Главная
Коллекция "Otherreferats"
Физика и энергетика
Инновационные технологии систем централизованного теплоснабжения
Инновационные технологии систем централизованного теплоснабжения
Определение оптимальной схемы теплоснабжения в целях принятия наиболее эффективного решения по теплоснабжению потребителей. Преимущества и особенности применения современных котлоагрегатов. Использование эффективных модулируемых горелочных устройств.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.02.2017 |
| Размер файла | 28,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Инновационные технологии систем централизованного теплоснабжения
ОАО «Владимирские коммунальные системы» (ОАО «ВКС»), которые входят в состав «Российских коммунальных систем» - это крупнейший частный оператор Владимирской области, который начал свою деятельность в области тепло- и электроснабжения в 2003 году.
Территория бизнеса - это 12 городов Владимирской обл. В контуре ОАО «ВКС» находится 92 котельные. Протяженность тепловых сетей - 538 км.
О том, что делается ОАО «ВКС» в плане повышения качества и надежности теплоснабжения потребителей Владимирской обл. хотелось бы рассказать на примере работы Обособленного подразделения ОАО «ВКС» «Теплосервис», которое осуществляет эксплуатацию 30 котельных в городе Владимире и 4-х котельных в городе Гусь-Хрустальный.
Инвестиционная политика компании нацелена на создание надежной и стабильно функционирующей системы ЖКХ в регионе, модернизацию и капитальное строительство объектов коммунального комплекса.
Компания формирует инвестиционные проекты по следующим критериям:
¦ качественная проработка в техническом и технологическом плане;
¦ наличие долгосрочного договора аренды или концессионного договора;
¦ соответствие источников возврата инвестиций объемам финансирования.
Общий объем инвестиций (капитальных вложений) в региональную инфраструктуру за период деятельности компании составил свыше 1 млрд рублей.
За относительно небольшой промежуток времени (5 лет) ОАО «ВКС» провели серьезную работу по оптимизации системы теплоснабжения города, повышению надежности и качества теплоснабжения потребителей. Но это не значит, что надо останавливаться на достигнутом. Есть еще много проблем и задач, которые нам необходимо решать.
Какие цели ставит перед собой компания:
¦ дальнейшее повышение технического уровня систем теплоснабжения на основе инновационных, высокоэффективных технологий и оборудования;
¦ сокращение непроизводственных потерь тепловой энергии и расходов топлива;
¦ обеспечение управляемости, надежности, безопасности и экономичности теплоснабжения;
¦ уменьшение негативного воздействия на окружающую среду.
Оптимизация схемы теплоснабжения
Осуществляется задача определения оптимальной схемы теплоснабжения в целях принятия наиболее эффективного решения по теплоснабжению потребителей (будь то: закрытие старых, неэффективных котельных с переключением на ТЭЦ, строительство новой современной котельной, реконструкция существующей котельной или перевод потребителей на индивидуальное теплоснабжение). Необходимо выполнять технико-экономическое обоснование (ТЭО) того или иного решения. ТЭО является первоочередным и основополагающим документом, позволяющим принять взвешенное решение, как с экономической, так и с технической точки зрения, т.к. в каждом конкретном случае - индивидуальный подход.
В период с 2006 по 2009 гг. специалистами компании были осуществлены мероприятия по оптимизации системы теплоснабжения потребителей города, с закрытием старых, нерентабельных котельных и переключением нагрузки на другие источники тепла. Всего было ликвидировано 7 котельных, в том числе: 4 - угольные, расположенные в основном в центре города. Часть потребителей от этих котельных была переключена на ТЭЦ, часть - на другие газовые котельные, часть - переведена на индивидуальное отопление. Выполнение этих мероприятий позволило повысить качество и надежность теплоснабжения потребителей, снизить затраты на производство тепловой энергии, сократить негативное воздействие на окружающую среду.
Источники теплоснабжения
Кроме того, ОАО «ВКС» реализовали ряд амбициозных проектов по строительству и реконструкции теплоэнергетических объектов.
Так, в 2006 г. компания построила первую с начала работы на территории Владимирской обл. блочно-модульную котельную мощностью 7,0 МВт в микрорайоне Оргтруд города Владимира. Это был своеобразный кредит доверия областной и городской администрации к ОАО «ВКС», который компания не раз оправдала за последующие годы своей работы. Прежде теплоснабжение жителей микрорайона осуществлялось от старой фабричной котельной, которая являлась полуаварийной: в котельной был установлен один паровой котел с КПД не более 50%, эксплуатация была ненадежной и высокозатратной. Новая автоматизированная котельная обеспечила также круглогодичную подачу горячей воды потребителям. При подготовке котельной к эксплуатации ОАО «ВКС» заменили также 4,5 км ветхих тепловых сетей, построили новую трансформаторную подстанцию, проложили новый участок газопровода.
В этом же году была построена блочно-модульная котельная микрорайона Юрьевец. Необходимость строительства была вызвана отказом предыдущей энергоснабжающей организации осуществлять теплоснабжение потребителей от своей «ведомственной» котельной.
В 2007 г. компания выполнила работы по реконструкции котельной 125 квартала города Владимира. Оборудование старой котельной морально и физически устарело, имело низкий КПД и, как следствие, высокие технологические затраты. Кроме того, участились случаи технологического отказа оборудования, что было не допустимо, т.к. одним из потребителей является роддом.
В 2011 г. компания закрыла морально и физически устаревшую котельную № 3 в микрорайоне Оргтруд, переключив отопительную нагрузку на котельную № 2 м-на Оргтруд. Для этих целей была выполнена ее реконструкция с увеличением установленной мощности и стопроцентной заменой оборудования, были реконструированы также и тепловые сети.
Также компания провела ряд аналогичных мероприятий по модернизации оборудования котельных и их переводу на работу в автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала с передачей информации на диспетчерский пункт.
Наряду с вышеуказанными работами по строительству или реконструкции котельных компания осуществила установку химводоочисток на всех котельных предприятия, что позволило привести водно-химический режим котлов и тепловых сетей в соответствие с действующими нормативами, установила узлы учета расхода газа и тепловой энергии на всех объектах, на ряде котельных заменена котловая автоматика.
Преимущества и особенности применения современных котлоагрегатов
Взамен старых малоэффективных котлов применяются современные жаротрубные с высоким КПД. Их основные преимущества:
¦ Компактность конструкции дает возможность устанавливать новые жаротрубные котлы на месте менее мощных предшественников в существующих зданиях реконструируемых котельных, а также в блочно-модульных котельных.
¦ Низкое гидравлическое сопротивление жаротрубных котлов позволяет значительно уменьшить затраты электроэнергии, а, следовательно сократить эксплуатационные издержки, на перекачку теплоносителя через котлы.
¦ Полная газоплотность камеры сгорания позволяет жаротрубным котлам работать в режиме «под наддувом» - без применения дымососов, что также уменьшает размеры установки и экономит электроэнергию.
¦ Тепловая инерционность жаротрубных котлов дает возможность уменьшить количество запусков и остановок автоматизированной горелки при работе в переменных режимах при низких нагрузках, что, в свою очередь, увеличивает ресурс работы горелки и улучшает экологические показатели.
Поэтому применение современных жаротрубных водогрейных котлов в качестве источников тепловой энергии - одно из самых целесообразных решений, как при модернизации существующих, так и при сооружении новых источников теплоснабжения малой и средней мощности (до 20 МВт, ориентировочно).
Кроме перечисленных факторов, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами современных жаротрубных котлов, нужно учитывать несколько очень важных условий, несоблюдение которых может свести на нет любые их преимущества и привести к серьезным техническим проблемам при эксплуатации.
Условие первое: при эксплуатации необходимо обеспечить высокое качество сетевой воды, поступающей в котлы (отсутствие механических загрязнений и жесткость сетевой воды не более 0,1ч0,3 мгэкв/л), и для снижения эффекта «пристенного кипения» поддерживать рабочее давление воды в котле не менее 0,45-0,5 МПа.
Гарантированно выполнить эти условия позволяет применение двухконтурной схемы присоединения всех нагрузок (котел-теплообменник-сеть), что исключает подачу в котлы воды из тепловых сетей и существенно улучшает показатели эффективности, надежности и долговечности работы котла.
Условие второе: необходимо исключить режимы работы котлов, при которых перепад температур между входом и выходом теплоносителя из котла превышает допустимый. Например, для большинства водогрейных жаротрубных котлов этот перепад не должен превышать 45 ОС. Большой перепад температур может привести к превышению допустимых механических напряжений в элементах конструкции котла, их деформации, преждевременному износу или даже при определенных условиях к разрушению.
Горелочные устройства
горелочный теплоснабжение котлоагрегат устройство
Еще одним из способов энергосбережения является использование эффективных модулируемых горелочных устройств.
Правильный выбор горелки - важный этап при модернизации или строительстве котельной, от которого зависит дальнейшая работа отопительного оборудования. Сегодня производятся горелки с различным типом регулирования:
1) одноступенчатые горелки, которые работают лишь в одном диапазоне мощности, работают в тяжелом для котла режиме;
2) двухступенчатые горелки, которые имеют две ступени мощности, как правило - 40 и 100%;
3) плавно-двухступенчатые горелки;
4) модулируемые горелки, которые нагревают котел непрерывно, по мере необходимости, повышая или снижая мощность. Диапазон изменения режима горения - от 10 до 100% номинальной мощности. Механизм плавного регулирования мощности позволяет свести цикличность включения-выключения котлов к минимуму, что значительно снижает механические напряжения на стенках и в узлах котла, а значит, продлевает его «жизнь». Экономия топлива при этом составляет не менее 5%, а при грамотной настройке можно добиться 15% и выше.
Опыт нашей эксплуатации подтвердил преимущества использования модулируемых горелок, которые обеспечивают стабильность работы, соответствие экологическим нормам, более длительный срок службы котлов и возможность полной автоматизации работы теплоэнергетической установки. Мы планируем и в дальнейшем развивать это направление.
Улучшение качества очистки котловой и сетевой воды
Опыт многолетней эксплуатации показал, что наиболее эффективным способом очистки исходной воды от солей жесткости является применение NA-катионитных установок. Мы используем автоматические установки умягчения. При двухступенчатой подготовке воды установки позволяют получить умягченную воду с жесткостью не более 0,01 мгэкв/л.
Восстановление регенерирующей способности смолы осуществляется посредством пропуска раствора поваренной соли.
Удаленные в ходе регенерации катионы жесткости отводятся в канализацию. Все эти операции производятся в автоматическом режиме, что особенно важно при эксплуатации автоматизированных котельных.
Большое внимание мы так же уделяем удалению кислорода из теплоносителя. Для этих целей на ряде котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, были установлены гидравлические деаэраторы. Принцип его действия заключается в том, что часть воды в его резервуаре подвергается воздействию пониженного давления. Посредством этого растворенные в воде воздух и газы удаляются из воды и выводятся через вентиляционный клапан. В заключение подвергнутая дегазации вода откачивается обратно в систему, где она снова абсорбирует воздушные пузырьки и имеющиеся в воде газы. Этот процесс повторяется примерно каждые 30 секунд, и постепенно из воды в системе удаляется весь свободный кислород и растворенный воздух. Для больших систем можно подключать несколько установок.
Другие мероприятия
Кроме того, в рамках энергосбережения мы осуществляем установку эффективного насосного оборудования, позволяющего снизить электропотребление, повысить гидравлические характеристики и надежность работы (увеличить межремонтный интервал), внедряем безлюдные технологии с автоматическим отпуском тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воздуха.
Еще одним направлением в рамках повышения надежности и энергосбережения является внедрение системы диспетчеризации котельных с выводом параметров, как аварийных, так и технологических, на диспетчерский пункт, что позволяет обеспечить более безопасную работу котельных, осуществлять контроль за соблюдением температурного графика, гидравлического режима, а так же экономным расходованием топливно-энергетических ресурсов.
Данное направление для нас является очень актуальным, т.к. доля автоматизированных котельных без постоянного присутствия обслуживающего персонала с каждым годом возрастает.
Ну и, конечно, одним из самых эффективных способов энергосбережения является установка частотных регуляторов на электродвигатели дымососов, вентиляторов, подпиточных насосов, что дает существенное сокращение потребления электроэнергии и, в свою очередь, продлевает ресурс работы соответствующего электрооборудования ввиду плавной работы.
Заключение
Спрос на тепловую энергию в ближайшее время будет формироваться в условиях примерно сложившейся численности населения при росте плотности застройки существующих городских поселений, сложившейся трассировке тепловых сетей. Это означает, что энергетическая и экономическая эффективность модернизации и дальнейшего развития теплоснабжения может оцениваться только на основе комплексного анализа всех компонентов системы теплоснабжения: источник - тепловые сети - потребитель.
В свою очередь, ОАО «ВКС» уделяют большое внимание и реконструкции тепловых сетей города Владимира, что уже повлияло на сокращение тепловых потерь и утечек теплоносителя за счет применения теплопроводов заводской готовности в ППУ изоляции с системой ОДК. За время своей работы компания осуществила реконструкцию только по городу Владимиру 43 км тепловых сетей в 2-трубном исполнении.
С сожалением можем отметить, что состояние внутридомовых систем отопления потребителей в общей массе позволяет желать лучшего, т.к. большую часть жилого фонда составляют дома 70-х, 80-х годов XX в., а то и старше. Соответственно, срок службы систем отопления составляет в среднем не один десяток лет. Отсюда наблюдаются многочисленные отключения жилого фонда, связанные с устранением порывов и утечек во внутренних системах, о чем свидетельствуют наши оперативные данные.
Поэтому здесь муниципалитетам, управляющим, обслуживающим организациям, ТСЖ необходимо выполнять широкий круг мероприятий, направленных на энергосбережение.
Только комплексная работа по оптимизации системы теплоснабжения (источник - сети - потребитель) позволит получить максимальный эффект по повышению качества оказания услуг, надежности работы.
Главный результат деятельности нашей компании в городе Владимире заключается в том, что за незначительный промежуток времени удалось реализовать значительные мероприятия по повышению надежности и эффективности системы теплоснабжения. Данная работа была бы не столь эффективна без поддержки, понимания проблем со стороны Администрации Владимирской обл., Администрации города Владимира.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение понятия тепловой энергии и основных ее потребителей. Виды и особенности функционирования систем теплоснабжения зданий. Расчет тепловых потерь, как первоочередной документ для решения задачи теплоснабжения здания. Теплоизоляционные материалы.
курсовая работа [65,7 K], добавлен 08.03.2011Параметры наружного воздуха. Расчет нагрузок потребителей теплоты. Выбор системы теплоснабжения. Определение расходов сетевой воды. Построение пьезометрического графика. Температурный график регулирования закрытой независимой системы теплоснабжения.
курсовая работа [321,4 K], добавлен 23.05.2014Эффективность водяных систем теплоснабжения. Виды потребления горячей воды. Особенности расчета паропроводов и конденсатопроводов. Подбор насосов в водяных тепловых сетях. Основные направления борьбы с внутренней коррозией в системах теплоснабжения.
шпаргалка [1,9 M], добавлен 21.05.2012Проблема энергетической и экономической эффективности систем теплоснабжения. Определение эффективного и экономичного варианта тепловой изоляции города Пружаны при подземной безканальной прокладке. Срок окупаемости капиталовложений при замене обычных труб.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.03.2015Исследование надежности системы теплоснабжения средних городов России. Рассмотрение взаимосвязи инженерных систем энергетического комплекса. Характеристика структуры системы теплоснабжения города Вологды. Изучение и анализ статистики по тепловым сетям.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.07.2017Описание систем теплоснабжения исследуемых помещений. Оборудование, используемое для аудита систем теплоснабжения, результаты измерений. Анализ результатов исследования и план энергосберегающих мероприятий. Финансовый анализ энергосберегающих мероприятий.
дипломная работа [93,3 K], добавлен 26.06.2010Потери тепла, их основные причины и факторы. Классификация и типы систем теплоснабжения, их характеристика и функциональные особенности: централизованные и децентрализованные, однотрубные, двухтрубные и бифилярные. Способы циркуляции воды в теплосети.
научная работа [1,3 M], добавлен 12.05.2014Анализ существующей системы энергетики Санкт-Петербурга. Тепловые сети. Сравнительный анализ вариантов развития системы теплоснабжения. Обоснование способов прокладки теплопроводов. Выбор оборудования и строительных конструкций системы теплоснабжения.
дипломная работа [476,5 K], добавлен 12.11.2014Инженерная характеристика района размещения объекта теплоснабжения. Составление и расчёт тепловой схемы котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования. Описание тепловой схемы котельной с водогрейными котлами, работающими на жидком топливе.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 17.06.2017Расчет нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий жилого микрорайона. Гидравлический и тепловой расчет сети, блочно-модульной котельной для теплоснабжения, газоснабжения. Выбор источника теплоснабжения и оборудования ГРУ и ГРПШ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.03.2013
