Как сегодня в условиях все возрастающего спроса на тепло и горячую воду обеспечивать отопление, горячее водоснабжение? Что делать с типовыми водогрейными котлами малой мощности, которыми оснащены многие наши котельные? С этой проблемой нередко приходится сталкиваться руководителям самых различных организаций и служб на производстве и в жилищно-коммунальном секторе.

Добросовестно прослужившие не год, и не два (иной раз и не один десяток лет) эти серийные котлы (такие как «ЗИО», «НР», «УНИВЕРСАЛ», «ЭНЕРГИЯ» и др.) из-за своей относительно низкой производительности не соответствуют требованиям сегодняшнего дня. Особенно это ощущается в периоды «пиковых» нагрузок в сетях теплоснабжения, при подключении дополнительных потребителей тепла и горячей воды.

В этих случаях для соблюдения теплового графика приходится увеличивать расход газа в котельных, прибегая к т. н. сверхнормативному «пережогу» газа. В результате – нарастает износ оборудования, увеличиваются финансовые затраты…

Идти же на замену оборудования – слишком дорого и многим сегодня «не по карману»…

Вместе с тем во многих котельных отечественные водогрейные агрегаты нередко еще вполне работоспособны и могли бы послужить еще не один год.

При этом, следует напомнить, – котлы этих серий имеют и ряд несомненных достоинств. Они надежны и просты в эксплуатации, доступны при проведении ремонтных работ, их отличает невысокий уровень потребления электроэнергии, наконец, они бесшумны в работе.

По этим параметрам наши «старожилы» вполне отвечают современным требованиям, и зачастую еще бы могли поработать, будь они помощнее…

И этому «горю», оказывается, можно помочь, причем при относительно небольших конструктивных переделках и затратах.

Новые технологии в действии

Недавно специалистами московского научно-производственного комплекса «Вектор» была разработана и освоена в производстве новая оригинальная технология модернизации водогрейных котлов малой мощности, позволяющая заметно повысить технические характеристики этих агрегатов при снижении эксплуатационных расходов.

Цель работы заключалась в повышении КПД котла с одновременным увеличением его производительности. Проведенный анализ условий улучшения теплообмена внутри водогрейного котла показал, что повышение теплосъема в котле можно достичь за счет изменения движения газовых потоков, а также за счет увеличения поверхности теплопередачи. При этом, как подчеркивают разработчики, необходимо учитывать конкретную конструкцию того или иного типа котла (его габариты, количество секций и их расположение), выбирая наиболее рациональные варианты модернизации агрегата.

Оценка возможных решений модернизации одного из наиболее распространенных типов водогрейных котлов – стального котла серии «НР-18» – рассматривалась разработчиками в рамках нескольких направлений:

• возможности установки дополнительных поверхностей нагрева в топочном пространстве;
• возможности установки в газоходах котла дополнительных перегородок (организация конвекционного лабиринта) для увеличения пути движения дымовых газов;
• увеличения мощности инжекционных горелок типа ИГК.

Результатом такого анализа стал конкретный проект модернизации водогрейного котла этой серии, реализованный на вышеназванном предприятии.

Реконструкция агрегата заключалась в следующем:

• в разборке обмуровки котла с тыльной стороны и в установке в топочном пространстве двух дополнительных трубных экранов,
• в устройстве четырех перегородок в дымоходах котла. Для этого снаружи на боковых поверхностях котла делались вертикальные пазы (по два с каждой стороны), через которые и были установлены межтрубные перегородки.

По окончании монтажных работ проем с тыльной стороны заделывались, обмуровка восстанавливалась.

Меньше топлива, больше тепла

Аналогичные проекты модернизации были разработаны и реализованы для ряда других серий водогрейных котлов. В основном, в котельных, обслуживаемых предприятием НПК «Вектор», которые стали своеобразным «испытательным полигоном» для новинок.

Как показали исследования, модернизация серийного котла, проведенная в соответствии разработанной технологией, позволяет значительно улучшить технико-экономические характеристики водогрейного агрегата.

Фактический КПД котла увеличивается на 10-12% за счет снижения потерь тепла с уходящими газами за счет его выброса в атмосферу, теплопроизводительность возрастает более чем в 1,5 раза, температура уходящих дымовых газов снижается на 90 -110°С при этом уменьшается уровень выбросов токсичных оксидов азота.

В результате достигается весьма ощутимая экономия топлива – на 18-20% уменьшается потребление газа на выработку 1 Гкал тепла. При этом продолжительность остановки котла на переоборудование не превышает 5-6 дней.

Расходы же на модернизацию невелики (достаточно сказать, что они в несколько раз меньше затрат на покупку и установку нового оборудования).  Как показывает практика эксплуатации реконструированного котла, эти расходы с лихвой окупаются в течение одного отопительного сезона.

Все плюсы модернизации – налицо

Разработчиками был также проведен технико-экономический анализ различных вариантов модернизации типовых котельных, который выявил высокую эффективность таких реконструкций (с учетом особенностей конструкции водогрейных котлов, различного количества котлов в котельной и графика их модернизации, возможности использования жидкого или твердого топлива – мазута, торфа, бурого или каменного угля…).

Как показали расчеты, модернизация типовой котельной окупается менее чем за 1,5 года ее эксплуатации. Она требует не более 2-х месяцев монтажных работ и может быть проведена хозяйственным или подрядным способом. При этом разработчики рассматривали не только экономическую выгоду модернизации, но и возможность замены котельного парка с минимальными первоначальными затратами за счет экономии топлива, т.е. снижения эксплуатационных затрат.

Нельзя не отметить, что новая технология модернизации серийных котлов не только выгодна по экономическим показателям, но и имеет ряд других важных достоинств.

Она позволяет:

• не изменять теплотехническую схему котельной;
• снизить количество котлов или увеличить мощность котельной;
• снизить расход топлива на производство 1 Гкал тепла;
• улучшить экологические показатели работы котельных.

 Новая разработка прошла государственную сертификацию и рекомендована к практическому использованию в хозяйствах для повышения технических характеристик котлов малой мощности.

Новинка неоднократно представлялась на крупных отечественных и международных выставках (в частности – на выставке «Москва – энергоэффективный город»), где привлекла внимание специалистов и участников выставок.

Итак, новая технология модернизации водогрейных котлов низкой мощности, разработанная отечественными специалистами, не требуя значительных финансовых и временных затрат, позволяет решить ряд важных проблем, возникающих в процессе эксплуатации котельных. Широкое ее использование открывает новые возможности в сфере энергосбережения, позволяет значительно сэкономить финансовые затраты в сфере ЖКХ и на предприятиях.

Алюминиевая пудра против коррозии

И еще об одной новинке, разработанной в НПК «Вектор», которая может пригодиться при проведении модернизации котельных.

Специалистами НПК разработан антикоррозионный состав – покрытие «Вектор 1236» предназначенный для формирования защитного слоя на наружных и внутренних поверхностях дымовых труб и других металлоконструкций. За счет добавления в состав алюминиевой пудры, покрытие обладает отменными термостойкими свойствами. Рабочая температура эксплуатации покрытия достигает +170°С, а кратковременно – до +220°С.

Нанесенное вручную или механическим способом на поверхность металла (в том числе и ржавую), новое покрытие обеспечивают надежную и длительную защиту металла от атмосферного воздействия. Срок службы такого покрытия – 18…25 лет.