Блочно-модульные котельные и тепловые пункты

Для сокращения времени на строительство и пусконаладочные работы, то есть для ускорения ввода в эксплуатацию систем отопления, теплоснабжения и ГВС все чаще стали применяться блочно-модульные котельные (БМК). БМК – это котельная, выполненная как отдельный автономный и транспортабельный модуль или блок модулей с полным комплектом всего необходимого котельного оборудования. Модульные котельные предназначены для обеспечения потребностей в отоплении и горячем водоснабжении предприятий и организаций, испытывающих дефицит энергетических ресурсов или нуждающихся в более качественном и экономически выгодном источнике теплоснабжения.

БМК могут использовать несколько видов топлива: газ, дизельное топливо, уголь, нефть. Выпускаются комбинированные варианты для работы на газодизельном и газо-мазутном топливе. При любом виде топлива в комплект входят блочные модули со смонтированными в них тепломеханическими комплектующими и дымовой трубой. На фото 1-3 показан внешний вид нескольких БМК разных производителей.

Фото 1-3. Внешний вид БМК с блоками дымовых труб.

Кроме трубы дымовой, в комплект оборудования БМК входят дымососы рабочий и резервный, золоуловители на каждый котел, комплект газоходов наружных.
Топливо для котлов должно подводиться либо по трубопроводам, либо из бака, входящего в комплект оборудования БМК. Наличие оборудования хранения и подачи топлива требует оснащения БМК системами пожарной сигнализации и пожаротушения.
Для блочно-модульных тепловых пунктов (БМТП) на основе тепловых гидродинамических насосов вышеперечисленное оборудование не требуется, так как для получения тепла топливо не сжигается, а применяются механические теплогенераторы, приводимые во вращение электродвигателями. Поэтому, для предотвращения недоразумений и недопонимания со стороны клиентов и контролирующих органов, комплекс позиционируется именно как индивидуальный тепловой пункт. Тем не менее, учитывая функциональное назначение БМТП, оценка новизны разработки и сравнение технических характеристик производятся с БМК.

БМТП были разработаны для того, заменить дизельные тепловые пушки, при обеспечении строительной площадке теплом с самого начала строительства. Но в данном конкретном случае фото 4. показан общий вид пилотного образца БМТП-55, предназначенного в для воздушного обогрева буровых вышек. В БМТП-55 смонтированы тепловой гидродинамический насос ТС1-055, с установленной электрической мощностью 55 кВт, нагревающий жидкий теплоноситель, и воздушно-отопительный агрегат на базе калорифера КСк, снимающий тепло. Объем теплоносителя в системе 70 литров. Наружный воздух при проходе через калорифер нагревается в до температуры +70 оС и нагнетается в обогреваемые помещения.
Первоначально в соответствии с техническим заданием заказчика был смонтирован воздушно-отопительный агрегат АО2-10, с производительностью по теплу в составе тепловой пушки 116 кВт, то есть с теплосъемом в 2.1 раза больше, чем установленная электрическая мощность ТС1-055. При испытаниях жидкий теплоноситель за 5 минут нагревался до максимальной температуры + 95 оС, после чего происходило автоматическое отключение ТС1-055. За последующие 5 минут, АО2-10 снимал тепло, понижая температуру жидкого теплоносителя до +70 оС, ТС1-055 включался. Через 5 минут процесс повторялся. Такая частота включения – выключения мощного электродвигателя не допускается, поэтому было принято решение о замене АО2-10 на более мощный агрегат АО2-20, с производительностью по теплу в составе тепловой пушки 220,4 кВт. В процессе приемо-сдаточных испытаний, при температуре окружающей среды – 2 оС, установка проработала 17 минут из холодного состояния до выключения. При повторных пусках нагрев до максимальной температуры происходил за 13 минут, что свидетельствует о неполном съеме тепловой мощности. В настоящее время БМТП-55 проходит натурные испытания. Работы по совершенствованию БМТП продолжаются, однако уже имеющийся опыт показывает его высокую эффективность. Несмотря на большие капитальные затраты на приобретение тепловых гидродинамических насосов, по сравнению с дизельными тепловыми пушками, текущие затраты позволят экономить на стоимости производства тепла уже в следующем, после покупке, отопительном сезоне.
Экономическую эффективность применения тепловых гидродинамических насосов рассмотрим на фактических данных, полученных от потребителей, и приведенных в таблице 1.

Таблица 1.

Теперь рассчитаем, во сколько обойдется потребителю отопление объекта с помощью модульной котельной «Пятисотка».
Внутренняя компоновка модульной котельной, включающая в себя дизельные котлы, мощностью 500 кВт, показана на фото 5.
Дизельный котел REX-50, горелка Ecoflam. Модуль котельной – утепленный, усиленный, с перегородкой для ГСМ, размер 2,5 * 2,5 * 7,5 метров. Масса блок-модуля 7,5 тонн. Отапливаемая площадь около 6000 м2. Объем бака ГСМ 5000 литров. Потребляемая мощность 5 кВт. Расход топлива в среднем: 50 кг/час.

Для отопления помещения объемом 6 000 * 3 = 18 000 м3 дизельные котлы расходовать в месяц 50 * 24 * 30 = 36 000 кг. дизельного топлива и 5 * 24 * 30 = 3 600 кВт электроэнергии. Стоимость энергоносителей, например, для Новосибирска на 1 января 2008 г., приведена в Таблице 2 (http://www.ooofarta.ru/).

Таблица 2.

При данных ценах стоимость отопления с дизельными котлами в месяц будет составлять
36 000 * 24,40 + 3 600 * 2,14 = 886 104 руб.
На отопление близкого по объему здания Филиал «Пластимекс М» при отоплении тепловыми гидродинамическими насосами затрачивал

45 455 * 2,14 = 97 273,7 руб.

Из выше изложенного однозначно можно сделать вывод, что построить тепловой пункт с использованием тепловых гидродинамических насосов, дешевле и быстрее, а затраты на текущие расходы будут в разы меньше, чем при использовании дизельных котлов.