УДК 658.264

Ремонт тепловых сетей как путь снижения затрат тепловых станций

Шорников Андрей Григорьевич – магистрант кафедры «Теоретические основы теплотехники и гидромеханика» Самарского государственного технического университета

Аннотация: Сейчас КПД энергетических котлов, работающих на газе,оставляет около 92% и осталось мало путей для его повышения, например, отбор теплоты из газовоздушного тракта на отопление здания [1]. В Сибири в основном ТЭЦ работают на угле и есть способы увеличения КПД связанные с улучшением технологии подготовки топлива [2,3]. Также следует отметить, что около 40% всего топлива России тратится на теплоснабжение, при этом имеется существенный потенциал снижения топливных затрат на теплоснабжение за счет обновления тепловых сетей. Для снижения топливных затрат тепловых станций нужно сжигать меньше топлива, добиться этого можно путем снижения расхода подпитки теплосети, который не зависит от теплового источника. Температура горячей воды в зимний период времени в зависимости от температуры наружного определяется по температурным графикам, которые согласуются между тепловым источником и тепловыми сетями. Отпуск тепла с подпиткой зависит от расхода подпиточной воды и задания температуры горячей воды. Ниже попробуем определить объемы экономии за счет снижения подпитки теплосети.

Ключевые слова: теплосеть, подпитка, ремонт, затраты, износ, замена.

Протяженность тепловых сетей в г.о. Самара составляет 2074 км, при этом доля труб с периодом использования более 30 лет составляет 59%, а величина утечек теплоносителя 18-20%, при норме 0,25%. У трубопроводов после 20 лет использования максимальный рост повреждений [4]. Нарушение водно-химического режима теплосети негативно влияет на трубы [5].

Скорость замены составляет трубопроводов в Самаре составляет более 40 км в год (чего конечно же недостаточно для имеющегося объема изношенных труб), при этом используются современные методы прокладки труб [6]. Также каждый год проводится обследование труб с использованием новейших технологий [7].

Изоляция труб минеральной ватой для снижения тепловых потерь, которая еще использовалась во времена СССР морально устарела, также при монтаже минеральной ваты следует использовать СИЗ, без них она вызывает зуд и кашель. Технологии не стоят на месте и уже имеются статьи на тему применения жидкой теплоизоляции [8,9]. К новым трубам, которые прокладываются вместо старых, несомненно должны применяться высокие требования к качеству [10].

На примере Самарской ТЭЦ рассмотрим отпуск тепла с подпиткой. Средняя величина подпитки теплосети в зимние месяцы составляла 50000 тонн/сутки, а нагрев воды осуществлялся в среднем на 80оС. Затраты на подпитку теплосети складываются из следующих составляющих: исходная покупная вода от коммунальных систем, реагенты для подготовки воды, расход топлива для нагрева воды. Тариф на покупную воду в г.о. Самара для предприятий составляет 34,31 руб/м3, цена 1 тонны условного топлива составляет 5200 руб/т.у.т.

Для определения отпуска тепла с подпиткой используем формулу:

(1)image001

Подставив все данные в (1) получим отпуск тепла 4000 Гкал/сут. Предположив, что после замены участков теплосетей с сильно изношенными трубами подпитка снизится на 5%, то отпуска тепла составит 3800 Гкал/сут, разница составляет 200 Гкал/сут. Для определения разницы в расходе топлива воспользуемся методом 157 кг у.т./ Гкал (нужно 157 кг условного топлива для получения 1 Гкал тепла) для определения удельного расхода условного топлива. Таким образом, экономия в топливе составит 31,4 т.у.т./сут, переводя в деньги получается 163280 рублей. Экономия по воде составит 85775 рублей. Затраты на реагенты примем 30000 рублей. Сложив все вместе получаем 279055 рублей за сутки. Размер потерь поражает, конечно, в летний период величина подпитки меньше и есть станции меньше, но в масштабах страны цифра выйдет огромная.

Заключение

Таким образом, в результате расчетов было определено что величина потерь станций в результате подпитки теплосети из-за износа тепловых сетей огромна. В системе тепловой источник – тепловые сети – потребитель все должно использоваться с минимальными потерями, однако в части тепловых сетей имеются значительные проблемы из-за износа. Скорость замены старых труб на новые низкая, но в основном идут на участках, где часто происходят порывы. Применение новейших технологий должно уменьшить потери в тепловых сетях.

Список литературы

  1. Горунович С.Б. Повышение КПД котлоагрегата за счет увеличения отбора теплоты из газовоздушного тракта на отопление здания электростанции / Горунович С.Б. // Новости теплоснабжения, № 3 (151), март, 2013.
  2. Бочкарев В.А. Повышение эффективности сжигания азейского угля в котле кв-тсв-20 / Бочкарев В.А., Фролов А.Г., Морозов К.А. // Вестник ИрГТУ №8 (55) 2011. – С.186-192
  3. Бирюков А.Б. Исследование увеличения КПД котла, сжигающего пылеугольное топливо, при повышении степени газоплотности топки / Бирюков А.Б., Семергей В.А., Шевелева И.И. // Вестник ИГЭУ, Вып.3, 2018 г. – С.14-19
  4. Титов Г. И. Причины повреждаемости тепловых сетей/ Новопашина Н. А., Титов В. Г. // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2016. № 2 (23). – С. 19-22.
  5. Барочкин Е.В. Водно-химический режим теплосети в условиях её аварийной подпитки/ Барочкин Е.В., Шатова И.А., Ледуховский Г.В.// Вестник ИГЭУ Вып. 1. 2005 г. – С.35-40
  6. Лопатина А.А. Анализ технологий укладки труб / Лопатина А.А., Сазонова С.А. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2016. – Т. 7, № 1. – С. 93-111
  7. Карловская И.К. Инженерная диагностика тепловых сетей: инновационные методы / Карловская И.К., Картушина И.Г. // Технико-технологические проблемы сервиса № 2 (60) 2022. – С. 22–26
  8. Камотина Е. В. Способы уменьшения тепловых потерь при транспорте теплоносителя / Е. В. Камотина, А. И. Вальцева, А. В. Соколов // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти профессора Данилова Н. И. (1945–2015) – Даниловских чтений (Екатеринбург, 11–15 декабря 2017 г.). –— Екатеринбург: УрФУ, 2017. – С. 215-221.
  9. Ильин, Р. А. Оценка тепловых потерь в тепловых сетях при применении
  10. Жидкокристаллической теплоизоляции / Р. А. Ильин // Теплоэнергетика. – 2015. – № 7. – С. 76–80.
  11. Уметбаев В.В. Высокие требования к качеству труб и новые технологии их монтажа как одно из направлений повышения надежности трубопроводной сети / Уметбаев В.В.// Территория нефтегаз № 11, ноябрь, 2007. – С. 70-77.

{soxial}