Главная >  Документация 

 

В результате рассмотрения технико-экономических и экологических показателей схем теплоснабжения появился вариант автономного теплоснабжения путем строительства пристроенных автономных источников тепла. Практически все турбоустановки, поставленные для геотермальных электростанций России (Паужетская, Южно -Курильская на о. Кушашир, Верхне-Мутновская, Мутновская ГеоЭС ), изготовлены Калужским турбинным заводом. При разработке геотермальных турбоустановок ОАО КТЗ использовал свой богатый опыт создания и экплуатации влажнопаровых турбин. Показаны научно -технические решения, внедренные в конструкцию турбоустановок. Обозначены некоторые технические и финансовые проблемы геотермальных проектов. К настоящему времени ОАО КТЗ накопил достаточно большой опыт создания геотермальных турбоустановок (в том числе и по международным стандартам ) и готово поставить для ГеоЭС турбоустановки любого типоразмера от 0,5 до 50 МВт.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В последние годы в мире наметилась тенденция к активному использованию нетрадиционных источников эл./энергии и в первую очередь использованию энергии геотермального пара. Геотермальные электростанции (ГеоЭС) – один из самых дешевых и самых надежных источников эл/энергии, т.к. не зависит от условий доставки и цен на топливо. Россия имеет богатые геотермальные месторождения. Причем, что очень важно, эти месторождения расположены там, где в настоящее время наиболее напряженная обстановка с выработкой эл./энергии : Камчатка, Сахалин, Приморье, Курильские острова.

 

Первая в России Паужетская ГеоЭС была введена в эксплуатацию в 1966 г. и, к сожалению, до начала 90-х годов оставалась единственной. Инициатором дальнейшего развития геотермальной энергетики России стала фирма Геотерм . В качестве базового предприятия по поставке энергоустановок для заказов ОАО Геотерм выступил ОАО Калужский турбинный завод .

 

ТУРБОУСТАНОВКИ ОАО КТЗ ДЛЯ ГЕОЭС

 

Турбоустановку мощностью 2,5 МВт для Паужетской ГеоЭС (которая работает до настоящего времени) поставил Калужский турбинный завод (КТЗ). Обращение к КТЗ не было случайным, т.к. к тому времени на КТЗ была практически решена одна из основных проблем геотермальных турбин – работа на влажном паре. Эта проблема сводится к необходимости защищать от эрозии рабочие лопатки последних ступеней. Распространенный метод защиты – установка специальных накладок, изготовленных из материалов стойких к эрозии. КТЗ для защиты от эрозии применяет метод, основанный на борьбе не со следствием, а с самой причиной эрозии, т.е. с крупнодисперсной влагой. С этой целью в проточной части влажнопаровых турбин применяются различные способы сепарации влаги:

 

периферийная сепарация;

 

внутриканальная сепарация, представляющая собой отвод влаги через щели в полых сопловых лопатках;

 

ступень-сепаратор – наиболее эффективный способ удаления влаги ( ноу - хау ОАО КТЗ ).

 

Все эти способы были теоретически обоснованы и экспериментально отработаны в результате большого объема научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ выполненных в 60-х годах КТЗ совместно с кафедрой Паровых и Газовых турбин Московского Энергетического института. К настоящему времени в эксплуатации имеются влажнопаровые турбины КТЗ, отработавшие более 100000 часов при хорошем состоянии лопаток последних ступеней.

 

Турбоустановки для Верхне-Мутновской ГеоЭС (ВМГеоЭС)

 

Прорыв в создании Российской геотермальной энергетики наступил с момента начала работ фирмы АО Геотерм по созданию опытно -промышленной ВМГеоЭС мощностью 3.4 МВт.

 

Все оборудование энергоблоков для ВМГеоЭС по контракту с АО Геотерм было поставлено ОАО КТЗ .

 

В основу проектирования энергоблоков были заложены новые для ГеоЭС принципы:

 

группирование оборудования в виде функционально -законченных блоков, пригодных как для транспортировки всеми видами транспорта (даже самолетом), так и сводящих к минимуму строительно-монтажные работы на объекте;

 

использование естественных перепадов высот в горной местности, позволяющее осуществить барометрический (самотеком) слив конденсата из вакуумной зоны конденсатора в конденсатосборник атмосферного типа. Это позволило отказаться от применения специальных (конденсатных) насосов и применить для всей турбогенераторной установки один тип насоса;

 

применение комбинированной тепловой схемы, предусматривающей параллельную работу трех энергоблоков с общими для всей станции системами охлаждения, сбора и удаления конденсата, а также экологической защиты. Это позволило разумно минимизировать объем поставляемого оборудования и, маневрируя количеством работающих блоков, сохранять работоспособность станции даже в случае необходимости полного останова блока.

 

Особо следует отметить наличие у этой станции устройства экологической защиты, представляющего собой включенную в тепловую схему барботажную колонну. Система экологической защиты обеспечивает растворение и возврат в скважину закачки практически всего объема выделяющихся агрессивных газов, исключая тем самым загрязнение атмосферы.

 

В 1999 г. ВМГеоЭС была сдана в эксплуатацию. Трехлетний период эксплуатации подтвердил правильность заложенных решений и надежность поставленного ОАО КТЗ оборудования.

 

Эксплуатация выявила также некоторые технические проблемы. Одной из них является исключение вероятности размораживания воздушного конденсатора в условиях Камчатки.

 

Турбоустановки для Мутновской ГеоЭС

 

Успешный и своевременный ввод в эксплуатацию Верхнее-Мутновской ГеоЭС способствовал привлечению по инициативе фирмы Геотерм Европейского банка реконструкции и развития к финансированию строительства первой очереди Мутновской ГеоЭС.

 

Подряд на строительство выдавался по результатам объявленного фирмой Геотерм в 1999 г. международного тендера. ОАО Калужский турбинный завод в составе консорциума ФГУП ВО Технопромэкспорт – фирма Siemens , предложив турбоустановку с наиболее оптимальными параметрами, выиграл тендер и получил заказ на поставку 2-х турбогенераторных установок мощностью по 25 МВт. Отличительной особенностью тендера было требование поставки оборудованию, отвечающего международным стандартам.

 

Выполняя свои договорные обязательства Калужский турбинный завод за 18 месяцев разработал полный комплект чертежей на принципиально новую для себя турбоустановку, изготовил на Камчатку оборудование, обеспечив в 2001 г. монтаж и ввод в действие турбоустановок в заданные сроки.

 

Рис.1. Монтаж турбины К 25-0,6 Гео на Мутновской ГеоЭС.

 

В конструкции турбоустановок были применены новые для ОАО КТЗ технические решения:

 

двухпоточная турбина;

 

теплообменное оборудование (конденсатор, охладители эжекторов) смешивающего типа, практически не применяемое в российской энергетике;

 

крупногабаритные эжекторы, рассчитанные на удаление большого количества неконденсирующихся газов;

 

плакированные (двухслойные) металлы для оборудования, работающего в условиях агрессивной среды;

 

система промывки проточной части и концевых уплотнений на работающей турбине.

 

Участие в Мутновском проекте высветило проблему, которая может возникать при нечеткой организации финансирования. Дело в том, что большинство крупногабаритного оборудования, контактирующего с агрессивной средой (конденсаторы, охладители эжекторов, ротора турбин, трубопроводы) изготавливается из дорогих нержавеющих сталей. В результате стоимость материалов и комплектующих изделий составляет до 50-60% от стоимости этого оборудования.

 

Поскольку материалы и комплектующие приобретаются на начальном этапе работы, то процент аванса должен составлять не менее 40% от стоимости контракта (а не 20%, как это было в Мутновском проекте).

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Участвуя в разработке, изготовлении, монтаже и эксплуатации турбоустановок для ГеоЭС, ОАО Калужский турбинный завод получило большой опыт и к настоящему времени является наиболее квалифицированным в России турбинным заводом по геотермальной тематике.

 

ОАО КТЗ имеет технический задел для создания геотермальных турбин единичной мощностью 30.50 МВт и готово поставлять для геотермальных электростанций турбоустановки мощностью от 0,5 до 50 МВт.

 

 

Одной из причин кризисного состояния системы теплоснабжения ЖКХ является низкая степень коррозионной устойчивости всей трубопроводной сети, транспортирующей тепло. Потери тепла через тепловые сети сегодня достигают 30%, а в некоторых случаях и 50%, плюс возрастание количества аварий тепловых сетей. Для повышения надежности тепловых сетей должны быть приняты необходимые меры для санации существующих сетей и строительства новых из более коррозион-ностойких материалов и применения технологий, повышающих их коррозионную устойчивость.

 

Однако существует и другая энергосберегающая технология теплоснабжения ЖКХ, позволяющая существенно сократить протяженность тепловых сетей, а иногда и вовсе отказаться от них. Использование автономного теплоснабжения в районах с развитой системой газификации дает возможность строить не магистральные, а внутриквартальные тепловые сети, причем запроектировать параметры теплоносителя 115-70°С, что позволяет вывести стальные трубы тепловых сетей из зоны температур активной коррозии.

 

В результате рассмотрения технико-экономических и экологических показателей схем теплоснабжения появился вариант автономного теплоснабжения путем строительства пристроенных автономных источников тепла (АИТ). При использовании АИТ ликвидируется необходимость строительства магистральных тепловых сетей с сооружением на них узлов рассечек насосных станций, что позволяет уменьшить капитальные затраты. Помимо этого полностью исчезают потери, даже расчетные, объективно присущие тепловым сетям и повышается энергетическая эффективность всей системы. Соответственно, исчезает источник роста этих потерь в процессе эксплуатации, сокращается расход воды на подпитку тепловых сетей и расход электроэнергии на перекачку теплоносителя.

 

Более рациональным и, тем не менее, подлежащим экономической и экологической оценке решением ликвидации ненадежного звена системы теплоснабжения является устройство крыш-ных АИТ, при которых ликвидируется необходимость строительства и потери, связанные с ними не только магистральных, но и внутри квартальных тепловых сетей. В этом случае, увеличение стоимости строительства на 10-15% по сравнению с пристроенными АИТ с лихвой оправдывается еще большим увеличением энергетической эффективности системы,что происходит за счет ликвидации промежуточных непроизводительных потерь и сокращения экологического ущерба на окружающую среду вследствие действительного уменьшения количества сжигаемого топлива и применения экологически безопасного оборудования.

 

Однако в проектировании и строительстве крышных АИТ накопилось достаточное количество негативных оценок. Несмотря на выход изменения № 1 СНиП М-35-76 Котельные установки и Свода Правил по проектированию автономных источников тепла СП 41-104-2000 и содержащихся в них рекомендациях по осторожному подходу к выбору оборудования, продолжается практика применения в крышных АИТ громоздкого, тяжеловесного оборудования: используются стальные жаро-трубные котлы с надувными вентиляторными горелками с достаточно высокой эмиссией NO.

 

Такое оборудование характеризуется достаточно большим удельным весом от 5 до 10 кг/кВт мощности, высоким уровнем шума и вибрации, а шумоподавляющие, виброизолирующие мероприятия и устройства в этих проектах не используются. Все это приводит к утяжелению несущих конструкций жилых зданий, наличию шума и вибрации в жилых помещениях. К сожалению такие случаи имели место и в Москве, и в области. Совсем недавно институт столкнулся с таким случаем в Салехарде.

 

И это несмотря на то, что существуют котлы отечественного и импортного производства с малым удельным весом от 0,8 дс 1,5 кг/кВт мощности, малошумные, без вибрации с горелками с низкой эмиссией Nox. А меры по подавлению шума и вибрации достаточно полно описаны в выше обозначенных нормативных документах. Все это свидетельствует о неквалифицированного подходе к проектированию и, к сожалению, проходит миме внимания инспектирующих и надзорных органов.

 

Существенно повышается энергетическая эффективность системы теплоснабжения (оценивается только КПД котла 92-96%) и исключается полностью трубопроводная сеть при применении в экономически оправданных случаях поквартирногс теплоснабжения на основе двухконтурных настенных газовых котлов с закрытой топкой. Такие котлы характеризуются малым удельным весом до 0,5 кг/кВт мощности, бесшумностью низкой эмиссией Nox и не оказывают влияние на воздушный баланс в жилых помещениях. Но, к сожалению, в России серийное производство таких котлов еще не освоено.

 

При проектировании систем также необходимо учитывать особенности, влияющие на выбор оборудования, устройства дымоудаления, воздухоподачи и безопасности. Неквалифицированный подход к этим вопросам может привести к негативным последствиям, которые уже имели место в практике проектирования. Поэтому целесообразно эти системы проектировать на основе территориальных строительных норм, учитывающих местные условия.

 

Таким образом, в экономически и экологически оправданных случаях появляется возможность исключения ненадежного звена системы теплоснабжения, каковым является трубопроводная сеть, с одновременным повышением энергетического эффекта системы за счет уменьшения или устранения непроизводительных потерь. Тем не менее, это не исключает необходимость использования в системах тепло-, водоснабжения трубопроводов из коррозионностойких материалов с достаточно эффективной теплоизоляцией. Следует отметить, что хотя уже давно назрела необходимость, трубы из полимерных материалов с большим сроком службы для температурных условий выше 95°С пока отсутствуют.

 

Следующим существенным объектом повышения энергоэффективности системы является само жилое здание и квартира в нем как непосредственные потребители. На диаграммах представлены структуры теплопоступления в жилые помещения, структуры соотношения расходов тепла и потенциальные возможности повышения энергоэффективности за счет внедрения энергосберегающих технологий в само жилое здание, что, впрочем, не зависит от системы теплоснабжения: централизованное оно или автономное и на каком топливе работает источник тепла.

 

Натурные тепловизионные обследования, проводившиеся фирмой АОЗТ ТТМ (Техника, Тепловидение, Медицина) в Санкт-Петербурге, Москве, а также городах и поселках Северо-Западного региона в 2000-2002 гг. по заданию Госстроя РФ, показали, что в зданиях современной застройки, в том числе элитных, фактические значения основных теплотехнических параметров ограждающих конструкций, как правило, не соответствуют ни современным нормативным требованиям (СНиП 11-3-79*), ни проектным (расчетным) данным. Исключением из числа обследованных зданий является только комплекс административных зданий, построенных по заданию Стройтрансгаза в 1999 г. югославской фирмой Прогресс в Москве.

 

Низкое качество теплозащиты отапливаемых зданий приводит к недопустимому уровню теплопотерь через ограждающие конструкции и перерасходу тепла на отопление. Одной из основных причин несоответствия фактического количества теплоизоляции объектов нормативным требованиям является отсутствие таковых к качеству теплоизоляции ограждающих конструкций готового объекта, полученных в результате натурных обследований с последующим оформлением теплоэнергетического паспорта.

 

Повышение уровня теплозащиты и воздухопроницаемости ограждающих конструкций зданий в последние годы принималось без учета особенностей и взаимосвязи систем инженерного оборудования (отопления, вентиляции) с конструкциями здания. Повышение уровня теплозащиты зданий за счет увеличения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций и снижения воздухопроницаемости окон, с одной стороны, обеспечило снижение расхода тепла на отопление, а с другой - ухудшило условия работы вентиляции. В современных зданиях практически отсутствует инфильтрация, вытяжная вентиляция не работает, создавая дискомфортные условия проживания. Поэтому необходимо использовать устройство вытяжной вентиляции с механическим побуждением через саморегулирующиеся вытяжные решетки, реагирующее на повышение влажности или содержания СО в помещениях. При этом должна быть организована и подача наружного воздуха системой приточной вентиляции или через приточные отверстия в наружном ограждении, в том числе путем устройства таких отверстий в конструкциях современных герметичных окон, которые работают за счет разности давлений внутри и вне помещений.

 

Вероятно, пора решить эту проблему хотя бы экспериментальным путем, используя зарубежный опыт, а заводам, выпускающим стеклопакеты, освоить их производство с такими устройствами. Тем более что в зарубежной практике применение устаревшей схемы вентиляции при строительстве и реконструкции жилого фонда запрещено строительными нормами. При этом современная схема вентиляции дает возможность не только экономить тепло и создавать комфортные условия для проживания, но и ликвидировать вредные воздействия повышенной влажности на имущество и строительные конструкции, снизить потери тепла на 15-20%.

 

До сих пор в жилых зданиях массовой застройки проектируются и используются типовые системы отопления. Использование же регулируемых поквартирных систем отопления дает более эффективное использование тепловой энергии, обеспечивающее комфортные условия для проживания. Поквартирные системы отопления имеют ряд существенных преимуществ:

 

обеспечивают большую гидравлическую устойчивость системы отопления жилого здания;

 

повышают уровень комфорта в квартирах за счет обеспечения температуры воздуха в каждом помещении по желанию потребителя;

 

обеспечивают возможность учета тепла в каждой квартире и сокращение расхода тепла за отопительный период на 10-15% при автоматическом или ручном регулировании тепловых потоков;

 

удовлетворяют требования заказчика по дизайну (возможность выбора типа отопительного прибора, труб, схемы прокладки труб в квартире);

 

обеспечивают возможность замены трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры и отопительных приборов в квартирах при перепланировке или при аварийных ситуациях без нарушения режима эксплуатации систем отопления в других квартирах;

 

дают возможность проведения наладочных работ и гидро статических испытаний в отдельной квартире.

 

В практике проектирования и строительства жилых и общественных зданий до сих пор применяются элеваторные узлы в индивидуальных тепловых пунктах. Необходимо нормативно запретить их применение, перейдя полностью на автоматизированные тепловые пункты с многоскоростными насосами смешения и погодозависимыми регуляторами, позволяющими поддерживать температурный график для каждого жилого дома.

 

Внедрение перечисленных энергосберегающих технологий дает возможность снизить потребление тепла на отопление и вентиляцию жилых зданий более чем в 2 раза. Применение домовых автоматизированных насосных станций водоснабжения и организация учета потребляемой холодной и горячей воды также позволяет вдвое сократить потери тепла и воды, создавая мотивацию населению на экономное использование этих ресурсов.

 

Однако следует заметить, что зачастую широкому внедрению энергосберегающих технологий препятствует существующая концепция архитектурно-планировочных решений жилого здания. Поэтому архитекторам и инженерам следует подумать над новыми решениями современных жилых зданий, чтобы создать не только инженерные, но и организационно-правовые условия для внедрения энергосберегающих технологий.

 

Только комплексный подход к решению поставленных задач может дать положительный результат. Отрадно, что такой подход к энергосберегающим технологиям находит сегодня полное понимание и поддержку со стороны Госстроя России и его структурных управлений.

 

Со своей стороны хотелось бы сделать несколько предложений:

 

Разработать и принять требования по обеспечению технической и экологической безопасности оборудования в автономных источниках пристроенных, встроенных и крышных котельных.

 

Разработать программу освоения отечественной промышленностью серийного производства крышных и встроенных котельных и котлов с герметичной топкой для поквартирных систем теплоснабжения, внутридомовых систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

 

Принять решение об обязательных натурных обследованиях качества теплозащиты конечного продукта капитального строительства с оформлением теплоэнергетического паспорта. Для реализации этого необходимо принять на уровне Федерального закона Об обязательной паспортизации (включая теплоэнергетическую) всех отапливаемых зданий с нормируе мым микроклиматом в помещениях .

 

Разработать нормы потребления тепловой энергии на отопление, горячее водоснабжение, а также нормы холодного водоснабжения.

 

Разработать и утвердить на федеральном уровне учетно-биллинговую методику определения расхода тепла индивидуальными потребителями, запретив для нового и реконструируемого жилья применение расчетного метода определения расхода, и утвердить только приборный учет и оплату потребления.

 

Создать программу проектирования и строительства экспериментальных демонстрационных энергоэффективных жилых зданий в каждом регионе с последующим внедрением эффективных технических решений в массовом жилом строительстве за счет средств инвесторов, федерального и местного бюджетов.

 

Скорректировать действующие СНиПы внесением изменений, отражающих рыночную экономику в строительстве, разработать рекомендации и эталонные проекты на базе накопленного за последнее десятилетие опыта проектирования и строительства зданий с современными системами отопления, вентиляции и теплоснабжения.

 

Однако параллельно с разработкой энергоэффективных технологий необходимо проводить и организационно-правовые, экономические и информационные мероприятия, целью которых с одной стороны является повышение уровня комфортабельности, жизнеобеспечения и безопасности жилья, а с другой - превращение коммунального теплоснабжения в прибыльную сферу экономики. Одними из наиболее важных мероприятий в этом плане являются:

 

совершенствование законодательства всех уровней, регулирующего отношения в сфере коммунального теплоснабжения и позволяющего гарантировать реализацию прав и обязанностей как покупателей, так и производителей тепла;

 

создание условий экономической привлекательности дляинвестиций в теплоснабжение через кредитование и льготное налогообложение хозяйствующих субъектов, обеспечивающих реализацию ресурсосберегающих технологий и эффективных форм управления ЖКХ, создание биллинговых компаний по опыту скандинавских стран с целью создания реальной конкуренции на рынке теплоснабжения;

 

привлечение населения к решению вопросов энергосбережения через организацию сообществ собственников жилья и советов потребителей, а также информационная поддержка внедрения ресурсосберегающих технологий с использованием СМИ.

 

 

Действия оператора: отключить повреждённую водоуказательную колонку прекратить операции по изменению нагрузки, отключив автоматику котла усилить контроль за уровнем воды по сниженному и оставшемуся в. Методы плазменного напыления относятся к числу наиболее активно развивающихся направлений в области защитных покрытий. они заняли место в группе промышленно развитых методов и характеризуются высокой. При этом каждый уже наверняка имеет свою собственную точку зрения. в этой статье представлен взгляд на реформу человека, который не является ее участником, а наоборот, находится на передовой борьбы с.           абсолютный кпд традиционных кэс, обычно не превышает 43 %, несмотря на максимально возможную регенерацию теплоты. основными причинами такого положения являются:            а) низкая начальна. За годы советской власти в республике была создана мощная система теплоснабжения, позволяющая обеспечивать всех потребителей теплом. с распадом ссср в теплоэнергетическом секторе наступил кризис..

 

Главная >  Документация 


0.0024