Проблемы теплоснабжения и подходы к их решению на региональном уровне (на примере Чувашской Республики)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблемы теплоснабжения и подходы к их решению на региональном уровне (на примере Чувашской Республики)

В феврале - марте 1999 г. по заданию кабинета министров республики Некоммерческим партнерством «Ассоциация инженерной экспертизы и сертификации» (НП «АСИНЭКС») был проведен выборочный аудит объектов теплоснабжения городов Чебоксары и Новочебоксарск.

Аудит показал:

· заключаемые договора на поставку тепловой энергии некорректны, так как отсутствует увязка способов регулирования, температуры теплоносителя, его расхода с возможностью реализации низкотемпературного тепла в отопительных системах потребителей с элеваторным присоединением;

· фактический расход тепловой энергии на горячее водоснабжение за все документально проанализированные летние месяцы, май и сентябрь в 1998 и 1999 гг. значительно меньше договорной нагрузки, т. е. это означает, что установленный лимит на ГВС жителями не выбирается;

· потери тепла в обследованных теплопроводах существенно превышают значения, допускаемые нормативными документами;

· имеет место низкое качество наладки систем теплоснабжения, и как следствие - тепловая и гидравлическая разрегулировка систем.

О необходимости наладки

Наладка - это работа, проводимая по всей цепочке теплоснабжения: - источник - тепловые сети - тепловые узлы - отопительные системы здания с целью обеспечения потребителя требуемым количеством тепла. При этом к зданию должен подводиться теплоноситель (горячая вода) с расчетными расходом, температурой и давлением.

При низком качестве наладки потери тепла и теплоносителя возникают в первую очередь из-за сливов теплоносителя и «провалов по перемычкам». Сливы из систем отопления в канализацию организуются жильцами там, где из-за нехватки давления сетевой воды или повышенного сопротивления отопительной системы происходит недостаточная циркуляция воды через отопительные приборы. Присоединение отопительных систем большинства зданий в Чебоксарах к тепловой сети через элеватор.

При недостаточном давлении сетевой воды происходит «вялое» поступление воды в сопло, и вместо подсоса обратной воды происходит разделение сетевой на два потока: часть поступает в отопительную систему, а часть горячей сетевой воды, не заходя в здание, по элеваторной перемычке попадает в обратный трубопровод. При этом не только не используется ее тепло в здании, но и из-за такого прямого поступления горячей воды из подающего трубопровода в обратный повышается температура обратной воды, увеличивая потери через изоляцию трубопроводов и снижая эффективность источника тепла. Затруднительной является наладка систем ГВС при наличии в микрорайоне одного или группы высотных зданий. При отсутствии оптимального варианта - зонирования систем (обслуживание высотной части отдельным насосом) микрорайон вынужден ориентироваться на давление, необходимое высоткам, что приводит к перерасходу электроэнергии, а при отсутствии регулятора давления и наличии приблизительного шайбирования - к значительному перерасходу микрорайоном воды на горячее водоснабжение.

Приведем данные по ущербу от отсутствия наладки в обследованных тепловых системах. За одни сутки в 12 обследованных зданиях городов Чебоксары и Новочебоксарск потеряно со сливом 4,54 Гкал, из-за возврата горячей сетевой воды по перемычке - 4,15 Гкал. В целом за сутки потери составили 8,7 Гкал. Для сравнения: утепление жилого 9-этажного здания объемом 16 тыс. м3 по требованиям второго этапа (с использованием минваты толщиной 16ч18 см, тройного остекления), дорогое по стоимости и трудоемкое по изготовлению, дает экономию ~ 1 Гкал/сут. В то же время беззатратная наладка тепловых узлов обследованных зданий (обычная дежурная работа наладки теплосети) дала бы экономию 8,7 Гкал/сут.

Однако для того, чтобы наладка стала действительно легко управляемой и эффективной, необходимо понять причины ее неуспеха и последовательно решить ряд задач.

В теплоснабжении оптимизированный требуемый расход и температура теплоносителя обеспечиваются источником (котельной или ТЭЦ), а тепловая сеть должна укладываться в норму допустимых потерь тепла через изоляцию трубопроводов и обеспечить правильную раздачу теплоносителя по потребителям (т. е. обеспечить оптимальный гидравлический режим). Такие крупные источники тепла, как ТЭЦ, должны не реже, чем раз в 5 лет, вызывать наладочную службу типа «ОРГРЭС» для разработки оптимального графика отпуска тепла и рекомендаций по наладке.

Знакомство с материалами по наладке теплоснабжения отТЭЦ-2 (г. Чебоксары) показало, что вызов специалистов осуществлялся ТЭЦ-2 последний раз в 1986 г., причем тщательно разработанные приезжими специалистами графики отпуска тепла и рекомендации в практике эксплуатации не используются. Такое положение характерно не только для Чебоксар. Очень часто службы теплоснабжения городов, выполнившие рекомендуемые работы по врезке шайб и другим наладочным мероприятиям, с наступлением отопительного сезона вынуждены вносить серьезные коррективы в меру своих сил и возможностей. И связано такое расхождение рекомендаций и практики совсем не с низким уровнем работы специализированных технических служб. Как показывает анализ отчетов по наладке, работы выполнены тщательно, грамотно, в полном соответствии с действующими нормативными документами и предоставленными исходными данными. Проблемы возникают из-за исходных данных.

Определение реальных тепловых нагрузок

Для эффективной наладки требуется точное знание тепловых нагрузок потребителей и гидравлического сопротивления всех участков системы теплоснабжения. Сложности здесь следующие. Тепловая нагрузка зданий (количество требуемого тепла) согласно нормативным документам определяется или по проектным данным, или по объему здания и удельным отопительным характеристикам. Проектные характеристики существуют только для относительно новых зданий. Удельные отопительные характеристики весьма приближенны. Если сравнить отопительные характеристики зданий одного и того же объема, например 20 тыс. м3, для разных лет застройки: до 1930 г., 1930 - 58 гг. и после 1958 г., то их нормативная величина равна соответственно 0,195, 0,28 и 0,37 (ккал/м3х°С). Это означает, что с годами качество теплозащиты зданий ухудшалось: чтобы натопить единицу объема на 1 ОС здания постройки после 1958 г., требуется тепла на 40% больше, чем здания постройки в 1930 - 1958 гг., и почти в два раза больше, чем здания, построенного до 1930 г. После 1958 г. нормативные отопительные характеристики зданий не изменялись, хотя трудно предположить, что за последующие 40 с лишним лет отопительные характеристики зданий остались неизменными (что подтверждают многочисленные опубликованные данные по обследованию в нашей стране зданий различных типов, свидетельствующие об увеличении фактических удельных затрат на отопление зданий).

В Чебоксарах такие работы проводятся по мере поступления заказов с 1982 г. Причины, вызывающие повышение потребления тепла зданиями: ведомственный самострой (отсыревшие жилые дома г. Новочебоксарска по ул. Силикатной), низкое качество местного кирпича в сочетании с нарушением технологий (замокание верхних этажей в г. Канаше по ул. Дружбы), неудачные проекты (здания, облицованные снаружи воздухонепроницаемым кафелем в г. Новочебоксарске), подмокание верхних этажей 9 - 10-этажных зданий с теплыми чердаками в г. Чебоксары.

Проектные показатели теплопотребления зданий также не могут быть точными: проектирование выполняется по теплофизическим характеристикам, приведенным в СНиП, а строительство в Чувашии ведется в основном из собственных материалов (кирпича, панелей, монолитного бетона), для которых ни один из местных заводов не имеет документов с необходимыми для грамотного проектирования показателями теплопроводности и паропроницания. А ведь зданий с повышенной теплозащитой, с применением теплоизоляционных материалов (для которых основной материал уже не играет роли теплозащиты) в Чувашии совсем немного по сравнению с основным эксплуатируемым фондом.

По тепловой нагрузке здания определяется, сколько воды требуется подать в его отопительную систему. А чтобы доставить эту воду к потребителю, необходимо на источнике обеспечить достаточное давление, в сети - необходимое распределение его по всем ветвям. Здесь уже исходными данными для наладки являются диаметры трубопроводов, местные сопротивления в виде задвижек, вентилей, сопротивления отопительных систем зданий и тепловых узлов. Чтобы предоставить достоверные данные для наладки, необходимы жесткий контроль за документацией при ремонте участков, замене труб, ревизия запорно-регулирующей арматуры, так как даже частично неисправная задвижка может в несколько раз увеличить сопротивление участка. Сопротивления отопительных систем потребителей, как правило, искажаются из-за переделок, увеличения жильцами количества отопительных приборов, коррозии трубопроводов. Для наладки же предоставляются не фактические, а проектные параметры и характеристики как по тепловым нагрузкам зданий, так и по гидравлическим сопротивлениям. Поэтому шайбы, регулирующие гидравлику, рассчитываются весьма условно, а наладка систем теплоснабжения ведется вслепую, «на ощупь», и не может быть эффективной при существующем положении вещей. Раньше при дешевом топливе наладка была простая: покрывая все потери, обеспечить теплом конечные, тупиковые здания, а если близстоящие к источнику здания перетапливаются, то не страшно - проветрятся. В современных условиях необходимы новые подходы и требования.

В качестве исходных данных для наладки систем теплоснабжения должны использоваться не проектные и укрупненные, а фактические тепловые нагрузки зданий и реальные гидравлические сопротивления всех участков систем теплоснабжения, для чего те и другие должны быть измерены.

Для измерения тепловой нагрузки здания совсем необязательно устанавливать в каждом тепловом узле теплосчетчик, который, кстати, отражает только то, что дом потребил, а не то, сколько ему на самом деле необходимо. Если переносными расходомером и термометром измерить соответствующие расход и температуру теплоносителя на входе и выходе отопительной системы здания с одновременным измерением температуры наружного воздуха и средней температуры в помещениях на день измерений, то можно рассчитать тепловую нагрузку на день измерений, пересчитать ее на расчетный режим, а по расчетной нагрузке и задаваемой на текущий отопительный сезон разности температуры теплоносителя определить требуемый расход воды на здание. Это и будет действительно необходимый и достаточный расход воды на отопление.

Одновременно с расходом теплоносителя необходимо переносным образцовым дифманометром измерить перепад давления до и после элеватора (штуцеры под манометры на всех узлах есть). Это позволит определить гидравлическое сопротивление отопительной системы и теплового узла. Полученные данные: требуемый расход тепла и теплоносителя, гидравлическое сопротивление системы и требуемый перепад давлений на входе в отопительную систему, обеспечивающий пропуск необходимого расхода теплоносителя, данные по промывке системы, ревизии арматуры должны быть занесены в Паспорт здания. Для вновь вводимого здания в Паспорт должны заноситься и показатели проекта. По отклонению реального теплопотребления и гидравлических характеристик можно судить о качестве строительства.

Проверка показателей здания и его систем перед каждым отопительным сезоном должна стать для работников МУП обычной дежурной работой.

На каждом ответвлении от магистрали ТЭЦ-2 есть приборы учета и манометры. Обработав текущие показатели (расход воды и перепад давления на ответвлении), можно получить величину фактического сопротивления данного ответвления. Если фактическое сопротивление значительно превышает расчетное, необходима ревизия арматуры и диаметров трубопроводов на участках. По фактическому сопротивлению ответвления и уточненному расходу теплоносителя, необходимого для потребителей ответвления, рассчитывается требуемый на этом ответвлении перепад давления, обеспечивающий уточненный расход. Такая работа по ответвлениям позволит грамотно увязать кольца, обеспечить качественную наладку ветвей. Выставив нужные расходы на ответвления, можно уже уточнять распределение воды и давления внутри кварталов.

Оптимизация источников тепла

Наладка предполагает настроечную работу с цепочкой элементов теплоснабжения: источник - сеть - узел ввода - потребитель, каждый из которых уже оптимизирован, максимально эффективен.

Оптимизация источника предполагает правильный его выбор, оценку эффективности оборудования, схемы и регулирования отпуска тепла.

В качестве источников тепловой энергии у нас в стране используются тепловые электростанции (ТЭЦ) и котельные: районные и местные (автономные, встроенные, крышные, квартирные).

Наиболее выгодной является выработка тепловой энергии на ТЭЦ. Конденсационные станции (КЭС) используют только кинетическую энергию пара и вырабатывают только электрическую энергию, при этом ~50% тепла отработавшего пара выбрасывается с охлаждающей водой конденсатора через градирни в атмосферу. На ТЭЦ пар, вырабатываемый в котельных агрегатах, используется сначала для выработки электрической энергии, а затем отработавший пар более низких параметров направляется в теплообменники-подогреватели и нагревает сетевую воду для теплоснабжения зданий. В середине 70-х годов в СССР государством была организована и осуществлена целенаправленная работа по увеличению эффективности котлоагрегатов большой энергетики. Разработку и внедрение у нас цельносварных мембранных ограждающих поверхностей нагрева котлов специалисты США назвали «технической революцией в котлостроении». Все промышленно развитые страны мгновенно перешли на эту технологию, и нашей стране, несмотря на пионерские разработки, пришлось закупать в ФРГ поточное оборудование для сокращения сроков повсеместного внедрения в стране эффективных агрегатов. В настоящее время в России КПД энергетических котлов составляет 0,90 ч 0,97, котельных ТЭЦ и КЭС на газе 0,88ч0,92, на твердом топливе - 0,82ч0,88, затраты топлива на выработку тепловой энергии - 129ч139 кг у.т./Гкал, на отпуск тепла от ТЭЦ с учетом собственных нужд и потерь - 150 ч 165 кг у.т./Гкал. отопительный тепловой сеть электростанция

Стоимость тепловой энергии, производимой ТЭЦ, зависит в основном от способа отнесения выгоды от производства комбинированной выработки электроэнергии на продукты производства (тепло или электроэнергию). Следует отметить, что научно обоснованного способа распределения общего расхода топлива на выработку электрической и тепловой энергии нет, такое распределение производится условно. В западноевропейских странах с развитой системой централизованного теплоснабжения (Дания, Финляндия и др.) выгода от комбинированной выработки электроэнергии относится на стоимость как электрической энергии, так и тепловой.

В Дании для стимулирования теплоснабжения от ТЭЦ в течение 12 лет от начала эксплуатации вся экономия от комбинированной выработки законодательно относится на уменьшение стоимости тепла, и только затем выгода перераспределяется между тепловой и электрической энергией.

В практике нашей страны выгода от комбинированного производства тепла и электроэнергии относится полностью на электрическую энергию, что повышает стоимость тепловой энергии от ТЭЦ, не давая потребителям стимула к преимущественному теплоснабжению от ТЭЦ.

В Чувашии самый крупный источник тепла г. Чебоксары - ТЭЦ-2 - в отчетных документах за 1995 - 99 гг. приводит свой удельный расход топлива на отпуск тепловой энергии 138,7ч139,3 кг у.т/Гкал, т. е. меньше вышеназванных затрат. Это означает, что на ТЭЦ-2 некоторая доля выгоды от теплофикации отнесена на отпуск тепловой энергии.

Попробуем оценить эффективность комбинированной выработки энергии на ТЭЦ-2. Для анализа возьмем 1995 и 1999 гг. В 1995 г. от ТЭЦ-2 получено электроэнергии 15 млрд кВт.ч, в 1999 г.-10 млрд кВт.ч, тепловой энергии соответственно 2,46 млн и 2,1 млн Гкал, при этом затрачено топлива 778,8 тыс. и 590,6 тыс. т у.т. Если бы вместо ТЭЦ-2 электроэнергия вырабатывалась на КЭС (средний удельный расход топлива на КЭС составляет 332 г/кВт. ч), а тепловая энергия - в районной котельной с удельными затратами топлива 180 кг/Гкал, то расход топлива в т у.т. на выработку того же количества энергии составил бы в 1995 г. 942 743, в 1999 г. - 730 289. Следовательно, за счет комбинированной выработки энергии на ТЭЦ-2 производителем сэкономлено в 1995 г. 163 998 т у.т., в 1999 г. -139 638 ту.т. При стоимости газа 0,4 руб./м3 экономия за худший 1999 г. с неполной загрузкой и ограничением по топливу равна 50 млн руб. Это означает, что резервы для снижения стоимости энергии на ТЭЦ-2 есть. Возможно, для таких крупных потребителей тепла, как ОАО «Химпром» от ТЭЦ-3, ОАО «Промтрактор» от ТЭЦ-2 (тепловая нагрузка которых обеспечивает значительную долю комбинированной выработки ТЭЦ), есть смысл отпускать тепловую энергию с отнесением всей выгоды от комбинированной выработки на тепловую энергию, при этом возможное максимальное снижение по сравнению с котельными (если брать пропорционально снижению затрат топлива) на сегодня составляет 30 - 35%. Помимо сравнительной оценки комбинированной выработки энергии на ТЭЦ-2 важно оценить эффективность работы самой ТЭЦ-2, т. е. отнести расходы топлива на вырабатываемую энергию, сравнить выработку и отпуск энергии. Как следует из материалов комплексного обследования ТЭЦ-2 службами Энергонадзора, приборы учета тепловой энергии на выводах не определяют отпущенную тепловую энергию за каждый час, как того требуют «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя», ряд потребителей на территории ТЭЦ-2 (СМУ ТЭЦ, ЦРММ, столовая) подключены без счетчиков, наличие перемычек на выводах при отсутствии возможности измерения однозначно расходов теплоносителя на каждом вводе не позволяет проконтролировать фактический отпуск тепловой энергии. До исправления существующего положения оценить эффективность выработки тепловой энергии на ТЭЦ-2 не представляется возможным.

Оптимизация тепловых сетей

На эффективность теплоснабжения от ТЭЦ влияет не только совершенство ее оборудования и затраты энергии на собственные нужды, наладка системы теплоснабжения, но и схема и регулирование отпуска тепла от ТЭЦ, потери тепла в трубопроводах ТЭЦ и тепловой сети, наладка тепловой сети.

Теплоснабжение от ТЭЦ может осуществляться по закрытой или открытой схемам. При закрытой схеме от ТЭЦ идет расход воды только на отопление, а вода горячего водоснабжения берется из трубопровода холодной воды и подогревается в теплообменниках тепловых пунктов, отбирая тепло у отопительной воды. При открытой схеме теплоснабжения вода на отопление и горячее водоснабжение идет по одному трубопроводу.

Преимущества открытых систем: в них используются в больших количествах отходящие теплые воды ТЭЦ и промпредприятий, что дает экономию топлива и снижает стоимость горячего водоснабжения; местные установки горячего водоснабжения в открытых системах не подвергаются коррозии и зашламлению, так как подпиточная вода проходит химочистку и деаэрацию; в таких системах не нужны теплообменники горячего водоснабжения в каждом здании или сооружение ЦТП для приготовления горячей воды. Недостатки открытой системы: необходимость иметь на ТЭЦ мощные системы водоподготовки и нестабильный гидравлический режим тепловой сети из-за отбора воды на горячее водоснабжение. От указанных недостатков можно избавиться, если вести регулирование отпуска тепловой энергии по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. При этом в тепловую сеть подают постоянный расход, равный расходу на отопление, температуру теплоносителя несколько повышают, чтобы общее количество теплоты, отпускаемой в сеть, равнялось тепловой нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Для обеспечения такого регулирования необходимо (в дополнение к центральному качественному регулированию) применение местных регуляторов: лучший вариант - установка регуляторов отопления у каждого потребителя, допустимый - установка регуляторов расхода на куст потребителей.

К сожалению, с введением в расчеты по теплоснабжению доплаты за потребленную химочищенную воду у ТЭЦ исчез стимул для сокращения расходов воды.

Действующие в настоящий момент СНиП 2.04.14-88* «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (введенный в действие 1 января 1990 г.) ужесточили требования к теплозащите трубопроводов. Автору не удалось отыскать в Чувашии документально подтвержденной за последние 10 лет замены или прокладки новых участков трубопроводов с изоляцией, соответствующей новым требованиям. Расчеты показывают, что доведение утепления трубопроводов двухтрубной сети с диаметром условного прохода 300 мм на длине 5 км дает снижение потерь в размере 0,3 Гкал/ч. Такого количества тепла достаточно для отопления 9-этажного здания. На больших диаметрах выигрыши еще больше, а если учесть состояние изоляции на многих участках тепловой сети, то можно говорить о значительных резервах энергосбережения. Необходимы работы по измерению действительных потерь во всех тепловых сетях.

При запуске систем теплоснабжения как от ТЭЦ, так и от котельных, вначале теплоноситель пропускается по магистральному кольцу, затем открываются задвижки на квартальные сети, только потом подключаются здания. До подключения зданий приборы отпуска тепла на источнике при установившейся температуре теплоносителя показывают потери тепла на первом этапе в магистральных трубопроводах, затем суммируются в магистральных и квартальных сетях. Если пересчитать эти потери на расчетный режим и выполнить расчет нормативных потерь для старых и новых требований (по известным диаметрам и длинам трубопроводов), то получим достаточно полную картину: насколько отстаем (по причине изношенности изоляции) от старых нормативов и сколько выигрываем при утеплении до современных норм. Если запуск несколько усложнить, вводя квартальные сети поочередно, то можно выяснить места наибольших потерь, что позволит планировать очередность работ по утеплению. Для прокладки новых участков желательно употреблять теплоизолированные трубы заводского изготовления. В любом случае сдача

трубопроводов в эксплуатацию на новых или прошедших капитальный ремонт участках должна сопровождаться приборной оценкой фактической тепловой эффективности.

О выборе источника тепла

Теплоснабжение Чебоксар от ТЭЦ-2 осуществляется по открытой схеме. Как показал анализ документов выборочного обследования теплоснабжения объектов г. Чебоксары, проведенного НП «АСИНЭКС» в 1998 - 99 гг., отпуск тепловой энергии от ТЭЦ-2 происходит далеко не в оптимальном режиме, перерасход теплоносителя от ТЭЦ-2 доходит до 40 %.

Основные причины перерасхода - отсутствие наладки системы теплоснабжения и пониженная температура теплоносителя, отпускаемого ТЭЦ-2. В условиях ограничения поставки топлива источники начинают снижать температуру горячей воды с целью экономии топлива. Однако, как показывает практика работы экосистем больших городов, экономия топлива оказывается мнимой из-за резкого повышения расхода теплоносителя и утечек, организуемых потребителями для повышения теплосъема с отопительных приборов. Расчеты и измерения показывают, что в Чебоксарах производительность отопительных приборов при температуре теплоносителя, соответствующей временному температурному графику, утвержденному Чувашэнерго для условий дефицита топлива, -90 - 55 ОС - снижается по сравнению с нормативной в 2 - 3 раза, особенно значительно снижается теплоотдача последних приборов однотрубных систем. Кроме того, при отпуске низкопотенциального тепла повышается использование потребителями бытового газа и электроэнергии на дополнительный обогрев помещений. Как свидетельствуют опубликованные данные, специалисты начинают понимать порочность практики снижения температуры теплоносителя: отказ от понижения температуры сетевой воды позволил ОАО «Киевэнерго» стабилизировать теплоснабжение, компенсируя дефицит топлива оптимизацией регулирования отпуска тепла, повышением контроля, снижением хищений, потерь и т. д.

Заслуживает внимания опыт г. Тюмени по многоуровнему регулированию отпуска тепла от ТЭЦ с использованием следующей схемы: на задвижки ответвлений от магистрали источника устанавливаются байпасы. Задвижки выставляются на обеспечение 70-80% расхода теплоносителя, а на байпасах, обеспечивающих 20-30% расхода, монтируются недорогие регуляторы расхода или балансировочные клапаны, регулируемые шайбы, что позволяет осуществлять гарантированное ограничение расхода воды и мобильное регулирование без раскачки всей системы.

Котельные как источники энергии весьма несовершенны: высококалорийное топливо с температурой 1200 - 1500 ОС сжигается, чтобы низкотемпературный теплоноситель подать к малоэффективным отопительным приборам (теплоотдача с 1 м2 отопительных приборов всего около 10 ккал/ч . м2 ОС). КПД крупных котельных на газе составляет 0,80-0,85, на твердом топливе -0,75 - 0,80, местные котельные имеют КПД на газе 0,60 - 0,70, на твердом топливе - 0,50 - 0,55. Удельные затраты топлива в крупных котельных порядка 180 кг/Гкал, в местных 200 кг/Гкал и более. Положение с местными котельными неважное: эксплуатируемое оборудование изношено, прогресса в малой энергетике не наблюдается, возрос импорт зарубежных, в основном жаротрубных котлов, красиво оформленных, укомплектованных хорошей системой зажигания и управления, но с низким КПД. Практика показывает, что КПД указанных котлов 0,86 - 0,88 вместо рекламируемых 0,92.

В Чувашии эксплуатируется 1530 котельных, из них на газе 759, угле 732, остальные - на торфе, дизтопливе, дровах. Годовое производство тепла всеми котельными Чувашской Республики составляет 8243 тыс. Гкал. В Чебоксарах в наличии 134 котельных.

Для оценки фактической эффективности котельных в Чувашии необходимы приборы учета выработки и отпуска тепла, каковые имеют всего 10% котельных. При отсутствии приборов отчетные документы котельных по эффективности содержат не фактические, а нормативные затраты на собственные нужды, потери и т. д., т. е. все превышения нормативных затрат падают на потребителя. Есть и такие отчетные данные, по которым получается, что котельные отпустили тепла больше, чем произвели. Раз в три года каждая котельная должна проходить обследования на предмет составления режимной карты. Выборочный анализ показывает, что режимные обследования котельных носят констатирующий характер, не содержат анализа конкретных причин снижения эффективности.

Несмотря на все вышеперечисленные недостатки котельных существуют условия, когда потребителю выгоднее снабжаться теплом от котельной, а не от ТЭЦ. Так бывает, если стоимость тепла от ТЭЦ выше, чем от котельной (например, отТЭЦ-2 через ЧМППП «Теплосеть» тепло продается (без НДС) по 198,72 руб./Гкал, а от котельной завода им. Чапаева - 156,85 руб./Гкал). Причиной предпочтения котельной может послужить и недостаточно качественное теплоснабжение. Так, ОАО «Промтрактор» (по информации энергослужбы объединения) уже несколько лет получает расход теплоносителя много меньше расчетного, что приводит к нарушению циркуляции в системах отопления.

Лишить ТЭЦ преимущества могут и большие потери тепла трубопроводами при наличии протяженной и разветвленной сети от ТЭЦ. Например, при снабжении микрорайона с тепловой нагрузкой 50 Гкал/ч необходимо выбрать, снабжаться ли теплом от ТЭЦ с КПД котлов 92% или от районных котельных с КПД 85% (при прочих равных условиях). При таких КПД выгода от комбинированной выработки на ТЭЦ равна 12,8 кг у.т./Гкал, для нагрузки потребителя 50 Гкал/ч экономия топлива составит 640 кг/ч. На базе этого топлива ТЭЦ может дополнительно выработать 4,12 Гкал/ч. При двухтрубной прокладке от ТЭЦ магистральных трубопроводов наружным диаметром 1,02 м и удельных потерях тепла через изоляцию трубопроводов 410 ккал/ч . м (взятых по допустимым нормам потерь) такое же количество тепла будет потеряно в трубопроводах с суммарной длиной прямой и обратной линии 10 км. Прикидочный расчет показывает, что при данных исходных характеристиках источников и сети микрорайон только тогда выгоднее снабжать от ТЭЦ, если он находится не далее, чем в 5 км от станции.

Для того, чтобы рассчитать радиус эффективности конкретной ТЭЦ, необходимо определить реальную величину ее КПД и измерить фактические потери тепла в магистральных трубопроводах, в тепловой сети и отводах к потребителю.

В настоящее время наметилась тенденция к строительству потребителями собственных котельных. При этом потребитель на момент строительства выигрывает, но так как государство проигрывает (повышаются удельные и общие расходы топлива), то такой выигрыш через некоторое время оборачивается повышением цен на топливо, энергию и товары жизнеобеспечения. Отсюда понятно, как важно тепловую энергию ТЭЦ, вырабатываемую с наименьшими затратами топлива, транспортировать с наименьшими потерями.

Оптимизация систем потребителя

Рассмотрим теперь проблемы отопительных систем потребителей. Знакомый получил ордер на квартиру в строящемся доме. Строительство еще не завершено, но будущих жильцов уже караулят неизвестные «мастера» с предложениями заменить конвекторы на чугунные батареи (за хорошие деньги). Почти все, напуганные страстями по топливу, соглашаются. А у чугунных батарей сопротивление гораздо больше. Кроме того, в настоящее время множество производителей выпускают отопительные приборы, позаимствовав опыт иногородних фирм, и обозначают при этом производительность своих приборов, ссылаясь на сертификаты тех фирм. Фактическая производительность при этом не проверяется и неизвестна. Приемка здания производится без проверки соответствия установленных приборов проекту. Для уже эксплуатируемых зданий тем более нет никаких правил: вваривают кто как сумеет. В одном и том же доме температура воздуха может быть в одной квартире 25 ОС, а в другой - всего 16 ОС. У обслуживающего персонала нет в руках ни методического, ни практического руководства к проверке соответствия или пересчету теплопотребления. Здесь целый клубок вопросов, но он решаем.

Для отопительных систем здания нужна методика проверки соответствия установленной мощности отопительных приборов в квартирах потерям тепла через ограждающие конструкции квартиры.

Мы располагаем материалами, свидетельствующими о попытке проведения такой выборочной работы в г. Иваново.

Но начинать-то все-таки надо с головы (с источника): каков будет режим отпуска тепла, график регулирования температуры теплоносителя, под что подстраиваться?

Возможные решения

Краткая схема возможных решений и работ такова. Законодательная власть Чувашской Республики принимает решение об использовании на территории Чувашии проектной документации на здания, теплоизолированные трубопроводы, нагревательное и теплосиловое оборудование с обязательным содержанием оценки тепловой эффективности, удельных и полных затрат энергии в будущей эксплуатации; о приемке зданий и оборудования в эксплуатацию с обязательной приборной оценкой соответствия проекту затрат тепла на теплоснабжение, микроклимата помещений, эффективности теплоснабжающего и вентиляционного оборудования; об обязательности паспортов, выпускаемых вместе с проектом на все вышеперечисленные объекты; о паспортизации жилых и общественных зданий с определением фактической тепловой нагрузки и реальных показателей систем теплоснабжения и вентиляции.

Правительство Чувашии принимает решение о создании Фонда энергосбережения или о введении в бюджет республики временной статьи на подготовку и проведение мероприятий по повышению эффективности топливоиспользования в республике.

Республиканская энергетическая комиссия (РЭК) объявляет перечень необходимой для разработки документации (правил и методик) на конкурсной основе:

«Приемка жилых и общественных зданий в эксплуатацию» (на основе СНиП 3.01.04-87, нос подробным перечнем проверки обязательных показателей);

«Правила оценки эффективности транспортировки тепловой энергии при пуске систем теплоснабжения»;

«Положение об оценке эффективности тепловой изоляции трубопроводов и оборудования»;

«Методика оценки эффективности систем теплоснабжения вентиляции эксплуатируемых зданий»;

«Методика определения фактической тепловой нагрузки здания»;

«Паспорт энергоэффективности здания и его систем»;

«Методика проверки и наладки теплового узла здания».

РЭК организует отбор наиболее удачных разработок, изыскивает средства оплаты.

Тепловая сеть совместно с Чувашэнерго ставит к задвижкам на ответвлениях байпасы с балансировочными клапанами. Чувашэнерго силами своих и привлеченных сотрудников разрабатывает график отпуска тепла по совмещенной нагрузке (с использованием уменьшенного расхода с повышенной температурой в рамках возможностей отпущенного топлива). При пуске системы теплоснабжения отТЭЦ-2 службы ТЭЦ-2 и ЧМППП «Теплосеть» при участии инспекторов Чувашгосэнергонадзора фиксируют потери тепла в магистральных и квартальных сетях при последовательном подключении ответвлений. Службы ЧМППП «Теплосеть» совместно со специалистами специализированных фирм (НП «АСИНЭКС», КТ «ЗЭиМ-ЭСКО» и любых других, имеющих разрешение на такие виды работ, соответствующие методики и приборы) проводят работу по определению гидравлических сопротивлений ответвлений. Тепловая сеть самостоятельно или с другими специалистами производит увязку магистральных колец, выставляя на ответвления ~ 70% расхода теплоносителя через задвижку и шайбу, 30% - через балансировочный клапан (регулируемую шайбу). Лаборатория НП «АСИНЭКС» (как имеющая методику и опыт) совместно с МУП последовательно (быстро не получится) уточняют тепловую нагрузку зданий и гидравлическое сопротивление отопительных систем, начиная с наиболее неблагополучных.

ЧМППП «Теплосеть», получив уточненные данные, с помощью балансировочных клапанов производит перераспределение тепловой нагрузки по кварталам, а в периоды потеплений и весной добавляет к качественному регулированию количественное (с помощью балансировочных клапанов), что позволит убрать обычные перетопы зданий в теплое время, сэкономить топливо.

РЭК координирует составление бизнес-планов по всем направлениям работы, привлечение (при поддержке города и республики) спонсорской финансовой помощи, анализирует результаты, разрабатывает стимулирующую тарифную политику.

Размещено на Allbest.ru