|
| |
|
Главная -> Экология
Об основных направлениях развити. Переработка и вывоз строительного мусораТ-48 В. И. Ливчак В журнале «Энергосбережение» была размещена статья* профессора кафедры звукотехники Санкт-Петербургского Государственного Университета Кино и Телевидения В. Б. Харитонова с амбициозным названием «Новое поколение регуляторов систем отопления», где приводится описание алгоритмов регулирования к названному автором новому методу автоматического регулирования системы отопления по возмущению от температуры наружного воздуха с обратной связью по отклонению текущего значения температуры воздуха в помещении. Эта статья служит подтверждением известной поговорки, что новое – это хорошо забытое старое. Благодаря рубрике журнала «Из истории специальности» можно показать, что предлагаемый В. Б. Харитоновым регулятор известен более 28 лет под названием Т-48. Приводим статью, взятую из журнала «Водоснабжение и санитарная техника» № 1 за 1980 год, группы авторов-разработчиков из Московского научно-исследовательского и проектного института МНИИТЭП под руководством Грудзинского М. М., заведующего лабораторией инженерного оборудования – ведущей в стране в области отопления и вентиляции, и авторов, реализующих эту разработку в железе, из СКБ Прибор, г. Орел – ведущего института приборной техники, посвященную автоматическому регулированию систем отопления с применением нового регулятора Т-48. В этой статье описывается регулятор, серийно изготавливаемый на двух приборостроительных заводах СССР, реализующий метод регулирования подачи тепла на отопление по графику в зависимости от изменения температуры наружного воздуха с коррекцией его при отклонении температуры внутреннего воздуха в помещениях от заданного значения – тот же метод, что предлагает В. Б. Харитонов. В статье также обосновывается необходимость применения такого метода регулирования анализом влияния на тепловой и воздушный режимы отапливаемого здания погодных условий, теплотехнических характеристик системы отопления и внутренних тепловыделений. Этим регулятором были оснащены сотни зданий и ЦТП Москвы, но «перестройка» и здесь негативно вмешалась в судьбу этого прогрессивного начинания. В то же время статья профессора Харитонова В. Б. хоть и не является новостью для специалистов в области отопления и вентиляции, но своевременно возобновляет вопрос о важности повышения качества управления подачей тепла в системы отопления, используя обратную связь по температуре воздуха в помещении В 1978 году по техническому заданию МНИИТЭП и Челябинскгражданпроекта при участии Госгражданстроя Госстроя СССР СКБ Прибор (г. Орел) закончил разработку регулирующего прибора Т-48 для систем отопления. Прибор для производства передан в Могилев-Подольский приборостроительный завод и в Улан-Удэнский завод «Теплоприбор» им. 60-летия СССР. Прибор Т-48 предназначен для автоматического регулирования расхода тепла в системе отопления на центральных и индивидуальных тепловых пунктах, а также для автоматического регулирования температуры в системах приточной вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения путем воздействия на клапаны с электрическим приводом. Прибор построен по блочно-модульному принципу, позволяющему выпускать его в различных модификациях. Первая, вторая, третья и пятая модификации предусматривают регулирование температурных параметров теплоносителя, четвертая (выполненная по заданию Челябинск-гражданпроекта) – температуры внутреннего воздуха. В модификациях прибора, выполненных по заданию МНИИТЭП, предусмотрено регулирование разности температур воды в подающем и обратном трубопроводах систем отопления либо температуры воды в подающем трубопроводе по графику отопительных систем в зависимости от температуры наружного воздуха. Причем регулятор при определенном значении tн воздуха и дальнейшем ее понижении поддерживает постоянное значение регулируемого параметра теплоносителя, исключая разрегулировку тепловых сетей, работающих по графику с верхней срезкой. Это значение tн воздуха является одной из реперных точек графика отопительных систем, при которой расход тепла на отопление является предельным. Другой характерной реперной точкой этого графика является значение температуры наружного воздуха, при которой теплоотдача системы отопления равна нулю, что и позволяет регулятору поддерживать для каждого объекта график расхода тепла с учетом фактической относительной доли внутренних тепловыделений. Предусмотренная в приборе реализация графика разности температур воды значительно повышает точность регулирования отпуска тепла и облегчает наладку и эксплуатацию системы авторегулирования. Во-первых, график разности температур воды является линейным в отличие от нелинейного графика температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления, а прибор может поддерживать только линейный график. Во-вторых, при постоянстве расхода воды в системе отопления, что является характерным и необходимым, график разности температур воды позволяет реализовать непосредственно требуемый график отпуска тепла, имеющий также линейный характер. При этом не требуется знать теплотехнические характеристики регулируемой системы отопления, т. к. регулятор в процессе работы автоматически выходит на поддержание необходимой, согласно графику расхода тепла, температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления. В связи с тем, что определение расчетных теплопотерь и подбор нагревательных приборов для систем отопления проводили по различным методикам, для реализации графика отпуска тепла, построенного для всех зданий по единым методическим принципам, потребовалось бы на каждом объекте поддержание индивидуального графика температур воды в подающем трубопроводе. Для определения этого графика необходимо проведение специальных эксплуатационных тепловых испытаний систем отопления. Реализация графика разности температур воды дает возможность персоналу, осуществляющему наладку и эксплуатацию систем, не проводить таких испытаний. Для учета дополнительных (кроме температуры наружного воздуха) факторов (солнечная радиация, ветер и т. д.), влияющих на отпуск тепла в системы отопления, во второй и третьей модификациях прибора предусмотрена коррекция графика отпуска тепла при отклонениях температуры внутреннего воздуха от заданного значения (Выделено редакцией как решение, предваряющее метод регулирования отопления, предлагаемый профессором В. Б. Харитоновым). Степень коррекции зависит от знака отклонения. При снижении температуры внутреннего воздуха степень коррекции небольшая, а при повышении – значительная. Это объясняется различием возмущающих факторов. Так, снижение температуры внутреннего воздуха происходит в результате действия ветра, которое может потребовать увеличения теплоотдачи системы в пределах 10–20 %. При этом важно исключить необоснованное повышение теплоотдачи в результате некоторого снижения температуры внутреннего воздуха, происходящего при проветривании квартир. Поэтому необходимо, чтобы увеличение теплоотдачи сопровождалось некоторым (достаточно ощутимым) снижением температуры внутреннего воздуха. Это позволяет избежать разгерметизации здания. Увеличение теплоотдачи в пределах 10–20 % необходимо обусловить снижением температуры внутреннего воздуха примерно до 20 °С против обычно поддерживаемого значения комфортного уровня в 21 °С. Повышение же температуры внутреннего воздуха происходит в результате действия солнечной радиации, которая по величине может превышать теплоотдачу системы отопления. Важно, чтобы отработка этого возмущения происходила при незначительном повышении температуры внутреннего воздуха, для того чтобы, как и в первом случае, избежать проветривания квартир, к которому будет побуждать повышение температуры внутреннего воздуха tв. Возможность изменения степени коррекции в зависимости от знака отклонения tв позволяет поддерживать температуру внутреннего воздуха на комфортном уровне при минимально необходимом расходе тепла. В связи с разной относительной долей бытовых тепловыделений в квартирах верхних и нижних этажей из-за разной величины расчетной инфильтрации в них, а также в связи с изменением инфильтрации в зависимости от температуры наружного воздуха в зданиях повышенной этажности может возникнуть необходимость в осуществлении вертикального регулирования системы отопления, в процессе которого будет меняться соотношение теплоотдачи приборов верхних и нижних этажей. Для этой цели служит прибор третьей модификации, в котором при появлении разницы в температурах внутреннего воздуха помещений верхних и нижних этажей формируется команда по трехпозиционному закону на второй исполнительный механизм, осуществляющий изменение расхода воды в местной системе отопления. Во второй и третьей модификации прибора предусмотрена возможность временного снижения, например, в ночное время, заданного значения температуры внутреннего воздуха на определенную величину – к регулятору дополнительно подключается выносное программное реле времени. Кроме того, регулятор позволяет производить непосредственное измерение параметров системы авторегулирования с помощью дискретного оптического индикатора, встроенного в прибор, а также имеет аналоговый выход 2,5 мВ/°С для подключения показывающего или записывающего выносного прибора, измеряющего отклонение фактического значения параметра от заданного. При использовании оптического индикатора точность измерения составляет 0,2 от величины отклонения. Измерение может быть произведено по следующим параметрам: – осредненная температура внутреннего воздуха; – разница между средними температурами верхних и нижних этажей; – температура наружного воздуха; – разница между температурами воды в подающем и обратном трубопроводах или температура воды в подающем трубопроводе; – положение исполнительного механизма; – индикация наличия и знака команды на исполнительный механизм. С помощью выносного прибора можно осуществлять одновременное измерение первого, третьего и четвертого параметров. В регулирующем блоке (БР) регулятора для основного канала регулирования предусмотрена возможность реализации астатического с постоянной скважностью импульсов трехпозиционного регулирования с регулируемой зоной нечувствительности («РС» закон); интегрального закона (И) с зоной нечувствительности 0,3 °С и пропорционально-интегрального закона (ПИ) с устанавливаемыми по шкале зоной пропорциональности и зоной нечувствительности. Реализация заданного закона регулирования осуществляется изменением продолжительности паузы при постоянной длительности импульса, определяемой настройкой 0,3–3 с. В блоке коммутации регулятора предусмотрены преобразование аналогового сигнала напряжения регулирующего блока в трехпозиционный сигнал и подача на исполнительный механизм двух команд по выбранному закону регулирования. Блок коммутации может быть контактным (БК) для контактного управления двумя исполнительными механизмами при помощи исполнительных реле или бесконтактным (ББК) для бесконтактного (симисторного) управления исполнительным механизмом. В блоке коммутации предусмотрено также ручное управление одновременно двумя исполнительными механизмами для контактного исполнения и одним исполнительным механизмом для бесконтактного управления. В качестве регулирующего органа принимается клапан 25ч931нж с исполнительным механизмом ПР-1м со временем хода 120 с или аналогичный ему болгарский клапан. Применение регулятора Т-48 в системах отопления Для регулирования расхода тепла систем отопления группы зданий применяется прибор Т-48-1, осуществляющий регулирование разности температур воды в подающем и обратном трубопроводах квартальных сетей отопления или только температуры воды в подающем трубопроводе в зависимости от изменения температуры наружного воздуха по заданному графику до предельной заданной tн мин, при tн < tн мин обеспечивается поддержание постоянной температуры воды. В зависимости от условий присоединения ЦТП к тепловым сетям рекомендуемые схемы автоматизации тепловых пунктов представлены на рис. 1. При располагаемом напоре на вводе в ЦТП менее 40 м вод. ст. (исходя из сопротивления квартальных сетей отопления с элеватором 25 м) и давлении в подающем трубопроводе теплосети на 30 м вод. ст. больше статического давления системы отопления самого высокого здания, подключенного к данному ЦТП, применяется схема с насосами на обратном трубопроводе тепловой сети. Рисунок 1 Рекомендуемые схемы автоматизации ЦТП а) при установке насосов отопления на обратном трубопроводе; б) фрагмент схемы при установке насосов на подающем трубопроводе; в) фрагмент схемы при независимом присоединении квартальных сетей отопления При располагаемом напоре на вводе в ЦТП менее 40 м вод. ст. и давлении в подающем трубопроводе менее чем на 30 м вод. ст. превышающем статическое давление системы отопления здания применяется схема с насосами на подающем трубопроводе тепловой сети. Если же при этом давление в обратном трубопроводе будет больше превышающего механическую прочность системы, применяется независимое присоединение. Для регулирования пофасадных систем отопления применяется прибор Т-48-2, осуществляющий, в дополнение к тем функциям, которые выполняет прибор Т-48-1, корректировку принятого температурного графика при отклонении усредненной по нескольким (до восьми) показаниям датчиков температуры внутреннего воздуха в квартирах от заданной. Рекомендуемые схемы автоматизации пофасадных систем отопления представлены на рис. 2. Рисунок 2 Рекомендуемые схемы автоматизации системы отопления с пофасадным регулированием а) при установке насоса на обратном трубопроводе; б) при установке насоса на подающем трубопроводе Для пофасадного и вертикального регулирования вертикально-однотрубных систем отопления зданий повышенной этажности применяется прибор Т-48-3, осуществляющий, в дополнение к тем функциям, которые выполняет прибор Т-48-2, по отдельному каналу регулирование разности температур воздуха верхних и нижних этажей здания, усредненных в пределах каждой группы по нескольким (до четырех) датчикам. Рекомендуемые схемы автоматизации вертикально-однотрубной «опрокинутой» системы отопления с пофасадным и вертикальным регулированием представлены на рис. 3. Рисунок 3 Рекомендуемые схемы автоматизации системы отопления с пофасадным и вертикальным регулированием а) при независимом присоединении; б) при зависимом присоединении Соответствие заданному графику температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления достигается воздействием на клапан К-1, который изменяет расход сетевой воды. Корректировка температурного графика в зависимости от отклонения средней температуры воздуха в квартирах всего фасада от заданной осуществляется по тому же каналу регулирования путем воздействия на тот же клапан К-1. При повышении температуры воздуха в квартирах верхних этажей здания по сравнению с нижними этажами от регулятора по второму каналу регулирования поступает сигнал на закрытие клапана К-2 до 50 % сокращения расхода, циркулирующего в системе отопления. При этом за счет сокращения циркуляционного расхода воды в отопительные приборы верхних этажей вода поступает со сниженной температурой, что повлечет уменьшение температуры воздуха верхних этажей и приближение ее к температуре воздуха в нижних этажах. При отрицательной разнице температур воздуха верхних и нижних этажей клапан К-2 откроется. Применение регулятора Т-48 в системах вентиляции и кондиционирования воздуха Функциональные возможности регуляторов позволяют эффективно использовать их для автоматизации нагрева воздуха в системах вентиляции. В частности, целесообразно использовать регуляторы для автоматического регулирования нагрева наружного воздуха в системах приточной вентиляции и в 1-м подогреве кондиционеров, т. к. регулятор Т-48-2 может одновременно с регулированием основного параметра обеспечить защиту калориферов от замерзания, причем более эффективно, чем это принято в существующих проектах. Рекомендуемая схема представлена на рис. 4. Измерение температуры приточного воздуха t1 производится термометром, предназначенным по функциональной схеме регулятора для измерения температуры теплоносителя, измерение температуры обратной воды – термометром, предназначенным для измерения температуры внутреннего воздуха; а вместо термометра, измеряющего температуру наружного воздуха, устанавливается постоянное омическое сопротивление. В регуляторе отключается автокоррекция по температуре внутреннего воздуха выше заданной (соответствующий автокорректор устанавливается в положение «0»). Заданная температура внутреннего воздуха устанавливается на значение минимально допустимой температуры обратной воды. Рисунок 4 Применение регулятора Т-48-2 в системах вентиляции с защитой от замерзания Управление осуществляется следующим образом. В нормальном режиме, пока температура обратной воды выше допустимой, регулятор поддерживает заданную температуру приточного воздуха либо заданную температуру после форсуночной камеры. В режимах, когда температура обратной воды снижается до минимально допустимой, автоматически корректируется (повышается) заданная температура приточного воздуха, пока не стабилизируется температура обратной воды на допустимом уровне. Таким образом, при наступлении опасного режима происходит не аварийное выключение системы или полное открытие клапана, а некоторое нарушение заданных параметров: несколько повышается температура приточного воздуха с тем, чтобы температура обратной воды стала не ниже предельного значения минимально допустимой. Аналогичная технология авторегулирования предусматривается Моспроектом-2 в системах пневмоавтоматики центральных кондиционеров. Второй целесообразной областью применения регуляторов Т-48-2 в системах вентиляции являются установки, в которых регулирование нагрева или охлаждения воздуха осуществляется по температуре внутреннего воздуха в помещениях. Трудности в этом случае возникают в связи с большой инерционностью регулируемого объекта, состоящего из калориферов, каналов, помещения и датчика, что приводит к длительному выходу на режим либо к потере устойчивости. Схема регулирования такой установки с применением регулятора Т-48-2 представлена на рис. 5. По этой схеме датчик температуры теплоносителя устанавливается для измерения температуры приточного воздуха, остальные датчики устанавливаются в соответствии с функциональным назначением прибора. Рисунок 5 Применение регуляторов Т-48-2 в системе вентиляции с регулированием температуры помещений Температура приточного воздуха при этом поддерживается по графику в зависимости от температуры наружного воздуха в системах воздушного отопления или поддерживается постоянной в системах вентиляции. Этот контур регулирования, поскольку он включает только малоинерционную часть объекта, позволяет обеспечить динамически устойчивый процесс регулирования с коротким временем выхода на ражим. Второй контур регулирования, изменяющий заданное значение температуры приточного воздуха пропорционально отклонению температуры внутреннего воздуха, благодаря пропорциональной связи входного (температура внутреннего воздуха) и выходного (температура приточного воздуха) параметров этого контура, может обеспечить поддержание температуры внутреннего воздуха в узких пределах 0,5–1 °С в динамически устойчивом режиме. Для этого необходимо степень коррекции температуры приточного воздуха устанавливать в соответствии с реальной величиной внешних возмущающих воздействий, что облегчается возможностью устанавливать расчетную степень коррекции в зависимости от знака отклонения. Вывод Применение электронного регулятора Т-48 позволяет осуществлять автоматическое регулирование расхода тепла на отопление как в центральных, так и в индивидуальных тепловых пунктах, а также автоматическое регулирование нагрева воздуха в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. При этом достигается значительное сокращение расхода тепловой энергии при обеспечении комфортных условий в отапливаемых и кондиционируемых помещениях.
А.С. Делюкин, председатель Комитета по энергетике и инженерному обеспечению Энергетика для Санкт-Петербурга является базовой отраслью, обеспечивающей и в значительной степени определяющей функционирование всего городского хозяйства. В бюджете Санкт-Петербурга энергетическая составляющая (инвестиции на реконструкцию и развитие энергетических систем, дотации, компенсации и др.) характеризуется существенной величиной, зависящей от эффективности работы как отраслей топливно-энергетического комплекса (ТЭК), так и энергопотребляющих организаций. Снижение этих затрат при одновременном повышении качества и надежности снабжения газом, электрической и тепловой энергией промышленности и населения города является одной из важных задач. В соответствии с этим, энергетическая политика Санкт-Петербурга опирается на следующие приоритеты: устойчивое обеспечение населения и экономики города энергоносителями; повышение эффективности преобразования и использования топливно-энергетических ресурсов; устойчивое развитие ТЭК в условиях формирования рыночных отношений; создание необходимых условий для перевода городского энергетического хозяйства на энергосберегающий путь развития; обеспечение энергетической безопасности Санкт-Петербурга; уменьшение негативного влияния ТЭК на окружающую среду. Разработанные по инициативе Администрации города основные направления развития ТЭК Санкт-Петербурга базируются на: детальном анализе реального состояния энергетического сектора; прогнозных оценках увеличения объемов потребления энергоресурсов до 2010 года; основных направлениях и необходимых условиях развития энергетического сектора Направления развития энергетики Санкт-Петербурга увязаны с концепцией развития систем водоснабжения и отведения сточных вод Санкт-Петербурга. Теплоснабжение Надежное и качественное теплоснабжение города с характерными для него климатическими особенностями – один из главных факторов, определяющих комфортность жизнедеятельности населения, развития экономики и промышленности города. На цели теплоснабжения расходуется ежегодно более 5,8 млн. т у.т. – 50,5% от всех топливно-энергетических ресурсов города. Основным потребителем тепловой энергии в городе является жилой сектор, на долю которого в рассматриваемый период приходится 65,3% общего теплопотребления, в том числе от ОАО Ленэнерго – 27%, от ГУП ТЭК СПб – 33%. Структура потребления тепловой энергии в Санкт-Петербурге от централизованных источников представлена на диаграмме 1.1. Диаграмма 1.1. Анализ приведенных данных показывает, что общее годовое теплопотребление Санкт-Петербурга за рассматриваемый период сократилось на 23%. Вместе с тем абсолютная величина теплопотребления в жилом секторе сохраняется практически неизменной. Наиболее крупные резервы энергосбережения, достигающие 40-50% от всего теплопотребления, заложены именно в теплоснабжении. Поэтому сдерживание роста тепловых нагрузок при интенсивном строительстве можно осуществлять с помощью улучшения теплоэнергетических показателей строящихся и реконструируемых зданий. Динамика теплопотребления городского хозяйства и промышленности Санкт-Петербурга зависит от ряда факторов, основными из которых являются: темпы жилищного строительства; объем и характер реконструкции существующих жилого и общественного фондов; характер и темпы переоснащения существующих промышленных объектов, их технологическая загруженность; эффективность реализации в Санкт-Петербурге энергосберегающих программ. Наметившаяся тенденция строительства домов с повышенной теплоизоляцией, реализация второго этапа (в 2000 г.) СНиП II-3-79* (изд. 1998 г.) по сооружению внешних ограждающих конструкций с высокими теплофизическими свойствами позволяет прогнозировать не слишком интенсивный рост тепловых нагрузок. Исходя из современных оценок при организации реализации комплекса энергосберегающих мероприятий, в соответствии с Основными направлениями рост теплопотребления в Санкт-Петербурге в ближайшее десятилетие можно ограничить 15% при умеренном развитии и 20% при оптимистичных темпах промышленного и гражданского строительства. При этом удельное потребление тепловой энергии на отопление зданий при новой нормативной базе снижается в пределах 20-25%. Приведенные показатели роста теплопотребления учитывают временное снижение в последние годы их объемов за счет недопоставок топлива, совпавшее по времени с относительно благоприятными для Санкт-Петербурга погодными условиями в отопительные периоды последних лет. Электроснабжение Основными электроснабжающими предприятиями являются электростанции ОАО Ленэнерго и ведомственные ТЭЦ. Структура потребления электрической энергии в Санкт-Петербурге от электростанций ОАО Ленэнерго представлена на диаграмме 1.2. Анализ потребления электрической энергии по Санкт-Петербургу за 1991-99 годы (млрд. кВт ч) Диаграмма 1.2 Основными потребителями электрической энергии в городе являются промышленность и жилой сектор. В период 1991- 1999 гг. на долю промышленности приходилось 48,4-37% общего электропотребления, на долю населения - 15-23%; электропотребление на транспорте составило 12-8%; прочие потребители -28-32%. Анализ приведенных данных показывает, что общее годовое электропотребление Санкт-Петербурга, составившее в 1999 г. 12,5 млрд. кВт? ч, по сравнению с 1991 г. уменьшилось в 1,28 раза, при этом электропотребление в жилом секторе возросло на 17%, в то время как в промышленности наблюдалось снижение электропотребления на 42%, на транспорте - на 29%. Увеличение электропотребления в жилом секторе, в том числе в абсолютном выражении, свидетельствует о росте оснащенности населения электробытовой техникой и приборами. Снижение электропотребления в промышленности и на транспорте характеризует спад производства и резкое уменьшение перевозок городским электрифицированным транспортом (в первую очередь - наземным). В последние годы наблюдается увеличение электропотребления, что связано в определенной мере со стабилизацией промышленного производства. Увеличение электропотребления к 2010 г. по России в соответствии с Энергетической стратегией определяется величиной 20-30%. С учетом тенденций возрастания электровооруженности коммунально-бытовых потребителей с преимущественным переходом на электропищеприготовление в новом жилищном строительстве можно предположить к 2010 г. рост электропотребления в 1,2-1,3 раза. В условиях улучшения санитарного состояния и безопасности жизнедеятельности населения целесообразна интенсификация работ по переходу на электропищеприготовление. Перевод жилого сектора с газового на электропищеприготовление особенно актуален для центра Санкт-Петербурга. Сроки и объемы такого перевода требуют специальной дополнительной проработки. Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии за счет внедрения новой технологии и перехода в больших объемах на теплофикационный режим работы ТЭЦ снизится на 0,2-1,0 %. Топливоснабжение За последнее десятилетие уровень потребления топлива по Санкт-Петербургу снизился и на 01.01.2000 составляет 11,8 млн. тонн условного топлива, или 26% от уровня начала 90-х годов. Причиной столь резкого снижения потребления топлива является переход к рыночным отношениям в экономике России Потребление топлива по Санкт-Петербургу Диаграмма 1.3. Если в укрупненном плане рассматривать основных потребителей топлива по Санкт-Петербургу за последние 5 лет, то ОАО Ленэнерго снизило потребление природного газа на 2,3%, потребление мазута в 9,3%, уголь остался на прежнем уровне. У ГУП ТЭК СПб потребление газа снизилось на 13,2%, увеличилось потребление мазута на 28%, потребление угля осталось на прежнем уровне. В целом промышленные предприятия города снизили потребление газа на 28,5%, мазута – на 35% и угля на 62,5%. Такое резкое снижение топливопотребления промышленными предприятиями связано с остановкой производственных мощностей и тяжелым финансовым положением. Анализируя приведенные данные, можно отметить, что общее годовое топливопотребление Санкт-Петербурга, с учетом промышленности, сократилось на 26%. В настоящее время в топливном балансе Санкт-Петербурга природный газ составляет 93,7%, мазут – 3,6%, уголь – 2,5% и прочие – 0,2%, в том числе: ОАО Ленэнерго ГУП ТЭК СПб Промышленность Газ – 92,5%; Газ – 94,4%; Газ – 92,8%; Мазут – 3,0%; Мазут – 4,5%; Мазут – 6,3%; Уголь – 4,3%; Уголь – 1,0%; Уголь – 0,95%. Прочие – 0,2%. Прочие – 0,1%. - Рост топливопотребления Санкт-Петербурга зависит от многих факторов, основными из которых являются: o темпы роста теплопотребления города; o лимиты и условия поставки газового топлива; o финансовые возможности энергетических предприятий и бюджета города по своевременным закупкам в достаточных объемах топлива; o темпы роста электропотребления и энергетическая политика ОАО Ленэнерго по соотношению собственной выработки электроэнергии и объемов закупок энергии у ФОРЭМ, в том числе ЛАЭС; o сроки ввода в действие и объем поставки тепловой энергии в северо-приморскую часть города от СЗ ТЭЦ; o эффективность реализации городских программ по энергоресурсосбережению; o объемы расхода топлива в промышленном секторе. При сохранении существующих соотношений между ценами на природный газ, топочный мазут и уголь основным видом топлива для города на период до 2010 года останется природный газ, удельный вес которого в топливном балансе будет составлять около 85-95%. Исходя из современных оценок, рост теплопотребления в Санкт-Петербурге в 1,15–1,2 раза обусловлен в основном развитием жилищного строительства, а также сферы обслуживания. Рост электропотребления в Санкт-Петербурге до 30 % обусловлен развитием электрифицированного транспорта, промышленного сектора, а также возрастанием электрооснащенности коммунально-бытовых потребителей с преимущественным переходом на электропищеприготовление в новом жилищном строительстве к 2010 г. Рост топливопотребления в Санкт-Петербурге в 1,15 раза обусловлен необходимостью покрытия возрастающих темпов тепло- и электропотребления городского хозяйства. В результате осуществления перечисленных мероприятий по развитию системы топливоснабжения города будет обеспечена возможность поставки в Санкт-Петербург различных видов топлива в требуемых количествах. Энергоснабжение СПб с позиций энергетической безопасности Энергетическая политика является неотъемлемой составной частью государственной и региональной политики, а защита энергетического благополучия населения – одной из основных компонент национальной безопасности. Энергетическая безопасность, определяющая защищенность населения и объектов его жизнедеятельности от угрозы дефицита энергии приемлемого качества в нормальных и экстремальных условиях, характеризуется уровнем (качеством) противодействия характерным угрозам нарушения энергообеспечения, выраженным в той или иной форме. При большом многообразии возможных угроз важнейшей компонентой энергетической безопасности является надежность и гарантированность внешних поставок энергоносителей, надежность и устойчивость теплогенерирующих объектов. При этом в обычных условиях функционирования города на качество поставки и использования топлива оказывают влияние факторы общего характера: o платежеспособность топливно-энергетического комплекса города; o количество запасенного основного и резервного топлива; o живучесть и надежность региональных и городских систем газоснабжения; o стабильность функционирования ЛАЭС и ЕЭС региона; o устойчивость и пропускная способность резервных перемычек и связей с единой энергетической системой и региональными энергосистемами страны. В Санкт-Петербурге, использующем в качестве топлива на 94% газ, особо важной является живучесть газоснабжающего комплекса и обеспеченность города всеми энергоресурсами при отказах на магистральных газопроводах. Поэтому для повышения энергетической безопасности города представляется целесообразным: o периодическое проведение количественных и качественных оценок надежности и живучести систем газо-, водо-, электро- и теплоснабжения города и разработка на этой основе мероприятий по их улучшению; o создание запасов газового и альтернативных видов топлива; o перевод существующих угольных котельных города на сжигание твердого топлива в кипящем слое и в механизированных топках или их перевод на жидкое топливо; o устройство подземных топливных и тепловых аккумуляторов; o создание резерва передвижных мобильных котельных установок, подстанций, энергопоездов для использования в аварийных ситуациях; o реконструкция районных котельных с переводом их на комбинированную выработку энергоносителей; o поиск и обоснование строительства в перспективе альтернативных энергоисточников (тепловые насосы, гелио-, -геотермосистемы и др.). Технические энергоэффективные решения и предложения, способствующие снижению потребностей города в топливе К локальным техническим энергосберегающим решениям можно отнести: устройство теплоутилизаторов на илосжигающих установках города; создание городских мусоросжигающих котельных установок (ТЭЦ); более широкое применение электроотопительных установок, в том числе теплоаккумуляционных, с использованием двухставочного тарифа; перевод котлов на сжигание низкосортных твердых топлив в кипящем слое ; использование в промышленных зданиях локальных лучистых систем отопления; переход на электропищеприготовление; развитие локальных водо-аккумуляционных систем, использующих электроэнергию в ночное время; реконструкция котельных с чугунными секционными котлами при одновременном повышением эффективности их работы на 10-30%; использование низкопотенциального тепла обратной сетевой воды; регулирование теплоотпуска промышленным предприятиям в ночное время и в выходные. Основные направления энергосбережения в городском хозяйстве и промышленности Санкт-Петербурга Интеграция России в мировую рыночную экономику определяет необходимость соблюдения международных экономических принципов и законов, одним из которых является рациональное использование топливно-энергетических ресурсов, поэтому в качестве одного из приоритетных научно-технических направлений в отечественной энергетике законодательно утверждены энергосберегающие технологии межотраслевого применения. Их реализация позволит сократить темпы роста энергопотребления и, как следствие, снизить удельный вес бюджетных ассигнований на ТЭК. В последние годы в Санкт-Петербурге в этом направлении проведена определенная работа. Выполнен ряд демонстрационных проектов, налажен выпуск разнообразных энергоэффективных материалов и оборудования, накапливается опыт функционирования отечественной и зарубежной энергосберегающей техники, приборов учета и регулирования, домостроительные комплексы переоборудуются на выпуск ограждающих конструкций, теплофизические показатели которых соответствуют современным нормативным требованиям. В соответствии с основными направлениями по энергосбережению в городском хозяйстве Санкт-Петербурга, для реализации задач энергосбережения разработаны комплекс организационно-технических, первоочередных и перспективных энергосберегающих мероприятий, а также возможные механизмы массовой реконструкции инженерной инфраструктуры города. Вместе с тем анализ использования энергоресурсов в Санкт-Петербурге показывает следующее: несинхронность динамики энергопотребления и объемов производства привела за последние 5- 7 лет к увеличению удельной энергоемкости валового внутреннего продукта в 2- 2,5 раза, превысив в 4- 5 раз этот показатель по сравнению с аналогичным в развитых странах; как правило, увеличение заявляемой мощности тепловой и электрической энергии после реконструкции зданий; фактическое сокращение потребления топлива городом, помимо спада производства, определяется не только рациональностью энергопотребления, но и сниженными, по сравнению с требуемыми, параметрами теплоносителя; практически отсутствует должная мотивация внедрения энергосберегающих мероприятий в энергоснабжающих организациях. В настоящее время промышленность города потребляет около 15% топлива и 30% электроэнергии, поэтому развитие в ней энергосберегающих технологий крайне актуально. Энергосберегающие мероприятия, объемы их внедрения в промышленности определяются, как правило, на основе аудита и классифицируются по следующим направлениям: o постепенное преобразование или сокращение не относящихся для города к классу приоритетных промышленных производств с организацией поставки необходимых компонентов из других регионов; o повышение энергетической эффективности технологических процессов и оборудования; o оптимизация уровня теплозащиты промышленных зданий; o широкое применение оборотных систем; o максимальное использование ВЭР путем утилизации теплоты; o снижение расхода тепловой энергии для отопления и вентиляции промышленных зданий за счет применения более энергоэффективных систем; o регламентация создания на производственных предприятиях города современных нормативных баз энергосбережения в технологических процессах. Приоритеты и основные направления развития ТЭК до 2010 года Важнейшими приоритетными направлениями развития систем теплоснабжения Санкт-Петербурга на период до 2010 г. являются: o развитие теплофикации на базе перспективных парогазовых, паротурбинных и газотурбинных установок и модернизация систем централизованного теплоснабжения города с целью повышения их надежности и устойчивости при одновременном снижении себестоимости реализуемой тепловой энергии; o реконструкция и расширение действующих ТЭЦ и котельных города с вводом в эксплуатацию высокоэффективного теплогенерирующего оборудования и демонтажа морально устаревшего и физически изношенного энергооборудования; o реконструкция встроенных и пристроенных газовых котельных с установкой современного оборудования и переводом их в автоматический режим работы на замке ; o реконструкция угольных котельных с устройством механизированных топок различных конструкций, в том числе с кипящим слоем; o реконструкция и укрупнение малых угольных котельных с переводом их на более квалифицированные виды топлива (сжиженный и природный газ, жидкое топливо и др.); o организация комплексного энергоснабжения как у производителей, так и у потребителей; o создание экономичных систем децентрализованного теплоснабжения (от крышных или контейнерных котельных, работающих без обслуживающего персонала); o перевод, при комплексной реконструкции объектов, централизованного теплоснабжения на работу по независимой схеме; o внедрение прогрессивных технологий при транспортировке теплоносителя от источника к потребителю путем использования труб из коррозиестойких материалов с высокоэффективными типами изоляции, установкой сильфонных компенсаторов, надежной отключающей арматурой; o внедрение систем частотного регулирования электродвигателей насосного и тягодутьевого оборудования на ТЭЦ, в котельных, тепловых пунктах и насосных перекачивающих станциях; o реконструкция внутренних систем отопления и горячего водоснабжения с широким использованием пластмассовых трубопроводов, высокоэффективных отопительных и санитарно-технических приборов; o повсеместное оснащение приборами учета тепловой энергии, регулирующей арматурой и автоматикой центральных и индивидуальных тепловых пунктов, а также отдельных потребителей; o внедрение автоматизированной системы регулирования и оптимизации режимов выработки, распределения и потребления тепловой энергии; o активное развитие систем защиты магистральных и распределительных тепловых сетей от электрохимической коррозии; o создание систем теплоснабжения на базе альтернативных источников энергии, в первую очередь, - теплонасосных установок. Реализация указанных направлений позволит обеспечить надежное удовлетворение теплопотребления промышленности и городского хозяйства, снизить к 2010 г. удельные расходы условного топлива на выработку тепла до уровня 160 кг/Гкал, сократить теплопотери при транспортировке до 3- 5% от величины теплового потока и уменьшить, таким образом, на 8 % или более себестоимость тепловой энергии. Реализация программы ввода новых теплогенерирующих мощностей должна быть осуществлена путем: o завершения строительства первой очереди Северо-Западной ТЭЦ (СЗ ТЭЦ) в объеме двух энергоблоков ПГУ- 450Т и пуска их в эксплуатацию в теплофикационном режиме в срок до 2010 г.; o окончания строительства на ТЭЦ-5 2-х энергоблоков с турбинами Т-180/210-130 тепловой мощностью по 270 Гкал/ч.; o технического перевооружения ТЭЦ-7 путем замены оборудования среднего давления; o технического перевооружения ЭС-2 с заменой существующих турбоагрегатов на новые типа Р-12-3,5 и трех ПТ-36-3,5, замены четырех паровых котлов на четыре котла типа Е-160- 4,0; o расширения и реконструкции Центральной ТЭЦ с вводом электрической мощности 140 МВт и тепловой – 280 Гкал/час до 2010 года; o реконструкция блок-ТЭЦ ЦКТИ и ОАО Ижорские заводы o строительства, расширения и реконструкции следующих, наиболее крупных котельных ГУП ТЭК СПб : -расширения котельных Парнас и Парнас-IV на 100 Гкал/ч; -строительства второй очереди Приморской котельной на 180 Гкал/ч; -реконструкции котельной на ул. Полевая Сабировская, 42А на 23 Гкал/ч; - строительства нового источника тепла в жилом массиве Ржевка-Пороховые; o модернизации основного и вспомогательного оборудования с монтажом газотурбинных или паротурбинных установок для выработки электрической энергии на собственные нужды в трех районных и 8- 10 квартальных котельных; o проведения коренной реконструкции всех, пристроенных и встроенных котельных с чугунными секционными котлами, расположенных в центральной части города с переводом их в автоматический режим работы без постоянного присутствия обслуживающего персонала; o для улучшения экологической обстановки и значительного повышения эффективности работы котельных, использующих в настоящее время твердое топливо, проведение их реконструкции (93 шт.) с устройством механизированного сжигания твердого топлива или переводом на газообразное, или жидкое топливо; o с целью снижения затрат на эксплуатацию, повышения эффективности работы ЦТП и ГТП провести, в соответствии с утвержденной Администрацией города программой, их реконструкцию (60 шт.) с переводом в автоматический режим работы без постоянного обслуживающего персонала, внедрение частотного регулирования электроприводов оборудования, а также автоматизированного учета и регулирования расхода тепловой энергии. Для развития и повышения надежности централизованного теплоснабжения необходимо осуществить до 2010 г. строительство (реконструкцию) магистральных теплопроводов общей протяженностью не менее 65 км в двухтрубном исчислении. Для повышения надежности и устойчивости теплоснабжения города необходимо осуществить реконструкцию распределительных и внутриквартальных тепловых сетей: до 2005 г.г. - не менее 590 км, в период 2006- 2010 г.г. - не менее 600 км в двухтрубном исчислении, а также продолжить работы по закольцовке тепловых сетей для возможности их взаиморезервирования и по сооружению ряда вторых выводов от районных котельных. Учитывая ежегодный прирост потребителей жилищно-коммунального сектора и местной промышленности, обуславливающий необходимость расширения действующих и строительство новых источников тепла при одновременном повышении качества их функционирования, целесообразно предусмотреть: развитие объектов теплоснабжения в объемах, опережающих плановый прирост тепловых нагрузок; разработать программу реконструкции северного энергетического района и Приморского энергетического района ГУП ТЭК СПб ; разработать технико-экономического обоснование и программу сооружения тепломагистрали от Северо-Западной ТЭЦ; создать для ГУП ТЭК СПб единую автоматизированную систему управления выработкой и распределением тепловой энергии, а также учета энергоресурсов как на теплоисточниках, так и на объектах их передачи и потребления; предусматривать в планах финансирования КЭиИО расходы на разработку энергоэффективных зон и энергосберегающих проектов, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в сумме 5 млн. руб. ежегодно. Реализация программы ввода новых электрогенерирующих мощностей должна быть осуществлена, в частности, путем: o завершения строительства первой очереди Северо-Западной ТЭЦ (СЗ ТЭЦ) на проектную мощность 900 МВт в объеме двух энергоблоков ПГУ-450Т; первый энергоблок вводится в 2003 г., второй - в срок до 2010 г.; o ввода новых генерирующих мощностей на ТЭЦ-5, реконструкции существующего на ТЭЦ 2, 7, 14, 15 и ЭС-2. Для покрытия растущих нагрузок и обеспечения надежности электроснабжения районов города, необходимо, в частности, осуществить: o строительство ПС 330 кВ, Центральная с кабельными линиями 330 кВ (2? 17 км) либо обеспечение ввода генерирующих мощностей на Центральной ТЭЦ; o строительство ПС 330 кВ, Октябрьская ; o завершение строительства ПС 110 кВ, № 36- А Боровая с КЛ- 110 кВ; o строительство ВЛ-110 кВ ПС Стенд – ПС-90; o завершение строительства ПС 110 кВ, Петродворец ; o строительство ПС 110 кВ, Лахта с ВЛ-110 кВ; o строительство кабельной линии КЛ- 110 кВ, ТЭС-2 - ПС № 16 с реконструкцией ПС-16 и строительством ЗРУ-110 кВ ЭС-2 Центральной ТЭЦ; o постепенный перевод электрических сетей с 6 на 10 кВ и с 35 на 110 кВ, а также перевод воздушных линий электропередач 35-110-220 кВ в кабельные. Предложения по корректировке Генеральных схем энергоснабжения Санкт-Петербурга Существующие Генеральные схемы систем инженерного обеспечения Санкт-Петербурга разработаны: Теплоснабжения – в 1986 году на период до 2000 года с учетом перспективы на 2005 год; Электроснабжения – в 1977 году на период до 1990 года с корректировкой в 1985 году на период до 2005 года в рамках Генерального плана развития города. Газоснабжения – в 1978 году на период до 1990 года. В последующие периоды схемы не корректировались. Реализация основных мероприятий генеральных схем осуществлялась с отставанием от предусмотренных схемами сроков. Генеральная и зональные схемы теплоснабжения, утверждаемые руководством города, должны стать базовыми документами для дальнейшего проектирования систем, включая теплоисточники. С учетом актуальности, разработку зональных схем целесообразно осуществлять в следующей приоритетной последовательности: северная часть города; восток (Ржевка – Пороховые); западное направление; южная часть. Разработанные зональные схемы в последующем явятся основой для создания Генеральной схемы развития энергоснабжения Санкт-Петербурга . Заключение На основе анализа реальных сценариев социально-экономического развития Санкт-Петербурга, состояния его топливно-энергетического комплекса и прогноза энергопотребления города можно сделать следующие выводы. 1. Стратегические цели и задачи социально-экономического развития города определяют необходимость коренной организационно-технической реконструкции ТЭК Санкт-Петербурга, повышения за счет этого эффективности производства и использования топливно-энергетических ресурсов, снижения в перспективе бюджетного финансирования на эти нужды. 2. Разработанные основные направления развития ТЭК города на период до 2010 г. предполагают, при их реализации, качественное и надежное снабжение населения и промышленности Санкт-Петербурга тепловой и электрической энергией. 3. Недофинансирование энергетического комплекса города через 10-15 лет может привести к массовому выходу из строя инженерных коммуникаций и оборудования, к энергетическому кризису, дефициту энергоресурсов и к многочисленным аварийным ситуациям. Поэтому формирование благоприятного инвестиционного климата и организация финансовых поступлений для развития ТЭК из различных источников является наиболее важным направлением деятельности всех структур города. 4. Концепция развития ТЭК города – это сохранение преимуществ сложившейся инженерной инфраструктуры с приоритетом комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, развитием для продления срока службы систем диагностики состояния, выборочной замены на этой основе ненадежных элементов, продвижением новых энергоэффективных технических решений и схем. 5. Анализ базового состояния ТЭК Санкт-Петербурга вынуждает утверждать, что в связи с существенным износом оборудования и инженерных сетей, недостаточным в последние годы объемом финансирования реконструкции систем и обновления основных фондов первоочередной задачей в энергической политике города является обеспечение его энергетической безопасности, направленной на реализацию следующих основных мероприятий: § усиление технических межрегиональных связей, способствующих повышению надежности снабжения города ТЭР в нормальных и экстремальных ситуациях; формирование соответствующей нормативно-правовой базы; § усиление темпов реконструкции и обновления инженерных сетей и основного оборудования ТЭК в соответствии с настоящим документом; § увеличение запасов резервных видов топлива (мазут, сжиженный газ, уголь и др.); развитие установок, использующих местные и альтернативные виды топлива (сланцы, торф, древесину, гелио-, гео-, термоисточники, мусор, биогаз и др.). 5. Для энергетической безопасности города, зависящей на 94% от поставок газа, представляется целесообразным проведение оценки количественных показателей надежности и живучести систем газо-, электро- и теплоснабжения города и разработка на этой основе мероприятий по их улучшению. 6. Существенное влияние на технико-экономические показатели и качество энергоснабжения города оказывают принятые схемные решения и их развитие. В соответствии с этим, одной из первоочередных задач является разработка позонных, а затем и общих (генеральных) схем развития энергоснабжения. 7. С целью эффективного функционирования ТЭК Санкт-Петербурга и реализации изложенных выше программ представляется целесообразным разработать комплекс нормативно-правовых документов, совершенствующий организационно-финансовый механизм функционирования ТЭК.
Ringsted. Новая страница 1. Форсирование теплопроизводительн. Энергосбережение в интернете. Структурная политика. Главная -> Экология 
|