Некоммерческое
партнерство
инженеров
Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике
(495) 984-99-72 НП "АВОК"

(495) 621-80-48 Секретарь (тел./факс) ООО ИИП "АВОК-ПРЕСС"
(495) 107-91-50

АВОК ассоциированный
член

Опыт реализации проекта "реконструкция системы теплоснабжения района Ново-Ленино г. Иркутска на основе энергосберегающих технологий"

 

В 1997 г. муниципальное предприятие "Иркутсктеплоэнерго" совместно с российскими и зарубежными экспертами выполнило технико-экономическое обоснование проекта "Реконструкция системы теплоснабжения г. Иркутска на основе энергосберегающих технологий". В 1998 г. был реализован первый этап данного проекта в микрорайоне Ново-Ленино. Он наряду с выполнением других работ включал установку 43 автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов в 33 жилых и общественных зданиях.

Это один из крупных комплексных инновационных проектов, реально выполненных в последние годы в России. Подобный опыт (но реализованный в больших масштабах в рамках проекта МБРР) на территории бывшего СССР имеется только в Таллинне (Эстония).

Рис.

В настоящее время в Иркутске накоплен опыт выполнения такого рода работ, а также опыт эксплуатации оборудования, установленного в рамках проекта (ниже приводятся содержание и результаты I этапа проекта).

Таким образом, I этап проекта от идеи до реализации занял очень сжатые сроки - примерно 1,5 года.

Отличительной особенностью проекта является то, что он содержит не только технические решения, которые также отличаются новизной, но и включает предложения по реорганизации управления теплоснабжением, экономические механизмы, финансовые оценки реализуемости предлагаемых мероприятий, подготовку кадров и т. п. Эти вопросы не в меньшей мере влияют на эффективность теплоснабжения и теплопотребления конечных потребителей.

В проект были включены следующие мероприятия:

  1. Замена элеваторных узлов автоматизированными индивидуальными тепловыми пунктами (ИТП).
  2. Балансировка стояков отопительной системы.
  3. Реконструкция тепловых сетей с учетом совместной работы источников тепла на единую сеть.
  4. Модернизация угольной котельной.
  5. Реконструкция насосных групп источников с целью регулирования расходов и давления теплоносителя.
  6. Установка теплосчетчиков на границах ответственности.
  7. Создание диспетчерского центра по управлению районной системой.
  8. Обучение персонала и подготовка кадров.
  9. Реорганизация системы управления теплоснабжением на основе экономических механизмов.
  10. Изменение тарифной политики.
  11. Организация новых производств в регионе.

Большинство перечисленных выше предложений, рекомендованных в проекте, либо реализованы, либо находятся в стадии реализации, либо по ним подготовлены конкретные предложения для принятия решения.

Теплоснабжение микрорайона Ново-Ленино осуществляется от трех источников тепла: угольной котельной Северного промузла (КСПУ) и двух электрокотельных "Ново-Ленино" и "Бытовая". Все котельные связаны между собой тепловыми сетями. Из-за недостаточной пропускной способности связей между тепловыми сетями и отсутствия средств регулирования наиболее экономичная совместная работа источников на единые тепловые сети не может быть реализована, поэтому все они работают раздельно. Кроме данных крупных систем в микрорайоне работало 18 низкоэкономичных мелких котельных различных ведомств. При высвобождении тепловой мощности в крупных системах за счет энергосбережения эти котельные могут постепенно закрываться.

Рис.

На первом этапе проекта была выполнена работа по реконструкции системы теплоснабжения от электрокотельной (э/к) "Бытовая". В 1998 г. здесь было установлено 43 индивидуальных тепловых пунктов с теплообменниками (ИТП). Эти 33 здания - муниципальные жилые дома, дома ЖСК и товариществ, дом ребенка, детский сад, дом ветеранов.

Практически в половине зданий, подключенных к системе теплоснабжения электрокотельной "Бытовая", установлены новые тепловые пункты и балансировочные клапаны. Суммарная тепловая нагрузка зданий с установленными ИТП составляет 18,3 Гкал/ч.

Проводится реконструкция тепловых сетей микрорайона Ново-Ленино с организацией узлов переключения тепловых нагрузок с целью их перераспределения между электрокотельными и КСПУ.

На котельных КСПУ, "Ново-Ленино", "Бытовая" установлены теплосчетчики. В рамках проекта выполнены гидравлические расчеты по системам теплоснабжения этих трех источников для режимов их совместной работы. На основе гидравлических расчетов и обследования э/к "Бытовая" разработаны варианты реконструкции ее насосных групп для реализации переменного по расходу теплоносителя режима работы системы. В результате их обсуждения с ИТС АО "Иркутскэнерго" было предложено наиболее рациональное решение.

Наряду с реализацией технических мероприятий осуществляются организационные и экономические преобразования в МП "Иркутсктеплоэнерго" в части работы с потребителями, тарифообразования, реорганизации и перевода на внутрихозяйственный расчет структурных подразделений предприятия.

С целью модернизации своих систем и систем потребителей в ИТЭ созданы новые подразделения, способные выполнить: энергоаудит, проектирование, поставку, сборку, монтаж, гарантийное и сервисное обслуживание энергосберегающего оборудования и приборов учета тепловой энергии. Специалисты ИТЭ прошли обучение на ведущих предприятиях России, Швеции, Финляндии и получили богатейший опыт работы с современным энергоэффективным оборудованием.

Анализ теплопотребления зданий проводился для всех установленных в микрорайоне Ново-Ленино 43 тепловых пунктов. Он охватывает период с октября 1998 г. по октябрь 2000 г. С этой целью сначала еженедельно (в период наладки, регулирования и мониторинга), а затем ежемесячно снималось более 40 показаний. Они отражают следующие параметры:

  • тепловую нагрузку;
  • теплопотребление;
  • расход теплоносителя;
  • расход холодной воды, нагреваемой для горячего водоснабжения;
  • температуру теплоносителя;
  • давление теплоносителя;
  • расход воды на подпитку системы отопления;
  • потребление электроэнергии насосами.

Все полученные данные заносятся в компьютер на диспетчерском пункте УТС-3 МП "Иркутсктеплоэнерго" и постоянно пополняются новой информацией.

Основные технические результаты проекта:

  1. Тепловые нагрузки

    Сопоставление суммарных величин нагрузок с разными схемами подключения местных систем теплопотребления показывает, что новые тепловые пункты позволили снизить максимальную тепловую нагрузку зданий на 3,5 Гкал/ч, или на 20 % по отношению к нагрузке с элеваторной схемой. Для отдельных зданий это снижение достигало 25 % и более.

    Снижение тепловой нагрузки позволило сократить существующий дефицит тепловой мощности э/к "Бытовая" и закрыть две низкоэффективные угольные котельные (школы № 4 и по 1-му Советскому переулку).

  2. Теплопотребление

    После установки автоматизированных тепловых пунктов во всех рассматриваемых зданиях существенно сократилось теплопотребление. Величины потребления тепловой энергии в жилых и общественных зданиях с элеваторной схемой и с новыми ТП приведены на рис. 1.

    Рис. 1

    Рисунок 1.

    Графики теплопотребления

    Суммарное теплопотребление зданий с элеваторными узлами за прошедшие два года составило бы 115 тыс. Гкал/год. С новыми ТП зданиям потребовалось 83,9 тыс. Гкал/год тепловой энергии. Снижение теплопотребления составило 31,1 тыс. Гкал, или 27 % к потреблению тепла зданий с элеваторными схемами. Наибольшая экономия достигается в переходные периоды отопительного сезона (осенью, весной) - до 30-40 % и более. Зимой ее величина снижается до 20 %. Примерно столько же она составляет в летний период.

    В отопительном сезоне 1998-1999 гг. суммарная средняя экономия тепловой энергии составила 27,5 % от потребления зданий с элеваторной схемой.

    В отопительном сезоне 1999-2000 гг. экономия тепловой энергии достигла 29 %. Некоторое увеличение экономии тепловой энергии было достигнуто путем более точной регулировки систем отопления с помощью балансировочных клапанов и автоматики тепловых пунктов.

  3. Горячее водоснабжение

    Здания с элеваторной схемой имеют открытый водоразбор на горячее водоснабжение и получают воду непосредственно из тепловой сети источника тепла. Подготовка воды осуществляется на источнике тепла. В новых тепловых пунктах вода на горячее водоснабжение готовится из водопроводной холодной воды непосредственно в тепловом пункте. Это существенно снизило подпитку на э/к "Бытовая" и улучшило режим ее работы. По данным предприятия "Иркутские тепловые сети" АО "Иркутсктеплоэнерго" среднечасовая подпитка сократилась на 39 % с 228 до 139 м3/ч.

    Горячая вода с новых тепловых пунктов подается с постоянной температурой 55-60°С (оптимальная по санитарно-гигиеническим условиям) и с более низким давлением 2,5-3,0 кгс/см2. В системе с элеваторной схемой температура воды достигала 90°С и более, а давление поддерживалось на уровне 6-8 кгс/см2. Это приводило не только к перерасходу тепла и воды, но и потенциально создавало опасную ситуацию для людей и сантехнического оборудования.

    По данным измерений новые тепловые пункты с теплообменниками позволили снизить потребление горячей воды со 150-160 до 115-119 л/сутки на 1 человека. В отдельных зданиях расход горячей воды сократился до 100 л/сутки на 1 человека (ул. Ярославского, 250), что подтверждает существование возможности дальнейшего снижения расхода воды за счет регулирования.

    Наибольший расход горячей воды наблюдается, как правило, зимой. В летний период он снижается на 10-15 %.

  4. Утечки теплоносителя из системы отопления

    Утечки теплоносителя из системы отопления зданий обусловлены неплотностями запорной арматуры, повреждениями трубопроводов, ремонтами стояков и отопительных приборов, в период которых приходится сливать воду, а затем снова заполнять систему.

    В зданиях с новыми тепловыми пунктами утечки теплоносителя из системы отопления из-за неплотностей и сливов измеряются расходомерами, установленными на подпиточной линии. Их восполнение осуществляется автоматически из обратной магистрали тепловой сети. Если в открытой системе с элеваторами их обнаружить, а, следовательно, своевременно устранить нелегко, то здесь они сразу фиксируются расходомерами.

    В среднем за рассматриваемый период в зданиях с новыми ТП утечки составили 0,63 м3/сутки на 1 дом, что примерно соответствует 3 л/сутки на 1 человека. Наибольшая средняя утечка достигает величины 1,36 м3/сутки на 1 дом (ул. Ярославского, 234), что соответствует 5 л/сутки на 1 человека. В основном это утечки из распределительных трубопроводов в подвальных помещениях и сливы в период проведения ремонтов. Это по сравнению с другими зданиями Иркутска относительно небольшие потери воды, что связано с тем, что перед установкой ТП были выполнены профилактические работы по устранению неплотностей и повреждений систем теплопотребления. Как показала практика, при хорошем и своевременном обслуживании утечки воды вполне устранимы. Так, в доме по ул. Баумана, 193 эти потери близки к нулю.

    Для сравнения: по экспертным оценкам существующие потери теплоносителя в системах теплопотребления зданий достигают 30 % от нагрузки горячего водоснабжения, что соответствует 35-40 и даже более л/сутки на 1 человека.

  5. Уменьшение объема теплоносителя. Улучшение гидравлического режима.

    Исследование проводилось на основе данных по отпуску тепловой энергии от э/к "Бытовая", подготовленных производственно-техническим отделом предприятия Иркутские тепловые сети АО "Иркутскэнерго".

    Анализ данной информации показывает, что средняя величина расхода теплоносителя, подаваемого в систему после установки автоматизированных тепловых пунктов, снизилась на 28 % (с 890 до 640 м3/ч). Максимальная величина расхода сократилась с 920 до 650 м3/ч (29,3 %). Объем подпитки тепловой сети в среднем уменьшился на 39 % (с 228 до 139 м3/ч).

    Улучшение гидравлических характеристик системы явилось следствием следующих обстоятельств:

    • повысилась эффективность распределения теплоносителя между потребителями в результате наличия возможности, хотя и частичной, регулирования потребления тепла и улучшения гидравлического режима системы в целом;
    • уменьшились несанкционированные сливы воды у потребителей в результате повышения параметров теплоносителя (давления, в том числе перепадов давления, температуры) на сохранившихся в системе традиционных элеваторных вводах, что обусловлено автоматическим регулированием теплопотребления в новых ТП;
    • подпитка тепловой сети частично перенесена с источника непосредственно в здания.
  6. Повышение эффективности тепловых режимов

    С вводом новых тепловых пунктов существенно улучшился тепловой режим системы теплоснабжения от э/к "Бытовая". Улучшение гидравлики и снижение температуры обратной сетевой воды позволило увеличить температуру подачи теплоносителя. Так, если в 1997-1998 гг. до установки ИТП при температуре наружного воздуха tн=-37°С она не повышалась более чем до 104°С, то в следующем отопительном сезоне, после ввода ИТП, температура на выходе из источника возросла до 115°С. Температура обратной сетевой воды наоборот понизилась на 6-8°С и приблизилась к расчетной по графику. Это позволило высвободить "запертую" на источнике тепловую мощность в размере 5 Гкал/ч (12 % от установленной мощности) и полезно ее использовать.

  7. Экономия тепловой мощности и отпуска тепла, электроэнергии

    Суммарный отпуск тепла от э/к "Бытовая" за отопительный период в результате улучшения теплогидравлических режимов системы сократился на 17 %. В отдельные месяцы он снижался на 23 %. Вся экономия фактически обусловлена установкой новых автоматизированных ИТП. Других изменений в системе не было. С учетом того, что только 44 % тепловой нагрузки потребителей подключено через новые тепловые пункты, приведенная выше величина снижения годового отпуска тепла э/к "Бытовая" является достаточно большой. Если эту экономию отнести только на тепловые пункты, то для них она составит 38,6 %. Это объясняется тем, что к экономии тепловой энергии в зданиях с ИТП добавляется ее экономия в тепловых сетях и у других потребителей за счет создания более экономичных тепловых и гидравлических режимов в системе в целом.

    Суммарная экономия тепла по системе могла быть еще выше, но частично она теряется у потребителей, имеющих элеваторную схему.

    Кроме экономии тепловой энергии, на источнике появляется экономия электроэнергии, расходуемой на перекачку теплоносителя. Расход электроэнергии на эти цели снизился на 15 %.

    Более эффективное использование тепловой энергии в зданиях с новыми ИТП позволило снизить тепловую нагрузку потребителей на 3,5 Гкал/ч, или на 8,5 % от установленной мощности э/к "Бытовая". Это также важный результат, так как при появлении новых потребителей не потребуется ввод новых мощностей на источнике. В Ново-Ленино, как уже отмечалось, благодаря экономии мощности были закрыты две низкоэкономичные угольные котельные.

Изложенное свидетельствует об улучшении всех основных системных параметров.

Обобщенные результаты работы автоматизированных тепловых пунктов в сравнении с элеваторными узлами за период с 1.10.1998 г. по 1.10.2000 г. представлены в таблице.

Опыт реализации проекта позволяет говорить, что подобные проекты могут и должны выполняться. Состав и последовательность мероприятий по проекту определяются для каждого конкретного объекта индивидуально, но наибольший эффект дает комплексный подход, предполагающий решение наряду с техническими вопросами организационных и особенно социально-экономических проблем.

 

Тел.: (3952) 46-5412

Поделиться статьей в социальных сетях:

Статья опубликована в журнале “Энергосбережение” за №2'2001

распечатать статью распечатать статью


Реклама
Реклама на нашем сайте
Яндекс цитирования

Подписка на журналы

АВОК
АВОК
Энергосбережение
Энергосбережение
Сантехника
Сантехника
Онлайн-словарь АВОК!


Реклама на нашем сайте