Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Твердое топливо 

Основные направления энергоэффективности при эксплуатации тепловых сетей

главный инженер тепловых сетей АО Мосэнерго

 

Тепловые сети Мосэнерго осуществляют централизованное теплоснабжение от 16 ТЭЦ с суммарной присоединенной тепловой нагрузкой 30636Гкал/ч (3560МВт), что обеспечивает 82% потребности в тепле жилищно-коммунального сектора города.

 

От тепловых сетей Мосэнерго также осуществляется теплоснабжение около 700 промышленных предприятий.

 

Годовой отпуск тепла в 1997г. составил 73,9млн.Гкал.

 

К тепловым сетям Мосэнерго присоединено около 45тысяч зданий, в том числе 23,7тыс. жилых и 4,65тыс. детских и лечебных учреждений.

 

Протяженность тепловых сетей в двухтрубном исчислении на 01.01.98г. составляет 2314 км, в том числе водяных сетей 2279км.

 

Средний диаметр водяных сетей- 570мм.

 

При этом протяженность теплопроводов больших диаметров 400мм и выше- 1546 км, в том числе диаметром 1000мм- 148км, диаметром 1200мм- 186км и диаметром 1400мм- 78км.

 

Основной тип прокладки- подземный, составляющий более 95% от общей протяженности тепловых сетей.

 

На тепловых сетях установлены 21насосно-перекачивающая станция, 232дренажные насосные, более 16тыс. подземных камер и наземных павильонов, где размещено более 50тыс. единиц запорной арматуры, около 10 единиц компенсаторов и другое оборудование.

 

Одной из главных проблем обеспечения нормального теплоснабжения Москвы является низкая надежность и, как следствие, недостаточная (ниже расчетной) экономичность водяных тепловых сетей.

 

Низкая надежность тепловых сетей- следствие технической политики, проводимой в нашей стране на протяжении десятилетий.

 

За последние 30 лет конструкция теплопроводов и применяемых гидротеплоизоляционных материалов не претерпела качественных изменений, и все совершенствование шло за счет индустриализации работ при строительстве и снижения первоначальных затрат.

 

В основных нормативных документах отсутствует целостная концепция надежности и экономичности теплоснабжения, которая учитывала бы оптимальную мощность и необходимость резервирования теплоисточников и сетей, требования к материалам и трубам, эксплуатационно-ремонтному обслуживанию и другим.

 

В тепловых сетях Мосэнерго складывается такая обстановка, когда уровень надежности и экономичности теплоснабжения не соответствует предъявляемым требованиям.

 

При протяженности тепловых сетей 2315км число повреждений в отопительный период составило 1304, мелких свищей. В отопительном сезоне 1997-1998г.г. произошло 16 повреждений, потребовавших немедленного отключения участков тепловых сетей с прекращением теплоснабжения отдельных зданий. На данный момент:

 

свыше 400 км тепловых сетей выработало свой нормативный срок- 25лет;

 

объемы перекладки тепловых сетей достигли 100км в год, а новое строительство сократилось до 1км в год;

 

затраты на перекладку тепловых сетей в 1997г. превысили 1,4трлн.руб.;

 

удельные потери сетевой воды составили 2,75 л/м3·ч (норма- 2, , а абсолютное значение утечки- 75 млн. т сетевой воды в год.

 

Количественные и качественные характеристики современного состояния тепловых сетей Мосэнерго достигли таких величин, что существующие технологические, организационные и экономические возможности предприятия с трудом обеспечивают управляемость ц. централизованного теплоснабжения Москвы.

 

Для выхода из создавшегося сложного положения с обеспечением теплоснабжения Москвы необходим решительный поворот к применению новых прогрессивных технологий при производстве капитального ремонта, реконструкции и нового строительства тепловых сетей.

 

В настоящее время в России и Европе имеются современные технические и конструктивные решения, позволяющие значительно повысить надежность и экономичность тепловых сетей.

 

Значительная часть этих решений прошла опытное опробование, показала высокую эффективность и принята к широкому внедрению в тепловых сетях Мосэнерго.

 

Прежде всего к новым технологическим и конструктивным решениям относятся:

 

1.Применение конструкций теплопроводов типа труба в трубе с пенополиуретановой изоляцией в гидрозащитной полиэтиленовой оболочке.

 

Такая конструкция предусматривает применение не только предварительно изолированных пенополиуретаном и заключенных в полиэтиленовую оболочку труб, но и всех компонентов (отводов, тройников, неподвижных опор, шаровой арматуры бескамерной установки, компенсаторов и др.), прокладываемых непосредственно в грунте, бесканально.

 

Вследствие практически полного отсутствия внешних вредных воздействий на трубопровод в ППУ изоляции повреждаемость его резко снижается по сравнению с традиционными конструкциями.

 

Кроме того, надежность так же больше возрастает при оснащении трубопроводов встроенной электронной системой контроля состояния изоляции (без резкого увеличения стоимости), которая позволяет оперативно выявлять наличие повреждения и определять его место с высокой точностью.

 

В настоящее время в тепловых сетях АО Мосэнерго проложено более 19 км теплотрасс типа труба в трубе. На 78 участках, оснащенных системой контроля, текущая проверка состояния изоляции производится один раз в неделю на контрактной основе независимой организацией. При этом в течение года выявлено 10 случаев срабатывания системы контроля, вызванных как повреждением полиэтиленовой трубы при производстве строительных работ, так и неисправностью устройств контроля.

 

Расчет экономического эффекта от бесканальной прокладки в тепловых сетях Мосэнерго теплотрасс с изоляцией из пенополиуретана (по сравнению с традиционным канальным вариантом), выполненный Мосэнергоналадкой, показал суммарный годовой экономический эффект в размере 200млн.руб. (при диаметре трубопровода 100мм) и 1,5млрд.руб. (при диаметре 800мм) на один километр трассы в ценах 1997г.

 

Что касается теплоизоляционных свойств новой технологии, то проведенные в 1997г. испытания на тепловые потери участка теплопровода длиной 683м диаметром 125мм показали, что фактические тепловые потери в 1,7раза меньше нормативных, рассчитанных по Нормам проектирования тепловой изоляции и СНиП2.04.14-88.

 

Имеется полностью разработанная НТД на проектирование, сооружение и ремонт тепловых сетей с ППУ изоляцией типа труба в трубе.

 

В Москве нашли применение такие конструкции, как приобретаемые за рубежом (АББ, Манесман, Тарко), так и изготавливаемые на московском заводе ЗАО МосФлоулайн. Причем отдельные элементы теплопроводов (система контроля, шаровая арматура, компенсаторы) комплектуются по кооперации как с российских предприятий, так и с европейских. Конечно, применение таких конструкций требует повышения технологической дисциплины при строительстве и ремонте тепловых сетей, но это не может служить основанием для применения устаревших конструкций, не обеспечивающих необходимой надежности теплоснабжения.

 

2.Применение шаровой запорной арматуры бескамерной установки, исключающей потери сетевой воды и необходимость эксплуатационно-ремонтного обслуживания.

 

При этом более высокая стоимость шаровой арматуры компенсируется отсутствием затрат на сооружение камер.

 

3.Применение в качестве секционирующих задвижек шаровой запорной арматуры больших диаметров, имеющей гидравлическое сопротивление на порядок ниже, чем у шиберной арматуры.

 

При этом при сооружении тепловых сетей диаметром 800мм и более отпадает необходимость сооружения наземных павильонов.

 

4.Применение сильфонных компенсаторов взамен сальниковых, полностью исключающее потерю сетевой воды. Такие компенсаторы не требуют обслуживания.

 

С 1993г. при новом строительстве, реконструкции и капитальном ремонте тепловых сетей полностью исключено применение сальниковых компенсаторов, и началась массовая установка сильфонных компенсаторов производства Санкт-Петербургского АО Металкомп.

 

Всего в 1997г. установлено 386 единиц сильфонных компенсаторов. Общее число установленных на сетях сильфонных компенсаторов составляет 1353 единицы, в том числе диаметром 800-1400мм-556 единиц.

 

Применение сильфонных компенсаторов позволило сократить удельную утечку сетевой воды с 3,55 л/м3·ч в 1994г. до 2,75л/м3·ч в 1997г., а абсолютная величина подпитки составила 92,4млн.т в 1994г., 89,9млн.т- в 1995г., 82,9млн.т- в 1996г. и 75,4млн.т в 1997г.

 

5.Снижение скорости внутренней коррозии трубопроводов тепловых сетей.

 

Повреждаемость тепловых сетей от внутренней коррозии составляет около 30% от общего числа.

 

Исследования, проведенные ВТИ, показали, что наиболее эффективным способом снижения скорости внутренней коррозии является повышение рН сетевой воды до 9,5-9,8.

 

В двух районах, теплоснабжаемых от ТЭЦ 12 и ТЭЦ 22, рН сетевой воды уже доведены до 9,5-10, На остальных ТЭЦ проводятся работы по повышению рН до 9,5-9,8.

 

6.Применение частотных преобразователей для автоматического регулирования производительности насосных станций путем изменения частоты вращения агрегатов, автоматизация систем управления и протекции НПС с применением микроциклорной техники позволяют значительно повысить надежность работы и обеспечить управление и самозапуск НПС с РДП без постоянного присутствия дежурного персонала на них.

 

В тепловых сетях при реконструкции насосных станций на них было применено частотное регулирование производительности.

 

На Сетуньской НПС было установлено в 1992г. четыре частотно-регулируемых привода типа УТФ таллиннского завода Электроника с двигателями 630кВт с фазным ротором.

 

В 1995, 1997 и 1998г.г. на насосных станциях 1 Выхинская, Гастелло, Ховринская и Марьинская были установлены по два регулируемых электропривода с частотными преобразователями фирмы Аллен-Бредли и серийными двигателями с короткозамкнутыми роторами N=500-800кВт.

 

Опыт эксплуатации показал, что внедрение регулируемого электропривода совместно с системой контроля и управления, и АСДУ на РДП позволило заметно облегчить работу диспетчера района по управлению НПС.

 

Экономический эффект (сокращение потребления электроэнергии) от внедрения регулируемого привода насосов составляет 30-35%.

 

Наряду с повышением экономичности работы НПС увеличилась в целом ее надежность за счет поддержания гидравлического режима (до 0,1 кГс/см при существенных внешних возмущениях по давлению, и за счет автоматического ввода в работу резервных насосов, плавного (без гидроударов) пуска регулируемых насосов, диагностики состояния насосов и двигателей, уменьшения износа запорной арматуры на напоре насосов, установки микроциклорных контроллеров непосредственно на НПС, существенного облегчения управления НПС в условиях гидравлических режимов работы тепловых сетей.

 

При эксплуатации Сетуньской НПС были выявлены следующие недостатки регулируемого электропривода:

 

регулярный останов насосов для проведения профилактических работ в щеточном аппарате электродвигателя с фазным ротором;

 

периодическое срабатывание защит тиристорных преобразователей в результате низкого качества электроэнергии (колебания напряжения), приводящего к останову насоса и внесению возмущений в гидравлический режим работы.

 

Регулируемый электропривод с частотными преобразователями фирмы Аллен-Бредли обладает высокой эксплуатационной надежностью.

 

За весь период времени с 1995г. не заменялся ни один из элементов схемы. За время эксплуатации имели место два случая кратковременной полной потери электроснабжения насосной. В этих случаях регулируемый привод обеспечил успешный самозапуск насосной.

 

7.Применение в эксплуатационных районах систем АСДУ на базе вычислительной техники, позволяющих обеспечить качество теплоснабжения на более высоком уровне.

 

Для значительного повышения надежности и экономичности централизованного теплоснабжения городов в новом тысячелетии (до 2000г.), должна быть разработана целевая комплексная нормативно-техническая документация, включающая следующие разделы:

 

требования, предъявляемые к проектированию тепловых сетей и систем теплопотребления с обязательным использованием передовых и энергосберегающих технологий;

 

предельная мощность теплоисточника, диаметр и протяженность тепловых сетей и величина района теплоснабжения;

 

требования к применяемым материалам, которые должны обеспечить повышенную коррозионную стойкость трубопроводов, повышенные теплоизоляционные свойства и полную гидроизоляцию теплопроводов с системой контроля качества этой изоляции;

 

требования к запорной арматуре и компенсаторам, полностью исключающие потери теплоносителя и применение ручного труда при их обслуживании;

 

требования к нормам качества подпиточной и сетевой воды, полностью исключающие циклы внутренней коррозии трубопроводов.

 

Создание такого целостного пакета нормативных документов позволит вывести из тупика системы централизованного теплоснабжения и будет способствовать организации в России производств по изготовлению элементов и узлов, обеспечивающих надежную работу тепловых сетей.

 

Журнал Энергосбережение, №1, 1999г.

 

Источник: http://kpok-beta.narod.ru/library/news13.htm

 



Энергосбережение в системах централизованного теплоснабжения на новом этапе развития. Переростки. Всемирный банк оценивает. Сто лет воздержания.

На главную  Твердое топливо 





0.0841
 
Яндекс.Метрика