;
  • технологическое оборудование (металлургические печи или холодильные установки);
  • заезд и выезд транспорта (тепловые завесы);
  • соблюдение норм СанПиН 2019-2020 и ТК РФ по обеспечению температуры на рабочем месте;
  • стоимость доступного топлива для надежной работы котла.

Котельные установки для отопления промышленных помещений требуют повышенной мощности. Если их мощность превышает 100 кВт, они относятся к промышленному оборудованию.

При проектировании строительства новых, реконструкции или ремонте старых промышленных объектов, следует руководствоваться требованиями, изложенными в следующих документах:

  • СП 89.13330.2016 Котельные установки;
  • СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

Классификация котельных установок

По принципу теплообмена между горящим топливом и теплоносителем оборудование подразделяется на жаротрубные и водотрубные котлоагрегаты. В жаротрубных котлах труба с раскаленными продуктами горения (перегретым паром) погружена в емкость с теплоносителем, как в самоваре. При водотрубном теплообмене теплоноситель циркулирует в трубах рубашки окружающей горелку.

Более заметны конструктивные различия теплотехнического оборудования для промышленности по используемому энергоносителю (топливу), это может быть:

  • природный газ;
  • жидкое топливо (мазут, солярка и отработка);
  • твердые отходы деревообработки (дрова, опилки, пеллеты, щепа), уголь, торф;
  • электроэнергия (в маломощных агрегатах);
  • биотопливо и другие альтернативные виды (в маломощных котлах).

К котлам малой мощности по ГОСТ 20548-87 водогрейное отопительное оборудование тепловой производительностью до 100 кВт. Допустимый температурный уровень в 115 градусов теплоносителя относит аппарат к низкотемпературным, выше этого – высокотемпературные, а некоторые модели перегревают воду и более 150 градусов.

Конструктивно промышленные котлы включают в себя топочные камеры, горелки, теплообменники, вентиляторы наддува и вытяжки, установки водоподготовки и подачи топлива, циркуляционные насосы, КИП, защитную и сигнальную автоматику.

Водогрейные

Водотрубный котел отопления
Устройство водотрубного котла на примере маломощной модели.

Водотрубные котлы – это набор труб вокруг горелок и раскаленных продуктов горения, по которым под большим давлением циркулирует вода. Давление не превосходит критических значений, но поддерживается высоким для получения насыщенного теплоносителя, а кипение воды не происходит. Для увеличения скорости нагрева и интенсификации теплообмена котлы оборудованы управляемым наддувом и имеют многоходовую конструкцию. Для изготовления узлов и деталей, находящихся под давлением, используют антикоррозийные материалы, чтобы увеличить срок службы и обеспечить надежную герметизацию.


Водогрейные установки предназначены для отопления больших производственных сооружений и в коммунальном хозяйстве. Мощность такого оборудования достигает 10 МВт, а газовые котельные имеют самые высокий КПД и наиболее высокие экономические показатели за счет автоматического управления процессом горения. Для промышленного оборудования высокая надежность газового снабжения  часто является определяющим фактором при выборе вариантов обеспечения теплом.

Паровые

Жаротрубный котел отопления
Устройство жаротрубного котлоагрегата.

Котельное оборудование, нагревающее воду до состояния пара, тоже может быть и жаротрубным, и водотрубным. Полученный пар может быть низкотемпературным, насыщенным большим количеством молекул воды и перегретым, обладающим высокой энергией.

Насыщенный пар используется в деревообработке для поддержания оптимальной влажности, в медицине для обеззараживания инструмента и одежды, в сельском хозяйстве для производства комбикормов и удобрений. Высокая энергия перегретого пара вращает турбины электростанций для выработки электроэнергии.

Критичным для работы паровых котлов является качество воды. Присутствие примесей в неподготовленной воде может легко привести к образованию накипи в трубах и их прогоранию. Установка подготовки воды для таких систем непременный атрибут с фильтрами и химическими присадками для снижения уровня солей.


Управление паровыми системами насыщено применением современной автоматики и контролем за всеми процессами, начиная от водоподготовки и до горения топлива, поступления воздуха и циркуляции воды. Применение паровых котлов для бытового отопления нецелесообразно и применяется исключительно в производстве.

Виды используемого топлива

Выбор вида топлива определяется его доступностью в данной местности, стоимостью, сложностью эксплуатации и обслуживанием промышленного оборудования, преобразующего его в тепло. В конечном счете решает бюджет, цена котельной установки и срок окупаемости, а производители оборудования готовы предоставить любое решение проблемы.

Твердое топливо

До сегодняшнего дня одним из основных энергоресурсов для получения электроэнергии и тепла в промышленности и коммунальном хозяйстве является твердое топливо:

  • уголь всех видов;
  • дерево и его производные;
  • торф.

Стоимость 1 кВт тепловой энергии, производимой на твердотопливном оборудовании, в среднем в 2 раза выше, чем у газа. Однако высокий уровень автоматизации современных промышленных котлов доводит КПД до 92%, а в районах, где твердое топливо доступно и почти бесплатно (например, на крупных предприятиях деревопереработки), после того, как окупятся расходы на оборудование, затраты на тепло будут минимальны.


Промышленный твердотопливный котел на 1000 кВт
Так выглядит твердотопливный промышленный котел на 1000 кВт.

Применение твердого топлива в промышленных котлах для получения тепла может сделать процесс полностью независимым от электросетей, но зольность и дым нарушают экологию и не позволяют окончательно автоматизировать процесс. Отходы приходится утилизировать. На мощность оборудования сильно влияет влажность сырья, что ведет к необходимости создания надежных складов временного и сезонного хранения, а также организации его доставку к котлу.

Совершенное современное оборудование, работающее на твердом топливе, делают его еще очень востребованным на долгое время, но на практике такие котлоагрегаты довольно редкие и крайне дорогостоящие. Если используется промышленный твердотопливыный котлоагрегат,  это, как правило, относительно простая модель локального производителя.


Жидкое топливо и газ

Стоимость 1 кВт тепловой энергии при использовании в качестве топлива природного газ из трубопровода является одной из наименьших. Газовый агрегат по минимуму загрязняет атмосферу продуктами сгорания, поэтому перевод ТЭЦ на газ вместо угля во многих странах – актуальная задача. Котлы, использующие газ в качестве основного топлива наиболее совершенны в автоматизации процесса горения и достигают КПД 95%. Скорость нагрева теплоносителя газом высокая, что позволяет быстро отапливать большие по объему производственные помещения. Слабым местом является угроза взрыва, поэтому вопросы безопасности в производстве и обслуживании такого оборудования – одна из главных задач.

Использование дизельного топлива для производства тепла очень дорого и возможно, чаще всего, как резервное в системах, где отключать отопление нельзя (на Севере, в детских садах и больницах). Другие нефтепродукты тоже редко используются для производства тепла ввиду их опасности для экосистемы и высокой цены. Исключением является отработанное моторное масло – наиболее дешевый тип жидкого топлива. При использовании специальных горелок в универсальных котлах оно утилизируется и дает тепло, но сгорает с минимумом выбросов лишь при крайне грамотной настройке оборудования.

Производители промышленного котельного оборудования создают универсальные котлы, где в придачу к основному топливу с помощью специальных опций можно сжигать несколько видов жидкого или биотоплива.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

В сети публикуется много версий лучших промышленных котлов, благо выбор на рынке очень широк. Однако во многих рейтингах на различных местах присутствуют нижеследующие установки для производства тепла и пара.

Buderus Logano SK655 / SK755

Buderus Logano SK655 / SK755

Две линии универсальных котлов: SK655 диапазоном мощностей от 120 до 360 кВт и SK755 – от 420  до 1 850 кВт. Низкотемпературные водогрейные (до 110 °C) агрегаты работающее на солярке, сжиженом и природном газе. Минимальные потери тепла и практически полное сгорание топлива доводят КПД до 93% и минимизируют выбросы в атмосферу. Используются в коммунальном хозяйстве и ТЭЦ. Производитель – Бельгия.

Стоимость: 180 000-1 300 000 руб.

Bosch Unimat UT-M

Bosch Unimat UT-M

Универсальные жаротрубные водогрейные котлы трехходовой конструкции, работающие на газе и дизельном топливе. Серия представлена мощностями от 750 до 1 920 кВт, выдает теплоноситель высокой температуры (до 190 °С) при дооснащении экономайзером и конденсационным теплообменником может доводить КПД до 105%. Применяют в городских и районных котельных, могут работать в каскаде и для технологических целей в промышленных предприятиях. Разработаны в Германии, производство в РФ.

Viessmann Vitoplex 100

Viessmann Vitoplex 100

Немецкие водогрейные котлы мощностью от 110 до 2 000 кВт, двухходовой конструкции достигает КПД 95%. Инновационные горелки позволяют сжигать жидкое топливо (отработанное масло) и газ практически без выбросов в атмосферу. Температура теплоносителя до 110оС. Небольшие размеры, простое управление и удобная для техобслуживания конструкция. Применяется для средних котельных. Цена зависит от комплектации.

Стоимость: 410 000-2 900 000 руб.

ACV R 200

ACV R 200

Твердотопливный котел на дровах, выдает мощность 200 кВт, энергонезависимый, с трехходовой открытой камерой сгорания. Также эффективно сжигает торф, топливные брикеты и пеллеты с КПД 80%, при дооснащении может работать на жидком топливе (отработке) и газе. Температура теплоносителя 90оС. Удобен для отопления небольшого производства (отапливает до 1 600 м2) вдали от газовых магистралей, очень устойчив к прогоранию (толстостенный). Производитель Бельгия.

Стоимость: 410 000-1 100 000 руб.

Рынок котлов промышленного назначения заполнен не только импортными разработками, существую отечественные производители, которые выпускают оборудование менее эффективное по некоторым параметрам, но более адаптированы к нашим реалиям по топливу.

промышленные отопительные котлыПромышленные котлы относятся к классу жаротрубных котлов с дымогарными трубами.

Стальные дымогарно-жаротрубные двухходовые низкотемпературные промышленные водогрейные котлы предназначены для производства теплофикационной горячей воды. Котлы комплектуются автоматическими блочно-модульными горелками, которые работают на газообразном и жидком топливе. Конструкция: двухходовой с реверсивной топкой, топка расположена по центру.

Промышленные отопительные котлы представляет собой горизонтальную цилиндрическую конструкцию, включающую корпус, фронтовую поворотную камеру с дверцами, газовый короб, опоры, теплоизоляцию и декоративную облицовку.

Жаротрубные или газотрубные промышленные котлы – это агрегаты, у которых поверхность нагрева состоит из труб, внутри которых движутся горячие продукты сгорания топлива. Теплообмен происходит посредством нагрева теплоносителя (воды), который находится снаружи трубок.

Корпус котла состоит из цилиндрической обечайки, передней и задней трубных досок с отбортовкой, топки с охлаждаемой поворотной камерой и пучков дымогарных труб. На верхней образующей корпуса расположены штуцеры подвода и отвода воды с фланцами, штуцеры для установки предохранительных клапанов, а также датчиков температуры и давления. В нижней части корпуса расположена дренажная труба с трубной резьбой на конце. Котлы оборудованы лючками для осмотра и очистки внутренних поверхностей.

По газовой стороне котлы являются трехходовыми. Топка котла (первый ход газов) представляет собой гладкую либо волнистую жаровую трубу с охлаждаемой поворотной камерой. Второй и третий ходы газов образуют ряды дымогарных труб, концентрически расположенные вокруг топки. Фронтовая поворотная камера между вторым и третьим ходами закрыта двумя симметричными фронтовыми дверцами. В дымогарных трубах третьего хода установлены спиральные турбулизаторы для повышения КПД котла. Отвод газов из котла осуществляется через газовый короб на задней трубной доске. Для предотвращения образования конденсата газовый короб изолирован с внутренней стороныи оснащен дренажем. Котел работает под наддувом. Аэродинамическое сопротивление преодолевается за счет вентилятора горелки. Разрежение за котлом обеспечивается самотягой дымовой трубы.

Котел обладает большим водяным объемом. Циркуляция воды внутри котла обеспечивается за счет естественной конвекции. Для снижения вероятности локальных термических напряжений и низкотемпературной коррозии внутри корпуса на входе обратной холодной воды установлено смесительное устройство, выравнивающее температуру воды с общекотловой. Наружная поверхность корпуса покрыта изоляцией из базальтового супертонкого волокна (БСТВЭ), закрытая сверху декоративной обшивкой из тонкого алюминиевого листа. Фронтовые дверцы котла обеспечивают легкий доступ к трубам конвективных пучков для осмотра и чистки без снятия горелки. Доступность для осмотра и ремонта топки и поворотной камеры обеспечивает лаз в задней трубной доске котла.

Для удобства монтажа и эксплуатации котлы комплектуются съемной монтажной площадкой.

На сегодняшний день промышленные водогрейные котлы являются наиболее современными, экономичными и экологически чистыми конструкциями, представленными на рынке России. Применение этого оборудования на энергетических объектах обеспечит экономическую эффективность и технологическое лидерство.


Использованные источники

  1. rusinzh.ru/category/promyshlennyj-ehlektricheskij-kotel/
  2. gradusplus.com/kotly/promyshlennye-kotly-otopleniya/
  3. kotel-rs.ru/g32376350-promyshlennye-otopitelnye-kotly

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.