Размещено на http://www.allbest.ru/

О проведении энергосберегающих мероприятий на объектах МУП "Реутовская теплосеть"

И. Суслин

На балансе предприятия находится 7 котельных, которые покрывают большую часть нагрузки на отопление и ГВС всего города (около 80 тыс. чел.), также в г. Реутов имеется две ведомственных котельных, находящихся на балансе других предприятий. Установленная мощность котельных предприятия и ведомственных котельных составляет около 160 и 60 Гкал/ч соответственно. В качестве основного топлива используется природный газ, а в качестве резервного - мазут и солярка.

Подсоединение систем теплопотребления осуществляется как по зависимой, так и по независимой схемам. Система теплоснабжения -закрытая.

На предприятии работает около 350 чел. МУП "Реутовская теплосеть" является членом Некоммерческого Партнерства "Российское теплоснабжение".

В нашем городе проведено достаточно много мероприятий по экономии энергоресурсов. За последние 10 лет удельные показатели МУП "Реутовская теплосеть" заметно (на 20%) улучшились (например, снизились затраты газа на производство тепловой энергии (ТЭ) на 1 м 2 и т.д.), хотя потенциал есть на их уменьшение в 2,5 раза. За эти годы снижение тепловой нагрузки происходило именно благодаря результатам мероприятий по энергосбережению. У нас, конечно, энергосберегающие мероприятия проводятся не в больших объемах, но, самое главное, проводятся. На сегодня на теплоэнергетических объектах предприятия внедряются практически все современные технологии экономии энергоресурсов, которые нашли наибольшее применение в российских условиях. Хорошо, что есть такая возможность и что городская Администрация дает нам развиваться в этом направлении. котельная топливо теплопотребление

Тепловые сети

Общая протяженность тепловых сетей (ТС) в двухтрубном исчислении составляет около 80 км. Преобладает канальная прокладка ТС. Канальная прокладка в разных городах ведет себя по-разному, что зависит от местности и ряда других факторов. В г. Реутов преобладает заболоченная местность, срок службы труб в канальной прокладке колеблется от 5 до 9 лет, не зависимо от качества их изготовления. На сегодняшний день имеются технические решения,

которые позволяют нам выходить на длительный срок эксплуатации трубопроводов, в частности это технология прокладки труб в ППУ-изоляции. Правда, к сожалению, на сегодня труб в ППУ-изоляции проложено только 20 км, хотелось бы больше. Наше предприятие было одним из первых в Московской области, которое стало применять трубы в ППУ-изоляции. Мы начали внедрять эту технологию с 1995 г., но т.к. город небольшой и крупных проектов не делалось, клали в основном за счет собственных средств. Данный вид конструкции показал себя с лучшей стороны, но надо отметить, что качество "первых" труб было намного выше, чем качество труб, выпускаемых сегодня. Данное обстоятельство можно объяснить тем, что "первые" трубы были западного производства, а сейчас мы имеем дело с аналогичными отечественными образцами.

Говоря о прокладке трубопроводов в ППУ-изоляции, хочется остановиться на самом слабом месте данного способа прокладки - это стыки. У себя на предприятии стыки мы заделываем на месте. Если качество основной изоляции, изготавливаемой на заводе, контролируется на производстве, то качество технологии заделки стыков контролируется только при монтаже (менее контролируемая и прогнозируемая в плане достижения хорошего качества операция). Хотя, даже с учетом этого, предварительно изолированные трубы бесканальной прокладки намного лучше, по сравнению с канальной прокладкой. На сегодня технологий заделки стыков много, на мой взгляд, лучшей из них является технология одной из датских фирм-производителей труб в ППУ-изоляции, которые дольше всех (в Дании) занимаются производством предварительно изолированных труб.

Наверное, из-за своего менталитета российские компании-производители уделяют малое внимание технологии заделки стыков, хотя она является самым узким местом, об этом же говорят специалисты в той же Дании. К сожалению, в России из года в год начинаем менять ТС, когда уже идут "белые мухи", о каком контроле качества заделки стыков здесь можно говорить, самое главное - просто успеть положить трубы. Понятно, что брак был и будет "проскакивать", пока мы не решим вопрос с организацией рабочего процесса.

Первоначальные расчеты срока окупаемости по замене изношенных ТС на новые в ППУ-изоляции показали, что он составляет от 20 до 30 лет. Но если учесть существующие реалии (местные условия: кислая почва, заболоченность, аварийные ремонты и т.д.), то срок окупаемости может снижаться до 10 лет и ниже. В нашем городе замена ТС больше нужна для создания нормальных условий работы предприятия.

Хочется также сказать об опрессовке ТС. На наш взгляд опрессовка не является необходимым мероприятием, поясним почему. Например, в Дании, Швеции, Финляндии никто ради таких целей ТС не останавливает, т.к. ТС должна работать с одними и теми же параметрами круглый год, благодаря чему мы увеличиваем срок ее службы. Всем известно, что каждый запуск/останов любого оборудования, а теплотехнического тем более, приводит к уменьшению ресурса его работы. Рассматривая ТС, нужно отметить, что большинство аварий случается именно в переходные режимы (например, с холодов на оттепель), когда теплотрассы подвержены наибольшим нагрузкам на растяжение или сжатие. Аналогичная ситуация наблюдается при остановке и запуске ТС для проведения опрессовки. На сегодня существует множество других способов профилактики (диагностики) ТС, позволяющих не выводить их из работы. Мало того, практика показывает, что опрессовка не дает 100% гарантии выявления узких мест в ТС, мы только "насилуем" их. Никакого смысла останавливать ТС на гидравлические испытания нет.

Внедрение частотно-регулируемых преобразователей (ЧРП)

На сегодня нашим предприятием установлено порядка 50 частотно-регулируемых преобразователей (ЧРП) на электродвигателях теплоэнергетического оборудования, причем в разных вариантах, на электродвигателях насосов горячей и холодной воды, подпитки, сетевых насосов, вентиляторов. Не будем подробно говорить об общеизвестных преимуществах ЧРП, таких как: экономия электроэнергии, плавный пуск/останов и т.д. Хочется отметить другой немаловажный момент, а при более глубоком рассмотрении он может оказаться основным. Так, около 6 лет назад на котельной № 1 был установлен ЧРП на электродвигатель сетевого насоса мощностью 132 кВт (рис. 1). Внедрение данного ЧРП позволило нам обеспечить качественно-количественное регулирование. Как известно, в России наибольшее распространение в системах теплоснабжения получило качественное регулирование, заключающееся в регулировании температуры теплоносителя. Котельная № 1 является самой старой котельной, находящейся на балансе МУП "Реутовская теплосеть", подключение ТС от нее выполнено в основном по "зависимой" схеме через ЦТП. Регуляторы отопительной нагрузки не были заложены даже в проекте. Изначально подразумевался температурный график 150/70 ОС. Большая часть диапазона температур наружного воздуха во время отопительного сезона попадала на качественное регулирование в котельной. Нижняя срезка составляла примерно tHap Возд.=+7 °С Если кто-то когда-нибудь считал эффективность данной котельной на стадии проектирования, то, наверное, все было даже очень не плохо. Как обычно, у нас теория сильно отличается от практики. Котельная никогда не работала на этом графике, температурный график был 90/70 ОС. Естественно, никакого качественного регулирования при таком графике не было (срезка при -5ОС) и комфорта у потребителей тоже. Получалось, что весь отопительный период приходилось работать на нижней срезке. В настоящее время график 130/70 ОС, нижняя срезка на +2 ОС, верхняя срезка 115 ОС (ниже 70-60 ОС качественного регулирования нет). Для обеспечения количественного регулирования мы построили график перепада давления на выходе из котельной в зависимости от температуры наружного воздуха, что на практике достигается за счет использования ЧРП на электродвигателе сетевого насоса. Проведение данного мероприятия (по сравнению со старым вариантом) позволяет экономить 20-25% ТЭ (и 15-20% электроэнергии) за сезон. Покупка данного ЧРП 6 лет назад обошлась нашему предприятию в 15 тыс. долл. США. По проведенным предварительным расчетам срок окупаемости ЧРП за счет экономии электроэнергии составлял 5-6 лет, а за счет экономии ТЭ, благодаря организации качественно-количественно регулирования, он окупился менее чем за 1 год.

О проводимых мероприятиях на котельных

Мы также осуществляем перевод паровых котлов в водогрейный режим. Это является вынужденной мерой. Основополагающие принципы, которые были заложены в централизованное теплоснабжение, являются правильными и сегодня используются во всем мире. Понятно, что у паровых котлов есть свои плюсы, но мы их сегодня не можем реализовывать. Уровень эксплуатации не позволяет работать нам с паром. Поэтому было принято решение об их переводе в водогрейный режим, что позволило нам сразу получить экономию.

Также производим закольцовку котельных между собой, сегодня данное мероприятие востребовано. Закольцовка решает следующие основные проблемы: резервирование, в летнем режиме - согласование генерирующих мощностей с нагрузкой (например, одна котельная не может покрывать весь диапазон нагрузок ГВС потребителей, закольцевал, затем выбрал оптимальный котел). Возникают проблемы организационного характера. Понятно, что при обеспечении жителей горячей водой на протяжении всего года, платить он должен больше (т.е. тариф должен увеличиться). Местная дума против этого, пускай лучше будет страдать сам житель, но зато тариф будет меньше (парадокс!). Если внимательно рассмотреть этот вопрос, то получится следующее. Перед остановом котельной обычно всю недельную норму выливают за день. После запуска котельной первые два дня также выливается 2-3 недельных нормы и плюс расходы соседней котельной. В итоге получается, что жители потребляют столько же воды, как если бы они потребляли при круглогодичном обеспечении горячей водой, а платят при этом меньше. Сегодня мы не можем договориться между собой (поставщик и потребитель).

Водоподготовка

На наш взгляд химводоподготовка должна быть традиционной (например, технология Na-катионирования), т.к. утечки из ТС на многих предприятиях составляют достаточно большие объемы. Например, в Дании утечки составляют порядка 10 м 3/сутки, а у нас в России они могут быть 10 м 3/ч, поэтому однозначно лучше использовать традиционные технологии химводоподготовки. Вариант использования различных комплексонов можно рассматривать в том случае, когда утечки из ТС небольшие, и вы в этом гарантированно уверены. Например, при замене всех аварийных участков ТС в г. Реутов (с учетом местных условий), достигнув при этом сокращения утечек, можно будет переходить на современные методы химводоподготовки, в т.ч. с применением комплексонов.

Проводим также мероприятия по переводу атмосферных деаэраторов в вакуумный режим, что дает определенную экономию, но при этом усложняется схема, требуется определенная автоматика, персонал. Атмосферные деаэраторы проще в эксплуатации, поэтому, если все-таки условия позволяют работать с деаэраторами атмосферного типа, то с ними и нужно работать, не надо переводить их в вакуумный режим ради 1-2% экономии энергоресурсов, особенно если нет при этом соответствующего обслуживающего персонала.

Есть элементарные вещи, которые необходимо решать в первую очередь для снижения содержания кислорода в ТС. Например, установка воздухоотводчиков в нужных местах. Обычно воздухоотводчики подвергаются интенсивной коррозии при эксплуатации. И наша беда (мы боремся с ней) на сегодня заключается в том, что, например, при ремонте старого ЦТП, воздухоотводчики при наличии течи через них просто срезают, не задумываясь при этом об их назначении и возможных последствиях. Также процесс заполнения или опорожнения любого объекта теплоснабжения должен происходить практически полностью автоматически. Надо контролировать работу спускников, фильтров, грязевиков на самих котельных. Если проводить хотя бы эти перечисленные элементарные мероприятия, мы можем снизить содержание кислорода в сетях на 50%. И только после этого следует заниматься водоподготовкой.

На сегодня мы однозначно убедились в том, что нужно делать только "независимое" подключение, даже не смотря на ее недостатки (каждая технология имеет свои плюсы и минусы). Чем больше абонентов с "независимой" схемой подключения, тем получать нужное качество воды становится легче.

Узлы учета

Сегодня у нас в городе устанавливаются узлы учета. Но узлы учета приводят к экономии ресурсов в том случае, когда ими пользуются. В данный момент в первую очередь необходимо решить организационно-правовые аспекты между поставщиком ТЭ и потребителем, для того чтобы начать использовать узлы учета как коммерческие (т.е. надо наладить организацию учета).

Автоматизация и диспетчеризация

Мы занимаемся проведением мероприятий по внедрению автоматики на наших объектах. Автоматика нужна современная - на микропроцессорах. Приведем несколько примеров внедрения автоматики: погодное регулирование; учет инерции зданий потребителей; учет температуры "обратки"; учет работы систем автоматического регулирования котельной и ЦТП, ИТП и т.д. Для реализации этих мероприятий существуют различные способы. Первый способ заключается в покупке стандартного контроллера (стандартная система регулирования), позволяющего производить настройку автоматически. Как правило, такой способ выбирают в том случае, когда потребитель не может содержать команду специалистов для осуществления соответствующей настройки оборудования автоматики. Второй способ заключается в покупке технологии, а специалисты более крупных предприятий (например, как наше) затем уже доводят ее на месте. МУП "Реутовская теплосеть" выбрало второй способ, мы покупаем свободно программируемые контроллеры и создаем программы, алгоритмы на разные случаи жизни именно для наших условий.

Когда мы приобрели первый контроллер, он не имел возможности работать в единой коммуникационной сети. Когда наши специалисты полностью изучили его свойства, мы стали покупать контроллеры (в 1997-1998 гг.) пригодные для диспетчеризации. На сегодняшний день порядка 40 объектов в городе выполнено на таких контроллерах. Теперь ставим только те контроллеры, которые могут работать в системе диспетчеризации, т.е. в единой коммуникационной сети.

Ошибаются те, которые думают, что диспетчеризация это просто компьютер и все. Диспетчеризация является высокой технологией. Процесс внедрения системы диспетчеризации сложный, после внедрения он будет развиваться годами. При выборе технологии, предназначенной для работы в системе диспетчеризации, нужно выбирать те фирмы, которые уже давно работают на этом рынке и не надо работать с фирмами, внедряющими так называемые "собственные" разработки. Технологии для диспетчеризации являются "открытыми", т.е. любая компания, приходящая на этот рынок, может работать уже с имеющимся программным обеспечением крупных компаний, которые уже давно существуют на рынке, а также развивать существующие технологии, другими словами принимать условия работы крупных компаний-производителей. Крупные фирмы, разрабатывающие эти технологии, как правило, принимают общие правила игры между собой или интегрируются друг в друга. Что дает такой способ работы? Приведем конкретный пример. Так, при внедрении диспетчеризации в г. Дрездене (Германия) необходимо было провести ее в короткие сроки. Проект диспетчеризации шел прямо "с колес". В результате все было сделано в установленные сроки при использовании именно "открытых" технологий. И проектировщики данного проекта отметили, что нельзя при решении таких глобальных проектов использовать "собственные" разработки каких-либо фирм. Наше предприятие также работает только с крупными фирмами и их "открытыми" технологиями, а не с теми компаниями, которые предлагают "собственные" разработки. Например, в России часто еще бывает так, что образовываются новые компании, предлагают "собственные" разработки, но ты не знаешь, что будет с этой организацией через год, два и что тогда делать с их разработками.

Не будем останавливаться на очевидных преимуществах диспетчеризации (сбор и вывод информации на компьютер и т.д.), а приведем несколько примеров, показывающих ее преимущества, из опыта работы с данной технологией.

Рассмотрим обычный регулятор температуры горячей воды на ЦТП (рис. 2). Казалось бы, с его помощью можно измерять температуру горячей воды и влиять на клапан (на циркуляцию). На самом деле, все гораздо сложнее, если мы хотим решить задачу экономии энергоресурсов. Например, есть квартальная котельная, вы везде поставили регуляторы горячей воды, при наступлении лета нагрузка горячей воды за сутки меняется достаточно сильно. Ночью нагрузка горячей воды мизерная, в пиковые часы - большая. Если не принимать никаких мер в ночном режиме, то все регуляторы просто закроются (циркуляция в сети исчезает или становится очень маленькой), поэтому мы можем получить останов котлов. А имея систему диспетчеризации, всего этого можно избежать, проводя регулирование с компьютера.

Другой пример. К сожалению, сегодня мы не застрахованы от отключения или "просадки" электроэнергии. Прошлой зимой у нас на котельных было несколько таких случаев. При отключении или "просадке" электроэнергии (по обоим вводам) котлы "отрубаются". Для подготовки котлов к новому запуску их нужно вентилировать и т.д., при этом пройдет минут 15-20 и надо будет заново набирать рабочие параметры. За это время мы теряем температуру теплоносителя. При этом система "просит" у регуляторов горячей воды нужные ей параметры горячей воды, т.к. они падают (по причине останова котла). Регуляторы открываются на 100%, в связи с этим резко растет циркуляция (например, у нас была ситуация, когда нормальная циркуляция составляла 400 м 3/ч, а как только клапаны горячей воды полностью открылись, она возросла до 800 м 3/ч, при этом требуется включать дополнительный сетевой насос (держать перепад на выходе), включать дополнительный котел). При останове котлов трудно вернуться (требуется достаточно много времени) к нормальным средним параметрам, в результате чего мы теряем энергоресурсы, т.е. расходуем их нерационально. Диспетчерская система помогает нам избежать такой ситуации. Благодаря диспетчеризации у нас есть информация со всех работающих клапанов и по всем параметрам котельной, мы также имеем возможность выдавать корректирующие команды (на клапана, на котельную и т.д.). Возможности системы диспетчеризации позволяют нам при остановке котельной давать необходимую команду на все регуляторы (регуляции нет), оставляя циркуляцию на том же уровне, какой она была до останова котлов, т.е. циркуляцию не трогаем. Как только все параметры котельной входят в норму, регуляция начинается заново. Благодаря этому, сегодня мы можем "нагонять" параметры котельной не за 2 часа как раньше, а всего за 20-30 мин., что позволяет нам избегать нерационального использования энергоресурсов.

Говоря о диспетчеризации, также хотелось бы отметить следующее. Сейчас мы вплотную подошли к использованию коммерческих приборов учета ТЭ. У нас в городе уже есть такие решения, когда каждый абонент, имеющий узел учета, подключается к диспетчерской системе. Хотелось бы, не дожидаясь пока узлы учета станут коммерческими, начать использовать их и систему диспетчеризации для снятия параметров с каждого абонента и каждого ввода в дом с целью определения фактического количества тепла, которое дошло из котельной (на выходе из котельной также установлены узлы учета) до потребителя (до дома), тем самым, определяя фактические потери тепла при транспорте. Диспетчер, проводя мониторинг параметров узлов учета, может проводить оптимизацию теплопотребления в городе, и такое мероприятие даст экономию не меньше 20%, без проведения мероприятий энергоаудита по определению тепловых потерь в ТС, которые на сегодня являются обязательными на основании законодательно-нормативной базы. Т.е. мы фактически сами можем проводить энергоаудит ТС с целью определения тепловых потерь, а также проводить оптимизацию теплопотребления зданий. При этом мы будем нанимать специализированные организации по энергоаудиту для решения других первоочередных задач (мы знаем наши слабые места).

Также проводим мероприятия по переводу системы теплоснабжения жилых домов на двухтрубную систему. Известно, что чем ближе происходит регулирование к объекту теплоснабжения, тем качественнее и лучше оно становится.

На сегодня мы имеем реально работающую диспетчерскую систему, развиваемую своими специалистами за счет городских средств.

Сама диспетчеризация является одним из мероприятий экономии энергоресурсов. Если

мы не будет внедрять систему диспетчеризации, мы никогда не сможем выйти на нормальный уровень производства, распределения и экономии энергоресурсов. Сегодня сложилась такая ситуация, когда в отрасли наблюдается постоянная нехватка специалистов, внедрение системы диспетчеризации позволяет снизить эту потребность.

Заключение

В заключение хочется отметить следующее. Сегодня у нас существует два типа проблем: технические и организационные.

Как было сказано выше, в технике, в первую очередь, нам необходимо поменять изношенные участки ТС с переходом на современные технологии, - использование трубопроводов в ППУ-изоляции. Так, отопительный сезон 2005-2006 гг. мы прошли без крупных аварий, как говорится - обошлось. Нужно быть реалистами. Кроме этого, надо решать проблемы с ненадежным электроснабжением котельных; высоким износом ЦТП (из 40 ЦТП в городе только 10 соответствуют предъявляемым требованиям).

Сегодня ощущается высокая потребность в кадрах, особенно в молодых. Мы понимаем, что в ближайшее время ситуация не изменится в лучшую сторону, поэтому нужно учиться работать в существующих условиях и добиваться того, чтобы специалиста заменяла технология, как было показано на примере внедрения системы диспетчеризации. По сути, при современных возможностях диспетчеризации, требуется всего несколько специалистов, которые могли бы контролировать весь г. Реутов.

Нужно стимулировать работу персонала и создавать условия, которые бы стимулировали к экономии энергоресурсов, сейчас мы многого не можем сделать потому, что являемся МУПом. Нельзя сказать, что, отдав все частнику, все в нашей области сразу заработает, такого не будет. Ситуация изменится в том случае, если также изменится структура работы на высшем управленческом уровне власти.

В настоящее время проводится различное множество бюджетных федеральных программ, под эгидой, что бюджетные деньги надо контролировать. Вокруг этих средств создается целый "нарост" по их контролю, это приводит к тому, что один и тот же проект за частные средства может быть сделан в 2 раза дешевле и с лучшим качеством, чем за бюджетные средства. Надо менять сложившуюся ситуацию.

Также трудно убедить власти, что вначале нужно решать первоочередные задачи, а не те, которые нам говорят делать. При проведении бюджетных программ иногда выскакивают совсем глупые вещи. Например, по бюджетной программе запланирован капитальный ремонт ЦТП. Мы объясняем, что нам нужна модернизация ЦТП, а не ремонт. Чиновник не может этого сделать, объясняя тем, что экспертиза не пропустит модернизацию (боится, что "впарят" дорогое новое оборудование и т.д.). По результатам экспертизы необходимо заменять изношенное оборудование ЦТП на аналогичное, но они не думают, что точно такого же оборудования уже нигде найти нельзя (не производится). И зачем нам капитально отремонтированный ЦТП, на котором нельзя поставить современной автоматики? И это только один из примеров - таких "тормозов" целая куча. Как выходить из сложившейся ситуации - на местах нужны не посторонние люди, а те, которые хотят работать (в городе должна быть одна команда), тем самым, исключается воровство бюджетных средств.

Помимо всего прочего, нет механизмов, стимулирующих предприятие к экономии средств. А люди, получается, работают по принципу, чем больше потратишь, тем лучше - затратный механизм. Но, несмотря на все это, на нашем предприятии проводится ряд мероприятий по энергосбережению, о которых было сказано выше.

Размещено на Allbest.ru