Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности первого участка поселка Шексна

1176,00

428,15

2,75

66

50,0

2

Общежитие №5

30,8

32,0

1176,00

428,15

2,75

68

50,0

2

Общежитие №6

31,3

32,0

1176,00

428,15

2,75

70

50,0

2

Общежитие №7

31,8

32,0

1176,00

428,15

2,75

14

70,0

10

Спортивная, 27

15,6

32,0

5880,00

2077,74

2,83

41

25,0

2

Торг. комплекс

19,8

32,0

1176,00

395,58

2,97

73

50,0

10

Баня

20,9

32,0

5880,00

1953,49

3,01

46

80,0

7

Рота охраны

14,3

32,0

4116,00

1367,9

3,01

16

80,0

10

Спортивная, 29

21,4

32,0

5880,00

1913,95

3,07

27

32,0

8

Спортивная, 10

19,8

32,0

4704,00

1534,41

3,07

4

50,0

5

Штаб №2

25,2

32,0

2940,00

806,91

3,64

30

25,0

25

Почта

11,2

32,0

14700,00

3391,54

4,33

17

40,0

20

Спортивная, 30

22,9

32,0

11760,00

2430,22

4,84

44

50,0

10

Пожарное депо

16,4

32,0

5880,00

1213,84

4,84

22

40,0

50

Спортивная, 31

21,5

32,0

29400,00

5185,66

5,67

8

80,0

40

Спортивная, 16

24,2

32,0

23520,00

4135,07

5,69

77

100,0

90

Столовая

24,5

32,0

52920,00

8060,81

6,57

12

50,0

10

Спортивная, 26

23,5

32,0

5880,00

813,84

7,23

47

70,0

40

Штаб №1 1-ый ввод

29,2

32,0

23520,00

3162,36

7,44

38

50,0

14

Дзержинского, 2

21,7

32,0

8232,00

1099,27

7,49

25

50,0

50

Спортивная, 28

28,7

32,0

29400,00

3868,63

7,60

49

50,0

25

ШИЗО

22,6

32,0

14700,00

1934,33

7,60

28

50,0

110

Детсад

28,1

32,0

64680,00

8450,86

7,65

60

50,0

55

Дом быта

24,3

32,0

32340,00

4175,28

7,75

53

40,0

20

Церковь

10,2

32,0

11760,00

1509,43

7,79

79

100,0

20

Швейная фабрика

34,5

40,0

13680,00

1722,83

7,94

39

70,0

90

Дзержинского, 1

23,4

32,0

52920,00

5805,16

9,12

71

50,0

50

Покроечный цех

34,4

40,0

34200,00

3411,76

10,02

80

50,0

80

Штаб №1 2-ой ввод

32,9

40,0

67040,00

6392,55

10,49

21

40,0

25

Спортивная, 32

22,4

32,0

14700,00

1152,83

12,75

23

70,0

201

Спортивная, 33

40,8

50,0

168438,00

11293,19

14,92

Для наглядности построим рейтинговую диаграмму сроков окупаемости по участкам (рис. 4.1).

Диаграмма демонстрирует, что примерно 50% участков окупятся в течение 3 лет, что является хорошим показателем. Поэтому эти участки рекомендуется менять в первую очередь.



Рисунок 4.1 - Диаграмма сроков окупаемости новых трубопроводов на отводящих участках

4.2 Рекомендации по осуществлению регулировки тепловой сети

Важным звеном любой системы централизованного теплоснабжения являются тепловые сети. В транспорт тепловой энергии вкладываются большие капиталовложения, соизмеримые со стоимостью строительства ТЭЦ и крупных котельных. Повышение надежности и долговечности систем транспорта тепла является важнейшей экономической задачей при проектировании, строительстве и эксплуатации теплопроводов [14].

Решить эту задачу можно путем периодического проведения мероприятий по оптимизации гидравлического режима тепловой сети, главная цель которых - обеспечить распределение теплоносителя в сети пропорционально тепловым нагрузкам потребителей.

Из большого количества энергосберегающих мероприятий в теплоснабжении оптимизация гидравлического режима тепловой сети (далее - регулировка) является наиболее эффективной. Кроме того, улучшается качество теплоснабжения.

Как правило, регулировка состоит из трех этапов:

1. Расчет гидравлического режима с последующей разработкой рекомендаций.

2. Подготовительные работы.

3. Монтажные работы по установке, распределяющих общий расход теплоносителя, устройств.

Т.к. многие реальные параметры теплосети определить невозможно, либо для этого потребуется сделать затраты, несопоставимые с экономическим эффектом, то регулировка носит вероятностный характер [15].

Данный способ регулировки заключается в расчете и дальнейшей установке сужающих устройств на участках тепловой сети. Сначала для всех объектов рассчитывается рейтинговая величина, которая покажет, на каком участке, в первую очередь, будет наибольший эффект от установки сужающего устройства для оптимизации работы сети. Далее производится новый расчет, но уже без первого объекта и снова выбирают наиболее подходящий. Расчеты производят до того момента, пока расчетная и фактическая величина расхода на оставшихся участках не будет отличаться на заданную величину.

Рейтинг потребителей составляется по безразмерному параметру Z, определяемому из соотношения [10]:

(4.5)

Где - расчетный расход теплоносителя на объекте, т/ч;

- фактический расход теплоносителя на выходе из котельной, т/ч;

- расчетный перепад давления на объекте, Па;

- фактический перепад давления на котельной, Па.

Диаметр отверстия дроссельной диафрагмы определяют по формуле:

(4.6)

Где - расчетный расход теплоносителя через дроссельную диафрагму, т/ч;

- напор дросселируемый диафрагмой, м. вод. ст.

Расчет ведется в табличной форме (табл. 4.2). Также по полученным результатам построим диаграмму рейтинга регулировки тепловой сети по участкам (рис. 4.2).

Таблица 4.2

Регулировка тепловой сети первого участка поселка Шексна

Номер участка	Условный проход, мм	Длина, м	Потребитель	Расход сетевой воды, т/ч	Избыточный напор у потребителя, м. вод. ст.	Диаметр диафрагмы, мм	Z
30	25	25	Почта	0,708	2,980	6,4	0,0034
38	50	14	Дзержинского, 2	2,506	7,731	9,5	0,0119
39	70	90	Дзержинского, 1	2,418	7,733	8,2	0,0115
41	25	2	Торг. комплекс	1,784	25,898	7,0	0,0263
44	50	10	Пожарное депо	2,17	31,591	8,2	0,0102
46	80	7	Рота охраны	0,981	31,559	5,5	0,0104
47	70	40	Штаб №1 1-й ввод	1,108	31,566	5,4	0,0101
49	50	25	ШИЗО	3,099	54,454	9,2	0,0116
51	50	2	Медчасть	1,782	63,074	7,1	0,0104
53	40	20	Церковь	0,526	65,954	3,8	0,0044
57	50	2	Общежитие №1	6,438	73,577	13,0	0,0075
59	50	2	Общежитие №2	6,438	73,815	12,9	0,0065
60	50	55	Дом быта	4,433	74,715	10,7	0,0051
62	50	2	Общежитие №3	6,438	74,637	12,9	0,0067
64	50	2	Общежитие №4	6,438	75,952	13,5	0,0066
66	50	2	Общежитие №5	6,438	76,851	13,4	0,0069
68	50	2	Общежитие №6	6,438	77,414	13,4	0,0074
70	50	2	Общежитие №7	6,438	77,719	13,4	0,0079
71	50	50	Покроечный цех	11,483	83,592	17,5	0,0559
73	50	10	Баня	3,772	54,880	10,1	0,0147
77	100	90	Столовая	3,27	55,283	9,4	0,0129
79	100	20	Швейная фабрика	11,606	55,719	17,6	0,0452
80	50	80	Штаб №1 2-ой ввод	1,108	56,546	5,4	0,0202

Рисунок 4.2 - Рейтинг регулировки тепловой сети

Данный рейтинг позволяет определить участки сети, обладающие наибольшими затратами на обеспечение теплоснабжения. Необходимо отметить, что данный рейтинг не учитывает тепловую нагрузку потребителей.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНВЕСТИЦИЙ В РЕКОНСТРУКЦИЮ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

5.1 ТЭО регулировки тепловых сетей

5.1.1 Расчет экономической эффективности

Самая простая оценка эффективности регулировки теплосетей - это срок окупаемости затрат, необходимых для реализации данного мероприятия [16]:

(5.1)

Где - суммарные вложения, руб.;

- годовой экономический эффект от реализации проекта, руб./год.

Более качественная оценка эффективности учитывает такие пункты, как банковская кредитная ставка и инфляция. Инвестиционный анализ позволяет сравнивать эффективность различных энергосберегающих проектов, оценивать, насколько эффективным окажется вложение денежных средств в реализацию энергосберегающего проекта по сравнению с использованием их в банковском бизнесе и других финансовых проектах, в которых можно получить заранее обусловленный процент прибыли.

Для этого сравнивают доходы, которые получаются в результате проведения энергосберегающего мероприятия и затраты, необходимые для его реализации. Разность между вложениями и суммой дисконтированных денежных потоков, получаемых за счет проекта, называется чистой приведенной стоимостью проекта - NPV (от англ. Net present value).

Очевидно, что если эта разность оказывается положительной, то проект окупается и есть смысл его реализовывать. В противном случае, проект не будет доходным, следовательно, вкладываться в его осуществление нет смысла.

NPV определяется по следующей формуле:

(5.2)

Где - инвестиционные платежи в течение t лет;

- дисконт;

- первоначальные инвестиции.

Результатом регулировки является снижение расхода теплоносителя на , т/ч:

(5.3)

Где - существующий расход теплоносителя, т/ч;

- расход теплоносителя после проведения регулировки, т/ч;

Общую сумму сэкономленных средств можно найти по формуле:

(5.4)

Где - экономия за счет снижения расходов тепловой энергии, руб.;

- экономия за счет снижения утечек теплоносителя, руб.;

- экономия за счет снижения расходов тепловой энергии, вызванных утечками теплоносителя, руб.;

- экономия за счет снижения расходов электроэнергии, руб.;

(5.5)

где - период времени, ч;

-средний температурный график, ^оС;

- тариф на тепловую энергию, руб./Гкал;

(5.6)

Где - утечки теплоносителя, м³/Гкал;

- тариф на водоснабжение, руб./м³;

(5.7)

Где - средняя величина нагрева воды, ^оС.

(5.8)

Где - перепад давления на котельной, Па;

- тариф на электроэнергию, руб./кВт*ч;

- КПД сетевых насосов.

Тогда выражение (5.4) обретает вид:

(5.9)

Где - экономия за счет снижения расходов тепловой энергии, руб.;

- экономия за счет снижения утечек теплоносителя, руб.;

- экономия за счет снижения расходов тепловой энергии, вызванных утечками теплоносителя, руб.;

- экономия за счет снижения расходов электроэнергии, руб.;

Капитальные затраты на первые два этапа регулировки рассчитываются по прейскуранту и зависят от количества потребителей в тепловой сети, а затраты на заключительный этап регулировки рассчитываются по сметной документации в зависимости от выбора оборудования.

5.1.2 Пример расчета регулировки теплосети

1. Исходные данные.

Мощность газовой котельной - 3,44 Гкал/ч;

Присоединительная нагрузка - 3,02 Гкал/ч;

Количество абонентов - 39;

Температурный график - 95-70^оС;

Перепад давления на выходе - 9,2*10⁵ Па;

КПД сетевых насосов - 0,7;

Существующий расход теплоносителя - 165,23 т/ч;

Утечки теплоносителя - 0,15 т/Гкал;

Время работы системы теплоснабжения - 5904 ч.

2. Результаты регулировки.

Предполагается, что в результате регулировки удалось установить снижение расхода теплоносителя на:

Рассчитываем составляющие годового экономического эффекта:

Тогда общая экономия будет равна:

3. Укрупненный расчет

Капитальные затраты включают в себя проектные расходы К₁, затраты на материалы К₂ и производственные затраты К₃.

Приняты следующие нормы:

К₁ = 1000 руб./проект;

К₂ = 100 руб./проект;

К₃ = 1500 руб./проект.

Для рассматриваемого случая с N = 39 (количество потребителей тепловой энергии) соответствующие затраты составят:

К₁ = 39000 руб.;

К₂ = 3900 руб.;

К₃ = 58500 руб.;

К = К₁+ К₂+ К₃=101400 руб.

Срок окупаемости:

Т_ок = 101400/207910 = 0,5 лет.

5.2 Расчет NPV регулировки тепловых сетей

Расчет срока окупаемости регулировки по укрупненным показателям дает, как правило, заниженное значение срока окупаемости, так как не учитывает сроков реализации проекта, инфляции, неравномерности теплопотребления и т.д.

Проведем этот расчет с использованием NРV при следующих исходных данных:

- срок реализации первого этапа регулировки - 3 месяца;

- срок реализации второго этапа регулировки - 1 месяц;

- срок реализации третьего этапа регулировки - 2 месяца;

- оплата каждого этапа осуществляется в начале его реализации;

- норму дисконтирования примем равной инфляции (1%);

- предполагаем, что проект завершен к 1 октября (началу отопительного сезона);

- не учитываем возможное изменение тарифов в период срока окупаемости проекта.

С учетом этих допущений срок окупаемости проекта по нашему примеру составляет 1 год.

В таблице 5.1 приведен расчет срока окупаемости проекта по укрупненным показателям.

Таблица 5.1

Расчет NPV регулировки тепловых сетей

Параметры	1-й год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1. Инвестиционная деятельность	апрель	май	июнь	июль	август	сентябрь	октябрь	ноябрь	декабрь	январь	февраль	март
1.1 Проектные работы	-39000
1.2 Подготовительные работы				-3900
1.3 Монтажные и пусконаладочные работы					-29250	-29250
1.4 Денежный .поток от инвестиционной деятельности	-39000	0	0	-3900	-29250	-29250
2. Производственная деятельность
2.1 Снижение расходов на тепловую энергию							200502	200502	200502	200502	200502	200502
2.2 Снижение расходов электроэнергии							6235	6235	6235	6235	6235	6235
2.3 Экономия за счёт уменьшения утечек из ТС							421	421	421	421	421	421
2.4 Экономия за счёт снижения тепловых потерь с утечками							752	752	752	752	752	752
2.5 Налогооблагаемая прибыль							207910	207910	207910	207910	207910	207910
2.6 Налог на прибыль							-41582	-41582	-41582	-41582	-41582	-41582
2.7 Чистая прибыль							166328	166328	166328	166328	166328	166328
2.8 Амортизация оборудования							0	0	0	0	0	0
2.9 Амортизация недвижимости
2.10 Денежный поток от производственной деятельности							166328	166328	166328	166328	166328	166328
3. Финансовая деятельность
3.1 Денежный поток проекта	-39000	0	0	-3900	-29250	-29250	166328	166328	166328	166328	166328	166328
То же, в дефлированных ценах
То же, накопленным итогом	-39000	-39000	-39000	-42900	-72150	-101400	64928	231256	397584	563912	730240	896568
Коэффициент дисконтирования	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01
3.5 Дисконтированный денежный поток	-390	-390	-390	-429	-722	-1014	650	2313	3976	5639	7302	8966
То же, накопленным итогом	-39390	-39780	-40170	-44460	-74432	-104696	62282	230923	401227	573194	746824	922118
Срок окупаемости проекта	0,5 года

5.3 Расчет NPV замены отводящих трубопроводов

На настоящий момент регулировка гидравлического режима тепловой сети - это один из самых малозатратных и быстро окупаемых энергосберегающих мероприятий. Многолетняя практика проведения регулировки убеждает нас в этом и доказывает ее энергетическую и экономическую эффективность. Но вместе с этим, в результате многочисленных проведений этого ЭРСМ выявились некоторые недостатки регулировки, которые снижают ее эффективность. Мониторинг результатов проведения регулировки в тепловых сетях по Вологодской области показал противоречивые результаты. В большинстве случаев регулировка гидравлического режима не принесла должного экономического эффекта, а в некоторых случаях и вовсе привела к понижению качества теплоснабжения потребителей.

Это можно объяснить следующими причинами:

- нет проверенной информации об отклонениях проекта системы теплоснабжения;

- существует некоторая вероятность, что жильцы демонтировали сужающие устройства на своих объектах;

- неизвестна величина шероховатости трубопроводов, а значит и их реальное гидравлическое сопротивление;

- зачастую регулировке подвергаются не все объекты тепловой сети, а порядок их выбора - случайный.

Поэтому предлагается другой способ оптимизации работы тепловой сети, который позволяет устранить некоторые из перечисленных недостатков и снизить затраты на проведение монтажных работ.

Заменять магистральные участки с завышенными диаметрами нецелесообразно, так как в их потенциал заложена в том числе и возможность расширения тепловой сети, подключения новых потребителей. А что касается отводящих участков тепловой сети, то здесь такая замена абсолютно уместна, потому что завышение диаметра на участке потребителя является причиной неоправданных потерь тепловой энергии.

К установке принимаются трубопроводы с наиболее близким по значению большим внутренним диаметром. Также возможна установка подающего и обратного трубопроводов разного диаметра, но средний диаметр на отводящих участках должен быть больше минимально допустимого.

Так как расчет срока окупаемости происходит по укрупненным показателям, как правило, его результат дает заниженную величину срока окупаемости, т.е. наиболее оптимистичный вариант. При таком расчете не учитываются такие показатели, как срок реализации проекта, инфляция, неравномерность теплопотребления и т.п. Поэтому проводим расчет, так же, как и в предыдущем пункте, в NPV.

В таблице 5.2 приведен расчет NPV замены участка №2, потому что этот проект имеет наименьший срок окупаемости.

Нужно отметить, что заменять все участки нецелесообразно, но при проведении плановых или аварийных ремонтных работ следует заменять трубопроводы на рекомендуемые.

Таблица 5.2

Расчет NPV замены трубопровода на участке №2

Параметры	1-й год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1. Инвестиционная деятельность	апрель	май	июнь	июль	август	сентябрь	октябрь	ноябрь	декабрь	январь	февраль	март
1.1 Проектные работы
1.2 Оборудование	2352
1.3 Пусконаладочные работы
1.4 Денежный поток от инвестиционной деятельности	-2352	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2. Производственная деятельность
2.1 Экономический эффект		141	141	141	141	141	141	141	141	141	141	141
2.2 Налогооблагаемая прибыль		141	141	141	141	141	141	141	141	141	141	141
2.4 Чистая прибыль		113	113	113	113	113	113	113	113	113	113	113
2.5 Амортизация оборудования		13	13	13	13	13	13	13	13	13	13	13
2.6 Амортизация недвижимости
2.7 Денежный поток от производственной деятельности		126	126	126	126	126	126	126	126	126	126	126
3. Финансовая деятельность
3.1 Собственный капитал
3.2 Денежный поток от финансовой. деятельности
3.3 Сальдо реальных денег
3.4 Сальдо накопления реальных денег
3.5 Денежный поток проекта	-2352	126	126	126	126	126	126	126	126	126	126	126
3.6 То же, в дефлированных ценах
Инфляция, %	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
3.7 То же накопленным итогом	-2352	-2227	-2103	-1978	-1853	-1728	-1604	-1479	-1354	-1229	-1105	-980
Срок окупаемости проекта	1,8 лет

Продолжение таблицы 5.2

Параметры	2-й год
	1	2	3	4	5	6	7	8
1. Инвестиционная деятельность	апрель	май	июнь	июль	август	сентябрь	октябрь	ноябрь
1.1 Проектные работы
1.2 Оборудование
1.3 Пусконаладочные работы
1.4 Денежный поток от инвестиционной деятельности	0	0	0	0	0	0	0	0
2. Производственная деятельность
2.1 Экономический эффект	141	141	141	141	141	141	141	141
2.2 Налогооблагаемая прибыль	141	141	141	141	141	141	141	141
2.4 Чистая прибыль	113	113	113	113	113	113	113	113
2.5 Амортизация оборудования	13	13	13	13	13	13	13	13
2.6 Амортизация недвижимости
2.7 Денежный поток от производственный деятельности	126	126	126	126	126	126	126	126
3. Финансовая деятельность
3.1 Собственный капитал
3.2 Денежный поток от финансовой. деятельности
3.3 Сальдо реальных денег
3.4 Сальдо накопления реальных денег
3.5 Денежный поток проекта	126	126	126	126	126	126	126	126
3.6 То же, в дефлированных ценах
Инфляция, %	1	1	1	1	1	1	1	1
3.7 То же накопленным итогом	-855	-730	-606	-481	-356	-231	-107	18
Срок окупаемости проекта	1,8 лет

5.4 Выводы по оценке эффективности

Проанализировав результаты расчетов экономической эффективности подобранных мероприятий по улучшению качества теплоснабжения первого участка поселка Шексна, можно сделать вывод, что в первую очередь необходимо проводить регулировку тепловой сети, в связи с ее небольшими капитальными затратами и существенной экономической выгодой. Также при ремонтных аварийных или плановых работах рекомендуется производить замену существующих трубопроводов на рекомендуемые на отводящих участках сети.

6. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОТЛА МАРКИ КВа-1,0Г

6.1 Общие данные

В данной главе дипломной работы разрабатывается функциональная схема автоматизации водогрейного котла марки КВа-1,0Г («Богатырь 3»). Котлы этой марки производит ООО Котельный завод «Богатырь» в городе Ижевске. Котел может работать как на жидком топливе, так и, как в нашем случае, на газе.

Задачей автоматизации является изменение давления газа, отсечение подачи газа при гашении факела, производительности дымососов и дутьевых вентиляторов, защита технологического оборудования и управление с диспетчерского пульта [17].

В главе приводятся проектные решения, которые позволяют решить задачи автоматизации на требуемом современными условиями уровне. При разработке решений были учтены требования правил эксплуатации теплопотребляющих установок, благодаря чему появляется возможность проведения наладочных работ в течение эксплуатации оборудования и средств автоматизации.

6.2 Контрольно-измерительные приборы

6.2.1 Местные приборы

Местные приборы, которые устанавливаются непосредственно на оборудовании, служат для оценки приборов и наладки приборов косвенного преобразования.

В соответствии с правилами эксплуатации на подающем и обратном трубопроводах устанавливаются гильзы для термометров и штуцеры для манометров.

6.2.2 Автоматические приборы

Тепломеры - комплексы устройств, предназначенные для измерения таких величин, как расход и количество тепловой энергии, которая отпускается котельной и потребляется приборами. Диапазон температур измерения - 60-150^оС и 30-70^оС. Основная погрешность - 1%.

С помощью термопреобразователя (первичный) сопротивления типа ТСП и логометра (вторичный) производится измерение температуры. Действие термопреобразователя основано на использовании зависимости электрического сопротивления проводника от температуры. Вторичный прибор принимает сигнал от первичного либо передающего измерительного преобразователя и далее преобразует в ту форму, в какой его удобно воспринимать обслуживающему персоналу.

Измерение расхода теплоносителя осуществляется с помощью диафрагмы и дифманометра типа ДТ [18].

6.3 Автоматическое регулирование

6.3.1 Приборы

Автоматическое регулирование [19] производится в следующем порядке: При замере температуры теплоносителя на выходе из котла КВа-1,0Г подается сигнал, устройство подает сигнал, который сообщает как нужно изменить подачу топлива и воздуха в котел дутьевым вентилятором.

Температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах определяется тепломером.

Производительность дымососа определяется величиной разрежения в топочном пространстве котла.

6.3.2 Исполнительный механизм

Для управления регулирующими органами применяются однооборотные электрические исполнительные устройства. Главное их предназначение - обеспечить плавность хода регулирующих органов. От регулирующих приборов управляются исполнительные механизмы.

Исполнительные устройства состоят из электрического двигателя, редуктора, датчиков положения, конечных выключателей и штурвала ручного управления.

6.4 Защита и блокировка

При следующих ситуациях происходит аварийное отключение котлового агрегата:

- повысилось или понизилось давление теплоносителя или газа сверх установленных норм;

- погас факел в топочном пространстве котла;

- вышел из строя дымосос или дутьевый вентилятор.

При этом подается сигнал на прекращение подачи газа, прекращение работы вентилятора и дымососа, включается сигнализация в диспетчерской и непосредственно на щите управления.

В таблице 7.1 представлена спецификация автоматизирующих устройств для котла марки КВа-1,0Г.

Таблица 7.1

Спецификация автоматизирующих устройств для котла КВа-1,0Г

Позиция	Наименование и технич. характеристика	Тип, марка оборудования	Условные обозначения	Кол-во
1	Манометр типа МЭД, предел измерения 0,4 МПа; класс точности 1	МЭД22364		1
2	Дифманометртипа ДМ прибор дифтрансформаторной схемы типа КСД	КСД		1
3	Дифманометр типа ДТ	ДТ-2		1
4	Датчик погасания факела	ФДЧ-ТМ.2		1
5	Регулирующий прибор системы "Контур-2 РС.29.2" с исполнительным механизмом типа МЭО	Контур-2 РС.29.0		1
6	Термопреобразователь, пределы от -500С до +1500С, класс точности К-1	ТСП-0879-1		1
7	Электромагнитный расходомер	ИР-61		1
8	Термометр технический ртутный стеклянный №5 предел измерений от 0 до 1600С; цена деления шкалы 10С	ТТ		2

В таблице 7.2 представлена метрологическая карта автоматизирующих устройств для котла КВа-1,0Г.

Таблица 7.2

Метрологическая карта автоматизирующих устройств для котла КВа-1,0Г

Название прибора	Тип	Предел измерения, оС	ГОСТ	Размеры
1. Манометр общего назначения показывающий	МЭД22364	От-40 до 70	ГОСТ 2823-73	d=100 мм
2. Прибор дифтрансформаторной схемы	КСД	От 5 до 50	ГОСТ 2823-73	240х320х446
3. Дифманометр	КСД	От 5 до 50	ГОСТ 2823-73	320х320х395
4. Датчик погасания факела	ФДЧ-ТМ.2	От 5 до 50	ГОСТ 2823-73	200х200х120
5. Регулирующий прибор системы	РС.29.0	От -10 до 10	ГОСТ 2823-73	160х60х325
6. Термопреобразователь	ТСП-0879-1	От -50 до 250	ГОСТ 2823-73	d=8, 620х80
7. Электромагнитный расходомер	ИР-61	От 0 до 150	ГОСТ 2823-73	-
8. Термометр технический ртутный стеклянный	ТТ	От 0 до 100	ГОСТ 2823-73	230х103

6.5 Технико-экономическая эффективность автоматизации

Главные преимущества автоматизации котел марки КВа-1,0Г:

- за счет постоянного автономного контроля и регулирования рабочих параметров системы повышается качество теплоснабжения;

- улучшенный эксплуатационный режим способствует экономии тепловой энергии, топлива и электрической энергии, снижает затраты на ремонт оборудования;

- введение комплекса автоматики позволяет сократить количество обслуживающего персонала и, как следствие, сократить эксплуатационные расходы;

- высококачественный контроль и автоматическое управление рабочими процессами обеспечивают бесперебойность и большую надежность работы системы теплоснабжения.

6.6 Решения в области автоматизации

Автоматизации подлежат:

- котельные агрегаты и горелочные устройства;

- топливоподающее оборудование;

- вспомогательное оборудование;

- аварийное освещение помещения котельной;

- щит диспетчера (ЩД-1);

- щит управления (ЩУ-1).

Котел КВа1,0-Г оборудован защитой при:

- понижении давления газа перед горелкой Р_р<30 мбар;

- повышении давления газа перед горелкой Р_р>50 мбар;

- понижении давления воздуха перед горелкой;

- разгерметизации клапанов горелки;

- погасании контролируемого пламени горелки;

- открытии горелочной дверцы котельного агрегата;

- срабатывании датчиков дыма в котельном помещении;

- повышении температуры теплоносителя на выходе выше 95^оС.

После устранения неполадок повторный запуск котельного обрудования производится вручную из помещения котельной.

Информация о сбоях в работе котельной передается на диспетчерский пульт эксплуатирующей организации.

6.7 Контрольно-измерительные приборы

В соответствии с нормативной и технической документацией котельная оснащена необходимыми контрольно-измерительными приборами.

К ним относятся:

- показывающие, регистрирующие и суммирующие (счетчик трехфазной электрической энергии; счетчик холодной воды на собственные нужды котельной; счетчик общего количества тепла, отпускаемого с котельной);

- показывающие (манометры на всасывающих и выходных патрубках насосов, на подающей и обратной магистралях, на подающем и обратном трубопроводах котлов, на входе-выходе воды из фильтров, на вводе холодной воды в котельную; манометры давления газа; термометры на подающих и обратных трубопроводах, на входе-выходе воды из котла, на газоходах, на вводе холодной воды в котельную).

На рисунке 6.1 показана функциональная схема автоматизации котла КВа-1,0Г.

Рисунок 6.1 - Функциональная схема автоматизации котла КВа-1,0Г

7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Согласно [20], при возникновении неполадок оборудования под давлением, рабочий персонал эксплуатирующей организации должен следовать следующим ниже инструкциям:

Котел должен быть немедленно остановлен и отключен действием защит или персоналом в случаях, предусмотренных инструкцией, и в частности в случаях:

а) обнаружения неисправности предохранительного клапана;

б) если давление в барабане котла поднялось выше разрешенного на 10% и продолжает расти;

в) снижения уровня воды ниже низшего допустимого уровня;

г) повышения уровня воды выше высшего допустимого уровня;

д) прекращения действия всех питательных насосов;

е) прекращения действия всех указателей уровня воды прямого действия;

ж) если в основных элементах котла (барабане, коллекторе, камере, пароводоперепускных и водоспускных трубах, паровых и питательных трубопроводах, жаровой трубе, огневой коробке, кожухе топки, трубной решетке, внешнем сепараторе, арматуре) будут обнаружены трещины, выпучины, пропуски в их сварных швах, обрыв анкерного болта или связи;

з) недопустимого повышения или понижения давления в тракте прямоточного котла до встроенных задвижек;

и) погасания факелов в топке при камерном сжигании топлива;

к) снижения расхода воды через водогрейный котел ниже минимально допустимого значения;

л) снижения давления воды в тракте водогрейного котла ниже допустимого;

м) повышения температуры воды на выходе из водогрейного котла до значения на 20°C ниже температуры насыщения, соответствующей рабочему давлению воды в выходном коллекторе котла;

н) неисправности автоматики безопасности или аварийной сигнализации, включая исчезновение напряжения на этих устройствах;

о) возникновения в котельной пожара, угрожающего обслуживающему персоналу или котлу.

Сосуд должен быть немедленно остановлен в случаях, предусмотренных инструкцией по режиму работы и безопасному обслуживанию, в частности:

а) если давление в сосуде поднялось выше разрешенного и не снижается, несмотря на меры, принятые персоналом;

б) при выявлении неисправности предохранительного устройства от повышения давления;

в) при обнаружении в сосуде и его элементах, работающих под давлением, неплотностей, выпучин, разрыва прокладок;

г) при неисправности манометра и невозможности определить давление по другим приборам;

д) при снижении уровня жидкости ниже допустимого в сосудах с огневым обогревом;

е) при выходе из строя всех указателей уровня жидкости;

ж) при неисправности предохранительных блокировочных устройств;

з) при возникновении пожара, непосредственно угрожающего сосуду, находящемуся под давлением.

Трубопровод должен быть немедленно остановлен и отключен действием защит или персоналом в случаях, предусмотренных инструкцией, в частности:

а) при выявлении неисправности предохранительного устройства от повышения давления;

б) если давление в трубопроводе поднялось выше разрешенного и не снижается, несмотря на меры, принятые персоналом;

в) если в основных элементах трубопровода будут обнаружены трещины, выпучины, пропуски в их сварных швах, обрыв анкерного болта или связи;

г) при неисправности манометра и невозможности определить давление по другим приборам;

д) при неисправности предохранительных блокировочных устройств;

е) при защемлении и повышенной вибрации трубопровода;

ж) при неисправности дренажных устройств для непрерывного удаления жидкости;

з) при возникновении пожара, непосредственно угрожающего трубопроводу.

Причины аварийной остановки оборудования под давлением должны фиксироваться в сменных журналах.

На ОПО, на которых используется оборудование под давлением, должны быть разработаны и утверждены инструкции, устанавливающие действия работников в аварийных ситуациях. Инструкции должны быть выданы на рабочее место под роспись каждому работнику, связанному с эксплуатацией оборудования под давлением. Знание инструкций проверяется при аттестации специалистов и допуске рабочих к самостоятельной работе.

Объем инструкций зависит от особенностей технологического процесса и типа эксплуатируемого оборудования под давлением.

В инструкциях, устанавливающих действия работников в аварийных ситуациях, наряду с требованиями, определяемыми спецификой ОПО, должны быть указаны следующие сведения для работников, занятых эксплуатацией оборудования под давлением:

а) оперативные действия по предотвращению и локализации аварий;

б) способы и методы ликвидации аварий;

в) схемы эвакуации в случае возникновения взрыва, пожара, выброса токсичных веществ в помещении или на площадке, где эксплуатируется оборудование, если аварийная ситуация не может быть локализована или ликвидирована;

г) порядок использования системы пожаротушения в случае локальных возгораний оборудования ОПО;

д) порядок приведения оборудования под давлением в безопасное положение в нерабочем состоянии;

е) места отключения вводов электропитания и перечень лиц, имеющих право на отключение;

ж) места расположения аптечек первой помощи;

з) методы оказания первой помощи работникам, попавшим под электрическое напряжение, получившим ожоги, отравившимся продуктами горения;

и) порядок оповещения работников ОПО и специализированных служб, привлекаемых к осуществлению действий по локализации аварий.

Ответственность за наличие указанных инструкций лежит на руководстве ОПО, на котором используется оборудование под давлением, а их исполнение в аварийных ситуациях - на каждом работнике ОПО.

Порядок действий в случае инцидента при эксплуатации оборудования под давлением определяет эксплуатирующая организация и устанавливает в производственных инструкциях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выполнен обзор источников по теме дипломной работы.

2. Проведен анализ системы теплоснабжения первого участка поселка Шексна. Дана общая характеристика системы, а также описание тепловых сетей, описание потребителей тепловой энергии.

3. Рассчитаны основные параметры системы теплоснабжения, рассчитан гидравлический режим, построен пьезометрический график до самого удаленного потребителя.

4. На основании анализа полученных результатов разработаны мероприятия по повышению качества теплоснабжения первого участка поселка Шексна, а именно регулировка гидравлического режима и рекомендации по потенциальной замене трубопроводов на отводящих участках на трубопроводы с меньшим диаметром.

5. Рассчитана экономическая эффективность предложенных мероприятий, в частности рассчитаны NPV и сроки окупаемости. На основании этого даны рекомендации к проведению регулировки гидравлического режима и потенциальной замене отводящих трубопроводов.

6. Проведена работа по подбору системы автоматизации котла КВа1,0-Г.

7. Выполнен раздел по безопасности жизнедеятельности при эксплуатации оборудования под давлением.

8. В рамках дипломной работы подготовлена презентация в электронном виде, которая отражает основные тезисы и выводы по теме работы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Современное состояние теплоснабжения России / А. Некрасов, Ю. Синяк, С. Воронина, В. Семикашев // Проблемы прогнозирования. - 2011. - №1 - С.30-43.

2. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года: распоряжение правительства РФ 13.11.2009 №1715 // Российская газета. - 2009. - 15 ноября. - С. 13.

3. Об энергосбережении: Федер. закон от 23.11.2009 №261 - ФЗ. - Москва: Проспект, 2010. - 64 с.

4. Чадова, Н.А. Комплексное использование вторичных энергоресурсов в газифицированных котельных установках / Н.А. Чадова, А.В. Гордеев, А.Ю. Чадов // Современные наукоемкие технологии. - 2014. - №5-1. - С. 186-187.

5. СП 61.13330.2012. Свод правил. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов: актуализированная редакция СНиП 41-03-2003: утв. Минрегионом РФ 27.12.2011 №608. - Введ. 01.01.2013. - Москва: ФАУ «ФЦС», 2012. - 53 с.

6. Энергосовет. Портал по энергосбережению [Электронный ресурс]: офиц. сайт.

7. СП 131.13330.2012. Свод правил. Строительная климатология: актуализированная редакция СНиП 23-01-99*: утв. Минрегионом РФ 30.06.2012 №275. - Введ. 01.01.2013. - Москва: ФАУ «ФЦС», 2012. - 119 с.

8. Мусинов Д.О. Способ оптимизации системы теплоснабжения / Мусинов Д.О., Петринчик В.А. // Вузовская наука - региону: Материалы третьей всероссийской научно-техн. конф. - Вологда: ВоГТУ, 2005. - Т.1. - С. 51-53.

9. Об установлении тарифов на тепловую энергию ОАО «Шексна-Теплосеть» для потребителей Шекснинского района: приказ РЭК Вологодской обл. от 11.12.2014 №806 // Звезда. - 2014. - С. 7.

10. Мусинов, Д.О. О варианте регулировки гидравлического режима тепловой сети / Д.О. Мусинов, В.А. Петринчик, С.М. Щекин // Вузовская наука - региону: материалы третьей всероссийской научно-техн. конф. - Вологда, 2005. - Т. 1. - С. 54-55.

11. Мусинов Д.О. Способ оптимизации системы теплоснабжения / Мусинов Д.О., Петринчик В.А. // Вузовская наука - региону: Материалы третьей всероссийской научно-техн. конф. - Вологда: ВоГТУ, 2005. - Т.1. - С. 51-53.

12. Петринчик, В.А. Технико-экономическая оценка инвестиций в совершенствование систем централизованного горячего водоснабжения зданий: методические указания к выполнению курсовых и дипломных работ // В.А. Петринчик - Вологда: ВоГТУ. - 2007. - 16 с.

13. ГОСТ 30732-2006. Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия. - Введ. 01.01.2008. - Москва: Стандартинформ, 2007. - 48 с.

14. Беляйкина И.В. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию И.В. Беляйкина, В.П., Витальев, Н.К. Громов и др.; Под ред. Н.К. Громова, Е.П. Шубина. - Москва: Энергоатомиздат, 1988. - 376 с.: ил.

15. Методические указания «Разработка рекомендаций по повышению эффективности систем коммунальной теплоэнергетики» сост.: Петринчик В.А., Мусинов Д.О. - Вологда: ВоГТУ, 2005. - 36с.

16. Медведев А.Ю., Петринчик В.А., Староверова Г.С. Технико-экономическая оценка инвестиций в энергосберегающие проекты: Учебно-методическое пособие. - Вологда: ВоГТУ, 2000. - 17 с.

17. СНиП 3.05.07-85. Строительные нормы и правила. Системы автоматизации: с изменениями №1: утв. Госстроем СССР 18.10.1985 №93. - Введ. 01.07.1986 - Москва: ЦИТП, 1986. - 55 с.

18. Клюев, А.С. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: учеб. пособие / А.С. Клюев, А.Г. Товаринов. - Москва: Энергоатомиздат, 1989. - 368 с.

19. СП 41-101-95. Свод правил. Проектирование тепловых пунктов: утв. Минстроем России 01.07.1996 - Москва: ГУП ЦПП, 1997. - 83 с.

20. Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»: приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 №116 // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти №38, 2014.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (обязательное)

Схема тепловой сети первого участка поселка Шексна

Размещено на Allbest.ru