что такое тгу в котельной
Структура ТГУ
Лекция 1.
Тема 1.1. Вводная. Топливо.
Литература
Тема 1.13 Конструктивные элементы теплогенератора
1. Каркасы, площадки и лестницы.
2. Назначение обмуровки и теплоизоляции.
3. Основные характеристики, материалы и тепловой расчёт обмуровки.
Тема 1.14 Условия работы отдельных элементов котлоагрегата.
1. Основные материалы, применяемые в котлоагрегатах. Их условия работы.
2. Температурный режим работы элементов котлоагрегата.
3. Расчёт на прочность основных элементов котлоагрегата.
4. Предохранительные клапаны: назначение, расчёт, установка.
Количество часов – 2.
Количество лекций – 1 (лекция 1-я).
2. Классификация ТГУ.
3. Методы и способы производства тепловой энергии.
4.1. Основные определения. Классификация.
4.2. Характеристика топлива.
4.3. Твёрдое топливо.
Теплогенерирующие установки для систем теплоснабжения – это комплекс технических устройств и агрегатов, предназначенных для выработки энергоносителя заданных параметров (водяного пара или горячей воды) за счёт сжигания топлива, а также подачи его в систему теплоснабжения.
Технологическую структуру ТГУ можно представить как несколько условно замкнутых циклов, отражающих основные технологические процессы и функциональные группы оборудования.
Рассмотрим технологическую структурную схему производственно отопительной ТГУ (рис 1.1)
Рис.1.1 Технологическая структура производственно-отопительной котельной
Процессы парообразования и использования рабочих тел условно сгруппированы в 6 циклов.
Цикл №1. (Топливно-шлаковый) включает комплекс оборудования для приёмки, складирования, подготовки, подачи и сжигания топлива, а также системы сбора и удаления шлаков и золы.
В состав цикла включаются: топливный склад 1 с устройствами для приёма и хранения топлива; группа оборудования топливоподготовки и топливоподачи 2; питательные устройства 3, обеспечивающие дозированную подачу топлива в топку котельного агрегата 4; группа оборудования системы золошлакоудаления 5 и шлаковый отвал 6.
Цикл №2. (Воздушно-газовый) обеспечивает подачу воздуха на горение, высокотемпературных газообразных продуктов сгорания топлива по газовому тракту котельного агрегата и удаление их в атмосферу.
Компенсация потерь воды в тепловых сетях обеспечивается подпиточным насосом 20 из деаэратора 15.
В состав оборудования цикла №6 входят водозаборные устройства 21, установки химобработки 22 и деаэрации 15. Деаэрированная вода подаётся насосами 16 для питания котлов, а насосами 20 на подпитку тепловых сетей.
2 Классификация теплогенерирующих установок
1.Теплогенерирующие установки подразделяются на:
Районные ТГУ – используются для теплоснабжения всех потребителей района жилой застройки или промышленного узла (зоны).
ТГУ предприятий – предназначены для теплоснабжения этого предприятия или группы предприятий (на основе кооперирования, и примыкающего к ним жилого фонда).
2.По характеру тепловых нагрузок потребителей ТГУ подразделяются:
а) производственные, предназначенные для теплоснабжения технологических потребителей предприятий;
б) производственно-отопительные, служащие для теплоснабжения технологических потребителей предприятий, а также обеспечивающие тепловые нагрузки отопления, вентиляции, горячего водоснабжения промышленных, общественных и жилых сооружений;
в) отопительные, предназначенные только для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения коммунально-бытовых потребителей.
3. По типу котельных агрегатов, которые являются основным оборудованием ТГУ:
4.По виду энергоносителя и схеме его подачи потребителю:
а) отпускающие пар с возвратом или без возврата конденсата;
б) отпускающие горячую воду по закрытой или открытой схеме теплоснабжения.
5. По виду сжигаемого топлива:
а) на твёрдом топливе;
б) на жидком топливе;
6. По мощности ТГУ условно можно разделить на следующие группы:
а) автономные теплогенераторы поквартирных систем мощностью до 30 кВт ;
б) ) автономные теплогенераторы локальных систем теплоснабжения (от30кВт до 3,5 МВт);
б) малой мощности – до 23,3 МВт;
в) средней мощности – от 23,3 до 116 МВт;
г) большой мощности – (116 – 700 МВт).
ТГУ мощностью 350 МВт и выше называются тепловыми станциями.
3 Методы и способы производства тепловой энергии
Как правило, рабочим телом для производства тепловой энергии – теплоносителем – служат жидкости и газы.
Имеются следующие методы производства тепловой энергии:
1). Метод сжигания органического топлива в окислительной среде, в основе которого лежат окислительные реакции, сопровождающиеся образованием газообразных продуктов сгорания с высокой температурой.
2). Метод, основанный на самоуправляющейся цепной реакции деления тяжёлых ядер с последующим преобразованием образующейся ядерной энергии в тепловую энергию теплоносителя (вода, пар, гелий).
Рис. 1.2. Принципиальная тепловая схема АТЭЦ
3). Метод преобразования электрической энергии в тепловую путём разогрева нагревателя с высоким электросопротивлением с последующей передачей теплоты рабочему телу путём теплопереноса.
4). Метод преобразования солнечной энергии в тепловую в специальных устройствах –гелиоприёмниках с последующей передачей от них теплоты рабочему телу.
5 – лучепоглощающая поверхность
Рис. 1.3. Схема коллектора солнечной энергии
5). Метод, основанный на передаче теплоты от геотермальных вод, в теплообменнике к рабочему телу.
Рис. 1.4. Принципиальная схема геотермальной установки
6). Метод преобразования тепловой энергии теплоносителя с низким энергетическим потенциалом в высокопотенциальную энергию другого теплоносителя (сжигание с/х и городских отходов).
Котел наружного размещения
Повышение эффективности ГВС и теплоснабжения является одной из главных задач теплоснабжающей организации или владельца частного дома. Для конечного потребителя важное значение имеет комфортный микроклимат при невысоких расходах на отопление, в то время как теплоснабжающая организация стремится к снижению затрат на эксплуатацию и простоте обслуживания. Учитывая запросы и потребности современного рынка, ООО «Северная Компания» разработала теплогенерирующую установку ТГУ-НОРД, представляющую собой компактную мини-котельную. Она предназначена для отопления и ГВС зданий различного назначения, включая многоквартирные дома и частные объекты. ТГУ-НОРД как один из аналогов отопительных котлов наружного размещения является отличной альтернативой при недоступном или экономически невыгодном централизованном отоплении.
Особенности ТГУ-НОРД
ТГУ-НОРД термоблок газовый уличный рассчитан на эксплуатацию в районах с холодным или умеренным климатом. К основным элементам мини-котельной относятся системы дымоудаления, электропитания, автоматики, электрического обогрева, ГВС и отопления. Оборудование размещено в блок-модуле, в котором предусмотрены вентиляция и отопление.
Котел ГК-НОРД сочетает современные технологии, которые применяются при строительстве котельных, сохраняя одновременно малые габариты. Это позволяет эксплуатировать установки малой мощности в ограниченном пространстве и на объектах, где невозможно подключиться к тепловым сетям.
Линейка термоблоков состоит из моделей мощностью от 15 до 300 кВт, подходящих для теплоснабжения дачи, многоквартирного дома или иного здания площадью от 150 до 3000 квадратных метров. Благодаря подключению к термоблокам современных систем диспетчеризации обеспечивается оперативная передача аварийных сигналов на мобильное устройство или компьютер. Это позволяет владельцу мини-котельной оперативно отреагировать на ситуацию и принять соответствующие меры.
Преимущества ТГУ-НОРД
К основным преимуществам ТГУ-НОРД относятся:
Газовый котел наружной установки поставляется на объект заказчика в виде готового заводского изделия с паспортом и сертификатом. Мини-котельным присвоена категория пожаробезопасности «ГН», что позволяет их устанавливать вблизи здания и на кровле. Именно поэтому такие системы теплоснабжения становятся востребованными не только для отопления частных жилых объектов, но также школ, лечебных учреждений, небольших предприятий, складских комплексов и других зданий. Более того, в некоторых случаях применение ТГУ-НОРД оказывается единственно возможным решением проблемы теплоснабжения здания.
Конденсационные технологии и интеллектуальные системы управления: опыт применения в теплоснабжении
Опубликовано: 13 ноября 2020 г.
Мини-котельные ТГУ-НОРД на конденсационных теплообменниках и конденсационные котлоагрегаты КГК-НОРД производства ООО «Северная Компания»
Повышение эффективности теплоснабжения –одна из основных задач, которая стоит перед теми, кто так или иначе связан с теплоэнергетикой или непосредственно задействован в этой сфере: начиная от разработчиков оборудования и материалов и заканчивая конечными потребителями тепла. И хотя движущие причины у каждого разные, цель у всех одна – повышение энергоэффективности.
Для конечного потребителя важно иметь комфортный микроклимат в помещении и не слишком обременительные расходы на отопление.
Для теплоснабжающей организации на первом месте стоят снижение затрат на эксплуатацию, простота и удобство обслуживания.
Задача разработчика и производителя – создание эффективного, экономичного, безопасного, долговечного, экологичного оборудования, которое максимально удовлетворяло бы потребности и запросы всех участников рынка.
Применение конденсационных технологий в отопительной технике – наиболее действенный способ максимально использовать энергию, выделяемую при сжигании топлива, и повысить эффективность систем теплоснабжения.
Использование теплоты продуктов сгорания при конденсации пара позволяет достичь приведенного КПД более 100% против 92-95% у котлов конвекционного типа. А это значит для выработки тепловой энергии потребляется меньшее количество топлива.
И хотя конденсационные технологии известны давно, их применение сегодня является одним из перспективных направлений развития производства отопительного оборудования.
ООО «Северная Компания» разработала и запустила в производство ряд продукции для теплоснабжения на с применением конденсационных технологий.
Газовые термоблоки ТГУ-НОРД (компактные мини-котельные наружного размещения) на базе настенных и напольных газовых котлов компания успешно выпускает с 2013 года. Это запатентованная установка, на момент разработки не имевшая аналогов в России.
Благодаря своим техническим характеристикам и преимуществам ТГУ-НОРД является идеальным решением для отопления и горячего водоснабжения малоэтажных домов, коттеджей, школ, детских садов, больниц, культовых учреждений, небольших торговых и офисных центров, производственных и складских зданий.
Широкий модельный ряд (мощность разных моделей варьируется от 30 до 350 кВт) позволяет подобрать нужную модель для зданий и помещений различной площади и объема – от небольшого частного дома до здания производственного назначения площадью 3500 квадратных метров.
Термоблок во многих случаях является альтернативой централизованному и поквартирному отоплению, сочетая в себе достоинства той и другой системы теплоснабжения. Поэтому его выбирают застройщики малоэтажного жилья – один ТГУ-НОРД, установленный на крыше или в непосредственной близости от здания, способен обеспечить теплом и горячей водой малоэтажный жилой дом на 10-30 квартир.
При этом не нужно прокладывать тепловые сети, не нужно монтировать ИТП, не нужно выделять земельный участок для котельной как объекта капитального строительства.
Важно также отметить, что ТГУ-НОРД оснащен встроенным ШРП, что не требует дополнительных вложений в систему газоснабжения – к нему можно подводить газ как низкого, так и среднего давления.
ТГУ-НОРД до недавнего времени были представлены в двух модификациях:
Кстати, напольные котлы ГК-НОРД, используемые в термоблоках, также являются собственной разработкой «Северной Компании» и выпускаются на её производственных мощностях.
Интеллектуальная система управления
В ТГУ-НОРД реализована единая облачная платформа интеграции (ЕОПИ), которая предусматривает управление параметрами работы, сбор, хранение, обработку, аналитику, визуализацию данных, поступающих от отопительной установки ТГУ-НОРД и инженерного оборудования здания в режиме реального времени.
С помощью ЕОПИ можно оперативно рассчитывать ежемесячные платежи потребителей на основе реальных объемов потребления жилищно-коммунальных услуг в соответствии с действующим законодательством и нормативными документами.
Система управления ТГУ-НОРД является Нижним уровнем платформы ЕОПИ и выступает агентом данных управления зданием: интерпретация, маршрутизация, обработка данных, подключение к единой облачной платформе с последующей передачей данных.
Двухуровневая модель отказоустойчивой кластеризации платформы гарантирует почти 100-процентный уровень доступности данных для пользователя и удовлетворяет требованиям различных типов зданий.
Верхний уровень ЕОПИ обеспечивает:
В ТГУ-НОРД внедрена адаптивная система управления технологическими процессами с поддержкой машинного обучения (Machine Learning). Благодаря этому достигнут принципиально новый подход к теплоснабжению зданий и сооружений.
Внедрение данного алгоритма позволяет:
Интеграция в системы «умное здание» и «умный город»
Каждая отопительная установка ТГУ-НОРД может быть интегрирована в общегородскую структурированную систему мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений – системы «умное здание» и «умный город».
Концепция «Умное здание» разработана для объединения инженерных систем здания, в качестве центрального компонента управления которых выступает мини-котельная ТГУ-НОРД, и включает в себя следующие системы:
Применение конденсационных технологий в совокупности с описанной выше интеллектуальной системой управления позволило достичь в новом ТГУ-НОРД еще более высоких показателей эффективности и экономичности, а также обеспечить создание комфортных условий для современного уровня жизни конечных потребителей.
Газовые конденсационные котлоагрегаты КГК-НОРД
Еще одна новинка «Северной Компании» с применением конденсационных технологий – газовые конденсационные котлоагрегаты КГК-НОРД. Они разработаны для отопления и приготовления ГВС для жилых, производственных, складских и административных и общественных зданий.
КГК-НОРД объединены в два модельных ряда: DUO мощностью 104-250 кВт и NHEXT мощностью 300-1600 кВт. Широкая линейка мощностей позволяет подобрать необходимую конфигурацию для различных потребностей.
Все котлоагрегаты представлены в напольном исполнении и предназначены для размещения внутри помещений.
КГК-НОРД созданы на основе конденсационных теплообменников из нержавеющей стали и премиксных горелок ведущего европейского производителя конденсационного оборудования Sermeta.
Основные преимущества КГК-НОРД
КГК-НОРД обеспечивают высокую эффективность и экономичность. КПД котлоагрегатов при температурном графике 50/30 0 С составляет 105%. При этом для достижения необходимого результата потребляется меньше топлива.
Применение премиксных горелок с пониженной эмиссией NOx и CO повышает экологическую безопасность КГК-НОРД, снижая выбросы вредных веществ в атмосферу в среднем на 25% по сравнению с традиционными котлами.
Благодаря применению таких горелок удалось значительно снизить шумовую нагрузку на окружающую среду при эксплуатации установок.
Использование высококачественных долговечных материалов и оборудования (теплообменники из нержавеющей стали, стальной корпус и рама котлоагрегата с усиленной защитой от коррозии) обеспечивают длительный срок эксплуатации КГК-НОРД.
Компактные габаритные размеры и небольшой вес дает возможность легко транспортировать и устанавливать котлоагрегаты в небольших помещениях. Габариты котлов серии DUO не превышают размеры стандартных дверных проёмов.
Оборудование КГК-НОРД DUO размещено на раме со съемными панелями и дверцей для беспрепятственного доступа ко всем компонентам котлоагрегата при обслуживании.
Автоматизированный режим работы с погодозависимым регулированием и передачей аварийных сигналов на диспетчерский пункт обеспечивает оптимальную работу котлоагрегата. Возможна интеграция в SCADA-систему за счет поддержки протокола связи Modbus RTU (slave).
Возможность объединения в каскад котлоагрегатов КГК-НОРД позволяет выбрать оптимальную схему генерации тепловой энергии. В каскад может быть объединено до 8 котлоагрегатов различной теплопроизводительности.
Газовые мини-котельные и конденсационные котлоагрегаты под маркой НОРД – это современные, эффективные и экономичные теплогенерирующие установки, вобравшие в себя передовые инновационные разработки и технологии, ведущих российских и зарубежных производителей. Их применение позволяет повысить энергетическую и экономическую эффективность теплоснабжения и в конечном счете повысить качество теплоснабжения для конечных потребителей.
«ТГУ-НОРД» — идеальное решение для отопления коттеджа
Любой владелец частного дома или коттеджа сталкивается с проблемой отопления своего дома. Если есть возможность, можно получать тепло от централизованной системы теплоснабжения. Это удобно, бесхлопотно, нет сложного оборудования, соответственно, не требуется его обслуживание — получаем тепло и горячую воду в готовом виде. Но централизованное теплоснабжение технически не всегда доступно, дорого и имеет свои недостатки (перебои, плановые ремонты и т.д.).
Мини-котельная «ТГУ-НОРД» производства ООО «Северная Компания»
Поэтому подавляющее большинство владельцев использует автономное теплоснабжение. Вариантов автономного отопления существует множество — от традиционных дровяных печей и каминов до суперсовременных автоматизированных систем с использованием газа, электричества, пеллет и других видов топлива. Выбор зависит от технических и финансовых возможностей и предпочтений заказчика.
С чем же всегда сталкивается заказчик при выборе автономной системы теплоснабжения?
Это три основные проблемы:
Рассмотрим каждую проблему подробнее. Большие первоначальные затраты связаны с единовременной закупкой и монтажом всего комплекса оборудования: котла, насосов, теплообменников, автоматики, запорной и регулирующей арматуры, труб, дымоходов. К этому надо приплюсовать стоимость проектирования и получения технических условий, согласований и т.д.
Как же снизить эти затраты?
Использовать недорогое, а следовательно, не очень качественное оборудования? Этот вариант неприемлем — ремонты и замены обойдутся дороже. Поэтому ООО «Северная Компания» в своих мини-котельных устанавливает только самое современное и эффективное оборудование лучших мировых марок.
Для минимизации затрат мы выбрали другой способ. Мини-котельная «ТГУ- НОРД» размещается вне помещения. Этим мы сразу «убиваем несколько зайцев»: не нужно проектировать и монтировать систему контроля загазованности и вентиляции помещения (и согласовывать с надзорными органами, что немаловажно), не нужно устанавливать систему дымоудаления и выводить дымовую трубу, не нужно выделять для котельной в доме отдельное помещение, соответствующее определенным нормам. Надо заметить, что исключение этих звеньев значительно сокращает не только финансовые расходы, но и затраты времени.
Снижению цены способствуют как оригинальное техническое решение по размещению всего оборудования миникотельной в компактном утепленном контейнере, так и серийные объемы производства, снижающие себестоимость.
Мини-котельная «ТГУ-НОРД» размещается вне помещения. Поэтому не нужно проектировать и монтировать систему контроля загазованности и вентиляции помещения, и согласовывать её с надзорными органами, не нужно устанавливать систему дымоудаления и выводить дымовую трубу, не нужно выделять для котельной отдельное помещение, соответствующее определенным нормам
Сокращение времени на получение согласований и разрешений достигается за счет того, что мини-котельная размещается вне помещения, и неподконтрольна надзорным органам.
Поэтому большая часть разрешений просто не требуется.
Кроме того, полная заводская сборка мини-котельной и её поставка на объект в виде готового изделия значительно сокращает сроки монтажа и пуска в эксплуатацию.
Необходимости регулярного обслуживания оборудования избежать нельзя, но можно оптимизировать этот процесс и максимально упростить.
В мини-котельных «ТГУ-НОРД» обеспечен удобный доступ ко всем узлам и оборудованию. Несмотря на компактность мини-котельной, мастеру не придется проявлять «чудеса ловкости», чтобы добраться до обслуживаемого узла или прибора, достаточно открыть нужную дверцу или поднять панель (в разных моделях предусмотрены различные системы доступа к оборудованию).
ООО «Авитон» — эксклюзивный дистрибьютор продукции «Северной Компании» на российском рынке.
ООО «Авитон» является многопрофильной компанией и выполняет комплексные поставки оборудования для систем газо- и теплоснабжения, оказывает услуги в сфере лизинга и технического надзора.
«Авитон» — ведущая компания Северо-Запада России по поставкам оборудования для систем отопления, водоснабжения и газораспределения. Компания представляет на российском рынке продукцию признанных мировых и отечественных лидеров в производстве газового оборудования, трубопроводной арматуры, отопительной техники. Сегодня компания «Авитон» способна комплектовать «под ключ» практически любой объект инженерного строительства — от частного дома до крупной ТЭЦ. Большой склад в Санкт-Петербурге позволяет компании оперативно поставлять наиболее востребованное оборудование и гибко реагировать на запросы клиентов.
«Авитон» выполняет проектирование и строительство внутренних систем отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения и канализации, внутреннего газоснабжения, систем автоматизации и диспетчеризации, наружных тепловых сетей, сетей газоснабжения, водоснабжения и канализации, электроснабжения, слаботочных систем. Проектные работы выполняются высококвалифицированными специалистами с применением современного программного обеспечения. Все проекты проходят экспертизу и необходимые согласования в надзорных органах.
Компания осуществляет строительство зданий и сооружений из железобетонных и металлических конструкций, включая отделочные работы, монтаж оборудования тепловых электростанций и котельных, пусконаладочные работы на объектах теплоэнергетики.
Также ООО «Авитон» оказывает услуги по лизингу автомобильной и спецтехники, оборудования. В числе приоритетных направлений: лизинг легкового и грузового автотранспорта, специализированной строительной техники, промышленного оборудования. Компанией «Авитон» отработаны все аспекты лизинговых операций: финансовые, юридические, налоговые, страховые. Компания готова взять на себя решение всех вопросов, связанных со сделкой — от выбора партнера до поставки и монтажа оборудования.
Компания «Авитон» осуществляет технический надзор за строительством объектов теплоэнергетики. Компания обеспечивает независимый контроль качества строительства. Для осуществления технического надзора используется современные технологии и измерительное оборудование, актуальная нормативно-правовая база.
Итак, в «ТГУ-НОРД» мы постарались учесть все «слабые места» автономных систем теплоснабжения, взять на себя большинство забот заказчика и минимизировать его расходы. Мы позаботились, чтобы неудобства владельца на время монтажа и обслуживания были сведены к минимуму. Мы создали продукт, который вполне доступен для среднего семейного бюджета.
Сегодня в планах компании — серийный выпуск не менее 2000 мини-котельных в год. Для этих целей в ИП «Шексна» Вологодской области компания строит завод. Ввод нового завода в эксплуатацию намечен в 2015-м году.