02 | 12 | 2021
Новости рынка:

F.A.Q. о котлах и отоплении

Перспективы модернизации котлов серий ПТВМ и КВГМ

Дата добавления:
12.06.2012
Хиты:
13135
Рейтинг:
 
Голосовать:
Хорошо - Плохо

Ответ

В настоящее время техническое состояние систем централизованного теплоснабжения в Украине является одной из наиболее острых проблем в жилищно-коммунальном комплексе Украины. Практически все используемое оборудование давно отработало свой паспортный срок эксплуатации и не отвечает современным требованиям, намного отстало от технического уровня в этой области, что приводит как к избыточному перерасходу газа, так и к неоправданным потерям теплоносителя.

В крупных котельных больших городов эксплуатируются водогрейные котлы серий КВГМ (10, 20, 30, 50, 100 и 180) и ПТВМ (30, 50, 100). Эти котлы выпускались и выпускаются на Дорогобужском котельном заводе в РФ. Замена одного такого котла, даже самого маломощного - КВГМ-10 - стоит более 10 млн грн.
Безусловно, такая модернизация подавляющему большинству предприятий теплокоммунэнерго не под силу.

Однако выход из этой ситуации существует. Он заключается не в замене котла целиком, а в замене горелок с уменьшением их количества для котлов серии ПТВМ и систем автоматизации управления и регулирования работы котла. Такой опыт имеется у различных производителей котлов и горелок.

10 декабря в Киевском национальном университете строительства и архитектуры состоялся семинар, посвященный опыту модернизации котлов ПТВМ и КВГМ горелками фирмы SAACKE. Такая модернизация котлов большой мощности дает возможность не только существенно сократить потребление газа, но и диверсифицировать источники энергии, поскольку эти горелки могут работать на разных видах топлива. К тому же, такая модернизация способствует улучшению экологических показателей работы котлов и повышает надежность их эксплуатации, что подтверждено опытом применения в Германии, Румынии, Литве, Польше, России. Есть даже два проекта, реализованных в Украине.

Все страны бывшего СЭВ и Прибалтики получили в наследство от социализма централизованное теплоснабжение жилых микрорайонов с большими котельными, оборудованными мощными котлами. Однако в постсоветский период теплоэнергетика большинства указанных стран осуществила коренную модернизацию централизованных систем теплоснабжения. Длительная эксплуатация модернизированных котлов показала, что замена горелок на более эффективные приводит к снижению удельного расхода топлива, существенному снижению выбросов СО и NОх, повышению надежности и регулируемости котлов.

В качестве примера улучшения показателей работы котла был приведен опыт модернизации котла ПТВМ 100, работающего на ТЕЦ г. Росток. Вместо штатных 16 горелок РГМГ на нем было установлено 6 горелок фирмы SAACKE в два яруса с автоматикой этой же фирмы. С помощью этой системы котел работает в абсолютно автоматическом режиме. Контроль за его работой, а в случае необходимости вмешательство в управление им, производится с центрального пункта АСУ ТП ТЕЦ. Котел работает в качестве пикового в отопительный период. В результате модернизации его усредненный показатель КПД возрос до 94 %, а выбросы, при самых тяжелых режимах работы, составляют до 40 мг/Нм3 СО и до 100 мг/Нм3 NOx.

Учитывая то, что в Украине имеется около сотни котлов серии ПТВМ и еще больше котлов серии КВГМ, а модернизация одного котла может обходиться в сумму от 1 до 3 млн грн. (в зависимости от мощности), нужно признать, что этот путь является чрезвычайно перспективным для повышения энергоэффективности отопительных систем централизованного теплоснабжения Украины. Срок окупаемости подобной модернизации не превышает двух отопительных сезонов.

Горелки SAACKE на котлах серии ПТВМ

Горелки SAACKE на котлах серии ПТВМ Котлы серии ПТВМ

Горелки SAACKE на котлах серии КВГМ

Горелки SAACKE на котлах Котлы серии КВГМ

Возможные варианты замены горелок на котлах серии ПТВМ И КВГМ

Котлы серии КВГМ Котлы серии ПТВМ

Горелки фирмы SAACKE идеально подходят к котлам серии КВГМ и при их установке нет необходимости в изменении конструкции фронтальных поверхностей нагрева. При замене горелок на котлах серии КВГМ основной объем работы состоит в замене газовых приборов безопасности, а также запорной и регулирующей газовой арматуры в случае газовых горелок. Если же горелка мазутная или газомазутная, замене подлежит также система топливоподачи.

Большое проектное количество горелок в котлах серии ПТВМ усложняет и удорожает регулирование работы котлов и снижает надежность их эксплуатации.

SAACKE GmbH разработала технические решения по замене большого количества штатных горелок небольшой мощности на меньшее количество горелок своего производства большей мощности, что дает возможность более точного, устойчивого и динамичного регулирования работы котлов и увеличивает надежность их эксплуатации.

КотелСуществующее
количество
горелок
Предлагаемое
количество горелок
КВГМ-10 1 1
КВГМ-20 1 1
КВГМ-30 1 1
КВГМ-50 2 2
КВГМ-100 3 3
КВГМ-180 4 4
КотелСуществующее
количество
горелок
Предлагаемое
количество горелок
ПТВМ-30 6 2
ПТВМ-50 12 2
ПТВМ-100 16 3
ПТВМ-180 20 4

Источник Житлово комунальне господарство України, №10 грудень 2009

"Второе дыхание" для котла

Модернизация эксплуатируемых водогрейных котлов серий ПТВМ и КВГМ перспективное направление повышения эффективности систем централизованного теплоснабжения.

Модернизация эксплуатируемых водогрейных котловОдним из самых неэффективных потребителей топлива в Украине являются системы централизованного теплоснабжения (далее   ЦСТС). Это не является их принципиальным свойством, а только следствием отсутствия или крайне недостаточного финансирования их модернизации в течение последних десятилетий при абсолютной ясности, что именно нуждается в модернизации и какими средствами эту модернизацию нужно проводить.

Среди прочих элементов ЦСТС неэффективными являются и отопительные котельные, укомплектованные водотрубными котлами серий ПТВМ и КГВМ. При том, что конструктивно эти котлы очень сильно отличаются, у них есть и общие недостатки. Общими недостатками являются использование не отвечающих сегодняшним требованиям горелок, особенно в возможностях точного регулирования соотношения "топливо   дутьевой воздух" при переменных нагрузках, и абсолютно устаревшие системы автоматизации.

Но даже совершенно недостаточный по сегодняшним меркам объем автоматизированного управления работой котла, который может быть обеспечен с помощью существующих систем автоматики, достигается только при возможности регулярного проведения комплекса наладочных работ с очень небольшим интервалом. В противном случае теплотехнические и экологические характеристики котла резко ухудшаются по сравнению с паспортными.

Конструкция котлов обеих серий не предполагает наличия газоплотной топки и, соответственно, они оснащены тяжелой обмуровкой, которая требует постоянного ухода и ремонта во избежание увеличения
присосов холодного воздуха. При частых остановках и пусках котлов увеличивается опасность нарушения герметичности обмуровки и, следовательно, потребность в ремонтах.

Конструктивно котлы серии КГВМ отличаются меньшим количеством горелок и наличием принудительной тяги. Так, котлы этой серии мощностью 10, 20 и 30 Гккал/час оснащаются одной горелкой, при мощности 50 Гккал/час   двумя, при 100 Гккал/час тремя и при 180 Гккал/час шестью горелками.

Для котлов серии ПТВМ характерно большее число горелок, начиная с шести горелок при мощности 30 Гккал/час и заканчивая 20 горелками при мощности 200 Гккал/час.

Очевидно, чем больше горелок, тем сложнее автоматизировать их роботу, тем сложнее и дороже системы топливоподачи. Отсюда и разница в подходах к модернизации котлов.

Для серии КГВМ количество горелок можно и не изменять, главное подогнатьразмер новой горелки под существующие амбразуры, чтобы при замене не пришлось реконструировать фронтальный экран, хотя может оказаться, что реконструкция экрана будет дешевле, нежели стоимость третьей горелки, например, для котла КГВМ 100.

Для котлов серии ПТВМ уменьшение числа горелок при их модернизации диктуется не только соображениями экономии средств и повышения надежности работы автоматизированной системы управления котлом (известно, что чем сложнее система, чем меньше ее надежность, тем больше вероятность отказа какого либо из элементов), но и эксплуатационными соображениями. В котлах серии ПТВМ горелки располагаются поровну на двух противоположных экранах приблизительно на одной высоте, что приводит к образованию в топке зоны повышенной температуры и соответственно к ухудшению температурного режима экранных труб в районе амбразур горелок, что влечет за собой их частый выход из строя. Простая замена горелок на более совершенные этот недостаток не устранит. Уменьшение числа горелок и их более удачное геометрическое расположение в процессе модернизации способно устранить указанный недостаток.

Опыт модернизации котлов обеих серий имеется в странах бывшего социалистического лагеря (ГДР, Венгрия, Болгария, Румыния) и в странах Прибалтики. В последнее годы такая работа проводится и в Российской Федерации. Объем модернизации разный, везде это замена горелок и автоматики, иногда это устройство газоплотных экранных поверхностей, а также рециркуляции дымовых газов.

В направлении замены горелок свои технические решения имеют практически все крупные европейские производители. Показателен опыт одной из немецких фирм, горелки которой успешно работают на котлах серии КГВМ мощностью от 10 до 50 Гккал/час включительно, причем размеры подогнаны под посадочные места штатных горелок для котлов этой серии. Мы об этом писали подробнее в статье “Перс 
пективы модернизации котлов серий ПТВМ и КВГМ” (см. № 10(23) за 2009 год). При этом горелки могут быть размещены либо на одной стене топки, либо в поду. В любом случае экранные поверхности подвергаются реконструкции. Первые котлы ПТВМ 100 были реконструированы еще в 1994 1995 гг. на территории бывшей ГДР в Ростоке и Дрездене. Тогда вместо 16 горелок было установлено 6 в два яруса с одной стороны топки. В обоих случаях была произведена замена обмуровки с реконструкцией топки в газоплотную. В 2007 г. в Ростоке была произведена модернизация в связи с ужесточением в Германии требований к выбросам. Модернизация заключалась в организации рециркуляции дымовых газов. В результате выбросы NOх были снижены со 150 мг/нм3 (уровень выбросов после первой модернизации) до 80 мг/нм3, а содержание СО в дымовых газах приблизительно до 10 мг/нм3. Замена горелок на более современные позволяет повысить средневзвешенный КПД на 2 3 % по отношению к паспортному, но уменьшение удельного расхода топлива достигается комплексом мер, включающим, кроме замены горелок, устройство новой автоматики, уплотнение топки, что снижает присосы. Устройство современной автоматики позволяет генерировать теплоту в соответствии с температурой наружного воздуха, с одинаковым КПД во всем диапазоне нагрузок, что позволит избежать перетопов и дополнительных потерь. Автоматика SE@VIS> позволяет управлять в каскаде как несколькими горелками на одном котле, так и несколькими котлами в пределах одной котельной. Важнейшей ее особенностью является возможность управлять работой горелок на любом виде топлива, от чистого водорода до тяжелых мазутов, причем в последнем случае автоматика управляет и подогревом топлива перед горелкой, и подогревом топливопроводов. Система дает возможность управлять сжиганием одновременно разных топлив (гази мазут, газы разного состава и другие комбинации) и плавного перехода с одного вида топлива на другое. Все исполнительные механизмы оснащены сервомоторами. Точность управления процессом сжигания топлив достигается двухступенчатым регулированием   тягодутьевые машины снабжены частотными регуляторами как первым уровнем регулирования, а на втором уровне используются заслонки с сервоприводами с шаговыми электродвигателями. Аппаратно программный комплекс SE@VIS>   система с открытой архитектурой, т.е. можно подключать любое количество объектов регулирования и достраивать его в ходе эксплуатации.

Срок окупности модернизации котла составляет один два года в зависимости от типа котла, объема модернизации и состояния котла перед началом работ по модернизации.

Возможности поэтапной модернизации котла

Рисунок. Возможности поэтапной модернизации котла

При недостатке средств возможна поэтапная модернизация котла   на первом этапе реализуется базовый блок: меняются горелки, топливная аппаратура и устанавливается базовый контроллер, а затем добавляются опции, как показано на рисунке.

Причем для котлов КГВМ большой мощности, в которых предусматривается несколько горелок, можно модернизацию и по замене горелок производить поэтапно: одна новая горелка работает в модулированном режиме, остальные штатные   в базовом, не предусматривающем регулирования нагрузки.

Наиболее сложная проблема   источник финансирования. В условиях продолжающегося кризиса надеяться на государственное финансирование несколько утопично, гораздо более реальным способом организации финансирования проектов является открытие кредитов международных финансовых учреждений (ЕБРР, KFV, UKEEP, USID, Северный банк). В настоящее время условия получения кредитов в этих организациях несколько упростились, снизилась нижняя планка стоимости кредита. Кредит можно получить под гарантии коммунальных властей.

Стоимость модернизации котлов не сравнима со стоимостью приобретения новых котлов и их инсталляции, но начинать работу по модернизации котлов безусловно нужно с разработки ТЭО с предварительным обследованием котла в объеме: диагностика состояния поверхностей нагрева, термографическая диагностика обмуровки, инструментальное определение теплотехнических и экологических характеристик котла.

ГЛАМАЗДИН П.М.,
доцент Киевского национального
университета строительства и
архитектуры

Источник Житлово комунальне господарство України, №1 січень-лютий 2010

 

Категория

Поиск ответов
На правах рекламы
Лента новостей
Комментарии
  • Роман Вчера
    Довольно тихий котёл Navien Deluxe S COAXIAL-24k небольшого размера.

    Подробнее...

     
  • Канат 2 недели назад
    Приобретал газовый котел Hubert ABG26 греет исправно, но хотели ...

    Подробнее...

В какой области больше спец. Ваша фирма?