Разнообразие промышленных котлов отопления, бюджетных и не очень

Производственные и коммерческие здания различного назначения имеют внутренние помещения разного объема, высоты, утепления и остекления. Расположение сооружений может быть от северных широт до южных и топливо доступное в месте нахождения может быть другим. Обогрев промышленных помещений чаще всего – индивидуальный проект, основой системы отопления служат промышленные водогрейные и паровые котлы.

Что собой представляют промышленные отопительные котлы

Производственные здания, будь то прокатный цех, теплица для цветов или птицефабрика, отличаются специфическими характеристиками, которые необходимо учесть при разработке отопительной системы:

• высота потолка и объем помещения;
• степень утепления и наличие вытяжной вентиляции;
• технологическое оборудование (металлургические печи или холодильные установки);
• заезд и выезд транспорта (тепловые завесы);
• соблюдение норм СанПиН 2019-2020 и ТК РФ по обеспечению температуры на рабочем месте;
• стоимость доступного топлива для надежной работы котла.

Котельные установки для отопления промышленных помещений требуют повышенной мощности. Если их мощность превышает 100 кВт, они относятся к промышленному оборудованию.

При проектировании строительства новых, реконструкции или ремонте старых промышленных объектов, следует руководствоваться требованиями, изложенными в следующих документах:

• СП 89.13330.2016 Котельные установки;
• СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

По принципу теплообмена между горящим топливом и теплоносителем оборудование подразделяется на жаротрубные и водотрубные котлоагрегаты. В жаротрубных котлах труба с раскаленными продуктами горения (перегретым паром) погружена в емкость с теплоносителем, как в самоваре. При водотрубном теплообмене теплоноситель циркулирует в трубах рубашки окружающей горелку.

Более заметны конструктивные различия теплотехнического оборудования для промышленности по используемому энергоносителю (топливу), это может быть:

• природный газ;
• жидкое топливо (мазут, солярка и отработка);
• твердые отходы деревообработки (дрова, опилки, пеллеты, щепа), уголь, торф;
• электроэнергия (в маломощных агрегатах);
• биотопливо и другие альтернативные виды (в маломощных котлах).

К котлам малой мощности по ГОСТ 20548-87 водогрейное отопительное оборудование тепловой производительностью до 100 кВт. Допустимый температурный уровень в 115 градусов теплоносителя относит аппарат к низкотемпературным, выше этого – высокотемпературные, а некоторые модели перегревают воду и более 150 градусов.

Конструктивно промышленные котлы включают в себя топочные камеры, горелки, теплообменники, вентиляторы наддува и вытяжки, установки водоподготовки и подачи топлива, циркуляционные насосы, КИП, защитную и сигнальную автоматику.

Водогрейные

Водотрубные котлы – это набор труб вокруг горелок и раскаленных продуктов горения, по которым под большим давлением циркулирует вода. Давление не превосходит критических значений, но поддерживается высоким для получения насыщенного теплоносителя, а кипение воды не происходит. Для увеличения скорости нагрева и интенсификации теплообмена котлы оборудованы управляемым наддувом и имеют многоходовую конструкцию. Для изготовления узлов и деталей, находящихся под давлением, используют антикоррозийные материалы, чтобы увеличить срок службы и обеспечить надежную герметизацию.

Водогрейные установки предназначены для отопления больших производственных сооружений и в коммунальном хозяйстве. Мощность такого оборудования достигает 10 МВт, а газовые котельные имеют самые высокий КПД и наиболее высокие экономические показатели за счет автоматического управления процессом горения. Для промышленного оборудования высокая надежность газового снабжения  часто является определяющим фактором при выборе вариантов обеспечения теплом.

Паровые

Котельное оборудование, нагревающее воду до состояния пара, тоже может быть и жаротрубным, и водотрубным. Полученный пар может быть низкотемпературным, насыщенным большим количеством молекул воды и перегретым, обладающим высокой энергией.

Насыщенный пар используется в деревообработке для поддержания оптимальной влажности, в медицине для обеззараживания инструмента и одежды, в сельском хозяйстве для производства комбикормов и удобрений. Высокая энергия перегретого пара вращает турбины электростанций для выработки электроэнергии.

Критичным для работы паровых котлов является качество воды. Присутствие примесей в неподготовленной воде может легко привести к образованию накипи в трубах и их прогоранию. Установка подготовки воды для таких систем непременный атрибут с фильтрами и химическими присадками для снижения уровня солей.

Управление паровыми системами насыщено применением современной автоматики и контролем за всеми процессами, начиная от водоподготовки и до горения топлива, поступления воздуха и циркуляции воды. Применение паровых котлов для бытового отопления нецелесообразно и применяется исключительно в производстве.

Виды используемого топлива

Выбор вида топлива определяется его доступностью в данной местности, стоимостью, сложностью эксплуатации и обслуживанием промышленного оборудования, преобразующего его в тепло. В конечном счете решает бюджет, цена котельной установки и срок окупаемости, а производители оборудования готовы предоставить любое решение проблемы.

До сегодняшнего дня одним из основных энергоресурсов для получения электроэнергии и тепла в промышленности и коммунальном хозяйстве является твердое топливо:

• уголь всех видов;
• дерево и его производные;
• торф.

Стоимость 1 кВт тепловой энергии, производимой на твердотопливном оборудовании, в среднем в 2 раза выше, чем у газа. Однако высокий уровень автоматизации современных промышленных котлов доводит КПД до 92%, а в районах, где твердое топливо доступно и почти бесплатно (например, на крупных предприятиях деревопереработки), после того, как окупятся расходы на оборудование, затраты на тепло будут минимальны.

Применение твердого топлива в промышленных котлах для получения тепла может сделать процесс полностью независимым от электросетей, но зольность и дым нарушают экологию и не позволяют окончательно автоматизировать процесс. Отходы приходится утилизировать. На мощность оборудования сильно влияет влажность сырья, что ведет к необходимости создания надежных складов временного и сезонного хранения, а также организации его доставку к котлу.

Совершенное современное оборудование, работающее на твердом топливе, делают его еще очень востребованным на долгое время, но на практике такие котлоагрегаты довольно редкие и крайне дорогостоящие. Если используется промышленный твердотопливыный котлоагрегат,  это, как правило, относительно простая модель локального производителя.

Стоимость 1 кВт тепловой энергии при использовании в качестве топлива природного газ из трубопровода является одной из наименьших. Газовый агрегат по минимуму загрязняет атмосферу продуктами сгорания, поэтому перевод ТЭЦ на газ вместо угля во многих странах – актуальная задача. Котлы, использующие газ в качестве основного топлива наиболее совершенны в автоматизации процесса горения и достигают КПД 95%. Скорость нагрева теплоносителя газом высокая, что позволяет быстро отапливать большие по объему производственные помещения. Слабым местом является угроза взрыва, поэтому вопросы безопасности в производстве и обслуживании такого оборудования – одна из главных задач.

Требования, используемые материалы и техники обмуровки котла, повышающей безопасность при эксплуатации

Использование дизельного топлива для производства тепла очень дорого и возможно, чаще всего, как резервное в системах, где отключать отопление нельзя (на Севере, в детских садах и больницах). Другие нефтепродукты тоже редко используются для производства тепла ввиду их опасности для экосистемы и высокой цены. Исключением является отработанное моторное масло – наиболее дешевый тип жидкого топлива. При использовании специальных горелок в универсальных котлах оно утилизируется и дает тепло, но сгорает с минимумом выбросов лишь при крайне грамотной настройке оборудования.

Производители промышленного котельного оборудования создают универсальные котлы, где в придачу к основному топливу с помощью специальных опций можно сжигать несколько видов жидкого или биотоплива.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

В сети публикуется много версий лучших промышленных котлов, благо выбор на рынке очень широк. Однако во многих рейтингах на различных местах присутствуют нижеследующие установки для производства тепла и пара.

Две линии универсальных котлов: SK655 диапазоном мощностей от 120 до 360 кВт и SK755 – от 420  до 1 850 кВт. Низкотемпературные водогрейные (до 110 °C) агрегаты работающее на солярке, сжиженом и природном газе. Минимальные потери тепла и практически полное сгорание топлива доводят КПД до 93% и минимизируют выбросы в атмосферу. Используются в коммунальном хозяйстве и ТЭЦ. Производитель – Бельгия.

Стоимость: 180 000-1 300 000 руб.

Универсальные жаротрубные водогрейные котлы трехходовой конструкции, работающие на газе и дизельном топливе. Серия представлена мощностями от 750 до 1 920 кВт, выдает теплоноситель высокой температуры (до 190 °С) при дооснащении экономайзером и конденсационным теплообменником может доводить КПД до 105%. Применяют в городских и районных котельных, могут работать в каскаде и для технологических целей в промышленных предприятиях. Разработаны в Германии, производство в РФ.

Немецкие водогрейные котлы мощностью от 110 до 2 000 кВт, двухходовой конструкции достигает КПД 95%. Инновационные горелки позволяют сжигать жидкое топливо (отработанное масло) и газ практически без выбросов в атмосферу. Температура теплоносителя до 110оС. Небольшие размеры, простое управление и удобная для техобслуживания конструкция. Применяется для средних котельных. Цена зависит от комплектации.

Стоимость: 410 000-2 900 000 руб.

Твердотопливный котел на дровах, выдает мощность 200 кВт, энергонезависимый, с трехходовой открытой камерой сгорания. Также эффективно сжигает торф, топливные брикеты и пеллеты с КПД 80%, при дооснащении может работать на жидком топливе (отработке) и газе. Температура теплоносителя 90оС. Удобен для отопления небольшого производства (отапливает до 1 600 м2) вдали от газовых магистралей, очень устойчив к прогоранию (толстостенный). Производитель Бельгия.

Стоимость: 410 000-1 100 000 руб.

Рынок котлов промышленного назначения заполнен не только импортными разработками, существую отечественные производители, которые выпускают оборудование менее эффективное по некоторым параметрам, но более адаптированы к нашим реалиям по топливу.

Цены: итоговая таблица

Диапазон цен на относительно маломощные виды котлов от 100 кВт: от ИШМА – 100У2 отечественного производства за 71 000 рублей до импортного Buderus Logano G334 WS 115, мощностью 115 кВт и по цене 433 000 рублей. С любым оснащением и комфортом на любой вкус и кошелек.

Котлы