Снижение выбросов от угольных котельных за счёт применения автоматического оборудования терморобот

Reduction of emissions from coal-fired boilers through the use of automatic equipment thermorobot

Автор: Дзеленко Илья Викторович

ФГБОУ ВО «ИРНИТУ», г. Иркутск, Россия

e-mail: ilya.3889@yandex.ru

Dzelenko Ilya Viktorovich

IRNITU, Irkutsk, Russia

e-mail: ilya.3889@yandex.ru

Аннотация: Проблема теплоснабжения многих социальных и промышленных объектов заключается в их отдалённости от централизованных сетей. Автономная блочно-модульная котельная это устройство для снабжения теплом и горячей водой потребителя, не имеющего возможности подключения к центральным сетям. Процесс работы котельной полностью автоматизирован, и не требует постоянного присутствия людей, за исключением загрузки бункера. За счёт полного догорания газов снижаются выбросы в атмосферу. Заводское исполнение максимальной готовности и унификации элементов котельной позволяет в кратчайшие сроки производить монтаж, а в случае необходимости перебазировку котельной на другой объект. Данные котельные установки представляют собой модульный «конструктор», из которого можно собрать целую ТЭЦ. Но, главной особенностью является их устройство, способствующее полному сгоранию газов, за счёт чего снижается загрязнение окружающей среды.

Annotation: The problem of heat supply for many social and industrial facilities lies in their remoteness from centralized networks. An autonomous block-modular boiler house is a device for supplying heat and hot water to consumers who do not have the ability to connect to central networks. The boiler room operation process is fully automated and does not require the constant presence of people, with the exception of loading the bunker. Due to the complete combustion of gases, emissions into the atmosphere are reduced. Factory execution of maximum readiness and unification of boiler room elements allows installation in the shortest possible time, and, if necessary, relocation of the boiler room to another facility. These boiler plants are a modular “constructor” from which an entire thermal power plant can be assembled. But, the main feature is their design, which promotes complete combustion of gases, thereby reducing environmental pollution.

Ключевые слова: автоматические угольные котельные, терморобот, модуль, шнек, ворошитель.

Key words: automatic corner boilers, thermorobot, module, auger, agitator.

Тематическая рубрика: Энергетика и ресурсосбережение.

В соответствии с законодательством РФ объекты различного назначения должны обеспечиваться теплом [1], [2]. Отдельно стоящая автоматическая угольная блочно-модульная котельная Терморобот (далее — БМК Терморобот) - это установка, предназначенная для выработки тепловой энергии, а также для автономного (децентрализованного) теплоснабжения зданий различного назначения.

БМК Терморобот представляет собой комплекс энергетического оборудования с угольными бункерами, размещенными внутри закрытого утепленного строительного модуля. Котельная пригодна для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом.

Основное назначение:

• многоквартирные жилые дома;
• коттеджные поселки;
• гаражные комплексы;
• базы отдыха;
• детские сады;
• промышленные предприятия и др.

БМК относится к строениям высокой заводской готовности — т.е. выпускаемые блоки можно легко транспортировать и возвести на заранее подготовленном фундаменте, а затем при необходимости разобрать и провести релокацию БМК.

К преимуществам можно отнести:

• КПД 86-88%, достигаемый за счет отсутствия механического и химического недожога, а также пятиходового теплообменника;
• Сниженный риск возникновения непредвиденных ситуаций. Шнековый механизм подачи угля исключает заклинивание;
• Автономная технология сжигания. Объемные зольники, бункеры для угля и система диспетчеризации позволяют автоматизировать работу котельной и сократить фонд оплаты труда;
• Высокая мобильность;
• Возможность применения не только угля, но и древесных пеллетов;
• Максимальное сгорание топлива (экономия на топливе до 15%);
• Низкая температура выходящих газов 120-140градусов (по сравнению с колосниковыми котлами около 200градусов);
• Минимум выбросов в окружающую среду;
• Безопасность.
  Все узлы котельных Терморобот сконструированы таким образом, что вероятность поломок и непредвиденных ситуаций практически исключена;
• Сервисное диспетчерское обслуживание.

БМК Терморобот работает в автоматическом режиме [3]. Высокая степень автоматизации обеспечивает безопасную эксплуатацию котельной без постоянного присутствия обслуживающего персонала. При необходимости может быть организован полный дистанционный контроль, управление и документирование работы БМК посредством удаленного доступа через интернет (система диспетчеризации Терморобот). Также БМК отличается различными видами применяемого топлива. Блочно-модульная котельная может работать на большинстве видов бурых и каменных углей или пеллетов, а также на угле с высоким содержанием пыли и влаги. Этот факт вместе с перечисленными выше преимуществами делает блочно-модульную котельную на базе котлов Терморобот наиболее выгодным и удобным решением для отопления и горячего водоснабжения больших площадей. А в период между отопительными сезонами можно использовать только один котел на уменьшенной мощности для экономии топлива. Одной загрузки бункера котла мощностью 400 кВт хватает порядка около 55 часов (или 2,3 суток) работы на полной мощности.

Принцип действия котельной достаточно прост. Топливо, в виде угля помещается в бункер, из бункера при помощи ворошителя уголь осыпается и поступает в топку линейной горелки, где происходит сжигание топлива, а шнековым питателем обеспечивается непрерывное и равномерное  продвижение топлива. Газы проходят через пятиходовый теплообменник, нагревая теплоноситель, а зола собирается в сменный зольник, который периодически подлежит замене.

Размещение здания и технологических объектов котельной определяется заданием на проектирование в соответствии с действующими нормативными документами в области строительства и промышленной безопасности, и с учетом транспортной логистики угля.

Противопожарные расстояния между зданиями котельной и зданиями производственного, складского и технического назначения в зависимости от степени огнестойкости и класса их конструктивной пожарной опасности следует принимать в соответствии с действующими нормативными документами в области пожарной опасности [5].

Территория котельной должна иметь ограждения за исключением случаев размещения ее на территории промышленного предприятия.

Таблица 1 – сравнение показателей затрат на отопление.

*- данная стоимость применительно к: Иркутская область, Зиминский р-н.

На основании вышеизложенной информации можно сделать вывод о том, что применение автоматических БМК способствует снижению вредных выбросов. А также позволяет обеспечивать теплом удалённых от централизованных сетей потребителей. В стоимостном отношении затраты на БМК эквивалентны затратам при подключении от центральных сетей.

Список литературы:

1. Федеральный закон РФ «О теплоснабжении» от 27.07.2010 № 190‑ФЗ (последняя редакция).
2. Постановление Правительства РФ от 6 мая 2011 г. № 354 «О предоставлении коммунальных услуг собствен­никам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов».
3. Якушина И.О., Мизунова М.О. Оптимизация систем теплоснабжения как способ повышения эффективности использования ТЭР / И.О. Якушина, М.О. Мизунова // Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления: материалы IX Междунар. межвуз. науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов, Гомель, 28–29 апр. 2009 г. — Гомель: ГГТУ им. П. О. Сухого, 2009. — с. 431–434.
4. СП 4.13130.2013, Свод правил, системы противопожарной защиты.