Энергетика. От тепловых сетей "Мосэнерго" также осуществляется теплоснабжение около 700 промышленных предприятий Тепловые сети эффективная эксплуатация Теплоснабжение

Тепловые сети "Мосэнерго" осуществляют централизованное теплоснабжение от 16 ТЭЦ с суммарной присоединенной тепловой нагрузкой 30 636 Гкал/ч (3 560 МВт), что обеспечивает 82 % потребности в тепле жилищнокоммунального сектора города. От тепловых сетей "Мосэнерго" также осуществляется теплоснабжение около 700 промышленных предприятий. Годовой отпуск тепла в 1997 г. составил 73,9 млн. Гкал. К тепловым сетям "Мосэнерго" присоединено около 45 тысяч зданий, в том числе 23,7 тыс. жилых и 4,65 тыс. детских и лечебных учреждений. Протяженность тепловых сетей в двухтрубном исчислении на 01.01.98 г. составляет 2 314 км, в том числе водяных сетей 2 279 км. Средний диаметр водяных сетей 570 мм. При этом протяженность теплопроводов больших диаметров 400 мм и выше 1546 км, в том числе диаметром 1 000 мм 148 км, диаметром 1 200 мм 186 км и диаметром 1 400 мм 78 км. базовой тип прокладки подземный, составляющий более 95 % от общей протяженности тепловых сетей. На тепловых сетях установлены 21 насосноперекачивающая станция, 232 дренажные насосные, более 16 тыс. подземных камер и наземных павильонов, где размещено более 50 тыс. 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, эксплуатационноремонтному обслуживанию и другим. В тепловых сетях "Мосэнерго" складывается такая обстановка, когда уровень надежности и экономичности теплоснабжения не соответствует предъявляемым требованиям. При протяженности тепловых сетей 2 315 км число повреждений в отопительный период составило 1 304, мелких свищей. В отопительном сезоне 19971998 г.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 25 лет; объемы перекладки тепловых сетей достигли 100 км в год, а новое строительство сократилось до 1 км в год; затраты на перекладку тепловых сетей в 1997 г. превысили 1,4 трлн. 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: 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 200 млн. руб. (при диаметре трубопровода 100 мм) и 1,5 млрд. руб. (при диаметре 800 мм) на один километр трассы в ценах 1997 г. Что касается теплоизоляционных свойств новой технологии, то проведенные в 1997 г. испытания на тепловые потери участка теплопровода длиной 683 м диаметром 125 мм показали, что фактические тепловые потери в 1,7 раза меньше нормативных, рассчитанных по "Нормам проектирования тепловой изоляции" и СНиП 2.04.148 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. Применение шаровой запорной арматуры бескамерной установки, исключающей потери сетевой воды и необходимость эксплуатационноремонтного обслуживания. При этом более высокая стоимость шаровой арматуры компенсируется отсутствием затрат на сооружение камер. 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 800 мм и более отпадает необходимость сооружения наземных павильонов. Применение сильфонных компенсаторов взамен сальниковых, полностью исключающее потерю сетевой воды. Такие компенсаторы не требуют обслуживания. С 1993 г. при новом строительстве, реконструкции и капитальном ремонте тепловых сетей полностью исключено применение сальниковых компенсаторов, и началась массовая установка сильфонных компенсаторов производства СанктПетербургского АО "Металкомп". Всего в 1997 г. установлено 386 единиц сильфонных компенсаторов. Общее число установленных на сетях сильфонных компенсаторов составляет 1353 единицы, в том числе диаметром 8001400 мм556 единиц. Применение сильфонных компенсаторов позволило сократить удельную утечку сетевой воды с 3,55 л/м3 ч в 1994 г. до 2,75 л/м3 ч в 1997 г., а абсолютная величина подпитки составила 92,4 млн.т в 1994 г., 89,9 млн.т в 1995 г., 82,9 млн. т в 1996 г. и 75,4 млн.т в 1997 г. 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 9,59, В двух районах, теплоснабжаемых от ТЭЦ 12 и ТЭЦ 22, рН сетевой воды уже доведены до 9,510, На остальных ТЭЦ проводятся работы по повышению рН до 9,59, Применение частотных преобразователей для автоматического регулирования производительности насосных станций путем изменения частоты вращения агрегатов, автоматизация систем управления и защиты 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 1992 г. четыре частотнорегулируемых привода типа УТФ таллиннского завода "Электроника" с двигателями 630 кВт с фазным ротором. В 1995, 1997 и 1998 г.г. на насосных станциях "1 Выхинская", "Гастелло", "Ховринская" и "Марьинская" были установлены по два регулируемых электропривода с частотными преобразователями фирмы "АлленБредли" и серийными двигателями с короткозамкнутыми роторами N=500800 кВт. 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 3035 %. 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 "АлленБредли" обладает высокой эксплуатационной надежностью. За весь период времени с 1995 г. 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. 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 2000 г.), должна быть разработана целевая комплексная нормативнотехническая 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.