Автоматизированные котельные на биотопливе

Котельная на биотопливе предназначена для получения тепловой энергии путем сжигания биотоплива и передачи ее потребителю посредством нагретого теплоносителя с целью отопления жилых и производственных зданий, а также технологических помещений с температурой теплоносителя 95–115 о С. Комплекс котельной представляет логическую систему взаимосвязей обеспечения и доставки биотоплива к зданию самой котельной, хранения и подачи биотоплива, его сжигания и получения тепловой энергии.

Котельная на биотопливе, принципиальный состав оборудования:

В обеспечение технологичности изготовления, сокращения объема монтажных работ, повышения уровня ремонтопригодности и удобства обслуживания, оборудование котельной сгруппировано в модули:

Котельная на биотопливе, основные модули:

1 - приемно-выгрузочный модуль для приемки биотоплива из самосвального автотранспорта и выгрузки на перегрузочный транспортер; 2 - накопительно-выгрузочный модуль для накопления необходимого объема топлива, обеспечивающего бесперебойную работу котельной с номинальной мощностью в течение 4-5 суток, и дозированной выгрузки биотоплива на транспортеры, подающие топливо в топку котлов; 3 - водогрейные котлы работающие на биотопливе, и обеспечивающие производство тепловой энергии в форме нагретой до 95-105 о С воды; 4 - система контроля и автоматизированного управления, обеспечивающая текущий контроль и регулирование параметров котельной: разрежение в топочном объеме котла; надлежащее качество сжигания топлива; теплопроизводительность котлов.

Котельная на биотопливе. Функциональная схема.

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 машинном отделении.

В качестве биотоплива используются возобновляемые энергетические ресурсы, такие как торф (кусковой и фрезерный), отходы лесопиления (кора, щепа, опилки). Фракция топлива ограничена размерами 50х50х5 мм. Подготовка топлива по фракционности производится при помощи роторных дробилок или молотковых дробилок.

Котел на биотопливе способен использовать древесные отходы с высокой относительной влажностью без предварительной просушки. Влажность топлива может достигать 55%.

Трубная обвязка котельной.

Рекомендации для проектирования зданий котельных и топливных складов

Котельные на биотопливе по назначению подразделяются 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.

Котельные на биотопливе по размещению подразделяются 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. При этом котельные должны располагаться у стен, где расстояние от стены котельной до ближайшего проема по горизонтали должно быть не менее 2 м. Расстояние от перекрытия котельной до нулевой точки по вертикали не менее 8 м. Не допускается проектирование пристроенных котельных непосредственно примыкающих 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 менее 4 метров, а расстояние от перекрытия котельной до ближайшего окна по вертикали менее 8 метров. 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:
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 как ремонтных, так и монтажных работ.

Земельные участки для строительства котельных на биотопливе выбираются в соответствии со схемой теплоснабжения, проектами планировки и застройки городов, поселков и сельских населенных пунктов, генеральными планами предприятий, схемами генеральных планов групп предприятий с общими объектами (промышленных узлов).
Размеры земельных участков котельных на биотопливе, располагаемых в районах жилой застройки, 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 следует принимать кратными 6 м. Шаг колонн следует принимать 6 м. При специальном обосновании шаг колонн допускается принимать 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 типа или противопожарными перегородками 1 типа и противопожарными перекрытиями 3 типа. Пристроенные котельные должны отделяться от основного здания противопожарной стеной 2 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 стенах следует определять из условия 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, кроме машинного зала, помещений со щитами автоматики и ремонтных мастерских, для которых этот коэффициент принимается равным 1,5.

Котлы на биотопливе серии КТУ мощностью от 300 до 1000 кВт могут устанавливаться без специального фундамента или на армированные монолитные бетонные плиты толщиной не менее 200 мм. Котел на биотопливе серии КТУ мощностью от 1500 до 2500 кВт устанавливаются на специальный фундамент, проект которого высылается фирмой производителем.

Также ПО "ТЕПЛОРЕСУРС" производит

В Гдове Псковской области завершается строительство биотопливной котельной. Она будет работать на торфе и заменит неэффективную городскую котельную № 3, которая отапливалась дровами.

22 июня объект посетили первый заместитель губернатора Псковской области Сергей Перников и заместители главы региона Сергей Федоров и Геннадий Безлобенко.
Инвестором проекта выступила торфодобывающая компания ООО «ЕРТ» (Псковский район) при поддержке администрации региона. Представитель компании-инвестора Игорь Шадловский рассказал, что строительные работы начались в ноябре 2009 года, все оборудование было приобретено у разработчиков из г. Владимир. В реализацию проекта вложено 25 млн рублей.
«Это будет первая котельная на торфе в Гдовском районе. Пока все остальные работают на дровах. Тестовый запуск котельной состоялся в начале июня, на полную мощность она заработает в предстоящий отопительный сезон. Котельная будет отапливать 14 многоэтажных домов», - рассказал Игорь Шадловский и добавил, что на сегодня завершаются работы по благоустройству прилегающей территории. Он также подчеркнул, что котельная полностью автоматизирована, управлять ею можно с мобильного телефона. Обслуживать объект будет один оператор, работу прежней обеспечивали 16 человек. Гарантийный срок службы оборудования составит 10 лет.
Сергей Перников поинтересовался необходимыми объемами торфа для начала отопительного сезона и возможно ли в работе котельной использовать альтернативные виды топлива. Инвестор сообщил, что потребуется от 2,5 до 4 тыс тонн торфяной крошки, а котлы могут работать и на щепе.
Первый заместитель губернатора по итогам визита подчеркнул, что в настоящее время в Псковской области многие котельные работают неэффективно, поскольку используют дорогостоящие уголь и мазут. В связи с этим администрацией региона разработана программа по переводу котельных на местные виды топлива. В настоящее время она находится на согласовании в Минэкономразвития РФ и Минрегионразвития РФ. Предварительно, на уровне специалистов, данная концепция уже получила одобрение, отметил Сергей Перников.
По его словам, одобрение концепции на федеральном уровне создаст условия для привлечения дополнительного финансирования из госбюджета. Сергей Перников напомнил, что в 2010 году на реализацию ряда мероприятий по реконструкции котельных в областном бюджете предусмотрено 100 млн рублей и часть из них уже освоена. Всего на местные виды топлива предполагается перевести 215 котельных.
«В настоящее время датско-российской компанией проводится аудит котельного хозяйства всего региона, через 2,5 месяца будут известны его результаты. На их основе планируется выработать мероприятия для реализации концепции», - подчеркнул Сергей Перников. Он также добавил, что Администрацией Псковской области рассматривается возможность запуска котельной на торфе в Плюсском районе.
«Мы будем смотреть, как эти котельные отработают предстоящий отопительный сезон. Полученный опыт поможет выстроить систему эффективного перевода котельных на местные виды топлива - торф и щепу. В связи с тем, что добываются они на территории региона, у нас появятся дополнительные возможности для развития экономики Псковской области, создания новых рабочих мест. И, наконец, это позволит решить самую главную задачу - эффективно использовать местное сырье и получать тепло по доступным ценам, которые будут не выше имеющихся сегодня, а по ряду районов мы получим снижение», - сказал Сергей Перников.

Котел на древесных отходах тепловой производительностью

5,5 МВт (4,7 Гкал/ч) ,

предназначенный для сжигания древесных отходов (кора, опилки, щепа)
с абсолютной влажностью до 110% .

Это полностью Российское решение и только на отечественном оборудовании.Если у Вас установлена стандартная котельная на мазуте, дизельном топливе или газе, с котлами ДКВР, КЕ, ДЕ и т.п. и Вы решились на строительство новой котельной на биотопливе, то не спешите делать шаг, ведь сроки службы самих котлов весьма значительны, а при нормальной эксплуатации работа котла может быть продлена на 10-15 лет.

Существует два варианта модернизации: построить полностью новую котельную, или переоборудовать существующую котельную на биотопливо с установкой биотопливного предтопка. В качестве топлива могут выступать отходы деревообработки: щепа, опилка, шпон-рванина, горбыль, балансовая древесина, дровяная древесина, кора и т.п. Использование биотоплива позволяет значительно сократить расходы на производство теплоносителя и значительно улучшить экологическую обстановку, ведь отходы деревообработки считаются экологическим видом топлива.

Основным модернизируемым элементом котельной установки является топка с загрузочным устройством и системой дозирования сырья. Данная топка разработана на база популярной в России тепловой теплогенерирующей установки ТГУ ФТ и выпускается в модификациях с мощностями от 1,0 до 9,0 МВт.

При заказе комплекта котла на биотопливе, заказчик получает следующий комплект:

v котельный блок (с арматурой и ГУВ в комплекте с экономайзером, золоуловителем и дымососом),

v предтопок-теплогенератор (в комплекте с дутьевыми вентиляторами, загрузочным шнеком, расходным бункером и шнековым питателем),

v вспомогательное оборудование общекотельного назначения,

v склад топлива с гидравлическим приводом (для суточного запаса топлива) с транспортером загрузки расходного бункера,

v система водоподготовки (в комплекте с циркуляционными и подпиточными насосами, трубопроводы, арматура, теплообменники),

v КИПиА и электрооборудование обще котельного назначения,

v система электроснабжения и автоматики котла на базе управляющего контроллера с компьютерным пунктом сбора и обработки информации.

Краткое описание технологии:

Сжигание древесных отходов осуществляется в предтопке-теплогенераторе котла. Предтопок ретортного типа представляет собой обмурованную изнутри и снабженную «воздушной рубашкой» металлическую конструкцию цилиндрической формы, установленную, непосредственно под топочной камерой котла. Для размещения предтопка-теплогенератора котельный блок устанавливается на собственных опорах на высоте не менее 3 м над нулевой отметкой.

Влажное древесное топливо подается загрузочным шнеком в нижнюю часть предтопка (реторту) под горящий слой из расходного бункера с «живым дном», являющимся частью установленного под бункером питателя. Воздух нагнетается двумя отдельными вентиляторами через «воздушную рубашку» предтопка под слой топлива и в над слоевое пространство, что обеспечивает равномерный прогрев слоя и полное сгорание твердых частиц и горючих газов в объеме камеры.

В расходный бункер топливо подается скребковым транспортером из механизированного склада стокерного типа (с подвижным полом на толкателях с гидроцилиндрами), размещенного под навесом.

Система электропитания, автоматического регулирования и контроля разработана на базе микропроцессора (управляющего контроллера) и обеспечивает подачу электроэнергии к приводам шнеков, двигателям и исполнительным механизмам вентиляторов и дымососа, регулирование подачи топлива и воздуха по температуре в котле и регулирование разрежения в топке. Система включает в себя все необходимые электрические защиты, блокировки и КИП.

Гашение искр и очистка дымовых газов осуществляется в золоуловителе, устанавливаемом перед дымососом. Для очистки поверхностей нагрева котлов используется генератор ударных волн (ГУВ).

Еще в 2014 году глава региона Алексей Острвоский одобрил инициативу ООО «Смоленская биоэнергетическая компания» – подразделения компании «Биоэнерго» – по модернизации системы централизованного теплоснабжения на территории Угранского района. Спустя год, были запущены 3 новые котельные в селах Всходы и Знаменка, а также в поселке Угра.

Ранее в перечисленных населенных пунктах отопление осуществлялось с помощью старых котельных с практически истекшим сроком эксплуатации. Новые котельные, для обслуживания которых достаточно одного оператора, удаленно контролирующего подачу тепла, работают на торфе и деревянной щепе.

В рамках рабочего визита в село Всходы губернатор ознакомился с ходом реализации проекта по модернизации системы центрального теплоснабжения.

Новая котельная в селе Всходы мощностью 0,75 Гкал/час отапливает библиотеку, среднюю школу и многоквартирный жилой дом. При этом, КПД новых котлов достигает 94 %, тогда как соответствующий показатель угольной котельной составлял всего 50%. Как сообщил директор «Смоленской биоэнергетической компании» Алексей Ефремов, щепа для котельной поставляется угранскими лесообрабатывающими предприятиями, в то время как торф доставляют из Владимирской области,

Глава региона поручил изучить возможность расширить использование местного сырья:

- В области есть крупные месторождения торфа хорошего качества. Елена Анатольевна (Соколова,начальник Департамента по строительству и ЖКХ), я поручаю руководителю профильного Департамента совместно с Вами изучить возможность добычи торфа на территории Смоленщины и его применения в качестве топлива для котельных. Это не только позволит создать новые рабочие места в регионе, но и, что немаловажно, будет способствовать снижению цены на топливо, которое не нужно будет доставлять из Владимирской области.

Сегодня в планах у ООО «Биоэнерго» – расширение и строительство новых котельных. В настоящее время в рамках концессионного соглашения завершается модернизация системы теплоснабжения в Угранском сельском поселении. На эти цели в начале нынешнего года Фондом содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства выделено свыше 51 млн рублей. Средства предназначены для строительства новой котельной, которая заменит две старые, выработавшие свой технический ресурс, а также для строительства и реконструкции сетей теплоснабжения протяженностью более трех километров. Кроме того, у компании есть планы по строительству котельных в Велижском и Демидовском районе. В свою очередь, Губернатор всецело одобрил данную инициативу, особо подчеркнув, что запуск котельных в этих муниципалитетах должен быть реализован в приоритетном порядке.

Генеральный директор ООО «Биоэнерго» Алексей Гарбузов также проинформировал главу региона об успехах компании. В частности, проект «Биоэнергетика в национальном парке «Смоленское Поозерье» получил высокую оценку на федеральном уровне:

- 14 ноября мы были признаны победителями конкурса «Чистая энергетика для развития территорий», организованного Русским географическим обществом. Награду компании вручил специальный представитель Президента России Владимира Владимировича Путина по вопросам природоохранной деятельности, экологии и транспорта Сергей Борисович Иванов.

В ходе посещения котельной начальник регионального департамента по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству Елена Соколова заявила, что тепловые пункты, строящиеся ООО «Смоленская биоэнергетическая компания», в случае экономической целесообразности могут быть переведены и на газовое топливо.

- Я готов дополнительно обсудить с вами дальнейшее взаимодействие в данном направлении и совместно с моими подчиненными наметить программу работы на ближайшие годы. Елена Анатольевна (Соколова), прошу Вас инициировать организацию встречи, как только в этом возникнет необходимость, - отметил в завершение своего визита Алексей Островский, обращаясь к инвесторам.