Модернизация и реконструкция систем теплоснабжения.

Введение

В современную систему теплоснабжения входят источники тепла (котельные, ТЭЦ, ТЭС, АЭС), тепловые сети, центральные и индивидуальные тепловые пункты, а также системы теплопотребления потребителей (отопление, горячее водоснабжение, вентиляция и кондиционирование) [1, 23].
При производстве тепловой энергии используются котельные с водогрейными и паровыми котлами. Котельные с водогрейными котлами использовались и используются для коммунального хозяйства.
Котельные с паровыми котлами широко использовались на промышленных предприятиях, где для технологических целей требовался пар. Необходимо отметить, что до сих пор сохранилось немало таких котельных, в состав которых кроме паровых котлов входят с и пароводяные подогреватели, что приводит к усложнению эксплуатации котельной [4, 14, 22].
В настоящее время на многих производственных предприятиях произошло изменение структуры производства, в связи с этим пар на технологические нужды не требуется. Котельные работают исключительно на обеспечение отопления, горячего водоснабжения и вентиляцию. Известно много направлений модернизации и реконструкции котельных, начиная с котлов и заканчивая другими системами и оборудованием. В случае наличия в котельной паровых котлов, основным направлением модернизации и реконструкции является перевод паровых котлов на водогрейный режим [10, 12].
Кроме перевода паровых котлов на водогрейный режим возможно осуществить модернизацию и реконструкцию другого оборудование, находящегося в котельной:
- дымососы и вентиляторы;
- химводополготовка;
- система топливоподачи.
Для тепловых сетей, ЦТП, ИТП и теплопотребляющих установок потребителей также разработано несколько направлений в части их модернизации и реконструкции. Например, замена устаревшего оборудования на современное энергоэффективное, применение энергоэффективной теплоизоляции и т.д. [13, 26]
В связи с проводимой в стране политикой энергосбережения по различным направлениям вопросы модернизации и реконструкции элементов системы теплоснабжения является актуальной.
Целью курсовой работы является рассмотрение путей и мероприятий по осуществлению модернизации и реконструкции всех элементов системы теплоснабжения.
При выполнении курсового проекта необходимо решить следующие задачи:
- выполнить анализ существующих мероприятий по модернизации и реконструкции системы теплоснабжения;
- рассмотреть мероприятия по модернизации и реконструкции системы теплоснабжения;
- проанализировать необходимость проведения модернизации и реконструкции системы теплоснабжения;
- рассмотреть причины потерь тепловой энергии в элементах систем теплоснабжения;
- выполнить анализ состояния элементов системы на примере города;
- предложить варианты модернизации и реконструкции системы для выбранного города.

Содержание

Введение 3
1. Анализ существующих мероприятий по модернизации и реконструкции системы теплоснабжения 5
1.1. Основные понятия и необходимость проведения модернизации и реконструкции систем теплоснабжения 5
1.2. Основные направления модернизации и реконструкции систем теплоснабжения 10
2. Обоснование проведения модернизации и реконструкции системы теплоснабжения 15
2.1. Анализ состояния элементов системы теплоснабжения 15
2.2. Основные мероприятия по модернизации и реконструкции системы теплоснабжения города 23
Заключение 29
Список использованной литературы 32

Заключение

Техническое состояние систем теплоснабжения большинства населенных пунктов в России является критическим. Ежегодно увеличивается число аварий:
- из-за изношенности оборудования источников тепла, магистральных и распределительных сетей;
- из-за неудовлетворительного функционирования абонентских вводов и внутренних систем отопления зданий;
- из-за технологической отсталости используемых схем и оборудования.
Выход из данного положения может быть только в реализации мероприятий по модернизации и реконструкции существующих систем теплоснабжения. На практике это связано со значительными инвестиционными затратами.
Законодательная база предусматривает привлечение инвестиций на цели модернизации и реконструкции систем теплоснабжения и их гарантированный возврат только через тарифные источники (Федеральный закон 210-ФЗ «Об основах регулирования тарифов организаций коммунального комплекса»). Это означает, что все инвестиционные затраты на модернизацию систем теплоснабжения должен оплатить потребитель через инвестиционную составляющую в тарифах на теплоснабжение.
В данной курсовой работе были рассмотрены вопросы, связанные с модернизацией и реконструкцией системы теплоснабжения.
Выполнен анализ существующих мероприятий по модернизации и реконструкции системы теплоснабжения, который показал, что в настоящее время имеется достаточно много мероприятий и оборудования для проведения комплексной модернизации и реконструкции. На рынке представлено энергоэффективное оборудование и материалы, которые позволяют в результате реализации мероприятий повысить энергоэффективность всей системы в целом.
Проанализирована необходимость проведения модернизации и реконструкции системы теплоснабжения. В рамках этого вопроса рассмотрены причины низкой энергоэффективности элементов системы теплоснабжения: теплогенерирующих установок, тепловых сетей, ЦТП и ИТП и теплопотребляющих установок.
На примере выбранного города выполнен анализ состояния элементов системы на примере города. Теплоснабжение города осуществляется как от централизованных источников тепла, так и от автономных источников.
В результате анализа было выявлено, что:
- имеется физический и моральный износ оборудования котельных, срок эксплуатации его составляет более 25 лет;
- КПД стальных и водогрейных котлов не превышает 80%;
- в котельных используется устаревшая автоматика;
- отсутствуют приборы учета выработки и отпуска тепловой энергии; - коэффициент загрузки котельных не превышает 50%;
- эксплуатируются котельные с паровыми котлами;
- износ наружных тепловых сетей достигает 90%;
- низкая эффективность ЦТП за счет применения пароводяных подогревателей;
- на ЦТП отсутствуют приборы учета и современная автоматика для регулирования тепловой нагрузки.
Около 20% присоединенной тепловой нагрузки обеспечивается котельными, имеющими КПД не выше 80%. Котлы на природном газе имеют КПД 90-93%.
Имеет место превышение установленной тепловой мощности котельных в 1,6-2 раза по сравнению с присоединенной нагрузкой.
Высокий износ тепловых сетей приводит:
- к авариям;
- дополнительным затратам на ремонт и замену трубопроводов;
- потерям с утечками воды;
- к сверхнормативным потерям тепловой энергии.
Отсутствие химводоподготовки на ряде котельных ведет к пережогу топлива из-за отложений солей жесткости на поверхности нагрева котлов и теплообменного оборудования. На 4 из 26 котельных водоподготовительные установки отсутствуют.
Исходя из состояния элементов системы теплоснабжения был сделан вывод л необходимости проведения модернизации и реконструкции системы теплоснабжения города.
В курсовой работе были предложены мероприятия по модернизации и реконструкции системы для выбранного города, которые включили в себя следующие:
- реконструкция ряда котельных с установкой новых котлов;
- реконструкция котельных за счет перевода паровых котлов в водогрейный режим;
- модернизация котельных за счет демонтажа старого оборудования и установки нового энергоэффективного оборудования;
- закрытие старых энергоемких котельных;
- модернизация и реконструкция тепловых сетей и ЦТП за счет применения энергоэффективного оборудования и материалов.
Необходимо отметить, что поставленные цели и задачи выполнены в полном объеме.

Список использованной литературы

Нормативно-правовые акты

1. Федеральный закон от 27.07.2010 N 190-ФЗ (ред. от 01.05.2016) «О теплоснабжении»
2. Указ Президента РФ от 15.06.2012 N 859 (ред. от 11.04.2016) "О Комиссии при Президенте Российской Федерации по вопросам стратегии развития топливно-энергетического комплекса и экологической безопасности" (вместе с "Положением о Комиссии при Президенте Российской Федерации по вопросам стратегии развития топливно-энергетического комплекса и экологической безопасности")
3. Распоряжение Правительства РФ от 13.11.2009 N 1715-р «Об Энергетической стратегии России на период до 2030 года»
4. СНиП 11 –35 –76. Котельные установки. – М: Стройиздат, 1977. – 22 с.
5. СНиП 41-02-2003. Тепловые сети. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 48 с.
6. СТО 4.2–07– 2010 Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности. – Взамен СТО 4.2-07-2008; дата введ. 16.11.2010. – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – 57 с.

Основная литература

7. Аэродинамический расчет котельных установок - М.: Энергия, 1977.
8. Баляйкина И.В. , Громов Н.К. Водяные тепловые сети. - М. Энэргоиздат, 1988. – 376 с.
9. Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети. М. Инфра-М. 2005. – 480 с.
10. Грищенко Е.П., Карпов В.И., Авласевич А.И. Расчет отопительно- производственной котельной с паровыми котлами: методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 290700 «Теплоснабжение и вентиляция» КИСИ Красноярск, 1988. – 28 с.
11. Грищенко Е.П., Целищев А.В. Натрий-катионитовая очистка воды паровых котлов малой мощности: методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 290700 - «Теплоснабжение и вентиляция». - Красноярск: КрасГАСА, 1999. – 19 с.
12. Грищенко Е.П., Целищев А.В. Аэродинамический расчет паровых котлоагрегатов малой мощности: методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 290700 – «Теплоснабжение и вентиляция». Красноярск: КрасГАСА, 2000. – 63 с.
13. Громов Н.К. , Шубин Е.П. Водяные тепловые сети. Справочное пособие попроектированию. М. Энэргоиздат 1988. – 376 с.
14. Журнал «Новости теплоснабжения»
15. Козин В.Е., Лавина Т.А. и др. Теплоснабжение. – М. Высшая школа, 1980. – 404 с.
16. Коста Э., Кухтин Г., Булыгин. Г.В., Моисеева О.В. Руководство по применению труб с индустриальной изоляцией из ППУ производства ЗАО «МосФлоулайн», 2002. – 83 с.
17. Ласкина Н.В., Камалтдинова Ю.Д. Комментарий к Федеральному закону от 27.07.2010 N 190-ФЗ "О теплоснабжении" (постатейный) / отв. ред. Н.В. Ласкина // СПС КонсультантПлюс. 2015
18. Манюк В.И. и др. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей. - М.: Стройиздат.1988. – 432 с.
19. Методические указания к курсовой работе «Горячее водоснабжение жилого микрорайона» по дисциплине «Теплоснабжение» КГАСУ; сост. Старший преподаватель Ахмерова Г.М., старший преподаватель Ланцов А.Е., Казань, 2004. – 74 с.
20. Переверзев В.А, Шумов В.В. Справочник мастера тепловых сетей. - М. Энэргоиздат, 1987. – 272 с.
21. Принципы проектирования предварительно изолированных трубопроводов. АББ Замех ЛТД Дистрикт Хитинг.
22. Соколов Б.А. «Котельные установки и их эксплуатации» : учебник для нач. проф. Образования /Б.А. Соколов.-2-е изд, испр.-М.: издательский центр «Академия», 2007. – 432 с.
23. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. 5 изд. М. Энергоиздат. - 1982. – 360 с.
24. Щеголев М.М., Котельные установки. - М. Энергоиздат. -1972.- 385 с.
25. Щекин Р.В. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. I ч. Отопление и теплоснабжение. Киев: Будивельник, 1976 – 413 с.
26. Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы».
27. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. Л.Энергоатомиздат. 1989. —280 с.