Расчет капиталовложений в тепловые сети от э/к «Байкальская» до ТК-34Д

Для определения капиталовложений в тепловые сети () следует использовать показатели удельных капиталовложений (), отнесенные к 1км трассы сети.

Капитальные затраты в тепловые сети должны учитывать основные затраты на монтаж трубопроводов, на изоляцию, строительные конструкции тепловых сетей и дополнительные затраты на подготовку территории строительства (снос строений, перекладка коммуникаций, разборка и восстановление мостовых), на временные жилые и подсобные здания и помещения, необходимые для выполнения строительно-монтажных работ.

Затраты в строительство тепловой сети

Капитальные затраты в строительство тепловой сети от ТК-34Д до э/к «Байкальская» [24]

,

где  удельные капиталовложения с учетом строительных конструкций при подземной прокладке соответственно (табл. 18), руб./п.м;  длина участков внутренней тепловой сети при подземной и надземной прокладке соответственно (табл. 15), м;  число укрупненных (по диаметру) участков сети.

Таблица 12 – Стоимость строительных работ и конструкций внутренней тепловой сети Н-И ТЭЦ

Наименование затрат	Стоимость оборудования*, руб./п.м	Суммарная стоимость с учетом коэффициента 1,29**млн.руб.
1	2	3
Прокладка трубопроводов с ППМ изоляцией условным диаметром, мм:	7000,00	9030,00
630
Итого:	7000,0	9030,00

Примечания: * – принято по [7];

** – коэффициент 1,29 учитывает: подготовку территории строительства (снос строении; перекладка коммуникаций, разборка и восстановление мостовых); временные здания и сооружения; удорожание работ в зимних условиях; непредвиденные работы; прогрессивно- премиальную оплату труда; проектно-изыскательские работы.

Общие затраты в строительство тепловой сети от э/к «Байкальская» до ТК-34Д

Общие затраты на перекладку участка теплосети составляют

 

Экономия эксплуатационных расходов после перекладки участка

.

где финансовый ущерб при недоотпуске тепловой энергии тыс.руб.; финансовый ущерб при недоотпуске теплоносителя тыс.руб.; финансовый ущерб при потере теплоносителя тыс.руб.; финансовый ущерб при потере тепловой энергии с утечкой тыс.руб.; восстановление участка теплосети после аварии тыс.руб..

 

Срок окупаемости после перекладки участка сети

.

Общие затраты на оптимизацию системы теплоснабжения участка от э/к «Байкальская» до ТК-34Д составляют 4,343млн.руб, а годовая экономия эксплуатационных расходов при этом составляет сумму равную 11,612 млн.руб/год. В результате перекладка участка тепловой сети окупится через 5 месяцев. Из этого можно сделать вывод, что перекладка участка тепловой сети от э/к «Байкальская» до ТК-34Д является целесообразной. Использование современной тепловой изоляции типа ППМ не только снижает тепловые потери, но и повышает эффективность работы системы теплоснабжения при минимальных затратах.

При оптимизации параметров тепловой изоляции, увеличении диаметра магистрального трубопровода данного участка появляется возможность присоединения новых потребителей за счет высвобождения теплоты и улучшении гидравлического режима.

 

 

 

 

Заключение

В данной работе, одним из направлений совершенствования системы теплоснабжения Ново-Иркутской ТЭЦ являются варианты оптимизации параметров и конфигурации внутристанционной тепловой сети с целью более экономичного и рационального использования энергетических ресурсов, а также выявление возможности присоединения новых потребителей за счет высвобождения тепловой энергии.

При анализе состояния внутренней тепловой сети станции выявлено, что фактические тепловые нагрузки (13,171 Гкал/ч) превышают расчетные (требуемые в настоящих условиях) нагрузки (7,432 Гкал/ч) на 44%, что ведет к перерасходу топлива (нерациональному использованию энергетических ресурсов).

Расход теплоносителя (182,43 т/ч) увеличен на 47% по сравнению с расчетным расходом (97 т/ч), что приводит к большему потреблению электроэнергии на перекачивание теплоносителя и ведет к образованию дефицита резерва свободной мощности.

Гидравлический расчет показывает, что практически на всех участках внутренней сети преобладают низкие скорости теплоносителя (0,01-0,3 м/с) вследствие больших диаметров и малых значений расходов. А также наблюдаются большие потери давления, что для работы элеватора недопустимо.

Потери тепловой энергии через теплоизоляционные конструкции минеральной ваты 309,03 кВт (0,2657 Гкал/ч) превышают нормируемые 190,88 кВт (0,164 Гкал/ч) на 38 %. Это связано с негативным влиянием в процессе эксплуатации таких факторов, как увлажнение, разрушение изоляции со временем, деформация. Кроме этого, на увеличение тепловых потерь влияет большая поверхность теплообмена вследствие относительно большого диаметра трубопроводов и низких скоростей теплоносителя.

Для надежного теплоснабжения производственных зданий и снижения собственных нужд станции в работе предлагаются следующие мероприятия по повышению энергетической эффективности внутристанционных тепловых сетей:

1. Переход на расчетные тепловые нагрузки при температурном графике 150/70°С. Это позволит сократить расход теплоносителя и затраты электроэнергии на перекачивание теплоносителя. А также позволит уменьшить диаметры трубопроводов и как следствие сократить затраты на приобретение труб и изоляционных материалов.

2. Замена, перекладка и реконструкция трубопроводов и тепловой изоляции. Предлагается замена трубопроводов с уменьшением диаметра труб условно-главной магистрали (ТУ – ТК17) до 70-200 мм; на ответвлениях к объектам – 25-150 мм, обеспечивающих оптимальные скорости теплоносителя. При замене трубопроводов тепловой сети предлагается использовать современную тепловую изоляцию.

3. Внедрение системы учета потребления тепловой энергии в комплексе с установкой автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов в зданиях. Установка приборов учета позволит выявить участки с повышенными потерями теплоты, контролировать результаты внедрения энергосберегающих мероприятий. Автоматизация тепловых пунктов – автоматическое регулирование теплоснабжения объектов ТЭЦ с учетом температуры наружного воздуха и динамики ее изменения, что снимет вынужденные «перетопы» в переходные и межсезонные периоды, повысит надежность функционирования внутренних тепловых сетей, снизит расход топливных ресурсов (до 10%) и уменьшит выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

4.Повышение тепловой защиты зданий (утепление фасадов и чердачных перекрытий, замена оконных блоков). Повышение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций приводит к снижению тепловой нагрузки за счет применения эффективного утеплителя (теплоизоляционные плиты из минеральной ваты) и светопрозрачных конструкций (двухкамерные стеклопакеты) до 15%.

При условии перекладки трубопроводов с уменьшением диаметров условно-главной магистрали (ТУ – ТК17) до 70-200 мм; на ответвлениях к объектам – 25-150 мм и изолированных современной изоляцией ППУ и ППМ, тепловые потери в окружающую среду можно сократить почти в 2 раза по сравнению с фактическими потерями.

Сравнивая конструкции тепловой изоляции типа ППУ и типа ППМ можно утверждать, что они равнозначны. Величина тепловых потерь при использовании ППУ изоляции составляет 143,53 кВт, что меньше на 6,2% величины тепловых потерь при изоляции трубопроводов ППМ (152,97 кВт).

При использовании современной изоляции типа ППУ и ППМ в условиях влияния негативных факторов (увлажнение тепловой изоляции, полное или частичное отсутствие изоляции, деформация теплоизоляционного покрытия) тепловые потери увеличиваются, но нормативные не превышают.

В работе предлагается использовать тепловую изоляцию типа ППМ. Так как ППМ изоляция отличается более высокими качественными показателями:

не требует антикоррозионного покрытия, защиты от механических повреждений и влаги;

надежна в любых условиях эксплуатации, независимо от гидрогеологических свойств грунтов и режима работы теплопровода как при надземной, так и при бесканальной прокладке;

ремонтопригодна – позволяет проводить ремонтные работы по восстановлению изоляционного слоя в месте повреждения без замены трубы;

отсутствует необходимость в постоянном контроле увлажнения изоляции в отличие от ППУ.

Потенциал энергосбережения системы теплоснабжения (внутристанционных тепловых сетей) только при реконструкции трубопроводов с использованием ППМ изоляции составит около 50% потребности тепловой энергии на собственные нужды (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение станции).

Экономический эффект оптимизации параметров тепловой изоляции системы теплоснабжения Н-И ТЭЦ составит:

на приобретение топлива – ;

плата за выбросы – .

Применение современной изоляции типа ППМ дает возможность существенного энергосбережения в системе транспортирования тепловой энергии и подключения новых потребителей к теплоисточнику.

Затраты на реконструкцию тепловой сети и внедрение системы учета потребления тепловой энергии в комплексе с установкой автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов в зданиях Ново-Иркутской ТЭЦ составляют 8,94млн.руб, а годовая экономия эксплуатационных расходов при этом составляет сумму равную 2,074 млн.руб/год.

Срок окупаемости предложенных мероприятий по повышению энергетической эффективности системы теплоснабжения составляет 4 года.

Кроме экономического эффекта в данной работе существует и положительный экологический эффект: снижение выбросов в атмосферу твердых веществ, оксидов серы и азота, бенз(а)пирена.