Угольная котельная (пример, 4000 рублей за Гкал)
Нормальная котельная (пример, примерно 1500 рублей за Гкал)
В марте 2014-го в Средней Ахтубе начался конкурс на новую котельную. Туда, внезапно, позвали нашу инженерную команду, хотя нашим основным профилем всегда было оборудование для дата-центров. Мы применили все свои полученные за годы строительства ЦОДов навыки и выиграли конкурс. 25 августа был подписан муниципальный контракт.
Вообще, мы в последние годы строим тригенерационные энергоцентры. Это такие объекты на газу, от которых даётся электричество, тепло и холод на ближайший дата-центр или какой-нибудь важный объект инфраструктуры. И сейчас расскажу о том, в чём разница между посёлком городского типа на 50 тысяч жителей и дата-центром.
Начнём, пожалуй, с того факта, что сервера, даже очень мощные, не воруют воду. Ещё, когда дата-центр падает, главного не показывают по телевизору вместе с Шойгу. А ещё вода в трубах по всему городу не останавливается и не замерзает, разрывая узлы.
Постановка проблемы
На месте есть старые-старые котлы 79-го года, которые, похоже, уже давно вышли из расчётного срока эксплуатации и живут только благодаря честному слову, молитвам и советскому запасу по прочности. Местные инженеры творили чудеса, но с каждым ремонтом приходилось паять новые и новые блоки, трубочки глушились, качество и КПД падали. В прошлом году уже были проблемы с теплом, и новые аварии в морозы никому не нужны, все понимают, что пережить зиму на старом оборудовании — это что-то из области научной фантастики.
Хозяйственники на месте очень хорошие: всё чисто, правильно окрашено. А обычно приходишь на объект — страшно, фильм ужасов.
Но забегая чуть вперёд, скажу, что серьёзная авария зимой всё-таки случилась, и, по опыту соседних регионов, если бы не было резервной системы, поснимали бы всю администрацию. Ну, сначала бы показали по телевизору министра, а потом бы полетели головы.
В прошлом году было около 40 аварийных отключений. Естественно, начальника объекта очень сильно дёргали: администрация беспокоила круглосуточно, потому что понимала, что если что — виноват будет совсем не инженер на месте.
Естественно, и год назад, и пять лет назад было понятно, что нужно строить новую котельную, причём сразу с запасом. Только вот проблема: денег в бюджете сразу на новый объект нет. Они попробовали искать тех, кто может построить энергоцентр с энергосервисом (когда команда строит и эксплуатирует, но не передаёт его в собственность администрации, а продаёт тепло в город). Естественно, эта долгая схема окупаемости была не очень нужна поставщикам — так обычно делается, когда рядом уже есть крупный потребитель типа того же ЦОДа или торгового центра.
Пока шла оценка энергоцентров, инженеры вышли на нас. Здесь, наверное, самое интересное. У нас есть схема работы для дата-центров (в т.ч. мы так делали для дата-центра МЧС), когда мы сначала строим, потом нам платят деньги. Администрация прекрасно понимала, что когда объект уже есть, деньги найти проще. Хоть по лизинговой схеме, хоть по выкупу. Мы бы на энергосервис не пошли — как эксплуатировать ЦОДы, мы знаем, и окупаемость там 8 лет стабильная, поэтому они часто в собственности. А здесь окупаемость за 2–3 года, поэтому рассрочка имеет смысл. Чтобы было понятно — все котельные итак дотационные, ежегодно на них уходит 15–20 миллионов рублей, не хватает денег на газ, на ремонт и эксплуатацию.
Для них такая система оказалась самой удобной, потому что парни в регионе уже пару раз сталкивались и с обратной ситуацией, когда деньги на объект даются, а подрядчик через месяц пропадает. Это Россия.
По примерно такой схеме они строят дома — и уже давно так работают. Так мы попали на конкурс.
Исполнение задачи
Когда энергомодуль везётся в ЦОД, как правило, на месте ничего ещё нет, максимум какой-то всепогодный контейнер на 3–5 стоек или серверная в ближайшем офисе, необходимые для работы до полного развёртывания. Если оборудование по каким-то причинам задерживается, это в целом, конечно, очень печально, но не так, что прямо критично. Конечно, если речь, например, про что-нибудь собираемое под заказ из Европы, уронить на разгрузке благодаря транспортной компании — катастрофа длиной в 4 месяца.
В нашем случае проблема в том, что старое оборудование уже не тянет, а нового ещё нет. А зима близко. С железом возникли проблемы: оно не уникальное и не под заказ, и пока шли все традиционные согласования, проверки и задержки оплаты, вендор снял бронь и продал комплекс кому-то ещё. Пришлось ждать производства следующего, что означало задержку проекта на 2 месяца. То есть мы стремительно влетали в зимний период.
Монтаж
Начали молиться на погоду — чтобы не было сильных холодов, когда старое оборудование не справилось бы. В итоге, когда новый комплекс прибыл, мы начали его монтировать. 29 декабря удалось запустить в тестовую эксплуатацию (тепло ходило не дальше самих котлов, к основному контуру было подключено ещё старое оборудование), а 30-го нас ждал отличный сюрприз: произошла авария, и старые котлы окончательно отказали.
Монтаж
Нужно было срочно переключить контуры. Это достаточно просто на бумаге, но по факту нужно слить воду, подождать, пока трубы остынут, переврезать и снова пустить воду. Причём всё так, чтобы жители не замёрзли за это время. А ещё если протормозить, участки трубопровода с остывшей водой по городу начнут замерзать, рвать трубы, закупориваться… В общем, это был бы полный полярный лис. Когда что-то падает в ЦОДе, мы по крайней мере можем рассчитывать на резервную систему. Здесь её банально не было.
Через день всё было благополучно сделано без заморозки — подачу тепла восстановили на всех. Всего было нужно 16 МВт — 8 поменяли, 8 на старых котлах, ещё будем менять.
После ввода в эксплуатацию
Опять же, после того как мы «спасли» контур, нужно было вводить уже новое оборудование в постоянную эксплуатацию. В дата-центрах обычно команда поддержки формируется во время строительства (это люди, которые активно помогают в работах и знают каждую деталь). В нашем случае для персонала ввод нового оборудования в строй был шоком: Новый год, а как эксплуатировать — никто не знает. Они раньше на вентилях жили, и регулировали всё физической силой. А тут — стоимость под 30 миллионов, трогать страшно. Просто боялись подходить к оборудованию. В итоге мы нашли местного гуру из соседнего города, эксплуатирующего похожую установку. Он приезжает, если что-то нештатное.
Эксплуатация
В целом же оборудование достаточно стабильно работает — его надо только на режим вывести, дальше оно само. Там главная задача — обеспечивать нужный температурный режим в контуре в зависимости от погоды. То есть когда снаружи холодно, нужно греть воду сильнее для компенсации, а когда относительно тепло — меньше. У нас на улице стоит погодный датчик, от которого к контроллеру уходит информация, позволяющая делать погодозависимую автоматику. Это уже качественное регулирование для контура отопления домов.
Кроме отопления есть ещё горячее водоснабжение (разбирают примерно по 100 кубов в сутки). Там важно поддерживать 60 градусов вне зависимости от ситуации, это стандарт. Проблема в другом: нужно автоматическое поддержание давления в наружном контуре и во внутреннем. Соответственно, по датчикам давления контроллер следит (раньше, конечно, всё было руками). Если нужно — включается насос, подпитывается клапан.
Плюс вода проходит химводообработку в подготовительной установке — всё в автоматическом режиме. Есть основной фильтр, резервный, когда один заканчивается, автоматически переключается на второй, а первый встаёт на регенерацию. Постоянное присутствие персонала не требуется.
Кстати, из-за новых узлов уволят 8 человек, поэтому нас на месте не очень любят. На самом деле, конечно, скорее всего, работа найдётся — у администрации давно есть проблемы с наружными теплосетями.
Население без горячей воды в домах банально ворует кипяток из системы отопления (примерно на полтора миллиона рублей в год). Просто врезаются в контур отопления и начинают откачивать себе домой — тут и нерасчётное падение давления (как следствие — температуры), и просто уход воды из отопительного контура, и образование пузырей воздуха, и замерзающие трубы из-за чужих врезок. Проблем выше крыши.
Инженеры рассказывали, кое-где рядом попробовали добавлять в контур отопления синий краситель, — из кранов не течёт, и окрасились бы только ванны тех, кто ворует. Ещё кое-какие кулибины добавляли мазут в контур. Все эти опыты бесполезны. Сначала наш народ пробует слить наворованную воду побольше, мол, синяя скоро кончится. Уже сутки сливаем, осталось немного. Потом ещё сутки пробует отмыть ванну. Потери воды колоссальные. Ещё одном городе проблему решили просто: люди из старого фонда, которые больше всего воровали, получили квартиры в новых домах первыми. Поэтому в Средней Ахтубе работа найдётся.
Узлы
Для управления котлами и вспомогательным оборудованием в проекте применены щиты управления котельной производства ООО «Завод “ Роспромгаз”». Управление каждым котлом осуществляется независимо от других котлов.
Автоматизация водогрейных котлов выполнена на базе поставляемого вместе с котлом пульта ELLPREX 4000. Она обеспечивает автоматический пуск и остановку котлов в соответствии с выбранным алгоритмом работы, автоматическое регулирование мощности горелок, защиту котла при высоком/низком давлении воды и превышении температуры воды.
На котлы устанавливаются горелки FBR K450/M TL с автоматикой, обеспечивающей защиту при исчезновении напряжения, погасания факела горелки, понижении давления воздуха перед горелками, уменьшении разряжения и повышении давления в топке. Плюс аварийная сигнализации и закрытие электромагнитного клапана в аварийных ситуациях.
Аварийная сигнализация выводится на блок управления котельной САКЗ-МК-3, находящийся в помещении котельной, и пульт диспетчера, устанавливаемый в диспетчерской.
Автоматика вспомогательного общекотельного оборудования предусматривает: регулирование температуры сетевой воды на выходе из котельной (в зависимости от температуры наружного воздуха) контроллером ТРМ-32 «ОВЕН»; регулирование температуры воды ГВС на выходе из котельной контроллером ТРМ-32 «ОВЕН»; автоматическое поддержание давления сетевой воды; автоматическое аварийное переключение насосов (с основного на резервный) и автоматическую ротацию насосов контроллером САУ-МП-15 «ОВЕН»; плавный пуск насосов выполняется устройством Danfoss MCD 201. Плюс есть защита насосов от сухого хода.
Сигнализация загазованности угарным газом (CO) и метана (CH4) осуществляется от датчиков фирмы ООО «ЦИТ – ПЛЮС» г. Саратов. При превышении уровня загазованности по метану и угарному газу происходит отключение газа на входе с помощью отсечного клапана и передача сигнала на пульт диспетчера.
Предусмотрена возможность передачи дискретных сигналов об отказе оборудования в систему управления и диспетчеризации на проводной пульт диспетчера.
Сейчас
Из 6 котлов 4 отопительных, 2 ГВС. Те, которые ГВС — они новые, 2006 года, относительно хорошие. Мы демонтировали два самых старых аварийных котла, заменили их на свои блоки.
Вот так мы из команды «только ЦОДы» стали командой «инженерные решения везде». Сейчас предлагаем подобные варианты в других регионах — есть отзывы в Петербурге, Краснодаре. Не энергосервис, а фактически рассрочка до полутора лет. Как правило, интересно крупным заводам или администрациям. Первый объект — вот это в Средней Ахтубе — мы построили на свои деньги. Первую половину нам оплатили в январе.
Да, и в отличие от ЦОДов у таких котельных есть ещё одно большое преимущество уже лично для меня и, возможно, для вас: как правило, о них можно рассказывать.
Ссылки
Автор: dmarkin
