|
|
|
|
Главная > Документация энергопотребление зданий, которое не было определяющим показателем в прошлом, стало доминирующим критерием качества проекта. с течением времени изменялся и расширялся объект изучения: эффективность и. Солдатов А. В., гл. инженер ГУП «Центр энергоресурсосбережения» ЖКХиЭ РС (Я), Россия Материалы Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции», 23 – 25 ноября 2005, МГСУ В Республике Саха (Якутия) действуют 2018 котельных, в том числе 1401 котельная на твердом топливе, из них 1359 с ручным обслуживанием. При обслуживании котлы работают с переменной производительностью от 40 до 100 % от установленной теплопроизводительности в течение одной смены, которая зависит от режима обслуживания и других факторов. Низкая температура обуславливает быстрое снижение температуры теплоносителя при «шуровке», загрузке топлива и шлаковании. В статье рассматриваются влияние этих факторов при определении количества и установленной мощности котлов в котельной в зависимости от вида тепловой нагрузки и качества топлива при проведении экспериментальных работ по сжиганию угля Тихонского месторождения. В последнее время Правительством Российской Федерации и Республики Саха (Якутия) особое внимание уделяется вопросам повышения экономической эффективности использования энергоресурсов. Примером этого является появление распоряжения Правительства Республики Саха (Якутия) № 65-р от 28 января 2003 г. о создании рабочей группы по разработке предложений по дальнейшему развитию Тихонского местного (улусного) угольного месторождения, которое находится в 75 км от улусного центра – с. Хонуу, с целью определения наиболее эффективной схемы топливообеспечения Момского района. На данный момент сложились несколько схем (путей) топливообеспечения Момского района [1]: - завоз угля из Якутии и Магаданской области, в связи с отсутствием в радиусе более 70-100 км пригодных к заготовлению дров делян; - высокая потребность в финансовых средствах на завоз дальнепривозного топлива для котельных (в среднем около 70-75 млн. руб. в г.); - сложилась современная сложная структура транспортной схемы, исключающая возможность завоза угля за навигацию (короткие сроки навигации в северных реках и морях, нехватка судов с малой осадкой, необходимость депонации в пути, в частности в п. Белая Гора), и далее завоз автотранспортом- автозимником (дальние расстояния от Зырянского и Тал-Юряхского угольных месторождений и отсутствие круглогодовых автомобильных дорог); - ограниченность объемов переработки газоконденсатного котельного топлива и невозможность перевозки из-за отсутствия приспособленных речных судов с Белой Горы до с. Хонуу. Расчеты показали, что если перевести котельные с дров и дизельного топлива на местный уголь Тихонского месторождения, то по оценкам Министерства Промышленности РС (Я) экономическая эффективность только по замещению топлива может составить 65 млн. руб. ежегодно. Первые опыты сжигания угля в слоевых топках чугунных котлов малой мощности с ручной подачи показали неэффективность их использования в этих котлах. В связи с этим Институтом Физико-технических проблем Севера СО РАН был рекомендован для сжигания углей Тихонского месторождения котел относительно большой единичной мощности с шурующей планкой в котельной «Центральная» с. Соболох [2]. Летом 2002 г. была проведена реконструкция котельной с заменой котлов «Энергия-3» на котлы марки КСВ-1,1 (0,66т) с топкой конструкции Рочева-Дервоедова тепловой мощностью до 0,66 МВт. В дальнейшем в марте 2003 г. были проведены балансовые испытания котлов марки КСВ-1,1 Ж (0,66т) по сжиганию угля Тихонского месторождения в котельной «Центральная» с. Соболох ИФТПС СО РАН совместно с ГУП «Коммунтеплосервис» РС (Я) [3]. Теплотехнические испытания проводились по второй категории сложности для снятия энергетических характеристик котла [4]: тепловой мощности и КПД с точностью измерения до 1,5 2 %. Испытания проводились в эксплуатационных условиях на котле № 2 КСВ-1,1Ж (0,66т) при сжигании имеющегося в наличии на площадке котельной угля Тихонского месторождения. Общая продолжительность предварительных испытаний составляла 3 ч и проводилась с целью определения граничных условий измеряемых параметров, проверки работоспособности измерительных приборов, их тарировки и подготовки мест установки отборочных устройств. Основные опыты по измерению параметров работающего котла проводились при температуре наружного воздуха -28,5 оС. Длительность перерывов между замерами составляло 30 мин. Определение коэффициента полезного действия производилось по методу обратного баланса с определением потерь теплоты [5]. Испытание состояло из следующих этапов: • подготовки места работ; • обеспечения температуры топлива, соответствующей температуре помещения; • выполнения контрольного взвешивание топлива, подготовленного для сжигания; • выполнения предварительных замеров в контрольных точках для проверки готовности измерительных приборов; • проведения балансовых испытаний с записью результатов замеров в контрольных точках. В ходе предварительных испытаний достигнута максимальная теплопроизводительность котла равная 247000 Вт, что составляет 41 % от номинальной теплопроизводительности (по паспорту) котла. В этом режиме зафиксирована и наибольшая температура уходящих (дымовых) газов за котлом – 451 оС; КПД котла составил 39,2 %. Теплопотери с уходящими газами - 39,1 % ,с химическим недожогом – 6,5 %. Из этих результатов выявлено, что основные потери теплоты составляют потери с уходящими газами и за счет химического недожога. Потери теплоты с уходящими газами обусловлены загрязнением экранных трубок сажей и золой и неразвитыми поверхностями конвективной части котла и их загрязнением твердыми остатками продуктов сгорания. Расчеты показали, что потери теплоты за счет перечисленных выше причин можно оценить следующим образом: - 10-15 % за счет загрязнения поверхностей нагрева; - 15-20 % за счет неразвитой поверхности нагрева конвективной части котла; - 5 % за счет накипеобразования в экранных трубках и трубках конвективной поверхности нагрева. Основные опыты проводились с целью определения причин неэффективности сжигания угля Тихонского месторождения в слоевых топках малой мощности котлов с ручным обслуживанием и связанной с этим недостаточной производительности и низкого КПД котла (0,35-0,58 МВт). Основные результаты проведенных опытов позволяют сделать следующие выводы: - наибольший КПД достигнут в начале контрольного опыта через 0,5 ч после загрузки топлива комнатной температуры; - установлено, что наибольшие значения в тепловом балансе котла составляют потери теплоты от химического недожога и с уходящими продуктами сгорания; - выявлено, что потери теплоты с уходящими газами достигают максимума через 1 ч после загрузки топлива; - установлено, что потери теплоты с уходящими газами возрастают от начала заброса топлива до следующего заброса; - потери теплоты от химического недожога увеличиваются после заброса топлива и уменьшаются по мере разгорания топлива на решетке, после шуровки снова увеличиваются, а после опять уменьшаются; - КПД котла меняется во времени, увеличиваясь после разгорания топлива и уменьшаясь во время и после шуровки топлива на решетке. Проведенные испытания показали, что в котлах конструкции Рочева КСВ-1,1Ж (0,66т) достижение высокого КПД при сжигании угля Тихонского месторождения практически невозможно. Низкая теплопроизводительность котлов обусловлена: - наличием плотных золовых отложений на наружной поверхности экранных труб (снижение КПД на 10-15 %); - низкой реакционной способностью угля, с чем связана низкая температура в топке котла, что снижает теплоотдачу экранных труб (расчеты установили снижение теплопроизводительности на 20-25 %). Для более рационального сжигания угля и соответственно эффективного использования энергоресурсов необходимо: - проводить периодическую очистку поверхностей нагрева; - увеличить поверхность нагрева конвективной части котла; - предусмотреть обработку воды или установить оборудование для периодического механического устранения накипи; - сконструировать топочное устройство для работы на угле местной разработки (Тихонского каменного угля) котлов мощностью 0,3-3,0 МВт.
Основными требованиями к разработке топочных устройств котельных малых и средних мощностей для рядового угля Тихонского месторождения являются: - предусмотреть возможность очистки экранных поверхностей топки с помощью комплексной системы очистки; - оснастить каждый котел индивидуальной системой поддува воздуха в топку и индивидуальной дымовой трубой; - увеличить конвективную поверхность нагрева с целью увеличения производительности и КПД котла. Разработка топочного устройства котла единичной мощности 0,3-3,0 МВт для работы на угле местной разработки позволит решить вопрос с переводом котельных в Момском районе с дров и дизельного топлива на уголь. Общая потребность угля в случае перевода котельных с дров и дизельного топлива составит около 27-32 тысяч т. Литература 1. Заключение рабочей группы по проблеме топливообеспечения Момского улуса. – Якутск, 2003. 2. Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Отработка технологии сжигания угля Тихонского месторождения в муниципальных котельных Момского улуса» (по I этапу). – Якутск, 2002. 3. Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Отработка технологии сжигания угля Тихонского месторождения в котельных «Центральная» с. Соболох Момского района. – Якутск, 2003. 4. Трембовля В. И. и др. Тепломеханические испытания котельных установок. – М.: Энергоатомиздат, 1991. 5. Герасименко Н. Е. и др. Справочник инженера по пуску и эксплуатации котельных установок. – Киев: Техника, 1986.
Материалы Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции», 23 – 25 ноября 2005, МГСУ После мирового энергетического кризиса 1974 г. в мировой строительной и архитектурной практике уделяется огромное внимание проблеме экономии топливно-энергетических ресурсов, затрачиваемых на теплоснабжение зданий. Это явилось ответом на критику специалистов Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН о том, что современные здания обладают огромными резервами повышения их тепловой эффективности, но исследователи недостаточно изучили особенности формирования их теплового режима, а проектировщики не используют достижения фундаментальных наук, возможности нетрадиционной энергетики и не умеют оптимизировать потоки теплоты и массы в зданиях, в том числе на основе использования вычислительной и управляющей техники. Энергопотребление зданий, которое не было определяющим показателем в прошлом, стало доминирующим критерием качества проекта. С течением времени изменялся и расширялся объект изучения: эффективность использования энергии в здании. Если в самом начале строительства энергоэффективных зданий, вплоть до начала 1990-х гг., основной интерес представляло изучение мероприятий по экономии энергии, то уже в середине 1990-х гг. приоритет отдается тем энергосберегающим решениям, которые одновременно способствуют повышению качества микроклимата. Впрочем, качество микроклимата в этот период уверенно выходит на первый план по сравнению с энергосбережением. В мировом строительстве появилось большое количество зданий, микрорайонов и даже архитектурно-строительных зон, которые были запроектированы и построены на основе различных концепций энергетически эффективных и экологически чистых технологий. Эти концепции определялись собственными наименованиями. Наибольшую известность получили следующие из них: энергоэффективное здание (energy efficient building); здание с низким энергопотреблением (low energy building); здание с ультранизким энергопотреблением (ultralow energy building); здание с нулевым использованием энергии (zero energy building); пассивное здание (passive building); биоклиматическая архитектура (bioclimatic architecture); здоровое здание (healthy building); «умное» здание (smart building); интеллектуальное здание (intelligent building); здание высоких технологий (high-tech building); экологически нейтральное здание; sustainable building; advanced building. Перечисленные выше концепции энергетически эффективных и экологически чистых зданий реализованы в большом числе строительных объектов, в застройках районов городов и сельских мест, но до настоящего времени не имеют научных основ, позволяющих наилучшим образом осуществить их проектирование. В литературе встречаются попытки дать определения каждой из этих концепций. Трудность заключается в том, что в одном и том же строительном объекте, как правило, можно обнаружить реализацию одновременно нескольких различных концепций. Здесь, основываясь на литературном материале, попытаемся дать собственное определение перечисленных выше концепций энергетически эффективных и экологически чистых зданий. Энергоэффективное здание – здание, в котором эффективное использование энергоресурсов достигается за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, а также приемлемы с экологической и социальной точек зрения и не изменяют привычного образа жизни. К энергоэффективным зданиям могут быть отнесены здания с низким энергопотреблением и здания с нулевым энергопотреблением. Пассивное здание – здание, в котором предусмотрены специальные мероприятия по применению нетрадиционных (возобновляемых) источников энергии, оказывающих существенное влияние на снижение потребления энергии от традиционных источников. Вольфганг Файст – автор идеи «Passive House». Работал в IWU (Institut Wohnen und Umwelt), г. Дармштадт (Германия), с 1985 по 1996 гг. В этот период при его участии и практическом сопровождении был разработан и в 1993 г. построен первый в мире пассивный дом. Принципы пассивного дома: использование нетрадиционных источников энергии (солнца, грунта и т. д.), суперизоляция ограждающих конструкций, утилизация теплоты вытяжного воздуха и канализационных стоков, энергопотребление не более 15 Вт/м2 общей площади. Биоклиматическая архитектура – одно из направлений архитектуры в стиле hi-tech с ярко выраженным использованием остекленных пространств. Биоклиматическая архитектура – явление в строительстве сравнительно молодое. Главный принцип биоклиматической архитектуры – гармония с природой, желание приблизить человеческое жилище к природе. Экодизайнер Уильям МакДоно пишет: «Я хочу сделать так, чтобы птица, залетев в офис, даже не заметила, что она уже не вне здания, а внутри него». Здоровое здание – здание, в котором приоритетность при выборе энергосберегающих технологий имеют технические решения, одновременно способствующие улучшению микроклимата помещений и защите окружающей среды, построенные с применением экологически чистых строительных материалов. Интеллектуальное здание – здание, в котором, с точки зрения теплоснабжения и климатизации, на основе применения компьютерных технологий оптимизированы потоки тепла и массы в помещениях и ограждающих конструкциях. К категории интеллектуальных зданий могут быть отнесены умные здания. Здание высоких технологий – здание, в котором экономия энергии, качество микроклимата и экологическая безопасность достигаются за счет использования технических решений, основанных на сильных ноу-хау, на правилах сильного мышления. Sustainable building – здание, которое находится в экологическом равновесии с человеком и окружающей средой. Концепция «sustainable buildings» представлена в табл. 1. Буквальный перевод «sustainable buildings» означает «поддерживающие здания», но по своему смыслу это выражение означает «жизнеудерживающие здания», «жизнесохраняющие здания», т. е. здания, которые находятся в равновесии с природой и человеком. «Sustainable buildings» – это обширная дисциплина, рожденная как альтернатива стремлению человека «покорить» природу, что, к несчастью, осуществлялось путем ее разрушения и истощения и желанием создать искусственную среду своего обитания. Эта дисциплина включает в себя изучение возможности использования экологически чистых возобновляемых источников энергии, оптимального использования затребованной энергии, сохранения водных ресурсов, применения строительных материалов повторного использования, улучшения качества среды обитания человека. Табл. 1. Концепция «Sustainable building» Энергетически нейтральное здание* Уменьшение потребности и использования энергии Использование возобновляемых источников энергии Оптимальное использование затребованной энергии Водонейтральное здание** Лимитирование потребности использования воды Использование экологически чистой воды Эффективный цикл использования воды Здание из нейтральных строительных материалов*** Снижение потребности и применения строительных материалов Использование экологически чистых материалов Строительные материалы повторного использования * Энергетически нейтральное здание – количество и качество потребляемой им энергии не вызывают ощутимых нарушений состояния окружающей среды. ** Водонейтральное здание – количество и качество потребляемой им воды не вызывают ощутимых нарушений состояния окружающей среды. *** Нейтральные строительные материалы: - их производство не нарушает состояния окружающей среды; - являются экологически чистыми в отношении влияния на микроклимат помещения; - могут повторно использоваться. Однако изучение отдельных аспектов этой проблемы оказывается недостаточным – необходимо в комплексе изучить здание и окружающую среду – их экологическое и энергетическое состояние как единого целого. Очевидно, что это является главной целью теории и практики строительства sustainable buildings. Хочется предположить, что в результате этого изучения будут выявлены некоторые «предельные состояния», нарушать которые строительная отрасль не должна ни при каких условиях. Эти «предельные состояния» будут включать в себя выделение газов, приводящих к «парниковому эффекту», потребление и загрязнение водных ресурсов, строительный и бытовой мусор и т. д. Приведенные выше определения строительных концепций энергоэффективных экологически чистых зданий XXI века ни в коем случае не следует считать завершенными и не подлежащими критическому переосмысливанию. Эти определения отражают личное понимание автором рассматриваемых строительных концепций, сформулированных на основе знакомства с обширным литературным материалом, участия в специальных конференциях, посещения многих объектов и на основе наград, получаемых зданиями в различных категориях. В основе концепции проектирования современных зданий лежит идея того, что качество окружающей нас среды оказывает непосредственное влияние на качество нашей жизни, как дома, так и на рабочем месте или в местах общего пользования, составляющих основу наших городов. Такое выделение социальных аспектов является признанием того, что архитектура и строительство развиваются на основе потребностей людей – духовных и материальных. На этом, однако, не прекратилось расширение объекта изучения. Чрезвычайно важно – может быть, это самая главная идея для архитектуры и строительства XXI века – понимание того, что природа не пассивный фон нашей деятельности: в результате может быть создана новая природная среда, обладающая более высокими комфортными показателями для градостроительства и являющаяся в то же время энергетическим источником для систем климатизации зданий. Хотелось бы ответить на два следующих вопроса. Первый: почему в мировом экспериментальном строительстве имеет место столь широкая номенклатура зданий на основе различных концепций энергетически эффективных и экологически чистых технологий? Второй вопрос: почему эти здания не стали новым стилем в мировой архитектуре и строительстве? По нашему мнению, ответ на первый вопрос заключается в том, что строительство современных многоэтажных и многофункциональных зданий является молодой отраслью. Такой же молодой, как самолетостроение и даже вычислительная техника. Однако самолетостроение и вычислительная техника во второй половине XX века проявились как ультрапрогрессивные отрасли. Строительство претерпело, по сравнению с ними, не столь значительные изменения. Энергосбережение явилось мощным импульсом к изучению проблемы микроклимата и климатизации здания. По математической терминологии энергосбережение на первом этапе своего изучения являлось «целевой функцией» при проектировании здания. По мере изучения проблемы энергосбережения место целевой функции стали занимать такие проблемы, как, например, использование солнечной радиации в тепловом балансе здания – биоклиматическая архитектура, качество микроклимата – здоровые здания, сохранение окружающей среды – sustainable building, а энергосбережение по той же математической терминологии вошло в ранг ограничений решаемой задачи. Относительно ответа на второй вопрос. Главная причина, на наш взгляд, состоит в том, что обыватели еще очень далеки от понимания чрезвычайной важности проблемы качества среды обитания, а специалисты недостаточно изучили эту проблему. С другой стороны, стоимость энергии продолжает оставаться удивительно низкой, и мы еще не умеем оценивать и включать в стоимость энергии ущерб, наносимый будущим поколениям ее расточительным неэкономным использованием, и вред окружающей среде в результате ее загрязнения. Но есть ли сегодня обстоятельства, стимулирующие строительство энергоэффективных и экологически чистых зданий? По нашему мнению, есть, как минимум, два таких обстоятельства. Первое – потребительские качества здания играют все большую роль в конкурентности рыночной продажи жилых и общественных зданий (о потребительских качествах зданий см. журнал «АВОК», 2004, № 4, с. 6–10). Второе – в результате инфляции и роста стоимости жилья и общественных помещений инвесторы приходят к выводу о нецелесообразности продажи площадей, а о целесообразности сдачи в аренду с созданием собственных управляющих компаний по эксплуатации этих зданий. В результате появляется лицо, заинтересованное в снижении эксплуатационных затрат и, следовательно, во внедрении энергосберегающих технологий при строительстве зданий. В заключение хотелось бы отметить, что творческий союз архитектора и инженера создает энергоэффективные и экологически чистые здания, которые представляют собой произведение искусства. К таким зданиям относится экологически нейтральные здания Культурного центра в Новой Каледонии, архитектор Renzo Piano; энергоэффективное здание «Commerzbank» во Франкфурте-на-Майне, здание высоких технологий – Мэрия в Лондоне, архитектор Norman Foster; жилое многоэтажное здание с низким энергопотреблением в Берлине, Assmann, Solomon & Scheidt; Sustainable building в Лондоне, архитектор Bill Dunster; здание биоклиматической архитектуры Helikon Building в Лондоне, архитектор Sheppard Robson; пример биоархитектуры – офисное здание «Torre Agbar» в Барселоне, архитектор Jean Nouvel.
 На основании проведенного расследования государственным инспектором были выявлены следующие причины несчастного случая. неудовлетворительное содержание и недостатки в организации рабочих мест: «движущ. В настоящее время имеющееся законодательное поле дает возможность предприятиям проводить собственную тарифную политику. переговоры с энергокомпаниями по вопросам тарифов оказываются все более успешным. - надежное энергоснабжение экономики и населения страны электроэнергией; - сохранение целостности и развитие единой энергетической системы страны, ее интеграцию с другими энергообъединениями на еврази. 2) заводская котельная; 3) местные электрические приборы.. понятие экологизации технологий производства состоит в проведении мероприятий, направленных на предотвращение отрицательного воздействия производственных процессов на природную на окружаюую человека.Главная > Документация 0.0021 |
