«Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ППУ- изоляцией. Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ппу изоляцией

• Название: Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ппу изоляцией
• Анкор: «Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ППУ- изоляцией
• Дата: 20.04.2022
• Размер: 336.39 Kb.
• Имя файла: Diplom_korrektirovka_ot_5.docx
• Тип: Реферат; #488237
• страница: 6 из 6

10.ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

При работе энергоустановок должны приниматься меры для предупреждения или ограничения вредного воздействия на окружающую среду выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и сбросов в водные объекты, шума, вибрации, электрических и магнитных полей и иных вредных физических воздействий, а также по сокращению безвозвратных потерь и объемов потребления воды. Количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу не должно превышать норм предельно допустимых выбросов (лимитов), сбросов загрязняющих веществ в водные объекты -- норм предельно допустимых или временно согласованных сбросов, установленных для каждого энергообъекта специально уполномоченными государственными органами Российской Федерации в области охраны окружающей среды. Напряженность электрического и магнитного полей не должна превышать предельно допустимых уровней этих факторов, шумовое воздействие -- норм звуковой мощности оборудования, установленных соответствующими санитарными нормами и стандартами.

Каждая тепловая электростанция и отопительная котельная должна иметь план мероприятий по снижению вредных выбросов в атмосферу при объявлении особо неблагоприятных метеорологических условий, согласованный с региональными природоохранными органами.

На каждом энергообъекте должны быть разработаны мероприятия по предотвращению аварийных и иных залповых выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду.

Энергообъекты, на которых образуются токсичные отходы, должны обеспечивать их своевременную утилизацию, обезвреживание и захоронение на специализированных полигонах, имеющихся в распоряжении местной или региональной администрации. Складирование или захоронение отходов на территории энергообъекта не допускается.

Эксплуатация энергоустановок с устройствами, не обеспечивающими соблюдение установленных санитарных норм и природоохранных требований, запрещается.

При эксплуатации основного и вспомогательного оборудования энергоустановок в цепях охраны водных объектов от загрязнения необходимо руководствоваться: законом РФ "Об охране окружающей природной среды"; государственными и отраслевыми стандартами по охране водных объектов от загрязнения; "Инструкцией о порядке согласования и выдачи разрешений на специальное водопользование"; "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами"; "Типовой инструкцией по обслуживанию установок очистки производственных сточных вод тепловых электростанций"; "Рекомендациями по выбору схем и оборудования для бессточных систем золоудаления тепловых электростанций"; "Рекомендациями по приемке, пуску и наладке установок очистки производственных сточных вод"; "Правилами эксплуатации водохранилищ"; инструкциями, составленными на основании таловых применительно к местным условиям.

Установки для очистки и обработки загрязненных сточных вод должны быть приняты в эксплуатацию до начала предпусковой очистки теплоэнергетического оборудования.

При эксплуатации газоочистного и пылеулавливающего оборудования электростанций и отопительных котельных необходимо руководствоваться: законом РФ "Об охране окружающей природной среды"; государственными и отраслевыми стандартами, регламентирующими загрязнение атмосферы; "Правилами организации контроля выбросов в атмосферу на тепловых электростанциях и в котельных"; "Типовым положением об организации контроля за выбросами в атмосферу на тепловых электростанциях"; "Правилами эксплуатации установок очистки газа"; "Положением об организации эксплуатации золоулавливающих установок на тепловых электростанциях"; "Положением о планово-предупредительном ремонте золоуловителей"; типовыми инструкциями по эксплуатации электрофильтров, сухих инерционных золоуловителей, золоуловителей с трубой Вентури типа МВ; "Инструкцией по расследованию и учету нарушений в работе электростанций, сетей, энергосистем и энергообъединений"; инструкциями, составленными на основании типовых применительно к местным условиям.

Установки для очистки и обработки загрязненных сточных вод должны быть приняты в эксплуатацию до начала предпусковой очистки теплоэнергетического оборудования.

При эксплуатации газоочистного и пылеулавливающего оборудования электростанций и отопительных котельных необходимо руководствоваться: законом РФ "Об охране окружающей природной среды"; государственными и отраслевыми стандартами, регламентирующими загрязнение атмосферы; "Правилами организации контроля выбросов в атмосферу на тепловых электростанциях и в котельных"; "Типовым положением об организации контроля за выбросами в атмосферу на тепловых электростанциях"; "Правилами эксплуатации установок очистки газа"; "Положением об организации эксплуатации золоулавливающих установок на тепловых электростанциях"; "Положением о планово-предупредительном ремонте золоуловителей"; типовыми инструкциями по эксплуатации электрофильтров, сухих инерционных золоуловителей, золоуловителей с трубой Вентури типа МВ; "Инструкцией по расследованию и учету нарушений в работе электростанций, сетей, энергосистем и энергообъединений"; инструкциями, составленными на основании типовых применительно к местным условиям.

Энергообъекты обязаны контролировать и учитывать выбросы и сбросы загрязняющих веществ, объемы воды, забираемые и сбрасываемые в водные источники, а также контролировать напряженность электрического и магнитного полей в санитарно-защитной зоне воздушных линий электропередачи.

Для контроля за выбросами загрязняющих веществ в окружающую среду, объемами забираемой и сбрасываемой воды каждый энергообъект должен быть оснащен постоянно действующими автоматическими приборами, а при их отсутствии или невозможности применения должны использоваться прямые периодические измерения и расчетные методы.
11. Экономическая часть

В Российской Федерации насчитывается более 200 тыс. километров трубопроводов теплоснабжения населения, гражданских и промышленных объектов. Самая острая проблема российского коммунального хозяйства - высокий физический износ теплотрасс. В области ежегодно требуется замена более 350 км трубопроводов различных диаметров.
Около 80% теплотрасс выполнено канальным способом по советским нормативам - металлические трубы с применением тепло- гидроизоляции традиционной конструкции ("мягкие" материалы - в основном минеральная вата + рубероид или стеклопластик, реже - бризол, изол, полимерные ленты - как гидроизоляция). Набухающая от влаги стекловата и содержащиеся в ней вещества существенно ускоряют процесс коррозии. 
К сожалению, многие предприятия пытаются сэкономить на всем - в том числе и на изоляции теплотрасс, забывая, что скупой платит дважды. Редко кто обращает внимание на то, что намокшая вата превращается из теплоизолятора в радиатор, охлаждающий теплоноситель на десятки градусов и активно отбирающий тепло у потребителей. Высокие тепловые потери таких трасс съедают значительную долю бюджетов всех уровней, снижают комфортность служебных и жилых помещений, что, в конечном счете, сказывается на здоровье граждан и производительности их труда. 
Необходимость качественной тепло -, паро-, гидроизоляции трубопроводов на наш взгляд не вызывает сомнения. Однако обилие предлагаемых на строительном рынке изоляционных материалов делает их выбор без участия специалистов весьма проблематичным.

Применение ППУ гарантированно расширит возможности потребителей, даст существенную экономию энергоресурсов и, вполне вероятно, немалую прибыль.

ППУ изоляция трубопроводов, несмотря на достаточно высокие первоначальные вложения, окупается в течение одного - двух отопительных сезонов.

В настоящее время жесткий пенополиуретан все чаще применяется в качестве теплоизоляции трубопровода, позволяющей экономить до 25% тепла. 

Существует несколько способов такой изоляции:

- напыление пенополиуретана на смонтированные трубопроводы;

- монтаж теплоизоляционных скорлуп

- промышленная изоляция труб (т. н. "труба в трубе").

Последний способ имеет очевидные преимущества, однако у большинства предприятий нет достаточных ресурсов для строительства и технической эксплуатации таких сетей.
Мелкоячеистая закрытопористая структура жестких напыляемых пенополиуретанов позволяет получать многослойные бесшовные покрытия требуемой толщины, обеспечивающие низкие теплопотери и хорошие гидроизоляционные свойства.

Преимущество применения пенополиуретана по сравнению с другими материалами.

При бесканальной прокладке тепловых сетей трубами с пенополиуретановой изоляцией в полиэтиленовой оболочке отпадает необходимость устройства дорогостоящих каналов, строительства камер для установки запорной арматуры. Шаровые краны тепло-, гидроизолируются и устанавливаются в грунте.

Конструкция трубопроводов тепловых сетей с пенополиуретановой изоляцией выгодно отличается от тепловых сетей с другими видами тепловой изоляции еще и тем, что она имеет систему оперативного дистанционного контроля (ОДК), стоимость которой не превышает 1,5% от стоимости тепловой сети. Ее наличие позволяет своевременно устанавливать и устранять возникающие дефекты (увлажнение пенополиуретана), тем самым предотвращать аварии, типичные для тепловых сетей других конструкций.

Создано более 50 предприятий в более, чем 20 регионах России, общей мощностью около 4 тыс. км в год.

В стадии строительства еще 4 завода. В ряде регионов (Москва, Вологодская область, Татарстан, Ханты-Мансийск) приняты постановления об обязательном применении при прокладке тепловых сетей труб с пенополиуретановой изоляцией.

При общей протяженности трубопроводов с пенополиуретановой изоляцией 50,35 км, сокращение тепловых потерь составляет 60,5 тыс. Гкал, или в денежном выражении 12,1 млн руб.

Кроме стальных трубопроводов, изолированных пенополиуретаном, для сетей горячего водоснабжения диаметром до 110 мм, а также для тепловых сетей с температурным графиком 95-70°С бесканальной прокладки организовано производство гибких теплоизолированных пенополиуретаном полимерных труб. Длина в бухте может достигать 520 м, в барабане 830 м при диаметре трубы 32 мм и соответственно 90 и 185 м при диаметре 110 мм.

Срок службы таких труб достигает 50 лет и более. Переход на гибкие гофрированные стальные трубы позволит повысить температуру их применения до 130°С. Выпускаются также и прямые полимерные трубы, изолированные пенополиуретаном.

Экономические расчеты проводятся для определения из нескольких возможных вариантов наиболее рационального (оптимального) решения для заданных конкретных условий постановки задачи, полных капитальных и эксплуатационных расходов по проектированному варианту, себестоимости отпускаемого тепла.

Рациональные (оптимальные) решения находятся в настоящее время по минимуму приведенных затрат, которое при завершении строительства объекта в течение одного года определяются по формуле:

З_пр = И+Е_н×К_вл,

где И – ежегодные эксплуатационные издержки на объект после полного пуска его в работу, руб/год; К_вл – полные капитальные вложения, руб; Е_н – нормативный коэффициент эффективности, при внедрении новой техники Е_н = 0,15, 1/год.
Расчет тепловой сети, бесканальной прокладки в ППУ-изоляции.

Капиталовложения в тепловую сеть.

К_вл = Ц_тр×(1+α_т-з)+З_монт,

Ц_тр – цена труб с изоляцией, руб; α_т-з – отчисления на транспортные затраты, α_т-з = 0,15; З_монт – стоимость монтажных работ, руб.

Цена труб

Цена материала для бесканальной прокладки теплосети с ППУ-изоляцией складывается из цены труб и цены изоляции.

Ц_тр = 2×(Ц_труб+Ц_изол)×l

Ц_тр = 2×(1840+9865)×243 = 568863 руб.

Ц_труб- цена одного погонного метра трубы, руб/пог. м, l – длина участка трубопровода, м.

Стоимость монтажных работ

Монтажные работы включают в себя земляные укладочные и изоляционные работы (сварка стыков), испытания. По прейскурантным ценам работы по монтажу одного погонного метра тепловой трассы в ППУ-изоляции 2d200 мм составляют Ц_монт = 6000 руб/пог. м.

З_монт = Ц_монт×l = 6000×243 = 1458000 руб.

К_вл = 5688630×(1+0,15)+1458000 = 7999925 руб.

Эксплуатационные ежегодные издержки

И = З_рем+З_зп×(1+α_СС)×(1+α_доп)+З_ЗН+З_АМ+З_ПОТ

З_рем – затраты на ремонт теплотрассы, руб/год.; З_зп – затраты на обслуживание, руб/год; α_СС – отчисления на социальное страхование, α_СС = 0,365; α_доп – отчисления на дополнительную заработную плату, α_доп = 0,2; З_АМ – амортизационные отчисления, руб/год; З_ПОТ – потери тепла в трубопроводах, руб/год.

Амортизационные отчисления

З_АМ = Р_АМ×К_вл

Р_АМ – норма амортизации, 1/год; К_вл – полные капитальные вложения, руб.

Р_АМ =

n – срок амортизации, год.

Р_АМ = = 0,0476

З_АМ = 0,0476×7999925 = 380796 руб/год.

Затраты на ремонт теплотрассы

З_рем = Ц_рем×l

З_рем = 180×243 = 43740 руб/год.

Ц_рем – цена ремонта одного метра теплотрассы, руб/год·м; l – длина участка теплосети, м.

Затраты на обслуживание

З_ЗП = 12× × З_ЗП1

З_ЗП = 12×(0,0486×5000+0,01×6000) = 3636 руб/год.

n – количество человек, обслуживающих теплотрассу, к ним относятся слесарь тепловых сетей, слесарь КИП и А; З_ЗП1 – заработная плата одного человека, руб/мес.

Затраты на перекачку теплоносителя через трубопроводы

З_ЭН = × ЦЭН × 10^-3

З_ЭН = ×0,6×10^-3 =8282 руб/год.

G – расход воды в сети, м³/с; ∆P– потеря напора в трубопроводах, Па;h–число часов работы за год, час;ƞ–КПД насосной установки; Ц_ЭН – тариф на электроэнергию, руб/кВт•ч.

Годовые потери тепла в теплосети

З_пот = Q_пот×l×Ц_ТЭ

З_пот = 0,464×243×700 = 78926 руб/год.

Q_пот – удельные тепловые потери в год, Гкал/год•м; l– длина участка теплосети, м; Ц_ТЭ – тариф на тепловую энергию, руб/Гкал.

Эксплуатационные ежегодные издержки

И=43740+3636×(1+0,365)×(1+0,2)+8282,7+380796+78926=517701 руб/год.

Приведенные затраты тепловой сети в ППУ-изоляции

З_пр = 517701+0,15×7999925 = 1717689 руб/год.

Экономический эффект

Произведем оценку экономического эффекта от прокладки в ППУ-изоляции по отношению к прокладке теплосети в непроходном канале другим методом. Подсчитаем все экономические издержки за 21 год эксплуатации трубопроводов (срок амортизационной эксплуатации трубопроводов в ППУ-изоляции).

Полные затраты на эксплуатацию и капиталовложение тепловой сети в непроходном канале на 21 год

= К_вл+N₁₀×И+(И-З_АМ)×2+К_рем+N₉×И

К_вл – капитальные вложения в тепловую сеть, руб; N₁₀–срок амортизационной эксплуатации, лет; И – годовые издержки, руб/год; З_АМ – амортизационные отчисления, руб/год; К_рем – затраты на капитальный ремонт теплосети, руб; N₉ – остаток срока эксплуатации до 21 года, лет.

Затраты на капитальный ремонт

К_рем = 1,1×К_вл

К_рем = 1,1×5901498 = 6491647,8 руб.

К_вл – капитальные вложения, руб.

= 5901498+10×818798,9(818798,9-590150)×2+6491647,8+9×818798,9 = 2840 руб.

Полные затраты на эксплуатацию и капиталовложение тепловой сети в ППУ-изоляции за 21 год

= К_вл+N₂₁×И

= 7999925+21×517701 = 18871646 руб.

К_вл- капитальное вложение в тепловую сеть, руб; N₂₁ – срок амортизационной эксплуатации, лет; И – годовые издержки, руб/год.

Экономический эффект

Э = =28407623-18871646 = 95359 руб.

Из полученного результата видно, что применение трубопроводов в ППУ-изоляции выгодно.

Одним из основных факторов экономической эффективности применение новых конструкций следует считать не первоначальную стоимость, а увеличение надежности и срока службы трубопроводов, снижение затрат на их техническое обслуживание. При бесканальной прокладке тепловых сетей трубами с ППУ-изоляцией отпадает необходимость устройства дорогостоящих каналов, строительства камер для установки запорной арматуры. Шаровые краны тепло-, гидроизолируются и устанавливаются в грунте. Кроме того на трубопроводах с ППУ-изоляцией установлена система оперативного дистанционного контроля, стоимость которой не превышает 1,5% от стоимости тепловой сети. Ее наличие позволяет своевременно предотвращать аварии, типичные для теплосетей других конструкций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В моей выпускной квалификационной работе на тему: «Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ППУ- изоляцией» рассмотрены вопросы применения в тепловых сетях трубопроводов с ППУ- изоляцией и особенности их эксплуатации.

Применение труб с ППУ- изоляцией гарантированно расширит возможности потребителей, даст существенную экономию энергоресурсов и, вполне вероятно, немалую прибыль и снижение стоимости затрат на содержание.

ППУ изоляция трубопроводов, несмотря на достаточно высокие первоначальные вложения, окупается в течение одного - двух отопительных сезонов.

ППУ- изоляция =1717689 руб/год

Стекловата = 4286520 руб/год

Экономический эффект от использования этой технологии дает экономический эффект – 95,4 руб. рублей на километр обслуживания в год.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ

1. 
   ГОСТ30494-96. «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.» – М.: ГУП ЦПП, 1996.
   
2. 
   Громов Н.К. Городские теплофикационные системы. – М.: Энерги, 1974.
   
3. 
   Громов Н.К. Абонентские устройства водяных тепловых сетей. – М.: Энергия, 1979.
   
4. 
   СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». – М.:ФГПУ ЦПП, 2004.
   
5. 
   СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». – М.:ФГПУ ЦПП, 2004.
   
6. 
   СНиП 41-103-2000 «Проектирование изоляции оборудования и трубопроводов» – М.:ФГПУ ЦПП, 2003.
   
7. 
   СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геология» – М.:ФГПУ ЦПП, 2003.
   
8. 
   Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. – М.: Издательство МЭИ, 1999.
   
9. 
   Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию «Теплоснабжение района города».
   
10. 
    http://www.pputruba.ru/novosti/Kurpyakov.pdf
    
11. 
    http://www.ural-mep.ru/ekspluataciya-teploobmennikov/klassifikaciya-teplovih-seteie.html
    
12. 
    https://cyberleninka.ru/article/n/tehniko-tehnologicheskaya-i-ekologo-ekonomicheskaya-nadezhnost-beskanalnyh-teplovyh-setey
    
13. 
    https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/250737/
    
14. 
    http://www.energosovet.ru/bul_stat.php?idd=9