Модернизация котельных

Модернизация котельных и систем теплоснабжения в целом необходима при физическом и моральном устаревании и износе оборудования котельной.

Физическое устаревание оборудования котельной – термин вполне понятный. Это обыкновенный износ основного оборудования котельной, прежде всего котлов, также насосного оборудования, топливного хозяйства и другого оборудования. Рано или поздно любая устройство и агрегат приходит в негодность.

Моральное устаревание отличается от физического тем, что само оборудование котельной сохраняет свою работоспособность, но при этом в данной отрасли появились и прочно укрепились новые технологии, которые позволяют вырабатывать тепловую энергию более эффективно, с меньшими издержками на топливо, персонал, эксплуатацию и обслуживание оборудования котельной.

Как физическое, так и моральное устаревание оборудования приводят к необходимости модернизации котельной.

Для модернизации котельной необходимо сделать следующие шаги:

1. Провести техническое обследование оборудования котельной.

2. Разработать проект модернизации котельной.

3. Пройти экспертизу промышленной безопасности проекта.

4. Закупить оборудование для модернизации.

5. Провести работы по модернизации.

6. Ввести обновлённое оборудование в эксплуатацию.

7. Провести пуско-наладочные работы и режимно-наладочные работы.

Срок службы котельных агрегатов, насосного оборудования и прочего оборудования, согласно паспорта завода изготовителя как правило составляет от 15- 20 лет и более. Для надёжной и бесперебойной работы котельного оборудования необходимо регулярно проводить плановые ремонты (обслуживание) оборудования и замену изнашиваемых частей. Периодичность и регламент плановых ремонтов и обслуживания оборудования всегда прописывается в технической документации на котельную, передаваемую поставщиком вместе с оборудованием.

Существенная часть котельных, как водогрейных, так и паровых сооружены в прошлом веке и требуют глубокой модернизации. В настоящее время экономичность и эффективность оборудования имеет ключевое значение, когда котельные, отапливающие старые районы в большинстве российских городов строились, в стране действовала совершенно другая экономическая и хозяйственная система и на эффективность смотрели по другому.

Модернизация котельных может быть различной глубины и сложности. К примеру, если в котельной меняется устаревшая система автоматизации на современную более эффективную, то это неглубокая модернизация. Если же в котельной меняется теплообменное оборудование на более современное, меняются горелочные устройства котлов с переходом на другой вид топлива, то такую модернизацию называют «глубокая модернизация котельной».

При модернизации котельной прежде всего проводится оценка технического состояния котельной, определяется износ оборудования. Также, проводится обследование всей тепловой схемы котельной и оценка её эффективности.

После обследования котельной, на основании полученной технической информации принимаются решения что именно нужно заменить или доукомплектовать и разрабатывается проект модернизации котельной. Если котельная является опасным производственным объектом, то проводится экспертиза промышленной безопасности проекта.

Типичные примеры модернизации водогрейных котельных расположенные в порядке возрастания стоимос модернизации (то простых решений к сложным кардинальным изменениям технологии):

1. Установка систем автоматического регулирования отпуска тепловой энергии на старые котельные. Система автоматического регулирования отпуска тепла позволяет экономить топливо и не допускать повышенный расход тепла, в особенности в межсезонье, когда температуры наружного воздуха близки к нулю.

2. Установка систем автоматического регулирования на горелочные устройства, которые позволяют снизить химический и механический (для твёрдых топлив) недожог топлива, и как следствие снизить расход топлива, повысить КПД горелки.

3. Установка частотных преобразователей на сетевые насосы, котловые циркуляционные насосы, дымососы котлов и вентиляторы. Замена механического регулирования при помощи клапанов и шиберов электронным частотным регулированием приводов. Позволяет снизить расход электроэнергии на перекачивание теплоносителей, воздуха на горение и уходящих (дымовых) газов котельной.

Устаревшая схема регулирования дымососа при помощи управления механической заслонкой.

Схема эффективного частотного управления приводом (электродвигателем) дымососа.

4. Замена устаревших кожухотрубчатых теплообменников на более эффективные пластинчатые (если в котельной используются теплообменники).

5. Перевод котельных на другой вид топлива. Как правило, с твёрдого топлива на газ. Поскольку газ проще поддаётся автоматизации и газовая котельная требует меньше затрат на эксплуатацию.

6. Перевод паровых котлов на водогрейный режим.

Устаревшее оборудование с котельных после модернизации продаётся по остаточной стоимости или попадает в металлолом. Редко, оборудование, которое ещё можно эксплуатировать отправляется на другие котельные.

Наиболее удобное топливо для автоматизации — это природный газ, поставляемый по трубопроводам. Основное преимущество природного газа  - это отсутствие транспортных издержек, отсутствие издержек на золоудаление и утилизацию золы. Простота автоматизации сжигания. Высокая эффективность сжигания природного газа в современных горелочных устройствах.

После газа следует дизельное топливо – однако, оно само по себе очень дорогое, поэтому  не используется в котельных для постоянной эксплуатации, а используется обычно, в качестве резервного топлива.

Компромиссным решением являются пеллеты, если нет магистрального природного газа, то в котельных малых и средних мощностей пеллеты (из отходов деревопереработки и сельхоз. Производства) являются альтернативным решением.  Зольность пеллет составляет от 0,3 до 4 %, Низшая удельная теплота сгорания от 17 до 18 МДж/кг.

Самым неудобным топливом для автоматизации является уголь, при работе на угле, лишь на относительно малых мощностях удаётся добиться высокой автоматизации и избежать ручного труда. Из угольных котлов лучше всего поддаются автоматизации котлы с шнековой подачей на мелкофракционном угле (фракция угля «Орех») размер до 55 – 80 мм.

Отдельное направления модернизации котельных на твёрдых топливах – это установка в котлы с ручной топкой автоматических ретортных горелок на мелкофракционном угле или пелелтах с автоматической шнековой подачей.

Автоматическая ретортная горелка.

Стоимость древесных пеллет с учётом доставки до отапливаемого объекта 9 500 руб. за 1 тонну.
	Отопление частоного дома (коттежда)		Отопление промышленного цеха
	Отпапливаемая площадь, кв.м.		Отапливаемый объём, куб.м
	150	400	10 000	50 000
Тепловая мощность котельной (котла), кВт.	12	35	200	1 000
Расход пеллет  за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля)	6,7	19,5	111,3	556,3
Стоимость отопления пеллетами за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля), руб.	63 418,65 ₽	184 970,48 ₽	1 056 974,18 ₽	5 284 870,91 ₽
Количество золы, которое образуется за отопительный сезон, кг.	68,4	199,5	1 140,3	5 701,4
Стоимость агропеллет с учётом доставки до отапливаемого объекта 5 000 руб. за 1 тонну.
	Отопление частоного дома (коттежда)		Отопление промышленного цеха
	Отпапливаемая площадь, кв.м.		Отапливаемый объём, куб.м
	150	400	10 000	50 000
Тепловая мощность котельной (котла), кВт.	12	35	200	1 000
Расход агропеллет  за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля)	9,0	26,3	150,3	751,7
Стоимость отопления агропеллетами за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля), руб.	40 594,10 ₽	118 399,46 ₽	676 568,36 ₽	3 382 841,78 ₽
Количество золы, которое образуется за отопительный сезон, тонна	405,9	1 184,0	6 765,7	33 828,4
Стоимость каменного угля с учётом доставки до отопительного объекта 6 000 руб. за 1 тонну.
	Отопление частного дома(коттеджа)		Отопление промышленного цеха
	Отапливаемая площадь, кв.м.		Отапливаемый объём, куб.м.
	150	400	10 000	50 000
Тепловая мощность котельной (котла), кВт.	12	35	200	1 000
Расход каменного угля  за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля)	4,6	13,5	77,2	385,6
Стоимость отопления каменным углём за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля), руб.	27 776,82 ₽	81 015,73 ₽	462 947,00 ₽	2 314 735,00 ₽
Количество золы, которое образуется за отопительный сезон, кг	833,3	2 430,50	13 888,40	69 442
Стоимость бурого угля с учётом доставки до отопительного объекта 6 000 руб. за 1 тонну.
	Отопление частного дома(коттеджа)		Отопление промышленного цеха
	Отапливаемая площадь, кв.м.		Отапливаемый объём, куб.м.
	150	400	10 000	50 000
Тепловая мощность котельной (котла), кВт.	12	35	200	1 000
Расход бурого угля  за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля)	5,2	15,3	87,2	436,1
Стоимость отопления бурым углём за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля), руб.	31 399,89 ₽	91 583,00 ₽	523 331,40 ₽	2 616 657,00 ₽
Количество золы, которое образуется за отопительный сезон, кг	942	2 747,50	15 699,90	78 500
Стоимость дизельного топлива с учётом доставки до отопительного объекта 52 руб. за 1 литр.
	Отопление частного дома(коттеджа)		Отопление промышленного цеха
	Отапливаемая площадь, кв.м.		Отапливаемый объём, куб.м.
	150	400	10 000	50 000
Тепловая мощность котельной (котла), кВт.	12	35	200	1 000
Расход дизельного топлива  за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля), литр.	3 084,70	8 996,90	51 411	257 055
Стоимость отопления дизельным топливом за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля), руб.	160 422,20 ₽	467 839,80 ₽	2 673 370,40 ₽	13 366 852,00 ₽
Количество золы, которое образуется за отопительный сезон, кг	-	-	-	-
Стоимость сжиженного газа с учётом доставки до отопительного объекта 19 руб. за 1 литр.
	Отопление частного дома(коттеджа)		Отопление промышленного цеха
	Отапливаемая площадь, кв.м.		Отапливаемый объём, куб.м.
	150	400	10 000	50 000
Тепловая мощность котельной (котла), кВт.	12	35	200	1 000
Расход сжиженного газа за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля)	3 879,90	11 316,30	64 665	323 323
Стоимость отопления сжиженным газом за отопительный сезон в средней полосе России (с начала октября по конец апреля), руб.	73 717,50 ₽	215 009,50 ₽	1 228 625,80 ₽	6 143 129,10 ₽
Количество золы, которое образуется за отопительный сезон, кг	-	-	-	-

8. Импортное или отечественно оборудование на 2025-26 г

В последние годы в нашей стране доступ к импортному оборудованию для  котельных стал достаточно затруднён в силу политических причин. Импортное оборудование до недавних пор было наиболее широко применяемым при модернизации котельных.

В настоящее время, на территории России производится всё больше и больше оборудования для котельных, не уступавшего по качеству и эксплуатационным показателям известным мировым брендам.

В силу ограниченности доступа к запчастям для импортного оборудования при модернизации котельных, стоит отдавать предпочтению отечественным производителям оборудования.