Разработка рекомендаций по повышению эффективности системы теплоснабжения поселка Комаричи Брянской области

дипломная работа

1.5 Выводы и постановка задачи дипломной работы

Уже по предварительно выявленным параметрам тепловой сети видно, что большая мощность котельного оборудования вкупе с суммарной протяженностью трубопроводов, являются явно не оптимальным решением в вопросе теплоснабжения поселка Комаричи.

Целью моей последующей работы в рамках данной дипломной работы является оптимизация данной тепловой сети, с помощью проведения модернизации определенных ее элементов, а также нахождение потребителей, которых было бы выгоднее вывести из системы теплоснабжения и перевести на собственные источники теплоты. Рассмотрим, какие методы наиболее эффективными кажутся на первый взгляд.

Энергосбережение в системе теплоснабжения (СТ) возможно следующими путями: совершенствование источника тепловой энергии (котельная или ТЭЦ), реконструкция тепловых сетей, выполнение ЭРСМ на объектах теплоснабжения, децентрализация теплоснабжения, когда объект теплопотребления в СТ переходит (частично или полностью) на индивидуальный источник теплоснабжения.

Совершенствование источника тепловой энергии (котельная или ТЭЦ). Существующие источники тепловой энергии имеют максимально возможный к.п.д., соответствующий используемому оборудованию и технологиям. Расчёты показывают, что модернизация оборудования при существующих тарифах на уголь и кредитных ставках невыгодна. Кроме того, применяемая методика тарифообразования на отпускаемую тепловую энергию [31] не стимулирует такие мероприятия.

Наиболее перспективный на сегодня путь - постепенное снижение мощности источника тепловой энергии с одновременной заменой оборудования более совершенным.

Реконструкция тепловых сетей.

Основным видом прокладки тепловых сетей в России традиционно являлась подземная прокладка (84 %). Бесканальная прокладка занимает 6 % и надземная 10 %. Что видно и на примере данной тепловой сети. Хотя в мире достаточно часто применяется надземная прокладка, которая является значительно более дешевой и в монтаже и в эксплуатации.

Но в нашей стране существует запрет по экологическим и архитектурно-планировочным соображениям надземной прокладки тепловых сетей в городах и населенных пунктах. Поэтому даже при реконструкции сети придется использовать только данный тип прокладки.

Основным теплоизоляционным материалом для прокладок в каналах являются изделия на основе минеральной ваты (маты и плиты), объем которых достигает 90 %. Цилиндры из стеклянной и минеральной ваты составляют не более 0,1 %.

Никакая гидроизоляция (защитные покрытия из стеклопластиков, гидроизола, полимерных пленок, кроме того, горючих материалов, и тем более штукатурных покрытий), а также гидрофобизация волокнистых материалов не защищает их от увлажнения в период длительной эксплуатации, и тем самым в несколько раз повышается их теплопроводность. Поэтому даже без расчета видно, что тепловые потери в нашей системе будут существенными и как один из эффективных вариантов модернизации будет замена устаревших трубопроводов на новые с более низким коэффициентом теплопроводности, то есть более совершенной тепловой изоляцией.

Таким образом, в сложившейся ситуации в сети тратятся гигантские средства на содержание некачественных и ненадежных тепловых сетей с большими фактическими тепловыми потерями из-за увлажненных грунтовыми водами трубопроводов в минераловатной изоляции, с утечками теплоносителя, во много раз превышающими нормы в развитых странах.

По той же причине увлажнения теплопроводов их фактический срок службы значительно ниже (магистральные сети - 12-15 лет, отводы - 7-8 лет) нормативного срока в 25 лет, что увеличивает в несколько раз затраты, приведенные к году эксплуатации.

На данный момент, и, по мнению многих российских специалистов, а также Госстроя России, применение труб с пенополиуретановой изоляцией действительно является выходом по повышению качественных характеристик теплоснабжения.

Есть и другие теплоизоляционные материалы типа армопенобетона и полимербетона, но они имеют ограниченные объемы производства [44], уступают пенополиуретану по основному теплофизическому показателю - теплопроводности почти в два раза и применение таких материалов может носить только местный характер. Следует также отметить, являясь гидрофильным материалом, армопенобетон увлажняется при контакте с массивом влажного грунта, вследствие чего теплозащитные свойства армопенобетона снижаются при эксплуатации за 10 лет в 1,2 раза.

Конструкции теплопроводов с пенополиуретаном, применяемые в странах Западной Европы более 40 лет, помогли ряду стран (Дания, Швеция, Норвегия) преодолеть энергетический кризис 70-х годов и показали высокую надежность.

В России предизолированные трубы производятся более 10 лет и успешно эксплуатируются.

Однако за счет их долговечности (более 25 лет), надежности, минимизации тепловых потерь (менее 2 %), сокращения сроков строительства стоимость работ по прокладке, приведенная к одному году эксплуатации, уменьшается на 20-30 %. Безусловно, при использовании новых более надежных конструкций может незначительно возрасти первоначальная стоимость тепловых сетей по сравнению с традиционными. Поэтому одним из основных факторов экономической эффективности применения новых конструкций следует считать не их первоначальную стоимость, а увеличение надежности и срока службы трубопроводов, снижение затрат на их техническое обслуживание в несколько раз.

За срок службы труб в ППУ-изоляции экономия от их применения превышает первоначальное удорожание в 3-6,5 раз. Соотношение стоимости обычной замены труб в проходных каналах и прокладки труб в ППУ-изоляции изменяется от 2,15 на мелких диаметрах до 1,36 на диаметре 300 мм.

Основная экономия при применении труб в ППУ-изоляции получается за счет снижения тепловых потерь на 70-80 % от общей экономии.

Шаровые краны тепло- и гидроизолируются и устанавливаются в грунте.

При бесканальной прокладке тепловых сетей трубами с пенополиуретановой изоляцией в полиэтиленовой оболочке отпадает необходимость устройства дорогостоящих каналов, строительства камер для установки запорной арматуры.

Конструкция трубопроводов тепловых сетей с пенополиуретановой изоляцией выгодно отличается от тепловых сетей с другими видами тепловой изоляции еще и тем, что она может иметь систему оперативного дистанционного контроля (ОДК), стоимость которой не превышает 1,5 % от стоимости тепловой сети. Ее наличие позволяет своевременно устанавливать и устранять возникающие дефекты (увлажнение пенополиуретана), тем самым предотвращать аварии, типичные для тепловых сетей других конструкций. Кроме того, нет необходимости защиты от блуждающих токов, а также устройства дренажа.

В качестве недостатков трубопроводов с пенополиуретановой изоляцией можно привести их горючесть, дымообразующую способность и токсичность выделяемых при горении продуктов, а также ограниченную предельную температуру применения 130 °С. Однако эти недостатки, присущие практически всем органическим материалам, не имеют никакого значения, учитывая рекомендуемые области их применения - подземную бесканальную прокладку (основной объем), в тоннелях и надземную прокладку с оцинкованным стальным защитным покрытием. Как показали исследования, проведенные органами пожарной безопасности, при использовании в качестве защитного покрытия оцинкованной стали, трубопроводы с пенополиуретановой изоляцией не распространяют пламя и не являются пожароопасными.

Это обстоятельство позволило включить их в [40] для транспортировки горючих веществ, в частности сжиженных газов. Для обеспечения полной пожарной безопасности в том же документе для надземной прокладки предусмотрено устройство вставок длиной 3 м из негорючих материалов через 100 м длины трубопровода.

Что касается температуры применения (130 °С и пиковые 150 °С), то при графике 150-70 °С продолжительность температуры более 130 °С в тепловых сетях по данным «Мосэнерго» не превышает 10 суток, а 150 °С - 30 часов в году даже для магистральных трубопроводов, что допускается ГОСТ 30732 на эти трубопроводы с пенополиуретановой изоляцией. Получается преимущества современной прокладки тепловых сетей индустриальным методом, то есть с предварительно изолированными пенополиуретаном трубами, просто огромны по сравнению с трубопроводами, которые используются сейчас.

Также совместно с использованием скорлуп из ППУ для изоляции теплопроводов можно привести возможность замены диаметров трубопроводов на меньшие, что снизит поверхность теплообмена теплопроводов с окружающей средой, следовательно, и бесполезные потери тепла в нее.

Так как у нас в сети четко видно несколько крупных потребителей тепла, удаленных от источника на достаточно приличное расстояние, то одно из эффективных мероприятий по повышению кпд системы может быть ее децентрализация, то есть попытка разместить источник теплоты как можно ближе к потребителю. При этом потребуется снизить мощность теплогенераторов, увеличив их количество. Такое альтернативное решение даст очевидное снижение тепловых потерь, снижение капитальных затрат на трубопроводы, но в качестве дополнительных расходов выступает дополнительное теплогенерирующее оборудование, так как стоимость котельных агрегатов падает далеко не пропорционально их мощности.

В этом разделе нашей задачей дипломной работы является:

- Дать полное описание существующей системы теплоснабжения, то есть общее описание района, источника теплоты, тепловых сетей и потребителей тепловой энергии;

- Определить основные направления деятельности;

- Выявить наиболее затратные элементы энергосистемы района.

После этого приступить к разработке практических рекомендаций по повышению эффективности работы системы теплоснабжения поселка.

Делись добром ;)