Система подпитки котельной

12 07 2024 Статья

В ходе работы котельной и эксплуатации систем теплоснабжения количество теплоносителя по разным причинам со временем уменьшается. Из-за этого в трубопроводах образуются воздушные пробки, повышается вероятность коррозии труб и оборудования, возрастают риски гидравлического удара, перегрева и поломки автоматики котлоагрегатов. Проблема решается организацией системы подпитки котельной.

Рассказываем, из-за чего теплоносителя становится меньше, как организуется работа системы подпитки и как рассчитывается расход воды на подпитку.

Почему происходит убыль теплоносителя

Количество теплоносителя неизбежно уменьшается в любой системе теплоснабжения, независимо от ее конфигурации и используемого оборудования. Это происходит по ряду причин:

  • наличие свищей, протечек, сколов труб или брешей в местах их соединения;
  • технологические сбросы при повышении давления в системе;
  • испарение воды из расширительного бака при открытой системе теплоснабжения;
  • выход части теплоносителя в виде пара в процессе удаления воздуха из системы;
  • образование на внутренних стенках труб и радиаторов отложений;
  • проведение ремонтов;
  • подключение новых участков сети и потребителей;
  • испытание оборудования и трубопроводов;
  • выполнение промывки, дезинфекции и т. п.

По требованиям СП 124.13330.2012, в водных теплосетях среднегодовая утечка (м3/ч) не должна превышать 0,25 % среднегодового объема воды в теплосети со всеми подключенными системами теплоснабжения. Исключение — системы ГВС, подключенные через водоподогреватели.

Принцип организации системы подпитки котельной

Система подпитки котельной включает:

  • атмосферный бак с запасом воды;
  • подпиточный насос;
  • электромагнитные клапаны;
  • датчик уровня воды;
  • датчик подпитки;
  • арматуру;
  • дозирующую установку.
Инфографика: Устройство системы подпитки котельной

В некоторых баках для запаса воды есть уровнемерное стекло — это упрощает визуальный контроль уровня жидкости. Но в современных автоматизированных котельных уровнемерное стекло используется крайне редко. Вода, которая подается в бак, предварительно проходит водоподготовку. Требования к качеству сетевой и подпиточной воды приведены в указанных выше СП (Приложение Е).

В нижней части бака монтируют датчик уровня воды. Он посылает электромагнитному клапану, который установлен на входе в бак, сигналы об уровне воды. Когда уровень воды опускается до минимума, клапан открывается, при заполнении бака до максимума клапан закрывается. Сверху на баке находится патрубок, через который в случае аварии сливается избыток жидкости.

Вода попадает из бака в котловой и отопительный контуры с помощью подпиточного насоса. Как только датчик подпитки сообщает о низком давлении в системе, на подпиточной линии открывается электромагнитный клапан и запускается насос.

После выхода из бака вода поступает в дозирующую установку, где в нее подаются реагенты, связывающие кислород.

Согласно нормативам, содержание кислорода в воде для подпитки не должно превышать 50 мкг/дм3. Поддержание растворенного в воде кислорода на минимальном уровне помогает предотвратить коррозию оборудования котельной и трубопроводов.

Также в схеме подпитки котельной реализуют систему компенсации температурных расширений, благодаря которой удается уменьшить число и объем расширительных баков. Когда датчик давления сигнализирует о повышении давления в трубопроводе, на ответвлении, ведущем в бак с запасом воды для подпитки, срабатывает электромагнитный клапан, и часть теплоносителя уходит в бак. Это позволяет снизить давление в котловом и отопительном контурах и сохранить подготовленную воду: она не сливается в канализацию, а уходит в запас и в дальнейшем будет использована для подпитки системы.

Аварийная подпитка котельной

Мы разобрались, что в штатном режиме подпитка водогрейных котельных осуществляется с помощью подпиточных насосов. Но в случае аварий, связанных с повреждением элементов теплосети, производительности этих насосов может не хватить для возобновления нормальной работы. Это может стать причиной нарушения гидравлического режима котельной и даже привести к ее останову по автоматике безопасности, если падение расходов воды или давления на выходе из котлоагрегатов опустится ниже допустимого уровня.

Чтобы предотвратить подобную ситуацию, систему подпитки котельной дополнительно оснащают насосной станцией аварийной подпитки. Она включает насосы, оснащенные системой частотного регулирования, и насосы, работающие с прямого пуска, а также несколько баков-аккумуляторов воды.

Сетевая вода обратного коллектора циркулирует между баками-аккумуляторами, которые работают по принципу сообщающихся сосудов. Циркуляция происходит за счет давления в прямом коллекторе и работы насосов. Благодаря частотному регулированию насосы поддерживают постоянное давление в системе.

В случае аварии на теплотрассе происходит падение давления в обратном коллекторе, частотные насосы начинают работать на повышение давления. Дополнительно могут быть задействованы насосы, работающие с прямого пуска. Наполнение баков-аккумуляторов сетевой водой прекращается путем закрытия клапана аварийной подпитки вручную со щита. Этот клапан монтируют перед датчиком давления, поэтому при его закрытии датчик показывает нулевое давление, тем самым заставляя частотные насосы работать с максимальной скоростью.

После восстановления давления система переводится в штатный режим работы.

Расход воды на подпитку котельной

Объем подпитки котельной зависит от типа системы теплоснабжения.

Для закрытых систем часовой расход на подпитку рассчитывается по формуле:

G3= 0,0025 VTC + GM, где

G3 – max часовой расход в м3/ч;

GM – расход на заполнение крупнейшего по диаметру участка сети, м3/ч;

VTC – общий объем воды в системе, м3.

GM определяется в соответствии с таблицей:

Таблица для определения GM

Таблица для определения максимального часового расхода воды при заполнении трубопроводов разного диаметра.

Если нет фактических данных VTC, объем принимают равным:

  • закрытая система — 65 м3 на 1 МВт расчетной тепловой нагрузки;
  • открытая система — 70 м3 на 1 МВт;
  • отдельные сети ГВС — 30 м3 на 1 МВт.

Для котельных на 100 МВт и более с закрытой системой теплоснабжения рекомендуемый объем запаса воды на подпитку составляет 3 % общего объема воды в системе. Для открытых систем и отдельных сетей ГВС объем баков с запасом подпиточной воды принимают равным х10 среднечасового расхода воды на ГВС.

Расход воды на подпитку для открытых систем при установке баков на источнике рассчитывается по формуле:

GОM = 0,0025 VTC + GГВМ, где

GГВМ — max расход воды на ГВС, м3/ч.

Если баки с запасом воды находятся вне котельной, GГВМ умножают на коэффициент К, который определяют проектировщики, исходя из объема баков на источнике и за его пределами.

При этом, по правилам, запас воды на источнике не должен быть меньше 25 % общего объема воды в системе.

Контроль подпитки в системе Элдис

В рамках коммерческого учета наряду с регистрацией таких параметров, как давление, температура, количество теплоты и масса теплоносителя, регистрируется также масса теплоносителя на подпитку.

Инструмент «Ночные подпитки» позволяет котельным, работающим с объектами с открытой системой теплоснабжения, выявлять утечки за счет анализа потребления ночью. Инструмент предполагает построение двух графиков: с нормальными значениями подпитки ночью — в виде прямой и с фактическими значениями расхода воды на подпитку.

Инструмент «Ночные подпитки» в АИИС Элдис

Под графиками выводится таблица с дополнительными данными по давлениям и температурам в трубопроводах

В ночное время потребление ГВС минимально, поэтому значительные отклонения расхода от нормы обычно говорят о наличии утечек.

Резюме

  • Система подпитки котельной необходима для восстановления количества теплоносителя при его убыли, а также быстрого возвращения к штатному режиму работы после аварий.
  • Основные элементы системы — подпиточные насосы и баки с запасом воды для подпитки.
  • Расход воды на подпитку рассчитывается по методике, приведенной в СП 124.13330.2012.
  • Инструменты Элдис позволяют путем контроля подпитки в ночное время быстро обнаруживать утечки в открытых системах теплоснабжения.
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы подтверждаете свое согласие на обработку
Закрыть
Поиск
Пожалуйста, поверните ваше устройство в вертикальное положение
Мы используем cookie на нашем сайте. Если вы продолжите навигацию по сайту, это значит, что вы с этим согласны.