Особенности каскадного подключения газовых котлов
В промышленных сетевых котельных и автономных теплогенерирующих объектах часто включают несколько котлов в общую систему. Такая схема называется каскадной.
СП 89.13330.2016 прямо указывает на необходимость наличия не менее двух агрегатов в котельных мощностью от 360 кВт первой категории надежности отпуска тепловой энергии. Для теплогенерирующих объектов менее 360 кВт Свод Правил рекомендует установку нескольких котлов, работающих на общую систему.
Рассмотрим типы каскадных схем, преимущества и ограничения таких подключений подробнее.
Содержание:
- Принцип работы и конструктивные особенности каскадного подключения
- Виды каскадов
- Преимущества каскадного подключения газовых котлов
- Недостатки каскадных котельных
- Проектирование АСУТП, монтаж, пуско-наладка каскадных газовых котельных в компании «Невал»
Принцип работы и конструктивные особенности каскадного подключения
Котлы подключают параллельно к общему коллектору, через гидравлический разделитель или по схеме с первичным и вторичным контуром. Способ зависит от типа котлов, используемых в котельной, и задач каскадирования.
Система управления каскадом котлов также общая, котроллеры агрегатов подключены к общему программируемому процессорному устройству. В ряде случаев ведущий контроллер (мастер) установлен на одном из агрегатов.
Газовые котлы могут работать попеременно, распределять нагрузку поровну, включаться в пиковые периоды потребления тепла, находится в резерве.
Виды каскадов
Различают следующие виды каскадных систем газовых котлов: резервирование, распределения нагрузки, смешанные схемы, последовательное подключение, комбинированные каскады. Рассмотрим каждый тип подробнее.
Резервирование
При каскадном подключении система содержит основной котел и один или несколько резервных агрегатов такой же мощности. Резерв вводится в работу только при отказе, поломке или отключении основного котла. В таких случаях мощность и КПД отопления, ГВС или технологической теплоподачи не уменьшается.
Системы с резервированием используются в случаях, когда в приоритете бесперебойное снабжение тепловой энергией. Дополнительные котлы обеспечивают максимальную надежность.
Распределение нагрузки
Система содержит два или более котлов, работающих одновременно. Нагрузка при этом распределяется между агрегатами. Котлы также могут работать попеременно, для обеспечения равномерного износа. Системы с распределением нагрузки обеспечивают экономию рабочего ресурса оборудования.
Смешанная схема
В каскадах такого типа некоторые котлы работают с распределением нагрузки, некоторые находятся в резерве. Благодаря возможности ступенчатой регулировки мощности такие системы обеспечивают экономию ресурсов при переменной нагрузке. Благодаря попеременной работе износ газовых котлов в смешанных схемах равномерный. Системы такого типа используются в крупных промышленных котельных.
Ступенчатое подключение
В ступенчато-регулируемых каскадах агрегаты включаются по мере роста нагрузки. Последовательный вывод котлов из работы осуществляется по мере уменьшения потребления. Включение-отключение осуществляется автоматикой. Такие схемы позволяют регулировать тепловую мощность, экономить топливо при частичной загрузке, подключать котлы разной мощности в общую сеть.
Комбинированные каскады
Такие системы объединяют котлы разных типов, на разных видах топлива. Управляющий контроллер включает агрегаты соответственно экономической целесообразности и текущей потребности в тепловой энергии. Комбинированные каскады могут использовать разные виды топлива, отлично адаптированы под различные режимы теплоподачи. Котельные, построенные по такой схеме, устанавливают в крупных системах теплоснабжения.
Преимущества каскадного подключения газовых котлов
Каскадные системы выработки тепловой энергии обладают рядом существенных преимуществ. Прежде всего, это высокая надежность. Отказ или выход из строя одного или нескольких агрегатов не приводит к критичному уменьшению тепловой мощности. Оставшиеся в работе котлы в состоянии полностью или частично компенсировать выработку тепла.
Еще одно преимущество каскадных схем: снижение затрат на производство тепловой энергии. Экономия достигается поддержанием оптимального режима работы каждого котла. Это уменьшает расходы топлива и позволяет удлинить промежутки между техническими обслуживаниями и ремонтами котлов. Котельные, построенные по каскадной схеме, гораздо лучше адаптированы для переменной тепловой нагрузки. Мощность регулируется последовательным включением и отключением агрегатов. Особенно эффективны каскадные системы на базе газовых котлов с модулируемыми горелками. Такие котельные могут плавно регулировать тепловую мощность в зависимости от текущего потребления, от минимального значения одного агрегата до суммарной максимальной величины всех агрегатов.
Ремонт и замена оборудования каскадных систем проще благодаря меньшим габаритам теплогенерирующих агрегатов.
Недостатки каскадных котельных
Теплоэнергетические объекты, построенные по каскадной схеме, обладают рядом недостатков, которые ограничивают их применение. Это необходимо учитывать при проектировании газовых котельных. К ним относят:
- Дорогостоящую автоматику управления и сложную гидравлическую схему.
- Относительно сложный монтаж, пуско-наладка, обслуживание котельной.
- Необходимость выделения помещений большой площади под несколько котлов.
Первоначальные затраты на организацию каскадной котельной выше за счет более сложной автоматики, большего количества теплогенерирующих агрегатов и гидравлических элементов. Такие объекты эффективны при переменной тепловой нагрузке, в этом случае относительно высокие расходы компенсируются экономией топлива и рабочего ресурса оборудования.
Проектирование АСУТП, монтаж, пуско-наладка каскадных газовых котельных в компании «Невал»
При проектировании систем управления, монтаже и пуско-наладке важно учитывать специфику таких объектов. Ошибки приводят к проблемам с гидравликой, некорректной работе каскада, неэффективности при небольшой нагрузке.
Компания «Невал» оказывает услуги проектирования автоматики, монтажа, пуско-наладки газовых каскадных котельных в Москве и Московской области. Мы применяем передовые технические решения, современные методы выполнения работ, учитываем все особенности климата и потребителей, тщательно контролируем качество монтажных работ, соответствие требуемым параметрам во всех режимах, даем длительные гарантии. Звоните, наш телефон в Москве и Московской области +7 (495) 133-65-32.
