Разработка рекомендаций по повышению эффективности системы теплоснабжения поселка Комаричи Брянской области - Дипломная работа

Котельная расположена в поселке Комаричи Брянского района города Брянска. Основные параметры климата для города Брянска согласно [42] следующие: средняя температура наиболее холодной пятидневки-32 0С; средняя температура наиболее холодного месяца (январь) - 12,8 0С; средняя температура за отопительный период - 4,1 0С; продолжительность отопительного периода 231 дня. В настоящее время котельная снабжает тепловой энергией 32 объекта. Качество воды по всем показателям соответствует ГОСТУ 2874-82 «Вода питьевая», но не соответствует требованиям, предъявляемым к подпиточной воде для систем теплоснабжения. Система теплоснабжения состоит из следующих взаимно связывающих между собой элементов: - тепловых сетей, соединяющих источник теплоснабжения с тепловыми пунктами, а также служащими для правильного распределения теплоты по потребителям;Котельная работает на угле, снабжая тепловой энергией всех потребителей, и выдерживает необходимую присоединенную нагрузку. Данная ситуация говорит о том, что котельная испытывает дефицит в выработке тепловой энергии и не может выдерживать максимальные нагрузки при самой низкой температуре. Но все, же котельная сможет держать те нагрузки в средних условиях и работать не в ущерб самой себе и, не обделяя самих потребителей. Нагрузки на потребителей, из которых складывается общая присоединенная нагрузка на котельную рассчитывается на температуру самой холодной пятидневки.Тепловые сети поселка отапливаемой котельной представляют собой двухтрубную замкнутую систему теплоснабжения с тупиковой разводкой с диаметрами от 80 до 200 мм на магистральных трубопроводах, а от 50 до 100 мм на отводящих трубопроводах, выполненных из труб стальных электросварных по ГОСТ 10704-63. По территории поселка применяется подземная прокладка теплопроводов. Тепловая изоляция трубопроводов выполнена из минеральной ваты, покрывной слой из 2-3 слоев изола или бризола при подземной прокладке трасс. Для устранения усилий, возникающих при тепловых удлинениях труб, используют П-образные гнутые и сварные компенсаторы, а также естественные повороты трассы. Запорная арматура в тепловой сети применяется с ручным приводом, в основном стальная, а также из ковкого чугуна с фланцевым соединением к трубопроводу.Централизованная система теплоснабжения осуществляет снабжением тепловой энергией 32 объекта.Целью моей последующей работы в рамках данной дипломной работы является оптимизация данной тепловой сети, с помощью проведения модернизации определенных ее элементов, а также нахождение потребителей, которых было бы выгоднее вывести из системы теплоснабжения и перевести на собственные источники теплоты. Энергосбережение в системе теплоснабжения (СТ) возможно следующими путями: совершенствование источника тепловой энергии (котельная или ТЭЦ), реконструкция тепловых сетей, выполнение ЭРСМ на объектах теплоснабжения, децентрализация теплоснабжения, когда объект теплопотребления в СТ переходит (частично или полностью) на индивидуальный источник теплоснабжения. Но в нашей стране существует запрет по экологическим и архитектурно-планировочным соображениям надземной прокладки тепловых сетей в городах и населенных пунктах. Таким образом, в сложившейся ситуации в сети тратятся гигантские средства на содержание некачественных и ненадежных тепловых сетей с большими фактическими тепловыми потерями изза увлажненных грунтовыми водами трубопроводов в минераловатной изоляции, с утечками теплоносителя, во много раз превышающими нормы в развитых странах. Конструкция трубопроводов тепловых сетей с пенополиуретановой изоляцией выгодно отличается от тепловых сетей с другими видами тепловой изоляции еще и тем, что она может иметь систему оперативного дистанционного контроля (ОДК), стоимость которой не превышает 1,5 % от стоимости тепловой сети.Об их сопоставлении в практике эксплуатации систем отопления зданий и тепловых сетей возникает необходимость при регулировании систем отопления и тепловых сетей. Расчетные тепловые нагрузки позволяют определить расход теплоносителя, мощность источника теплоснабжения, расход топлива на выработку тепловой энергии источником теплоснабжения, диаметры трубопроводов тепловых сетей. Расчетные тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию зданий зависят от температуры наружного воздуха для данного района, наружного объема зданий и их удельных тепловых характеристик. Часовой расход теплоты на отопление определяется, если известны строительные размеры зданий, по формуле [22]: , Мкал/ч (2.1) В данной дипломной работе расход тепловой энергии на отопление зданий за отопительный период определяется по формуле [22]: , Гкал (2.2) где-поправочный коэффициент, учитывающий зависимость тепловой характеристики здания qo от расчетной температуры наружного воздуха, = 0,98;Для проверки значений расходов сетевой воды используется величина скорости теплоносителя, которая не должна превышать 1 м/с. Скорость движения сетевой воды в м/с на расчетном участке трубопровода определяется по формуле: , м/с (2.5) где - расчетный расход сетевой в

Содержание

Введение

1. Исходные данные для выполнения дипломной работы

1.1 Общая характеристика системы теплоснабжения

1.2 Описание источника теплоты

1.3 Описание тепловых сетей

1.4 Описание потребителей тепловой энергии

1.5 Выводы и постановка задачи дипломной работы

2. Анализ основных параметров системы теплоснабжения

2.1 Анализ потребителей

2.1.1 Анализ потребления тепловой энергии в зимний период

2.1.1.1 Определение расхода теплоносителя

2.1.1.2 Скорость движения теплоносителя

2.1.1.3 Тепловые потери на участках

2.1.1.4 Затраты на транспортировку теплоносителя

2.2 Гидравлический режим тепловой сети

2.2.1 Расчет гидравлического режима тепловой сети

2.2.2 Пьезометрический график

3. Разработка рекомендаций по повышению эффективности системы теплоснабжения

3.1 Рекомендации по отводящим трубопроводам

3.2 Рекомендации по осуществлению регулировки

3.3 Рекомендации тепловой сети

3.4 Рекомендации по реконструкции тепловых сетей

4. Технико-экономическая оценка инвестиций в реконструкции тепловых сетей

4.1 Расчет технико-экономической оценки по регулировке тепловых сетей

4.1.1 Расчет экономической эффективности от регулировки

4.1.2 Пример расчета регулировки тепловой сети

4.2 Расчет NPV (револьверный метод) по регулировке тепловых сетей

4.3 Расчет экономической эффективности замены отводящих трубопроводов

4.3.1 Экономическая эффективность от замены отводящих трубопроводов

4.3.2 Техническая эффективность проекта

4.4 Расчет тарифа на отпускаемую тепловую энергию

4.5 Рекомендации

5. Техника безопасности при эксплуатации, обслуживании и ремонте трубопроводов

Введение

В современном высокотехнологичном мире энергетика - основа благополучия и процветания общества. От стабильности энергетических систем зависит бесперебойность работы государственных учреждений и промышленных предприятий, больниц и школ, организаций спортивной направленности и музеев, уют и тепло домов и квартир. Этот же фактор обуславливает подчас качество жизни каждого отдельно взятого человека. В настоящее время значимость энергетического и технического обеспечения очень важна как в экономическом вопросе, так и в политическом. Значительная часть территория России имеет суровые климатические условия, поэтому большое значение имеет обеспечение потребителей тепловой энергией. Проблемы энергосбережения сегодня стоят наиболее остро во всех странах мира. Эффективное использование энергии позволяет сократить ее расход и повысить энергетическую безопасность государства. Повышение энергоэффективности и реализация мероприятий в области энергосбережения - одна из гарантий энергетической безопасности государства.

В нашей стране широкое развитие получили централизованные системы теплоснабжения, которые позволяют создать комфортные условия жизни.

Теплоснабжение - это снабжение теплом с помощью теплоносителя (горячей воды или пара) систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и технологических потребителей.

Тепловое потребление - одна из основных статей топливно-энергетического баланса нашей страны. На удовлетворение тепловой нагрузки страны расходуется ежегодно более 600 миллионов тонн условного топлива, то есть около 30 % всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов.

Тепловое хозяйство России в течение длительного периода развивается по пути концентрации тепловых нагрузок централизации теплоснабжения и комбинированной выработки электрической и тепловой энергии.

Широкое развитие получила теплофикация, являющая наиболее рациональным методом использования топливных ресурсов для тепло- и электроснабжения.

Развитие теплофикации способствует решению многих важных народнохозяйственных и социальных проблем таких, как повышение тепловой и общей экономичности электроэнергетического производства, обеспечение экономического и качественного теплоснабжения промышленных комплексов и жилищно-коммунальных, улучшение экологической обстановки в городах и промышленных районах, снижение трудозатрат в тепловом хозяйстве.

Наряду с теплофикацией рационально используется теплоснабжение от экономичных котельных установок.

При всех видимых положительных тенденциях развития энергетики России сохраняются ее основные недостатки - низкая эффективность использования энергетических ресурсов. Федеральный закон РФ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» был принят Государственной Думой 11 ноября 2009 года. Целью настоящего Федерального закона является создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности. В настоящее время до одной трети всех производимых в стране энергоресурсов расходуется непроизводительно либо в виде прямых потерь в нефтегазовых факелах, при перевозке угля, в теплотрассах либо в производствах, работающих сами на себя, не приносящих населению ни прямых, ни косвенных энергетических услуг города.

Следует отметить, что на сегодняшний день по экспертным оценкам возможности сбережения энергии достигают 40 %, и этот потенциал может быть эффективно использован при внедрении энергосберегающих технологий.

Путь повышения эффективности энергетического хозяйства - внедрение программ и мероприятий, позволяющих получить качественное, дешевое, бесперебойное снабжение потребителей теплом и горячей водой.

Тепловые сети являются одним из самых ответственных и технически сложных элементов систем трубопроводов городского хозяйства и промышленности. Высокие рабочие температуры и давления теплоносителя (воды) обусловливают повышенные требования к надежности сетей теплоснабжения и безопасности их эксплуатации.

Неэффективное использование энергии ведет к увеличению расхода топливных ресурсов, росту тарифов, поэтому необходимы срочные меры по повышению эффективности работы энергетических составляющих всего жилищно-коммунального комплекса.

Целью дипломной работы является разработка рекомендаций по повышению эффективности системы теплоснабжения поселка Комаричи. В 2010 году был принят Государственной думой Российской Федерации закон «О теплоснабжении, в котором изложены основные направления деятельности по повышению эффективности, производства распределения и потребления тепловой энергии»

Котельная снабжает потребителей тепловой энергией на отопление. В районе котельной основными потребителями являются жилые и административные здания. Жилой и нежилой фонд различается этажностью от 1-3 этажей.

С этой целью в рамках данной дипломной работы проводится анализ ряда известных энергосберегающих мероприятий: - рекомендации по повышению эффективности тепловых сетей;

- обследование и описание системы теплоснабжения, расчет ее гидравлического режима и ТЭО регулировки ее гидравлического режима;

- расчет технико-экономической эффективности инвестиций в проект совершенствования тепловых сетей;

- раздел по технике безопасности.

Дипломная работа выполняется в двух вариантах: первый - стандартный, выполненный на листах формата А4, второй - компакт-диск, содержащий информацию, отраженную в первом варианте дипломной работы, полные тексты цитируемой литературы.