Преимущества газового топлива в котельных

Обновлено: 21.05.2024

Использование сжиженного природного газа в производственно-отопительных котельных

Введение

В настоящее время в котельных, входящих в инфраструктуру предприятий железнодорожного транспорта, в большинстве случаев источником энергии служит уголь и мазут, а резервным является дизельное топливо. Так, например, анализ объектов теплоснабжения Октябрьской железной дороги - филиала ОАО «РЖД», показал, что в основном котельные работают на мазуте, и только некоторая часть - на природном газе.

К преимуществам мазутных котельных относится их полная автономность (возможность использования для объектов удаленных от газовых магистралей) и низкая стоимость топливной составляющей (в сравнении с угольными, дизельными и электрокотельными), к недостаткам - необходимость организации хранилища, обеспечения поставки мазута, контроля качества топлива, проблемы загрязнения окружающей среды. При доставке топлива в больших объемах необходима организация системы разгрузки (разогрев и слив мазута) и подъездных путей, необходимость подогрева хранилищ и мазутопроводов для транспортировки топлива к котлам, дополнительные издержки на чистку теплообменников подогрева и мазутных фильтров.

В связи с предполагаемым резким повышением платы за вредные выбросы в атмосферу в Центральной дирекции по тепловодоснабжению ОАО «РЖД» принято решение о сокращении использования мазутного топлива в котельных железнодорожного транспорта. В Мурманской области, где проходит часть Октябрьской железной дороги, представлен проект, направленный на снижение мазутозависимости городских и районных котельных, включающий вариант перевода их на сжиженный природный газ (СПГ). Предусматривается строительство завода по производству СПГ в Карелии и газовой инфраструктуры на территории Северо-Западного федерального округа.

Уход от мазута позволит повысить эффективность работы котельных Мурманской области на 40%.

СПГ - топливо 21 века

В ближайшее время Россия может стать одним из ведущих производителей и поставщиков на мировой рынок сжиженного природного газа, относительно нового для нашей страны вида альтернативного топлива. Из всего добываемого в мире природного газа более 26% сжижается и транспортируется в жидком виде в специальных танкерах из стран добычи в страны потребителей газа.

Сжиженный природный газ имеет значительные преимущества перед другими энергоносителями. Им можно в короткие сроки обеспечить негазифицированные населенные пункты. Помимо этого, сжиженный природный газ - самый экологически чистый и безопасный из массово используемых видов топлива, а это открывает широкие перспективы его использования в промышленности, на транспорте. Сегодня рассматривается несколько вариантов строительства заводов по сжижению природного газа на территории России и терминалов для его отгрузки на экспорт, один из которых предполагается реализовать в порту Приморск Ленинградской области.

Сжиженный природный газ как альтернативное топливо имеет целый ряд преимуществ. Во- первых, сжижение природного газа увеличивает его плотность в 600 раз, что повышает эффективность и удобство хранения, а также транспортировки. Во вторых, СПГ - не токсичен и не вызывает коррозии металлов, это криогенная жидкость, которая хранится под небольшим избыточным давлением при температуре около 112 К (-161 О С) в емкости с теплоизоляцией. В- третьих, он легче воздуха, и в случае аварийного разлива быстро испаряется, в отличие от тяжелого пропана, накапливающегося в естественных и искусственных углублениях и создающего опасность взрыва. В-четвертых, дает возможность газификации объектов, удаленных от магистральных трубопроводов на значительные расстояния. СПГ сегодня дешевле, чем любое нефтяное топливо, в том числе и дизельное, но по калорийности их превосходит. Котлы, работающие на сжиженном природном газе, имеют больший КПД - до 94%, не требуют расхода топлива на предварительный его подогрев зимой (как мазутные и пропан-бутановые). Низкая температура кипения гарантирует полное испарение СПГ при самых низких температурах окружающего воздуха.

Транспортировка и хранение

Крупные танкеры-газовозы, вагоны-цистерны транспортируют большие партии СПГ на специальные терминалы, где газ подвергается регазификации. Исследования и имеющийся опыт показали, что перевозка СПГ в железнодорожных цистернах весьма выгодна. Вакуумная теплоизоляция цистерн удовлетворяет требованиям железных дорог, в том числе экологическим и техники безопасности, срок бездренажного хранения доведен до 40 сут.

Регазифицированный газ доставляется конечному потребителю по газопроводам. Для уменьшения потерь при газовой транспортировке применяются специальные стальные трубы, рассчитанные на эксплуатацию под высоким давлением, имеющие высокие параметры надежности. Когда сжиженный газ доставляется на терминал, его перекачивают для хранения из газовозов в резервуары. По мере надобности СПГ переводят в газообразный вид - процедура превращения проводится в испарительной системе. Сжиженный природный газ хранится в специальных криоцистернах - в резервуарах двух типов: криогенных и изотермических. Криогенный резервуар-хранилище для СПГ под давлением показан на рис. 1. В изотермических резервуарах хранение СПГ происходит при температуре, обеспечивающей избыточное давление насыщенных паров, близкое к атмосферному давлению (Р_изб=4,9-6,8 кПа). Принципиальная схема хранения СПГ с изотермическим резервуаром приведена на рис. 2.

Применение СПГ в котельной

На рис. 3 представлен общий вид производственно-отопительной котельной, работающей на СПГ.

Система приема, хранения и регазификации размещается на открытой площадке и функционирует следующим образом: сжиженный природный газ доставляется в криогенных цистернах железнодорожным транспортом и переливается в стационарный резервуар системы хранения по криогенному трубопроводу за счет перепада давления. Из резервуара СПГ подается в атмосферные испарители, где происходит газификация и подогрев природного газа. Температура газа после испарителей на 3-5 О С ниже температуры окружающей среды. В холодное время года природный газ дополнительно подогревается при помощи электроподогревателей. Температура газа на выходе из подогревателей автоматически поддерживается в диапазоне от -10 до 0 О С. Подогрев осуществляют как прямым, так и непрямым способом. В первом случае горячий теплоноситель отдает тепло газу, во втором - промежуточный теплоноситель (обогревается горячим источником) нагревает газ. Чаще всего, горячим теплоносителем выступает вода, а промежуточным - газ пропан. Далее газ поступает на газорегуляторный пункт, где в автоматическом режиме редуцируется до рабочего давления горелок. Подготовленный газ по внутренней трубопроводной сети подводится к газопотребляющему оборудованию.

Возможности системы хранения, приема и регазификации позволяют обеспечить длительное хранение и выдачу СПГ потребителю, при этом давление газа в системе хранения поддерживается автоматически. Вся система обеспечена приборами визуального и дистанционного контроля давления и уровня, а также предохранительными устройствами, обеспечивающими ее безопасную эксплуатацию.

Основные показатели котельных при применении различных видов топлива и сравнение эффективности использования СПГ, выполненное для условий Северо-Западного региона, представлены в таблице (цены 2010 г.).

СПГ обладает наивысшей теплотой сгорания, наивысшим значением КПД котельных установок, средней стоимостью и позволяет получать тепловую энергию дешевле, чем при использовании альтернативных энергоносителей, таких как мазут, уголь, дизельное топливо.

С 1996 г на территории ЛПДС «Красный бор» (Ленинградская область) действует первая в России котельная, переведенная на СПГ В состав системы газификации СПГ котельной входит следующее типовое оборудование: компактная система хранения и выдачи СПГ БСХП-25/0,6; атмосферные испарители ИА-65; газорегуляторный пункт ПШГР Мощность котельной - 4 Гкал. Вместимость резервуара СПГ - до 25 м 3 (15000 нм 3 ПГ). Давление в хранилище - до 0,6 МПа. Производительность по газу: номинальная - 100 нм 3 /ч, максимальная - 270 нм 3 /ч. Расход СПГ при номинальной производительности - 4 м 3 /сут.

Техника безопасности при использовании СПГ

Важной и особо значимой проблемой в технике безопасности является разлив СПГ, его распространение и испарение. На данный процесс влияет понижение давления и теплообмен. Еще одна проблема - это возгорание СПГ. В свободной атмосфере горение внутри смеси метана с воздухом распространяется теплопроводностью и диффузией свободных радикалов со скоростями в пределах 5-15 м/с в зависимости от состава смеси. Это явление медленной дефлаграции (горение без взрыва) не вызывает существенного повышения давления, другими словами, взрыва не происходит, что произошло бы в закрытом объеме. При возгорании СПГ выделяемая теплота рассеивается тепловым излучением и конвекцией; интенсивность теплового излучения пожара на данном расстоянии определяется этим рассеиванием и атмосферным поглощением.

В случае налива в резервуар СПГ с плотностью, отличающейся от плотности уже хранимого СПГ, может случиться, что обе жидкости не перемешаются, образуя два различных слоя (стратификация СПГ). Это расслоение стабильно, если более плотная жидкость находится на дне. В жидкости образуются две ячейки с независимой циркуляцией. Происходит конвективный обмен, теплота и массы обмениваются на границе двух слоев. Когда плотности жидкости в двух ячейках почти сравниваются, граница раздела исчезает, и жидкости в слоях перемешиваются. Это перемешивание, обычно очень быстрое, сопровождается часто внезапным обильным испарением хранимого СПГ. Чтобы не допустить стратификацию используются устройства перемешивания или выбираются соответствующие способы заполнения резервуара.

Выводы

1. Применение сжиженного природного газа в котельных показало, что СПГ обладает наивысшей теплотой сгорания, наивысшим значением КПД котельных установок, средней стоимостью и позволяет получать тепловую энергию дешевле, чем при использовании альтернативных энергоносителей, таких как мазут.

2. Пути транспортировки газа легко привязываются к котельным, т.к. СПГ можно доставлять (поставлять к котельным) железнодорожным транспортом.

3. СПГ сжигается легче и эффективнее, чем уголь или мазут. Утилизация сбросной теплоты от отходящих газов осуществляется также проще, т.к. топочный газ не загрязнен твердыми частицами или агрессивными соединениями серы. Применение СПГ как топлива сократит вредные выбросы в атмосферу. При проливе топлива он испаряется, а не впитывается в землю.

Литература

1. Киселев И.Г. Теплотехника на подвижном составе железных дорог: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. 278 с.

2. Бармин И.В., Кунис И.Д. Сжиженный природный газ вчера, сегодня, завтра/под ред. А.М. Архарова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 256 с.

3. Тимофеев В.А. Энциклопедия газовой промышленности (4-ое издание 1990), ред. пер. К.С. Басниев. М.: Акционерное общество ТВАНТ, 1994. 884 с.

4. Бучнев О.А., Саркисян В.А. Перспективы сжиженного природного газа на энергетических рынках // Газовая промышленность. 2005. № 2.

5. Вешицкий В.А. Изотермическое хранение сжиженных газов. Л.: Недра, 1970. 190 с.

6. Ильинский А.А. Транспорт и хранение промышленных сжиженных газов. М.: Химия, 1976.

Котельная на газе: её преимущества и недостатки

Именно котельные на газе сегодня являются самыми распространёнными отопительными установками на территории России. Причина такой востребованности проста: газ — достаточно дешёвое и экологически чистое топливо, которое, при правильной его эксплуатации, совершенно безопасно в использовании.

Газовая котельная может быть подключена напрямую к потребителям, к паропроводам или теплотрассам. Однако чем длиннее тепломагистраль, тем больше в итоге будут тепловые потери, обусловленные «путешествием» теплоносителя по трубам, поэтому большинство пользователей останавливаются на автономных моделях, устанавливать которые можно в непосредственной близости от отапливаемого объекта.

Классификация котельных на газе

Классифицируются в первую очередь по месту расположения. Они могут быть:

, то есть собранными на заводе и доставленными к месту установки в готовом виде; , то есть установленными на крыше отапливаемого объекта;
• стационарными, то есть капитальной застройки;
• передвижными, или аварийными.

Они могут работать на природном газе, сжиженном, попутном нефтяном, при этом последний вариант особенно удачен и эффективен на нефтяных разработках. Кроме того, они могут быть комбинированными, когда газ выступает основным источником питания, а дизельное, твёрдое или мазутное топливо — резервным, «подключащемся» в случае перебоев на газовой магистрали.

Преимущества котельных на газе

Сегодня котельные на газе применяются для обеспечения теплом и горячим водоснабжением жилых зданий, административных, социальных, бытовых построек, производств и промышленных предприятий. Они активно эксплуатируются там, где отопление требуется временно: то есть, на строительных площадках, концертах или открытых ярмарках, в микрорайонах, куда пока не проведено централизованное отопление.

Основными преимуществами — причиной такой популярности газовых котельных — являются их экономичность и удобство. Газофицированы практически все районы и области России, что позволяет без особого труда получить разрешения и подключить свою автономную котельную к централизованным системам. Именно газовые варианты, к слову, имеют один из высочайших КПД по сравнению с аналогами.

Ключевым моментом является и экологичность: природный газ из всех «традиционных» видов топлива считается наиболее экологически чистым. Во все газовые котельные устанавливается сложная система фильтрации, которая практически сводит на нет все вредные выбросы.

И наконец, безопасность. Газ достаточно опасен сам по себе, но благодаря современным системам автоматизации и контроля грамотно спроектированная и установленная газовая котельная абсолютно безопасна в эксплуатации.

Компания «Альянстепло» приглашает Вас заполнить опросный лист и рассчитать стоимость желаемой газовой котельной под ключ. Мы располагаем всеми необходимыми сертификатами и разрешениями, поэтому надёжность, легальность и качество наших услуг можем гарантировать.

Котельная на газе: её преимущества и недостатки

Именно котельные на газе сегодня являются самыми распространёнными отопительными установками на территории России. Причина такой востребованности проста: газ — достаточно дешёвое и экологически чистое топливо, которое, при правильной его эксплуатации, совершенно безопасно в использовании.

Газовая котельная может быть подключена напрямую к потребителям, к паропроводам или теплотрассам. Однако чем длиннее тепломагистраль, тем больше в итоге будут тепловые потери, обусловленные «путешествием» теплоносителя по трубам, поэтому большинство пользователей останавливаются на автономных моделях, устанавливать которые можно в непосредственной близости от отапливаемого объекта.

Классификация котельных на газе

Классифицируются в первую очередь по месту расположения. Они могут быть:

, то есть собранными на заводе и доставленными к месту установки в готовом виде; , то есть установленными на крыше отапливаемого объекта;
• стационарными, то есть капитальной застройки;
• передвижными, или аварийными.

Они могут работать на природном газе, сжиженном, попутном нефтяном, при этом последний вариант особенно удачен и эффективен на нефтяных разработках. Кроме того, они могут быть комбинированными, когда газ выступает основным источником питания, а дизельное, твёрдое или мазутное топливо — резервным, «подключащемся» в случае перебоев на газовой магистрали.

Преимущества котельных на газе

Сегодня котельные на газе применяются для обеспечения теплом и горячим водоснабжением жилых зданий, административных, социальных, бытовых построек, производств и промышленных предприятий. Они активно эксплуатируются там, где отопление требуется временно: то есть, на строительных площадках, концертах или открытых ярмарках, в микрорайонах, куда пока не проведено централизованное отопление.

Основными преимуществами — причиной такой популярности газовых котельных — являются их экономичность и удобство. Газофицированы практически все районы и области России, что позволяет без особого труда получить разрешения и подключить свою автономную котельную к централизованным системам. Именно газовые варианты, к слову, имеют один из высочайших КПД по сравнению с аналогами.

Ключевым моментом является и экологичность: природный газ из всех «традиционных» видов топлива считается наиболее экологически чистым. Во все газовые котельные устанавливается сложная система фильтрации, которая практически сводит на нет все вредные выбросы.

И наконец, безопасность. Газ достаточно опасен сам по себе, но благодаря современным системам автоматизации и контроля грамотно спроектированная и установленная газовая котельная абсолютно безопасна в эксплуатации.

Компания «Альянстепло» приглашает Вас заполнить опросный лист и рассчитать стоимость желаемой газовой котельной под ключ. Мы располагаем всеми необходимыми сертификатами и разрешениями, поэтому надёжность, легальность и качество наших услуг можем гарантировать.

Газовое отопление: почему, зачем и что

Природный газ — один из наиболее популярных энергоносителей. Он используется в химической промышленности, в качестве топлива для транспорта, для нагрева воды, приготовления пищи и, конечно, отопления различных помещений. В данной статье рассмотрим особенности и нюансы газового топлива для отопления жилых домов.

О газовом топливе

Природный газ — вещество без цвета и запаха, состоящее из метана (70-98%) и других углеводородов. Он почти в 2 раза легче воздуха, горюч, температура самовоспламенения — 650 °C. Газ добывают с помощью скважин, затем обрабатывают и транспортируют по трубопроводу к конечному потребителю.

Общемировая тенденция последних лет — постепенный переход к сжиженному газу, который более удобен при транспортировке на большие расстояния.

Газ является наиболее дешевым видом энергии в России, а также самым экологичным органическим топливом благодаря малому количеству вредных продуктов горения.

В быту газ необходим для работы газовых плит, водонагревателей и отопительных приборов.

Несмотря на периодическое повышение тарифов, стоимость горючего для бытового потребителя в 2-4 раза ниже по сравнению с другими видами топлива. Доступность энергоносителя, а также преимущества газового оборудования — основные причины популярности газа.

Варианты газового отопления

Рынок газового отопительного оборудования представлен различными по конструкции, принципу работы и характеристикам приборами, что предоставляет широкие возможности по выбору. Рассмотрим рабочие варианты отопления частного дома (дачи, коттеджа) газовым топливом.

Радиаторное отопление

Это традиционный способ создания благоприятной температуры в помещении. В систему радиаторного газового отопления входят следующие компоненты:

● Котел выполняет функцию генератора тепла и нагревает жидкость в системе (теплоноситель);

● Трубопровод необходим для транспортировки теплоносителя в различные части помещения;

● Радиаторы — устройства, выполняющие функцию обмена: они передают тепловую энергию теплоносителя среде помещения;

● Расширительный бак требуется для компенсации температурного расширения жидкости в системе;

● Циркуляционный насос обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя.

Сам отопитель представлен корпусом , рабочей камерой , в которой происходит процесс горения газа и выделения тепловой энергии, теплообменником , стенки которого сообщают энергию теплоносителю, системой розжига , автоматикой , блоком управления и т.д.

Радиаторные системы ценятся за надежность, эффективность и ремонтопригодность. Надежность обеспечивается автоматикой , которая при аварийной ситуации отключает прибор, эффективность обусловлена высоким КПД , у конденсационных моделей достигающим 109%. А ремонт или замену комплектующих, например, радиаторов легко произвести благодаря тому, что все элементы размещены открытым способом, и к ним всегда есть доступ .

Недостатки радиаторных систем заключаются в необходимости их постоянной эксплуатации при минусовой температуре, достаточно трудоемком процессе подключения и монтажа.

Интересно! Почему нельзя отключать отопление в холодный период? Дело в том, что в роли теплоносителя обычно выступает вода, которая при замерзании может повредить целостность элементов системы и привести к аварии. Другие жидкости имеют свои нюансы эксплуатации, поэтому на случай временного использования радиаторная система — не лучший вариант. О том, как выбрать подходящий теплоноситель, читайте в нашей статье .

Теплые полы

Другая разновидность водяных отопительных систем — теплые полы . Такое исполнение водяного отопления наиболее комфортно для человека: нижняя часть помещения равномерно прогрета, в то время как воздух в верхней прохладнее на несколько градусов. В целом этот вариант похож на радиаторное отопление, однако имеет несколько отличительных черт:

• Во-первых, теплые полы монтируются скрытым способом — на черновом покрытии устанавливаются металлические или полимерные трубы, затем заливаются стяжкой. Эта особенность создает серьезные проблемы при ремонте трубопровода, а также заметно усложняет сам процесс монтажа.
• Во-вторых, для полноценного функционирования системы необходима установка циркуляционного насоса и коллектора , которые для радиаторного отопления хотя и рекомендованы, но не обязательны (об отопительных коллекторах читайте больше здесь ).
• В-третьих, если радиаторы можно использовать в качестве основного источника тепла, то теплые полы, как правило, дополнительная мера. В то же время теплые полы хорошо сочетаются с другими видами отопления, например, конвекторами.

Газовые конвекторы

Обычно под конвекторами подразумевают электрические приборы, и действительно, этот вид гораздо более распространен. Тем не менее, есть модели, работающие на сжиженном газе, которые ничуть не уступают электрическим приборам в функциональности.

Конвектор обеспечивает нагрев воздуха за счет конвекции (циркуляции воздушных масс). Устройство устанавливается на полу, попадающий внутрь холодный воздух нагревается и поднимается к потолку. Затем остывает, опускается и цикл повторяется снова.

Газовые конвекторы состоят из горелки, теплообменника, подключения к источнику энергии, системы розжига, автоматики, которые помещены в компактный корпус. В корпусе предусмотрены отверстия для забора и вывода воздуха, а также отвод продуктов сгорания через коаксиальный дымоход.

Конвекторы обладают сразу несколькими достоинствами:

● Автономность при отключении электричества;

● Возможность эксплуатации на сжиженном газе;

● Закрытая камера сгорания;

● Возможность отдельной настройки температуры для каждой комнаты.

Основной недостаток конвекторов — неравномерность прогрева (прохладно в ногах, тепло у головы).

Инфракрасные отопители

Принципиально по-другому работает инфракрасное газовое отопление. ИК-излучение передает тепло в виде тепловых волн , нагревающих не воздух, а полы, стены и предметы в помещении, которые в свою очередь отдают тепло воздуху. Этот принцип схож с солнечным нагревом: сначала прогревается земля, затем воздушные массы.

Отопители выполнены в корпусе со встроенной смесительной камерой и керамической пластиной. При сгорании смеси газа и воздуха (которые смешиваются в камере), пластина нагревается до высокой температуры и излучает полученное тепло в воздушную среду.

Преимущества инфракрасного отопления:

• Теплые полы и стены;
• Свежий не пересушенный воздух;
• Возможность зонирования помещения благодаря направленному нагреву.;
• Отопители крепятся под потолком, что экономит место.

Недостатки инфракрасных отопителей:

• Предназначены для помещений с высокими потолками;
• Повышенный уровень шума;
• Повышенные требования к безопасности.

Преимущества и недостатки газового оборудования

Как и любая техника, газовые отопительные приборы имеют сильные и слабые стороны. Начнем с достоинств:

● Стоимость эксплуатации — низкие тарифы на газ;

● Высокая эффективность — КПД 89-109%;

● Надежность и долговечность — срок эксплуатации

● Автономность — не зависят от электроснабжения;

● Минимальное участие пользователя — подача топлива происходит автоматически;

● Экологичность — малое количество вредных выбросов относительно дизельных отопителей.

Необходимо учитывать и недостатки газового отопления:

● Стоимость оборудования — по сравнению с электрическим отоплением, начальные затраты на газовое значительно больше;

● Необходимость подключения к газовой магистрали — при отсутствии газа в доме подключение может обойтись в десятки и даже сотни тысяч рублей;

● Повышенные требования к безопасности — газ взрывоопасен, поэтому установка отопительных приборов выполняется работниками местной газовой службы;

● Современные котлы с электронным блоком управления и другими функциями требуют постоянного подключения к электричеству, следовательно, не автономны.

Что учесть при выборе

• Первое, о чем нужно подумать при подборе отопления, — наличие магистрального газа . При отсутствии подключения к газовой сети следует рассмотреть вариант с использованием сжиженного топлива.
• Тип отопителя . Вы можете выбирать между котлом для радиаторного отопления или теплых полов, конвекторами и инфракрасными обогревателями, а также комбинировать их.
• Тепловая мощность . Вычислить количество киловатт можно с помощью нашего пошагового руководства . Это важно для того, чтобы возможности оборудования соответствовали вашим потребностям.
• Расход топлива . Необходимо выполнить предварительные подсчеты для определения экономической целесообразности выбранного способа отопления и для планирования бюджета.
• Способ размещения . Как правило, настенные и потолочные приборы отличаются легкостью и компактностью, тогда как напольные могут быть в разы мощнее, хотя и требуют больше места.
• Функционал . Определите необходимый набор дополнительных функций в приборах. Это может быть электронный розжиг, дисплей с отображением температуры и других параметров, система погодозависимого управления и другие опции.

Используйте полученные знания для того, чтобы понять, подходит ли газовое отопление в вашем случае, или стоит присмотреться к другим энергоносителям. Также можно ознакомиться со статьями об отоплении на электричестве и дизеле .

Если вы только планируете создание отопительной системы, посетите наш интернет-магазин климатической техники Tavago .

Котельные на газу

Газовые котельные пользуются большим спросом, потому что газ в нашей стране — самое дешёвое и распространённое топливо. Практически все области газифицированы, и не нужно думать о том, как доставлять топливо и в чём его хранить. А ещё такие котельные относительно безопасны: они автоматизированы, строятся с учётом огромного количества правил и регулировок, лицензируются и почти не требуют сложного обслуживания.

Внешние поверхности покрываются антикоррозионными материалами.
Тепловая изоляция в зависимости от региона от 50 до 150 мм.

В 99% случаев купить газовую котельную — правильное решение.

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ КОТЕЛЬНЫХ НА МАЗУТНОМ И ГАЗОВОМ ТОПЛИВЕ

Суконкина Ю.Ю. 1 , Куликова С.Е. 1 , Готулева Ю.В. 1 1 Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет Нижний Новгород, Россия Работа в формате PDF Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF Мазутные котельные установки зачастую являются технически оптимальным вариантом при решении проблемы отопления и горячего водоснабжения различных объектов (жилых, административных, производственных), которые не подключены к центральному газоснабжению. Мазутные котельные относятся к жидкотопливным котельным. Состав оборудования таких котельных определяется требованиями к мощности котельной, необходимому объему запаса мазута, способом доставки топлива и способом размещения мазутохранилищ.

Для того чтобы мазутная котельная работала правильно и эффективно, необходимо качественно подготовить топливо перед тем, как подать его на горелку. Необходимо перед сжиганием разогреть мазут так, чтобы он достиг нужной консистенции и очистился от примесей. Для этого в котельной есть блок мазутоподготовки. В этом блоке мазут проходит фильтрацию и разогревается до 100 – 110 ºС.

Мазут обладает рядом несомненных качеств как топливо:

1. Высокая теплотворность – 9500 ккал/кг.

2. Малое содержание золы – 0,3-0,5%.

3. Возможность получения светящегося пламени, обеспечивающего высокий радиационный теплообмен в топочном пространстве.

4. Возможность организации при определенных условиях, его сжигание в малых по габаритам топках.

5. Более низкая стоимость по сравнению с природным газом.

6. Мазут отличается более высокой пожарной безопасностью. Он не требует присущих газу многочисленных разрешений и сертификатов, соблюдения регулировок и ограничений.

7. Достаточно высокий КПД, равный 89 – 90%.

Мазутная котельная может работать совершенно автономно, что актуально для отрезанных от газовых магистралей населённых пунктов или производственных зон.

Котельные на мазуте также могут использоваться в рамках комбинированных установок с резервными источниками питания. В таких конструкциях основное питание поступает от газа, а мазутный котел включается в случае, если подача газа даёт сбой, позволяя таким образом получать бесперебойное тепло или водоснабжение. Такие котельные называются газомазутными.

Недостатками котельных на мазуте можно считать потребность в оборудовании мазутохранилища с запасом топлива, периодическую чистку всех систем, а также недостаточную экологическую чистоту по сравнению с тем же газом.

Мазут, как топливо, также имеет ряд серьезных недостатков:

1. Нестабильный состав каждой партии мазута - от близкого к нефти до преимущественно в виде высоковязких крекинг-остатков. В последнем случае быстро закоксовываются форсунки, затягивается процесс горения.

2. Повышенные требования к технике безопасности. Например, температура вспышки не выше 100 – 120 °С.

3. Высокое содержание серы, около 3,5%>

4. Высокая температура застывания +(25-30 °С).

Наиболее существенные недостатки мазута следующие: неудобство в эксплуатации, вызванное многоступенчатостью в подготовке мазута к использованию: разогрев, слив, организация хранения без расслоения на мазут и воду, разогрев и перемешивание в баках, транспортировка по трубопроводам, дополнительный подогрев перед форсунками, распыл, сжигание, предотвращение коррозионных процессов в котлах и экологических последствий по составу выбросов в атмосферу и по сливу замазученных вод, обеспечение требований техники безопасности. И по каждому этапу подготовки и использования должно быть обеспечено высокое качество исполнения.

Высокозатратный механизм использования мазута:

- только норматив тепловых потерь на собственные нужды более 10% (у природного газа – 3%);

- затраты электроэнергии на перекачку;

- дополнительный персонал на слив мазута, организацию его хранения;

- повышенные температуры для дымовых газов за котлом, для снижения их коррозионной активности и др.

Котельные на газе сегодня являются самыми распространёнными отопительными установками на территории России. Причина такой востребованности заключается в том, что газ – достаточно дешевое и экологически чистое топливо, которое при правильной его эксплуатации совершенно безопасно в использовании.

Газовая котельная может быть подключена напрямую к потребителям, к паропроводам или теплотрассам. Однако чем длиннее тепломагистраль, тем больше в итоге будут тепловые потери, поэтому большинство пользователей останавливаются на автономных моделях, устанавливать которые можно в непосредственной близости от отапливаемого объекта.

Сегодня котельные на газе применяются для обеспечения теплом и горячим водоснабжением жилых зданий, административных, социальных, бытовых построек, производств и промышленных предприятий. Они активно эксплуатируются там, где отопление требуется временно: то есть, на строительных площадках, концертах или открытых ярмарках, в микрорайонах, куда пока не проведено централизованное отопление.

Преимущества котельных на газовом топливе:

1. Благодаря современным системам автоматизации и контроля грамотно спроектированная и установленная газовая котельная абсолютно безопасна в эксплуатации.

2. Простота в эксплуатации, газовый котел полностью автоматизирован, ему не требуется особый присмотр, кроме необходимого технического обслуживания в предусмотренные документацией периоды или в экстренных случаях.

3. Коэффициент полезного действия газового котла очень высок, а стоимость топлива при этом низкая, котел отдает энергии больше, чем потребляет сам.

4. Экологичность: природный газ из всех традиционных видов топлива считается наиболее экологически чистым.

К недостаткам котельных, работающих на природном газе, можно отнести необходимость подключения к магистральному газопроводу, а кроме того наличие в ближайшей магистрали необходимого давления газа.

Для установки котельного оборудования, работающего на природном газе необходимо согласование этой установки со службой Ростехнадзора. Для согласования необходимо предоставить проект котельной, договор с обслуживающей и монтажной организацией, копию лицензии на осуществление проектных и монтажных работ этой организацией, а так же заключить трехсторонний договор о разграничении полномочий и ответственности по оборудованию.

1. Б.А. Соколов. Котельные установки и их эксплуатация. – 2-е изд., испр. -М. : Академия, 2007.

2. Р.Б. Ахмедов, О.Н. Брюханов, А.С. Иссерлин и др. Рациональное использование газа в энергетических установках: Справочное руководство – Л.: Недра, 1990.

3. СП 89.13330.2016 Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76

В чем преимущества использования газоугольных котлов для отопления частного дома

Газоугольный котел может работать на нескольких видах топлива.

Особенности газоугольного отопительного котла

Комбинированные системы для обогрева жилища приобретают большую популярность. Поскольку на отечественном пространстве газовые и твердотопливные котлы считаются основными источниками тепловой энергии, тенденция их совмещения привлекает многих владельцев частных домов и дач.

Главные преимущества

Популярность комбинированных аппаратов обусловлена их автономностью, высоким КПД и многообразием вариантов в продаже. В условиях загородных объектов, где нет возможности подключиться к магистралям, газоугольные системы являются незаменимыми. Закупка и транспортировка твердого и жидкого топлива не доставляют хозяину жилища дополнительных сложностей.

Коэффициент полезного действия оборудования достигает 85-90%. Подобная эффективность обусловлена технологией сгорания, особым строением змеевика и возможностью ручного выбора удобного типа топлива.

Технические характеристики

Универсальные котлы, работающие на угле и газу, отличаются простотой обслуживания и экологической безопасностью. Их стоимость определяется техническими параметрами и брендом.

Принцип работы

Ключевым видом топлива в таких системах является уголь или дрова. После расходования всего запаса древесины автоматически запускается газовая горелка. Рабочий цикл при этом не останавливается.

Принцип работы котла.

С помощью ТЭН обеспечивается поддержание минимальной температуры теплоносителя после выгорания дров. Разрешается задействовать оборудование с активированной системой антизамерзания.

Электрический ТЭН будет работать на минимальном режиме, предотвращая размораживание водяного контура.

Устройство

Внутреннее исполнение климатической техники с 2 типами источников энергии практически не отличается от конструкции традиционных котлов. Однако существуют некоторые особенности, связанные с принципом их работы. Котел подсоединяется к системе водяного отопления, а в процессе сгорания сырья происходит нагрев жидкости в обменнике. Затем она циркулирует по трубам к радиаторам, где отдает тепловую энергию, остывает и возвращается обратно.

Функции

С помощью газоугольного котла можно отапливать частный дом.

Комбинированные системы не требуют получения разрешений на установку, что важно для большинства регионов. Кроме того, владелец жилья не зависит от одного вида топлива, т.к. есть альтернативное сырье.

Основные виды

Комбинированные котельные станции разделены на 2 группы в зависимости от количества контуров: с одним или двумя.

Если первые лишь отапливают помещение, другие еще и решают проблему с горячим водоснабжением. При наличии только 1 элемента приоритет отдается нагреву холодной жидкости, поэтому температура теплоносителя в системе снижается. Если в установке есть 2 контура, подобная проблема исключается.

На что обратить внимание при выборе комбинированного котла

При поиске теплогенератора среди сотен доступных моделей необходимо учитывать несколько общих рекомендаций и правил. Так, корректная работа агрегатов на дровах и газу зависит от давления в магистрали, поэтому в случае его понижения эффективность системы может снизиться.

При поиске комбинированного котла необходимо учитывать рекомендации.

В описании оборудования, помимо мощности, указывается обогреваемая площадь, которая была рассчитана опытным путем и является точной.

При выборе системы отопления нужно учитывать назначение котла. Он может использоваться в качестве основного источника тепла или дополнительного средства для нагрева проточной воды.

Популярные производители

Котельные станции, работающие на 2 типах топлива, выпускаются как российскими, так и зарубежными компаниями. Продукция отдельных брендов получила положительные отзывы и хорошую репутацию.

Зарубежные

При обзоре импортных производителей котлов можно выделить:

1. Buderus. Немецкая фирма работает с 1731 г., что является подтверждением высокого качества ее продукции.
2. Kentatsu. Японский бренд с историей в 150 лет, который поставляет на рынок сотни моделей климатического оборудования. Котлы фирмы Kentatsu получили доверие покупателей из-за надежности, высокого КПД и долговечности.
3. Roda. Немецкий производитель отопительной техники выпускает агрегаты с повышенной мощностью, установленными манометром и термометром, а также качественной теплоизоляцией внутреннего пространства.

Котел Buderus имеет высокое качество.

Российские

На рынке РФ распространены котлы следующих брендов:

Приблизительная стоимость: факторы, влияющие на цену

Кроме того, стоимость котла определяют его мощность, набор функций и наличие автоматики.

Средняя цена комбинированной установки составляет 40-70 тыс. руб. Более продвинутые агрегаты с современной электроникой и мощностью свыше 30 кВт обойдутся в 100-160 тыс. руб.

Способы установки и подключения к отопительной системе

Особенности монтажа котла зависят от его строения. Под тяжелую технику требуется выделять отдельное помещение и обустраивать прочный фундамент.

С кранами на подаче и обратке

Основная опасность заключается в монтаже на участке отсекающего вентиля. Если после использования газового котла запустить твердотопливный, но забыть открыть клапан, это приведет к аварийной ситуации. При нагреве вода начнет увеличиваться в объемах, а закрытые краны не смогут пропустить ее, поэтому расширительный бак будет поврежден. В продвинутых моделях проблема исключается электроникой.

Схема подключения котла с кранами.

С краном только на обратной трубе

Чтобы избежать любых угроз, связанных с закрытым клапаном, можно отказаться от его использования. В таком случае запертый кран будет останавливать циркуляцию воды в неиспользуемой котельной установке. В свою очередь, отсутствие клапана на подающей трубе позволит избыточной жидкости вытекать из котла. Однако при таком монтаже отсутствует возможность разборки агрегата для обслуживания или ремонта.

С промежуточным теплообменником

Государственные органы не запрещают устанавливать такой элемент для объединения котлов в один комплекс. В этом случае вода, которая размещается в контуре обогрева, отделяется от теплоносителя в открытой части агрегата с расширительным резервуаром.

При прохождении через пластинчатый элемент жидкость отдает тепло смеси в закрытой отопительной камере и возвращается обратно.

С дополнительным расширительным баком

Дополнительный расширительный бак можно купить отдельно.

Правила безопасной эксплуатации

Для защиты помещения от аварийных происшествий, связанных с некорректной работой котла, нужно соблюсти такие требования:

1. Правильно установить и настроить оборудование.
2. Организовать качественную вентиляцию котельной с отопительной техникой.
3. Проложить кабель для защиты от замыканий и протечек.
4. Сформировать дымоход.
5. Не размещать возле котла материалы, которые легко воспламеняются и могут вызвать пожар.
6. Использовать технику от популярных компаний.

Отрицательные стороны газоугольных котлов

Кроме преимуществ, у комбинированной техники для обогрева жилых помещений есть несколько отрицательных качеств:

1. Вес и габариты. Подобное оборудование занимает много места. Если оно состоит из 2 топок, приходится обустраивать отдельную комнату с достаточной площадью.
2. Сложности монтажа. Даже при установке классических моделей котлов возникают трудности, поэтому владельцы вынуждены привлекать мастеров. При использовании в качестве твердого топлива угля, пеллет или дров потребуется разместить дымоходную трубу, что сопровождается дополнительными расходами. Газовые установки нуждаются в бесперебойном подключении к магистрали.

Поскольку комбинированные котлы имеют сложное внутреннее строение, они дороже классических моделей. Однако этот недостаток перекрывается снижением расходов на отопление и прочими преимуществами техники.

Читайте также:

  
• Диаметр стояка отопления в 9 этажном доме
  
• Как устанавливается дымоход на котел парапетный атон
  
• Бирюков котельные установки и парогенераторы
  
• Калуга дома с индивидуальным отоплением
  
• Чем отличается аогв от газового котла