Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения

Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения определяет­ся техническими и экономическими соображениями и зависит

главным образом от характера теплового источника и вида тепло­вой нагрузки. Рекомендуется максимально упрощать систему теп­лоснабжения. Чем система проще, тем она дешевле в сооружении и надежнее в эксплуатации. Наиболее простые решения дает при­менение единого теплоносителя для всех видов тепловой нагруз­ки. При выборе системы теплоснабжения и параметров теплоно­сителя учитываются технические и экономические показатели по всем элементам системы: станции, сети, абонентским установ­кам. Энергетически вода выгоднее пара. Применение ступенчатого подогрева воды на станции позволяет получать высокую степень использования отработавшего пара низкого давления, при повы­шении которой возрастает комбинированная выработка электри­ческой энергии на базе теплового потребления и увеличивается экономия топлива. В паровых системах вся тепловая нагрузка по­крывается обычно паром повышенного давления. Применение струйной компрессии на станции дает возможность частично ис­пользовать отработавший пар низкого давления, что повышает экономичность паровых систем. Однако даже в этом случае сте­пень использования пара низкого давления в паровых системах ниже, чем в водяных.

К основным преимуществам воды как теплоносителя по срав­нению с паром относятся:

сохранение конденсата на станции (это имеет особенно важное значение для станции высокого давления);

возможность центрального регулирования основной тепловой нагрузки путем изменения температурного или гидравлического режимов;

более высокий КПД из-за отсутствия в абонентских установках потерь конденсата и пара, имеющих место в паровых системах;

повышенная аккумулирующая способность водяной системы.

Вода как теплоноситель имеет следующие основные недостатки:

большие расходы электроэнергии на перекачку по сравнению с расходом электроэнергии на перекачку конденсата в паровых системах; этот недостаток воды имеет существенное значение толь­ко в тех случаях, когда теплоснабжение ведется от котельных; при теплофикации перерасход электроэнергии на перекачку воды пе­рекрывается выигрышем на комбинированном производстве элек­троэнергии на станции, так как из-за гидравлических потерь в сети давление пара на станции в паровых системах должно быть выше, чем в водяных;

большая чувствительность к авариям; утечки теплоносителя из паровых сетей вследствие значительных удельных объемов пара во много (порядка 20...40) раз меньше, чем в водяных системах; при небольших повреждениях паровые сети могут продолжитель­но оставаться в работе, в то время как водяные системы требуют остановки;

большая масса теплоносителя и жесткая гидравлическая связь между всеми точками системы, что сопряжено с опасностью пре­вышения допустимых давлений в концевых и пониженных точках системы.

По условиям удовлетворения теплового режима абонентских установок вода и пар могут считаться равноценными теплоноси­телями. Только в случаях когда пар используется непосредственно для технологического процесса (обдувка, пропарка и т.д.), он не может быть заменен водой. Большое значение имеет правильный выбор параметров теплоносителя, повышение которых приводит к уменьшению диаметров тепловой сети и снижению расходов по перекачке (при воде). При теплофикации необходимо учитывать влияние параметров теплоносителя на экономику станции. Не­редко требование предприятий на подачу пара повышенных пара­метров определяется не условиями технологического процесса, а случайными местными обстоятельствами, например большим па­дением давления во внутризаводских сетях. Путем модернизации абонентских систем часто удается заметно снизить требуемое дав­ление пара на вводе.

27.4. Элементы оборудования тепловых сетей

Схема тепловой сети определяется размещением теплоэлек­троцентралей и тепловых потребителей, характером теплового по­требления и родом теплоносителя. Основными принципами, ко­торыми следует руководствоваться при выборе схемы, являются надежность и экономичность. Если теплоносителем является пар, то наиболее экономичным и в то же время достаточно надежным решением является прокладка однотрубного паропровода. При дуб­лировании тепловых сетей возрастают начальная стоимость и рас­ход металла на сооружение сети. Вопроса о дублировании водяных сетей обычно не возникает, так как их потребители допускают благодаря аккумулирующей способности своих систем кратковре­менные остановки в подаче тепла (8... 12 ч), из-за возможных ава­рий.

При выборе конфигурации сетей следует, как правило, стре­миться к получению наиболее простых решений и минимальной протяженности теплопроводов. При проектировании сетей от од­ного источника теплоснабжения рекомендуется, как правило, выбрать простую радиальную сеть с постепенным уменьшением диаметра по мере удаления от станции и снижения тепловой на­грузки. Такая сеть является наиболее дешевой по начальным за­тратам, требует наименьшего расхода металла на сооружение и проста в эксплуатации. Основным недостатком радиальных сетей принято считать отсутствие резервирования (при аварии на одной

из магистралей радиальной тепловой сети прекращается тепло­снабжение потребителей, расположенных за местом аварии).

27.5. Строительные конструкции

Наиболее распространенным тштом прокладки теплопроводов является подземная прокладка. Все конструкции подземных тепло­проводов можно разделить на две группы: канальные и бесканаль­ные. В канальных конструкциях тепловая изоляция разгружена от внешних нагрузок грунта стенками канала, а в бесканальных она испытывает нагрузку грунта. Каналы сооружаются проходными, полупроходными и непроходными. Большинство теплопроводов про­кладывается в непроходных каналах или бесканально. Все конст­рукции теплопроводов в непроходных каналах можно разбить на две группы: с воздушной прослойкой между поверхностью изоля­ции и стенками канала и без воздушной прослойки.

Контрольные вопросы

1. Что такое системы теплоснабжения? Как их подразделяют в зависи­мости от степени централизации и вида теплоносителя?

2. Чем различаются между собой закрытые и открытые системы теп­лоснабжения? Дайте их краткую характеристику.

3. Какие основные преимущества и недостатки закрытых и открытых
водяных систем теплоснабжения вы знаете?

4. В каких случаях применяют паровые системы теплоснабжения? Пе­речислите их разновидности.

5. Какие факторы влияют на выбор теплоносителя и системы тепло­
снабжения? Каковы основные преимущества и недостатки воды по срав­
нению с паром?

Глава 28 КАПИТАЛЬНЫЕ ВЛОЖЕНИЯ В ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ

28.1. Смета на капитальное строительство и ее составление

Важнейшим и неизменным документом, на основе которого планируют капитальное строительство и его финансирование, является смета. Сводная смета по промышленному строительству содержит 12 глав, включающих в себя затраты:

на подготовку территории строительства;

объекты основного производственного назначения;

объекты подсобного производственного и обслуживающего на­значения;

объекты энергетического хозяйства;

объекты транспортного хозяйства и связи;

внешние сети и сооружения водоснабжения, канализации, теп­лоснабжения;

объекты газоснабжения;

благоустройство и озеленение территории предприятия;

охрану окружающей среды и компенсацию потерь, вызванных строительством (затопление земель и т.п.);

создание строительного хозяйства на площадке;

содержание дирекции строящегося предприятия и авторский надзор проектных организаций за строительством;

подготовку эксплуатационных кадров, проектные и изыскатель­ские работы и прочие затраты.

Резерв средств на непредвиденные работы и затраты преду­сматривают в размере 2...7 %.

В объем финансирования входят все средства, необходимые для строительства, а в капитальные затраты — средства, полностью относящиеся к данному объекту. Так, в капитальные затраты не входят возвратные суммы, часть средств на объекты, имеющие комплексное использование (водохранилища, железные и шос­сейные дороги и др.). Средства на жилищные и культурно-быто­вые объекты для персонала, занятого на строительстве, входящие в смету, учитывают в капитальных затратах по данному предприя­тию только в той мере, в какой они превышают средние по стра­не показатели. В то же время в капитальные затраты входят сред­ства, необходимость в которых возникает спустя несколько лет после ввода данного предприятия в эксплуатацию для поддержа­ния проектной мощности объекта (например, угольной шахты), а также на геологическую разведку данного месторождения. К ка­питальным затратам относятся также минимальные оборотные средства, постоянно находящиеся в распоряжении предприятия. Для оценки эффективности капитальных затрат их расчет прово­дится с учетом периода строительства и распределения по годам.

Промышленные объекты проектируют в соответствии со схе­мой развития и размещения соответствующей отрасли промыш­ленности на основании задания на проектирование, которое со­ставляет заказчик. Проект выполняют в одну или две стадии. В одну стадию проектируют объекты, строительство которых предпола­гается осуществить по типовым проектам, а также по технически не сложным проектам. Строительство по типовым проектам спо­собствует индустриализации, снижению сроков и стоимости. При проектировании в две стадии на первой из них разрабатывают проект, а на второй — рабочие чертежи. При одностадийном про­ектировании делают рабочий чертеж, т. е. проект, совмещенный с

рабочими чертежами. Проектирование в две стадии допускается для крупных и сложных промышленных комплексов, а также в случаях применения новой, неосвоенной технологии производ­ства, головных образцов сложного технологического оборудова­ния, сложных архитектурно-строительных решений и при особо сложных условиях строительства. Проектирование уникальных объектов ведется на конкурсной основе.

Руководящими для проектирования являются:

законы РФ, указы Президента Российской Федерации, реше­ния Правительства Российской Федерации и другие нормативные акты по вопросам проектирования для капитального строитель­ства;

общероссийские строительные нормы и правила (СНиП);

нормы технологического проектирования;

стандарты на технологическое оборудование, строительные ма­териалы, детали, конструкции, санитарно-техническое оборудо­вание и др.;

документы, содержащие требования к научной организации труда и управлению предприятием, охране природы и указания по проектированию автоматизированных систем управления тех­нологическими процессами.

Исходным материалом для составления смет служат: данные проекта по составу оборудования, объему строительных и мон­тажных работ; прейскурант на оборудование и материалы; нормы и расценки на строительные и монтажные работы; тарифы на пе­ревозку грузов; нормы накладных расходов и др. В сметную сто­имость строительно-монтажных работ входят основные затраты, накладные расходы и плановые накопления. Основные затраты слагаются: из основной заработной платы рабочих, занятых не­посредственно на строительно-монтажных работах; стоимости ма­териалов с учетом их доставки; расходов по эксплуатации машин и механизмов и др. Накладные расходы включают в себя следую­щие расходы: административно-хозяйственные, по обслуживанию рабочих, организации работ и непроизводственные (последние не планируют, а при наличии учитывают в фактических расходах). Накладные расходы регламентируются в пределах 16...20%. Раз­мер плановых накоплений определяют по нормативу, отнесенно­му к сумме основных и накладных расходов, принимаемому рав­ным 8 %.