Сайт научно-технического журнала «Инженерные системы. АВОК Северо-Запад»

Структура нормативных документов по проектированию источников тепловой энергии

А. Я. Шарипов, генеральный директор проектно-инженерного бюро А. Я. Шарипова ООО «СанТехПроект»

К. В. Шевляков, главный специалист проектно-инженерного бюро А. Я. Шарипова ООО «СанТехПроект»

Тепловая энергия в современных условиях используется в виде пара и перегретой воды. Тепловая энергия в виде пара применяется, как правило, для технологических производственных нужд, как высокотемпературный теплоноситель в процессах ректификации, для перевода в жидкое состояние материалов, в процессах паровой очистки и т. д., а тепловая энергия в виде перегретой воды — в качестве теплоносителя для целей отопления, вентиляции, кондиционирования и приготовления горячей воды производственного и бытового использования.

Генерация пара и нагрев воды происходят за счет сжигания органического топлива в специальных технологических устройствах, называемых котлами, котельными агрегатами, теплогенераторами.

Котельная установка представляет собой котельный агрегат с устройством для подачи и сжигания органического топлива и удаления продуктов сгорания после передачи тепловой энергии воде, закачиваемой в котел насосами. В современной промышленности различают котельные установки водотрубные, в которых сжигание топлива происходит в топочной камере шатрового типа, ограниченной трубами, по которым принудительно циркулирует вода, и жаротрубные, в которых топливо сжигается в камере, омываемой водой, продукты сгорания также удаляются через трубы, омываемые водой с естественной циркуляцией.

Котельная — это сложное инженерно-техническое сооружение, состоящее из основного технологического оборудования, вспомогательных устройств подготовки, транспортировки и подачи органического топлива для сжигания, систем удаления продуктов сгорания как газообразных, так и твердых видов топлива, оборудования по подготовки воды, систем транспортировки теплоносителя в виде пара или воды. Основное и вспомогательное оборудование размещается в зданиях или помещениях, отвечающих специальным требованиям пожарной, производственной и экологической безопасности. Таким образом, котельная как самостоятельное инженерно-техническое сооружение никак не может входить в состав инженерно-технического обеспечения зданий и сооружений.

Котельные с параметрами теплоносителя пара давлением более 0,07 МПа и температурой воды более 115 °С относятся к опасным производственном объектам (в мировой практике эти параметры оцениваются давлением 0,1 МПа и температурой 120 °С).

Проектирование котельных в прошлом столетии определялось требованиями нормативного документа СНиП II-35-76 «Котельные установки» с учетом требований ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Проектирование котельных с параметрами давления пара 0,07 МПа и температурой воды 115 °С регламентировалось правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов с упомянутыми параметрами. Указанные источники не входили в состав опасных производственных объектов. Теплогенераторные по определению котлонадзора (структура Госгортехнадзора) в 70-х годах прошлого столетия — котельные мощностью до 360 кВт практически отвечали тем же требованиям, что и котельные.

По требованиям СНиП II-35-76 были построены и до сих пор эксплуатируются крупнейшие РТС в Российской Федерации по 300–400 МВт как дополнительный источник тепловой энергии централизованной системы теплоснабжения на базе теплофикации, а также как производственные и бытовые источники теплоты при градообразующих предприятиях, на которых нагрузка теплоснабжения прилегающего населенного пункта составляет не более 10–15% от общей мощности. Экономическая ситуация 90-х годов привела к весьма критическому состоянию действующих источников теплоты в связи с банкротством градообразующих предприятий.

При активной помощи руководителей строительной отрасли — Ефима Владимировича Басина, Анвара Шамухамедовича Шамузафарова, Николая Павловича Кошмана — в начале XXI века были разработаны Федеральные нормы проектирования (СП), согласованные с МЧС, Роспотребнадзором, Ростехнадзором, выполнен ряд научно-исследовательских работ по повышению безопасности устройств и систем. По заданию Минстроя (Госстроя) России изучался и обобщался зарубежный и отечественный опыт использования автономных источников теплоты (крышные, встроенные и пристроенные котельные), поквартирного теплоснабжения в связи с существенным изменением структурны топливного баланса страны в сторону значительного увеличения использования природного газа как наиболее экологически чистого топливного ресурса.

В процессе актуализации СНиП II-35-76 (разработке СП 89.13330) были выполнены научно-исследовательские работы по условиям эксплуатации котельных и теплогенераторных установок без постоянного присутствия обслуживающего персонала, организации дистанционного контроля за работой основного и вспомогательного оборудования, автоматизации производственных процессов и т. д.

Автономные источники теплоты проектируются в соответствии с СП 373.1325800 «Источники теплоснабжения автономные. Правила проектирования» (распространяется на крышные, встроенные и пристроенные котельные к жилым, производственным и административным зданиям мощностью 360 кВт и более). Для дальнейшего развития структуры нормативных документов следует рассмотреть вопрос об исключении ограничения в 360 кВт, а СП 281.1325800 «Установки теплогенераторные мощностью до 360 кВт, интегрированные в здания. Правила проектирования и устройства» включить в состав СП 373.1325800, так как в нем рассматриваются практически одни и те же положения, что вполне соответствует расширению использования природного газа в социальной сфере народного хозяйства, как это предусматривает руководство страны.

Системы индивидуальных источников тепла, поквартирного теплоснабжения проектируются в соответствии с СП 282.132580 «Поквартирные системы теплоснабжения на базе индивидуальных газовых теплогенераторов. Правила проектирования и устройства». Пересмотренная редакция нормативного документа (СП 282.1325800.2023, утвержден Приказом Минстроя России 18 декабря 2023 г. № 932/пр.) требует полной переработки, так как название не соответствует содержанию и противоречит СП 7.13130 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» и СП 402.1325800 «Здания жилые. Правила проектирования систем газопотребления» в части размещения газоиспользующего оборудования на высоте до 28 метров.

На базе выполненных научно-исследовательских работ по мониторингу отечественного и зарубежного опыта проектирования и использования новых технологий генерации тепловой энергии, в том числе по положительным результатам реализованных проектов по согласованным техническим условиям, было разработано Изменение № 1 к СП 89.13330.2016 «СНиП II-35-76 Котельные установки». Свод правил включает в себя правила проектирования отдельно стоящих котельных и теплогенераторных блочно-модульного и наружного исполнения независимо от мощности и параметров теплоносителя. Котельная (теплогенераторная) наружного исполнения — это, как правило, единичная установка генерации тепловой энергии полной заводской готовности, размещенная в съемных ограждающих конструкциях. В установках исключаются требования промышленной безопасности по контролю газовоздушной среды на предмет загазованности. Все остальные требования промышленной, пожарной и экологической безопасности сохраняются как и для традиционных котельных.

Для расширения применения природного газа как чистого топлива для объектов социальной сферы следует совместно с МЧС пересмотреть некоторые положения использования природного газа на опыте зарубежной практики, где эти положения широко используются. Для дальнейшего развития структуры нормативных документов по проектированию источников тепловой энергии предлагается рассмотреть концепцию параметрического метода выбора источника теплоснабжения.

Концепция параметрического метода выбора источника теплоснабжения

Скачать PDF-версию статьи «Структура нормативных документов по проектированию источников тепловой энергии»