XI. Электродные котлы \ КонсультантПлюс
XI. Электродные котлы
97. Требования настоящей главы Правил распространяются на электродные водогрейные и паровые котлы независимо от рабочего давления и температуры нагрева воды в них, питающиеся от источников тока промышленной частоты напряжением как до, так и выше 1000 В, предназначенные для систем отопления, горячего водоснабжения и пароснабжения жилых, коммунально-бытовых, общественных и производственных зданий, сооружений, промышленных и сельскохозяйственных установок.
98. При эксплуатации электродных водогрейных и паровых котлов и связанных с ними трубопроводов должны соблюдаться требования федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением», утвержденных приказом Ростехнадзора от 15 декабря 2020 г. N 536 <30> (далее — приказ Ростехнадзора N 536).
———————————
<30> Зарегистрирован Минюстом России 31 декабря 2020 г.
, регистрационный N 61998. В соответствии с пунктом 2 приказа Ростехнадзора N 536 данный акт действует до 1 января 2027 г.
99. В электрокотельной напряжением выше 1000 В должно быть предусмотрено отдельное помещение для электротехнического персонала. В этом же помещении могут устанавливаться пульт телеуправления и телеизмерения, а также устройства релейной защиты и автоматики.
100. При эксплуатации электродных котлов должно быть обеспечено постоянное дежурство обслуживающего его персонала. Работа электродных котлов без постоянного дежурства персонала допускается при наличии устройств автоматического и (или) дистанционного управления, обеспечивающих ведение нормального режима работы электродных котлов автоматически или с пульта управления и возможность остановки электродных котлов с пульта управления, а также при наличии защиты, обеспечивающей остановку котла при нарушении режимов работы с подачей сигнала на пульт управления.
101. Регулирование мощности электродных котлов под напряжением не допускается.
Электродный котел должен быть отключен электротехническим персоналом потребителя в срок, определенный в утвержденной потребителем производственной инструкции, при:
несчастном случае;
исчезновении напряжения на устройствах дистанционного и автоматического управления и на всех контрольно-измерительных приборах;
повышении давления в котле выше разрешенного на 10% и продолжении его роста;
прекращении или снижении расхода воды через водогрейный котел ниже минимально допустимого, а также в других случаях, предусмотренных производственной инструкцией.
В производственной инструкции, утвержденной потребителем, должен быть также предусмотрен порядок устранения аварийного состояния и пуска электродных котлов.
102. В отношении каждого котла напряжением выше 1000 В, установленного в котельной, должно быть обеспечено ведение журнала, в который заносятся дата, вид ремонта, результаты осмотра, сведения о замене деталей, данные об аварийных ситуациях.
103.
Осмотр электродных котлов напряжением до 1000 В должен выполняться перед каждым отопительным сезоном, а напряжением выше 1000 В — с определенной периодичностью, устанавливаемой графиком, но не реже одного раза в месяц. Осмотр должен осуществляться в соответствии с производственной инструкцией, утвержденной потребителем.
Результаты осмотра и меры по устранению неисправностей должны заноситься в журнал, указанный в пункте 102 Правил, за подписью работника, проводившего осмотр.
104. Планово-предупредительный ремонт электродных котлов напряжением выше 1000 В должен проводиться с периодичностью, устанавливаемой потребителем в графике ремонта таких электродных котлов, но не реже одного раза в 6 месяцев. Планово-предупредительный ремонт котлов напряжением до 1000 В должен проводиться по решению технического руководителя потребителя или иного уполномоченного им должностного лица.
105. Профилактические испытания и измерения на электродных котлах потребителей должны проводиться в соответствии с приложением N 2 к Правилам.
Проведение электрических испытаний электрических котлов
Версия для печати
| Испытания | Вид ремонта | Нормативные показатели | Указания |
|---|---|---|---|
| 1. Измерение сопротивления столба воды изолирующей вставки | П, К, Т или М | Сопротивление столба воды (Ом) в каждой из вставок должно быть не менее 0,06 *, где * — фазное напряжение электродного котла, В; n — число изолирующих вставок всех котлов котельной | Измеряется у электродных котлов напряжением выше 1 кВ |
| Не менее 200 n. Ом | У котлов напряжением до 1 кВ | ||
2. |
П, К | При 20°С должно быть в пределах, указанных организацией-изготовителем | Измеряется для котлов перед пуском и при изменении источника водоснабжения, а при водоснабжении из открытых водоемов не реже четырех раз в год |
| 3. Испытания повышенным напряжением промышленной частоты: | П, К | Длительность испытания 1 мин | — |
| изоляции корпуса котла вместе с изолирующим и вставками, освобожденны ми от воды | 32 кВ — для фарфоровой, 29 кВ — для других видов изоляции | Котлы с номинальным напряжением 6 кВ | |
| 42 кВ — для фарфоровой, 38 кВ — для других видов изоляции | Котлы с номинальным напряжением 10 кВ | ||
| 2 кВ | Котлы с номинальным напряжением 0,4 кВ | ||
| изолирующих вставок | Производится двукратным номинальным напряжением | — | |
4. Измерение сопротивления изоляции котла без воды |
П, К | Не менее 0,5 МОм (если организацией-изготовителем не оговорены более высокие требования) | Измеряется в положении электродов при максимальной и минимальной мощности по отношению к корпусу мегомметром на напряжение 2500 В |
| 5. Проверка действия защитной аппаратуры котла | П, К, Т, М | В соответствии с производственными инструкциями и инструкциями организаций-изготовителей | В том числе у электродных котлов напряжением до 1 кВ при системе с заземленной нейтралью должны определяться с помощью специальных приборов непосредственно ток однофазного короткого замыкания на корпус или сопротивление петли «фаза-нуль» с последующим определением тока короткого замыкания. Полученный ток должен превышать не менее чем в четыре раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в шесть раз ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику |
Примечание: К — капитальный ремонт; Т — текущий ремонт; П — профилактическое испытание; М — монтаж.
<< назад / к содержанию Правил / вперед >>
Высокомощные электродные котлы устанавливают новый стандарт для централизованного теплоснабжения — перспективы сантехники
Усовершенствованные электрические котлы обеспечивают мощность, равную топливным установкам, со 100% энергоэффективностью, нулевым уровнем выбросов и минимальными затратами на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание Во многих районах США и Европы централизованное теплоснабжение остается популярным для обогрева помещений и отопления жилых и коммерческих зданий. Хотя источник подаваемого тепла может варьироваться, одним из распространенных подходов является использование котлов, работающих на топливе, которые производят пар. К сожалению, традиционные котлы имеют несколько проблем, в том числе низкий КПД при преобразовании энергии топлива в тепло; высокие затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание; воздействие на окружающую среду вредных выбросов; и некоторые неотъемлемые проблемы безопасности.
Растет интерес к использованию нового поколения струйных электродных котлов в качестве экологически безопасного решения. Благодаря значительному прогрессу в технологии, эти электрические котлы могут соответствовать мощности (до 65 МВт) и производительности (270 000 фунтов пара в час) традиционных газовых или мазутных котлов. Когда требуется большая мощность, можно подключить несколько электрических котлов, чтобы обеспечить сотни мегаватт пара для централизованного теплоснабжения, и эффективно заменить газовые котлы при гораздо меньшей общей занимаемой площади.
По словам Роберта Прессера, вице-президента Acme Engineering, производителя промышленных и коммерческих котлов, работающего в США и Канаде, у муниципалитетов появляется все больше веских причин для использования электродных котлов высокого напряжения струйного типа для централизованного теплоснабжения. , и Европа.
«Электродные котлы струйного типа могут сравниться по тепловой мощности с котлами, работающими на топливе, при этом почти вся энергия преобразуется в тепло», — говорит Прессер.
«Электродные котлы также устраняют многие недостатки, присущие котлам, работающим на ископаемом топливе: они намного меньше, не производят выбросов и минимизируют затраты на установку и техническое обслуживание».
Сегодня пиковая стоимость газа и нефти часто является фактором при рассмотрении возможности модернизации существующей системы централизованного теплоснабжения. В некоторых случаях проблема заключается в минимизации воздействия на окружающую среду. Котлы и печи, работающие на природном газе, выделяют опасные оксиды азота (NOx), окись углерода (CO), оксид азота (N2O), летучие органические соединения (ЛОС), диоксид серы (SO2), твердые частицы (ТЧ) и пресловутые парниковые газы. газы двуокись углерода (CO2) и метан (Ch5).
Независимо от мотивации, модернизация влечет за собой модернизацию или замену котлов (источников тепла) более чистыми и эффективными электрическими альтернативами, а также сети распределения тепла (трубы/теплообменные станции).
Разработаны для оптимальной производительности Электродные котлы струйного типа существуют в различных формах на протяжении многих десятилетий.
Тем не менее, недавние усовершенствования конструкции сократили разрыв в производительности, превзойдя обычные устройства с точки зрения эффективности, простоты, быстродействия и безопасности.
Современные электродные котлы струйного типа используют проводящие и резистивные свойства воды для проведения электрического тока и производства пара. Переменный ток течет от электрода одной фазы через нейтраль к электроду другой фазы, используя воду в качестве проводника. Так как вода имеет электрическое сопротивление, ток генерирует тепло непосредственно в самой воде.
«Чем больше ток [ампер] течет, тем больше тепла [БТЕ] генерируется и тем больше пара производится. Почти 100% электроэнергии преобразуется в тепло без выхлопной трубы или потерь тепла», — говорит Прессер.
Например, в высоковольтном струйном паровом котле CEJS от Acme Engineering электроды установлены вертикально вокруг внутренней части сосуда под давлением, что позволяет устройству производить максимальное количество пара на минимальной площади пола.
Установки работают при существующих распределительных напряжениях от 4,16 до 25 кВ с исключительным КПД – до 9Эффективность преобразования энергии в тепло составляет 9,9%. Модели могут производить пар производительностью до 270 000 фунтов в час при номинальном давлении от 75 до 500 фунтов на кв. дюйм. Все котлы CEJS разработаны в соответствии с ASME Section VIII Division1 и являются сертифицированными и зарегистрированными сосудами под давлением.
Усовершенствованные паровые котлы также имеют динамический диапазон 100%, соотношение между максимальной и минимальной мощностью котла. Большинство газовых котлов имеют соотношение 10:1 или 5:1.
«Отключение означает, что вы можете оставить котел в режиме ожидания при низком давлении и, при необходимости, вывести его на полную мощность примерно через 90 секунд, чего сегодня не может достичь ни один другой тип котла», — говорит Прессер.
«С электрическими котлами ввод энергии и регулировка очень точны и практически немедленны.
Напротив, повышение или понижение температуры в газовом котле — это более медленный процесс, потому что требуется время, чтобы тепло в котле поднялось или рассеялось, прежде чем достичь заданной мощности», — добавляет он.
Электродные котлы струйного типа также снижают затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание. Для газовых котлов требуются топливопроводы, оборудование для хранения и обработки, экономайзеры и оборудование для контроля выбросов. Усовершенствованные электродные котлы струйного типа имеют минимальное количество компонентов и электрических элементов управления, с меньшим количеством деталей. При нормальной работе отсутствие чрезмерных температур и выгорания электродов также обеспечивает длительный срок службы.
Агрегаты еще больше снижают эксплуатационные расходы благодаря автоматическому управлению, которое снижает потребность в обслуживающем персонале.
Прессер отмечает, что самые передовые типы этих котлов, такие как CEJS от Acme, также обеспечивают большую безопасность, чем традиционные модели, работающие на топливе.
«С электродными котлами струйного типа нет опасности возгорания, потому что нет пламени, дыма, топливопроводов или резервуаров для хранения. Нет проблем с накоплением тепла или выгоранием электрода, даже если произойдет образование накипи, а также исключен тепловой удар. Кроме того, нет опасности маловодья, поскольку течение не может течь без воды», — говорит Прессер.
Местные жители, использующие централизованное теплоснабжение, также ценят экологичность этих котлов. Без сжигания электродные котлы струйного типа являются чистыми и без выбросов. Конструкция также устраняет многие экологические проблемы, связанные с котлами, работающими на топливе, такие как топливные пары, летучая зола и большие навязчивые выхлопные трубы.
Наконец, электрические агрегаты работают исключительно тихо по сравнению с котлами, работающими на топливе. В отличие от газовых горелок, которые почти постоянно дросселируют, как турбинные двигатели, электрические котлы снижают уровень шума при работе.
Поскольку самым громким компонентом котла является двигатель циркуляционного насоса, рядом с ним легко разговаривать, не повышая голоса.
При всех преимуществах высокопроизводительных электродных котлов струйного типа все большее число населенных пунктов выбирают их для централизованного теплоснабжения.
Прессер заключает: «Мы поговорили с коммунальными службами с огромными котельными, которые традиционно застряли в паропроводах во всех центрах крупных городов, таких как Нью-Йорк. В городских центрах очень хотят уйти от сопутствующих выбросов. Крупная коммунальная компания говорила с нами о размещении парового котла мощностью 60 МВт в центре Манхэттена для замены газовых котлов, обеспечивая централизованное отопление нескольких зданий».
Для получения дополнительной информации свяжитесь с Робертом Прессером из Acme Engineering по электронной почте: [email protected]; телефон: (888) 880-5323 или (514) 342-5656; или на веб-сайте: https://www.acmeprod.com/jet-type-steam-boiler
CSRs Drive Переход на электрические котлы
Промышленные предприятия и коммунальные службы уже давно используют большие газовые или жидкотопливные котлы для пара, технологического нагрева или производства энергии.
Однако сегодня два важных фактора меняют это уравнение: более высокие цены на газ и необходимость реализации высокоприоритетной инициативы корпоративной социальной ответственности (КСО) — сокращения корпоративного углеродного следа для борьбы с глобальным потеплением. Это объединение, наконец, побуждает многих менеджеров и советы директоров внедрять на предприятиях экономичные электрические паровые и водогрейные котлы с нулевым уровнем выбросов.
Недавно цена на газ Henry Hub на NYMEX подскочила почти до $6/MMBtu из-за проблем с поставками и, как ожидается, останется высокой в 2022 году. С ростом стоимости газа экономический аргумент в пользу переход на электрические котлы набирает обороты.
Однако, экономия сама по себе не является единственным аргументом в пользу электричества перед газом. Поскольку последствия изменения климата становятся более очевидными, компании также серьезно относятся к своим обязательствам практиковать корпоративную гражданственность.
Многие фирмы реализуют инициативы КСО, чтобы ограничить свое воздействие на окружающую среду и бороться с изменением климата за счет сокращения выбросов ископаемого топлива.
Применяя корпоративную социальную ответственность в качестве бизнес-модели, особенно в том, что касается заботы об окружающей среде, компании укрепляют свой бренд. Во многих случаях это может быть фактором, побуждающим экологически сознательных потребителей вести с ними больше дел. Этичное поведение также может помочь привлечь и удержать сотрудников.
«Все больше компаний в промышленном секторе начинают присматриваться к тому, где они сжигают ископаемое топливо, и рассматривают возможность его экономичной и более устойчивой замены. Для многих использование электрического котла является простым решением», — говорит Роберт Прессер, вице-президент Acme Engineering, производителя промышленных и коммерческих котлов, работающего в США, Канаде и Европе.
Прессер добавляет: «Сегодня переход к использованию промышленных электрических котлов — это больше, чем просто экономический аргумент.
Это важный, конкретный способ выполнить корпоративные обязательства по КСО, которые продвигают компанию к достижению нулевого уровня выбросов углерода в соответствии с целями конференции ООН по изменению климата COP26. Обязательство Global Finance финансировать экологические инициативы от альтернативной энергии к потреблению облегчит финансирование этого перехода».
Согласно недавней статье в The Economist , на COP26 «Страны взяли на себя обязательство по дальнейшему ускорению своих планов декарбонизации и, в частности, по усилению своих целей по сокращению выбросов на 2030 год к следующему году. … Утверждены правила создания основы глобального углеродного рынка. … Необходимость сократить глобальные выбросы парниковых газов на колоссальные 45 процентов к 2030 году была официально признана».
Acme Boilers CEJS высоковольтный паровой котел с электродами. ЭКОНОМИЧНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА КОТЛАМ НА ИСКОПАЕМОМ ТОПЛИВЕ Котлы и печи, работающие на природном газе, выделяют в атмосферу не только пресловутые парниковые газы диоксид углерода и метан, но также опасные оксиды азота, монооксид углерода и закись азота, а также летучие органические соединения (ЛОС), диоксид серы и твердые частицы.
материя (ПМ).
Тем не менее, многие инженеры выбирают знакомые газовые котлы из-за ошибочного убеждения, что электрические котлы не могут сравниться по мощности с обычными установками, работающими на ископаемом топливе. Благодаря значительному прогрессу в технологии электрических котлов это далеко не так. Сегодня такая технология может сравниться по мощности с большими газовыми или жидкотопливными котлами при гораздо меньших габаритах.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОТЛЫ КРУПНЫМ ОБРАЗОМ Электрические котлы используют проводящие и резистивные свойства воды для передачи электрического тока и производства пара. Переменный ток течет от электрода одной фазы к земле, используя воду в качестве проводника. Поскольку химические вещества, содержащиеся в воде, обеспечивают проводимость, поток тока генерирует тепло непосредственно в самой воде. Чем больше ток (ампер) течет, тем больше тепла (БТЕ) вырабатывается и тем больше пара производится. Важно отметить, что почти 100 % электроэнергии преобразуется в тепло без потери дыма или теплопередачи.
Благодаря этой конструкции, например, высоковольтный электродный паровой котел CEJS от Acme производит максимальное количество пара на минимальной площади, при этом мощность котла составляет от 6 МВт до 52 МВт. Котел работает при существующем распределительном напряжении от 4,16 до 25 кВ с КПД до 99,9% и может производить до 170 000 фунтов пара в час. Котлы рассчитаны на номинальное давление от 105 до 500 фунтов на кв. дюйм в соответствии с разделом 1 ASME и сертифицированы, зарегистрированы как сосуды под давлением по месту нахождения котла.
«Поколение или два инженеров выросли почти исключительно на жидкотопливных и газовых котлах, — говорит Прессер. «В результате предвзятых мнений большинство рассматривает электрические котлы как небольшие маломощные агрегаты, вроде водонагревателя. Поэтому мы часто объясняем инженерам, что существует технология электрических котлов, которая может заменить большие газовые или жидкотопливные котлы при очень небольшой площади».
Он отмечает, что электрические котлы большой мощности хорошо подходят для подачи вспомогательной энергии практически по требованию.
Вспомогательные котлы также используются для снабжения турбин паром, когда быстро требуется высокая мощность, и для нагрева технической воды.
Кроме того, промышленные электрические котлы имеют ряд преимуществ по сравнению с котлами, работающими на жидком или газовом топливе, включая более высокую безопасность, простоту установки, более быстрый запуск и остановку, а также бесшумную работу. Электрические котлы не имеют высокого минимального рабочего уровня, чтобы сделать их немедленно доступными.
«Электрические котлы не нуждаются в операторе, потому что, если что-то пойдет не так, сработает выключатель, что предотвратит дальнейшее обострение проблемы», — говорит Прессер. «Однако в газовых котлах любая утечка газа может увеличить риск взрыва. Таким образом, газовые установки обычно должны постоянно контролироваться или периодически проверяться». Он отмечает, что государственные и муниципальные правила техники безопасности различаются в зависимости от типа котла и ожидаемой частоты проверок.
С электрическими котлами ввод энергии, а также регулировка также точны и практически немедленны. Напротив, повышение или понижение температуры в котле, работающем на газе, является более медленным процессом, потому что требуется время, чтобы тепло в котле увеличилось или рассеялось до достижения заданной мощности.
Электрические агрегаты также исключительно тихие по сравнению с котлами, работающими на топливе. «В отличие от газовых горелок, которые почти постоянно дросселируют, как турбинные двигатели, электрические котлы снижают уровень шума при работе», — говорит Прессер. «Самый громкий шум, который вы услышите от электрического котла, — это циркуляционный насос».
Схема высоковольтного электродного парового котла Acme Boilers CEJS. МНОЖЕСТВО ПРИМЕНЕНИЙ Помимо промышленного применения, технология электрических котлов также используется для централизованного теплоснабжения жилых и коммерческих помещений, спрос на которые растет, особенно в городских центрах.
При централизованном теплоснабжении распределенное тепло вырабатывается в центре через систему изолированных труб и используется для высокоэффективного, экологически чистого отопления помещений и нагрева воды.
Для систем центрального отопления электрические котлы тихо обеспечивают достаточную мощность для своих компактных размеров. Этот подход в настоящее время рассматривается для установки нескольких паровых котлов мощностью 50 МВт в центре Манхэттена, заменяющих газовые котлы для централизованного снабжения паром ряда зданий.
«В Соединенных Штатах растет интерес к центральному отоплению. Мы поговорили с коммунальными службами, у которых огромные котельные по-прежнему питают паропроводы в крупных городских центрах, таких как Нью-Йорк. Многие хотят сократить выбросы, связанные с этим в городских центрах», — говорит Прессер.
Он указывает, что электрические котлы могут заменить батарею огромных газовых котлов. «Сегодня с несколькими котлами мощностью 52 МВт мы можем производить 300 МВт пара в центре города без выбросов», — говорит он.
По мере того, как промышленные и коммунальные предприятия рассматривают альтернативы котлам, работающим на более дорогом газе, одним из наиболее экономически эффективных вариантов все чаще становятся электрические паровые и водогрейные котлы с нулевым уровнем выбросов.
Экологичный выбор не только помогает компаниям реализовать свои экологически безопасные инициативы КСО с помощью чистой электроэнергии, но также может помочь позиционировать их бренд как компанию, серьезно относящуюся к борьбе с изменением климата и выполняющую свои общественные обязательства.
ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ
Acme Engineering Products предлагает широкий ассортимент стандартных котлов, но отличается простотой и минимальными дополнительными затратами, предлагая индивидуальные решения. Acme всегда производила комплексные решения, включающие элементы управления и контрольно-измерительные приборы. Для этого потребовался опыт разработки конструкции сосудов под давлением, на котором основана технология котлов, в дополнение к электротехнике для ее систем отопления и управления.