Совершенствование систем централизованного теплоснабжения крупных городов России

В. И. Ливчак, вице-президент НП «АВОК», начальник отдела энергоэффективности строительства Мосгосэкспертизы

 

СССР занимал ведущие позиции в мире в области реализации системы централизованного теплоснабжения на базе теплофикации. Во всех крупных городах строились ТЭЦ, от которых осуществлялось централизованное теплоснабжение жилых микрорайонов и промышленных объектов и которые вытесняли мелкие котельные как источник теплоснабжения.

Однако финансирование централизованного теплоснабжения в условиях плановой экономии выполнялось по остаточному принципу — иногда ТЭЦ уже была построена, а тепловые сети еще не подведены.

В результате теплопроводы выполнялись низкого качества с плохой изоляцией и неэффективным дренажом, подключение потребителей тепла к тепловым сетям осуществлялось без автоматического регулирования нагрузки, в лучшем случае, с применением гидравлических регуляторов стабилизации расхода теплоносителя очень низкого качества. Все это вынуждало выполнять отпуск тепла от источника по методу центрального качественного регулирования (изменением температуры теплоносителя в зависимости от наружной температуры по единому графику для всех потребителей с постоянной циркуляцией в сетях), что приводило к значительному перерасходу тепла потребителями — из-за различий режима эксплуатации и невозможности совместной работы нескольких источников тепла на единую сеть для осуществления взаимного резервирования.

Рисунок 1. (подробнее) Схема подключения потребителей к тепловой сети в Копенгагене

Плохая теплоизоляция трубопроводов и частичное заполнение их грунтовыми водами приводят к большим теплопотерям при транспорте теплоносителя, достигающим 20—30 % от вырабатываемого количества тепла, а также к коррозии трубопроводов и их разрушению, вызывающему значительные утечки теплоносителя. Утечки увеличиваются за счет слива теплоносителя из систем отопления концевых потребителей при недостаточном напоре в трубопроводах тепловых сетей и из-за их разрегулировки. Разрегулировка приводит к увеличению температуры обратной воды против расчетного графика и к вынужденному снижению ее в подающем трубопроводе — даже при достаточной мощности источника тепла.

Однако из этого не следует делать вывод, что централизованное теплоснабжение себя не оправдало и необходимо переходить на децентрализованные автономные источники тепла, вплоть до применения в каждой квартире газовых котлов для отопления и горячего водоснабжения, которые «подкупают» малым объемом единовременно вкладываемых инвестиций и отсутствием необходимости прокладки теплопроводов. Дешевизна их кажущаяся — из-за некомплексности подхода в расчетах. Подключение тепловой нагрузки к котельной лишает возможности выработки дешевой электроэнергии на тепловом потреблении. Поэтому эта часть невыработанной электроэнергии должна замещаться производством ее по конденсационному циклу, КПД которого в 2—2,5 раза ниже, чем по теплофикационному.

Примером качественного и надежного централизованного теплоснабжения могут служить страны Северной Европы. В таких городах, как Хельсинки и Копенгаген, несмотря на значительно меньшую плотность заселения по сравнению с Москвой и Санкт-Петербургом, централизованным теплоснабжением охвачено до 90 % потребителей. За счет применения качественной теплоизоляции теплопотери трубопроводов составляют всего 5 % в магистральных сетях и 10—12 % в разводящих. Утечки практически сведены к нулю.

Повсеместная автоматизация всех потребителей тепла позволила отказаться от качественного метода центрального регулирования на источнике тепла, вызывающего нежелательные температурные колебания в трубопроводах теплосети, дала возможность снизить максимальные параметры температуры воды до 110—120 °С и обеспечить возможность работы нескольких источников тепла, включая мусоросжигательные заводы, на единую сеть с наиболее эффективным использованием каждого.

Температура воды в подающем трубопроводе тепловых сетей меняется в зависимости от уровня установившейся температуры наружного воздуха тремя ступенями: 120—100—80 °С или 100—85—70 °С (намечается тенденция к еще большему снижению этой температуры). А внутри каждой ступени, в зависимости от изменения нагрузки или отклонения наружной температуры, меняется расход циркулирующего в тепловых сетях теплоносителя — по сигналу фиксируемой величины перепада давлений между подающим и обратным трубопроводами. Если перепад давлений снижается ниже заданного значения, то на станциях включаются последующие теплогенерирующие и насосные установки. Теплоснабжающие компании гарантируют каждому потребителю заданный минимальный уровень перепада давлений в подводящих сетях.

В Дании, с целью повышения эффективности совместной выработки тепловой и электрической энергии и для выравнивания максимума энергопотребления, нашли широкое применение устанавливаемые у источника тепловые аккумуляторы, достигающие емкости 50 000 м³ (не путать с аккумуляторами воды, применяемыми у нас в системах открытого водозабора).

Необходимость применения теплоаккумуляторов возрастает для ТЭЦ с противодавленческими турбинами, в которых соотношение вырабатываемых электрической и тепловой энергии фиксировано. Если расчетная температура воды, циркулирующей в тепловых сетях ниже 100 °С, то применяют баки-аккумуляторы атмосферного типа, при более высокой расчетной температуре в баках создается давление, обеспечивающее невскипание горячей воды.

Подключение потребителей проводится через теплообменники, причем, на наш взгляд, применяется избыточное количество ступеней подключения, вызванное, видимо, границами владений собственностью.

Так, была продемонстрирована следующая схема подключения (рис 1): к магистральным сетям с расчетными параметрами 125 °С, находящимся в ведении производителя энергии, через теплообменник, после которого температура воды в подающем трубопроводе снижается до 120 °С, подключаются разводящие сети, находящиеся в муниципальной собственности.

Уровень поддержания этой температуры задается электронным регулятором, воздействующим на клапан, устанавливаемый на обратном трубопроводе первичного контура. Во вторичном контуре циркуляция теплоносителя осуществляется насосами. Присоединение к этим разводящим сетям местных систем отопления и горячего водоснабжения отдельных зданий выполняется через самостоятельные теплообменники, устанавливаемые в подвале этих зданий с полным набором приборов регулирования и учета тепла. Причем регулирование температуры воды, циркулирующей в местной системе отопления, выполняется по графику в зависимости от изменения температуры наружного воздуха. В расчетных условиях максимальная температура воды достигает 95 °С, в последнее время наблюдается тенденция ее снижения до 75—70 °С, максимальное значение температуры обратной воды, соответственно, 70 и 50 °С.

Подключение тепловых пунктов отдельных зданий выполняется по стандартным схемам с параллельным присоединением емкостного водонагревателя горячего водоснабжения (рис. 1) либо по двухступенчатой схеме с использованием потенциала теплоносителя из обратного трубопровода после водонагревателя отопления с применением скоростных теплообменников горячего водоснабжения. При этом возможно использование напорного бака-аккумулятора горячей воды с насосом для зарядки бака. В контуре отопления для сбора воды при ее расширении от нагревания используются напорные мембранные баки, у нас большее применение имеют атмосферные расширительные баки, устанавливаемые в верхней точке системы.

Для стабилизации работы регулирующих клапанов на вводе в тепловой пункт обычно устанавливают гидравлический регулятор постоянства перепада давлений. А для выведения на оптимальный режим работы систем отопления с насосной циркуляцией и для облегчения распределения теплоносителя по стоякам системы — «клапан-партнер» в виде балансового вентиля, позволяющий по замеренной на нем величине потерь давления выставить правильный расход циркулирующего теплоносителя.

В Дании не обращают особого внимания на увеличение расчетного расхода теплоносителя на тепловой пункт при включении нагрева воды на бытовые нужды.

В Германии законодательно запрещено учитывать при подборе мощности источника тепла нагрузку на горячее водоснабжение и при автоматизации тепловых пунктов принято, что при включении водонагревателя горячего водоснабжения и при заполнении бака-аккумулятора выключаются насосы, обеспечивающие циркуляцию в системе отопления, т. е. прекращается подача тепла на отопление.

В России также придается серьезное значение недопущению увеличения мощности источника тепла и расчетного расхода теплоносителя, циркулирующего в тепловой сети в часы прохождения максимума горячего водоснабжения. Но принятое в Германии для этой цели решение не может быть применено в наших условиях, поскольку у нас значительно выше соотношение нагрузок горячего водоснабжения и отопления, из-за большей величины абсолютного потребления бытовой воды и большей плотности заселения квартир.

В соответствии с действующим в России СНиП 41-02-2003 при выборе мощности источника тепла и при определении расчетного расхода теплоносителя для подбора диаметра трубопроводов тепловой сети учитывают среднечасовую за отопительный период нагрузку горячего водоснабжения.

Рисунок 2. (подробнее) Независимая схема ЦТП с автоматическим регулированием подачи тепла на отопление и ГВС, с ограничением максимального расхода воды из тепловой сети и двухступенчатым присоединением водонагревателей

Поэтому при автоматизации тепловых пунктов потребителей применяют ограничение максимального расхода воды из тепловой сети при превышении заданного значения, определенного исходя из среднечасовой нагрузки ГВС. При теплоснабжении жилых микрорайонов эта задача решается путем прикрытия клапана регулятора подачи тепла на отопление в часы прохождения максимума водопотребления (рис. 2 и 3). Регулятору отопления задается некоторое завышение поддерживаемого графика температуры теплоносителя, возникающее при прохождении максимума водопотребления. Недогрев в системе отопления в эти часы компенсируется в периоды водоразбора ниже среднего (в пределах заданного расхода воды из тепловой сети — связанное регулирование).

Рисунок 3. (подробнее) Зависимая схема ЦТП с циркуляционным насосом на перемычке между подающим и обратным трубопроводами тепловой сети

Датчиком ограничения расхода теплоносителя на ЦТП или ИТП служит измеритель расхода воды, входящий в комплект теплосчетчика, установленного на вводе теплосети. Регулятор перепада давлений на вводе не может служить ограничителем расхода, т. к. он обеспечивает заданный перепад давлений в условиях полного открытия клапанов регулятора отопления и горячего водоснабжения, установленных параллельно.

Квартальные сети отопления в ЦТП или системы отопления в ИТП подключаются к тепловой сети либо через водонагреватель по независимой схеме (рис. 2), либо по зависимой схеме с циркуляционно-подмешивающим насосом, установленным в зависимости от давлений в подающем и обратном трубопроводах, на перемычке между этими трубопроводами (рис. 3) либо на одном из них (рис. 4). Регулирование отопления выполняется изменением расхода теплоносителя из тепловой сети путем открывания или закрывания регулирующего клапана.

Рисунок 4. (подробнее) Варианты установки циркуляционных насосов на обратном (а) или подающем (б) трубопроводах тепловой сети при зависимой схеме

За счет такого автоматического регулирования подачи тепла на отопление в ЦТП достигается экономия тепла до 15 % от годового потребления — за счет ликвидации срезки температурного графика на уровне 70—80 °С (из-за необходимости нагрева воды горячего водоснабжения) и за счет снижения подачи тепла с учетом возрастающей доли внутренних тепловыделений в тепловом балансе здания с увеличением температуры наружного воздуха.

Еще большая экономия тепла достигается за счет применения индивидуального автоматического регулирования теплоотдачи отопительных приборов с помощью термостатов, установка которых обязательна в новом строительстве.

Рисунок 5. (подробнее) Схема ИТП с автоматическим пофасадным регулированием отопления

Наличие термостатов позволяет получить дополнительную экономию тепла в размере 15—20 % за счет учета теплопоступлений с солнечной радиацией, с внутренними тепловыделениями (при превышении их в отдельных помещениях от величины, заложенной в графике подачи тепла на отопление) и от снижения воздухообмена в отапливаемых помещениях. Но в жилых зданиях это эффективно только при оснащении каждого отопительного прибора теплоизмерителями, в противном случае у жителей будет отсутствовать стимул экономить тепло и ничто не помешает им жить с открытыми форточками и открытыми термостатами.

Однако установка термостатов вместе с измерителями теплового потока на каждый отопительный прибор, почти вдвое удорожает систему отопления, а в однотрубной схеме еще и увеличивается необходимая поверхность нагрева приборов до 15 % и имеет место существенная остаточная теплоотдача приборов в закрытом положении термостата, что снижает эффективность авторегулирования. Поэтому альтернативой таким системам, особенно в недорогом муниципальном строительстве или при капитальном ремонте и реконструкции зданий, являются системы пофасадного автоматического регулирования отопления для протяженных зданий (рис. 5) и центральные системы с коррекцией температурного графика по отклонению температуры воздуха в сборных каналах вытяжной вентиляции из кухонь квартир для точечных зданий или со сложной конфигурацией.

При организации пофасадного авторегулирования капитально ремонтируемых зданий без выселения жителей положительным является то, что исключаются сварочные и другие работы в квартирах, как это требуется при установке термостатов, — достаточно врезать перемычки между пофасадными ветками секционных систем отопления в подвале и на чердаке (рис. 6), для 9-этажных бесчердачных зданий массового строительства 1960—1970 годов — только в подвале.

Рисунок 6. (подробнее) Переключение секционных систем отопления на пофасадные с автоматическим регулированием

Подтверждением эффективности пофасадного авторегулирования может служить практика применения его в жилых зданиях, когда при температуре наружного воздуха –5—8 °С отопление освещенного солнцем фасада автоматически отключалось не только на период попадания солнечных лучей в окно, но и на такое же время после, за счет теплопоступлений от нагретых поверхностей стен и мебели. Важно, чтобы сигналом пофасадного авторегулирования служила температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений — интегратор воздействия солнечной радиации, инфильтрации наружного воздуха и внутренних тепловыделений на тепловой режим здания.

Рисунок 7. (подробнее) Простейшая элеваторная схема подключения системы отопления (однотрубной и двухтрубной) к тепловой сети

Применение систем отопления с термостатами исключает возможность использования широко распространенной простейшей схемы подключения к тепловым сетям — с помощью элеватора (рис. 7), т. к. он устроен таким образом, что при неизменном диаметре сопла и одном и том же располагаемом напоре пропускает постоянный расход теплоносителя через сопло независимо от изменения расхода воды, циркулирующей в системе отопления. В результате в 2-трубных системах отопления, в которых термостаты, закрываясь, приводят к сокращению расхода теплоносителя, циркулирующего в системе, при элеваторном присоединении будет выше графика расти температура воды в подающем трубопроводе, а затем и в обратном, что приведет к увеличению теплоотдачи нерегулируемой части системы (стояков) и к недоиспользованию потенциала теплоносителя.

В однотрубной системе отопления с постоянно действующими замыкающими участками при закрывании термостатов горячая вода без остывания сбрасывается в стояк. Это также приводит к росту температуры воды в обратном трубопроводе и к подъему температуры воды в подающем трубопроводе (за счет постоянства коэффициента смешения в элеваторе), т. е. к тем же последствиям, как и в 2-трубной системе отопления. Поэтому в таких системах обязательно осуществление автоматического регулирования температуры воды в подающем трубопроводе по графику, в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.

Такое регулирование возможно за счет изменения схемного решения подключения системы отопления к тепловой сети:

- заменой обычного элеватора на регулируемый (изготовитель завод «Луч», г. Кострома, (рис. 6));

- применением насосного смешения с регулирующим клапаном (рис. 8);

- присоединением через теплообменник с насосной циркуляцией и регулирующим клапаном на сетевой воде перед теплообменником.

Рисунок 8. (подробнее) Схема автоматизированного узла управления системой отопления (АУУ) с индивидуальным автоматическим регулированием теплоотдачи отопительных приборов с помощью термостатов

Обязательность осуществления автоматического регулирования отопления на вводе в здание как в системах с пофасадным авторегулированием, так и в системах с термостатами; недолговечность трубопроводов внутриквартальных сетей горячего водоснабжения; требования в современных рыночных условиях установки приборов учета тепла и воды в каждом здании — эти факторы ставят под сомнение необходимость теплоснабжения жилых зданий и микрорайонов в нашей стране через групповые тепловые пункты (ЦТП), после которых отдельные здания снабжаются по самостоятельным трубопроводам горячей водой на отопление и водопроводной водой, нагретой в теплообменниках, установленных в ЦТП, — на бытовые нужды. ЦТП появились в 1950-х годах из-за отсутствия малошумных насосов.

Порой из ЦТП выходят до 8-ми теплопроводов (при 2-зонной системе горячего водоснабжения и при наличии значительной вентиляционной нагрузки), причем трубопроводы горячего водоснабжения хотя и применяются оцинкованные, но из-за отсутствия химподготовки исходной воды подвергаются интенсивной коррозии, и после 3—5 лет эксплуатации на них появляются свищи.

Расчеты, выполненные еще 35 лет назад, подтвердили, что решение системы теплоснабжения с ИТП эффективней системы с ЦТП как по капиталовложениям, так и по эксплуатационным затратам, но отсутствие в то время необходимого оборудования (компактных теплообменников, малошумных циркуляционных насосов, приборов авторегулирования и учета тепла) и монополизм некоторых служб оставили это решение нереализованным, за исключением нескольких демонстрационных объектов.

В настоящее время в связи с приватизацией жилища и предприятий сферы обслуживания, а также с ростом стоимости энергоносителей, актуальным является переход от групповых тепловых пунктов к индивидуальным (ИТП), расположенным в отапливаемом здании. Это решение, помимо повышения эффективности авторегулирования отопления, позволяет отказаться от распределительных сетей горячего водоснабжения, а также снизить потери тепла при транспортировке и расход электроэнергии на перекачку бытовой горячей воды. Причем переход на систему теплоснабжения с ИТП целесообразен не только в новом строительстве, но в существующих микрорайонах, где требуется замена внутриквартальных сетей и оборудования ЦТП.

Такой опыт есть в Восточных землях Германии, где в свое время так же, как и в СССР, сооружались ЦТП, но сейчас их оставляют только в качестве насосных водопроводных подкачивающих станций (при необходимости), а теплообменное оборудование вместе с циркуляционными насосами, узлами регулирования и учета переносят в ИТП зданий. Внутриквартальные сети не прокладывают, трубопроводы горячего водоснабжения остаются в земле, а трубопроводы отопления, как более долговечные, используют после опресовки для подачи перегретой воды в здания.

Итак, основными направлениями совершенствования систем централизованного теплоснабжения, которые приводят к значительной экономии тепла, являются:

- осуществление автоматического регулирования отопления как на ЦТП, так и на вводе в зданиях;

- постепенный отказ от ЦТП и перенос оборудования приготовления горячей воды на бытовые нужды в здания;

- повышение в связи с этим эффективности авторегулирования отопления (пофасадное авторегулирование, авторегулирование с коррекцией по температуре внутреннего воздуха, учитывающие индивидуальные особенности здания).

Следующим направлением совершенствования является повышение управляемости тепловыми сетями с помощью сооружений контрольно-распределительных пунктов (КРП) в местах подключения распределительных тепловых сетей к магистральным (устройство КРП было предложено более 30 лет назад Н. К. Громовым — в те годы главным инженером «Теплосети Мосэнерго»).

Рисунок 9. (подробнее) Принципиальная схема КРП – контрольно-распределительного пункта на ответвлении разводящих тепловых сетей от магистральных

Каждый КРП подключается к магистрали с обеих сторон секционных задвижек и обслуживает потребителей с тепловой нагрузкой 50—100 МВт. В КРП устанавливаются переключающие электрозадвижки на вводе (рис. 9), регуляторы давления, циркуляционно-подмешивающие насосы, регулятор температуры, предохранительный клапан, приборы учета расходов тепла и теплоносителя, приборы контроля и телемеханики.

Схема автоматизации КРП дает следующие возможности:

- осуществлять питание распределительных сетей с двух сторон секционной задвижки на магистральных сетях;

- поддерживать на постоянном минимальном уровне требуемое давление в обратной линии;

- поддерживать постоянный заданный перепад давлений в распределительной сети;

- снизить и поддерживать по заданному графику температуру воды в подающем трубопроводе распределительной сети в отдельные периоды, когда температура воды в магистральных сетях превышает требуемую.

Вследствие этого в период аварии на ТЭЦ или магистрали возможна подача теплоносителя с другой стороны, а в режиме резервирования возможна подача уменьшенного количества циркуляционной воды с повышенной температурой без нарушения температурного и гидравлического режимов в распределительных сетях.

КРП должны располагаться в наземных павильонах, для чего могут быть использованы здания существующих ЦТП либо они могут блокироваться с водопроводными подкачивающими станциями (это позволит в большинстве случаев отказаться от установки высоконапорных, а потому более шумных насосов в зданиях). КРП будут служить границей балансовой принадлежности теплоотпускающей и теплораспределяющей организаций (следующей границей между теплораспределяющей и теплоиспользующей организациями будет стена здания).

Теплораспределяющая организация (в Москве это МГУП «Мосгортепло») покупает тепло по показаниям приборов в КРП, контролируя соответствие параметров теплоносителя заданным, а теплоотпускающая организация (ОАО «Теплосеть Мосэнерго») следит за правильностью использования отпущенного тепла по температуре обратного теплоносителя и по величине утечки (разнице расходов теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе). Это позволит разделить между теплоотпускающей и теплораспределяющей организациями доли ответственности за имеющуюся сейчас в тепловых сетях большую утечку теплоносителя и, таким образом, способствовать ее снижению.

В то время это предложение не было поддержано, потому что бытовало мнение, что для управления тепловыми сетями достаточно задвижки, а первое опытное КРП так нагрузили дополнительными непредусмотренными для него функциями, что оно стало неподъемным как по своей стоимости, так и по занимаемой им площади.

В настоящее время устройство КРП становится актуальным также и по причине их необходимости в качестве передаточной подстанции между тепловыми сетями и возрастающим количеством ИТП, для повышения эффективности работы которых целесообразно иметь стабильный перепад давлений в подводящих сетях; и в связи с новыми позициями с новых позиций энергетической и градостроительной политики в нашей стране.

В соответствии с последними Постановлениями Правительства Москвы: о расширении строительства автономных источников выработки тепловой и электрической энергии в сочетании с существующим централизованным теплоснабжением города и № 178-ПП от 30.03.04 об осуществлении капитального ремонта, реконструкции, реновации и нового строительства зданий комплексно в составе целого микрорайона — возрастает необходимость подключения этих микрорайонов и автономных источников тепла с использованием КРП.

Газопоршневые или газотурбинные установки автономных источников энергии вырабатывают постоянное количество тепловой и электрической энергии. В то же время энергопотребление жилых зданий устроено таким образом, что в отопительный период тепловая нагрузка на отопление и горячее водоснабжения превышает электрическую нагрузку, а в летнее время, наоборот, электрическая нагрузка выше тепловой и, кроме того, она переменна в течение суток. В этих условиях необходимо иметь возможность передавать излишки тепловой или электрической энергии в городскую сеть, из которой в свою очередь получать часть энергии для покрытия пиковой нагрузки. Подключение тепловых сетей автономного источника к распределительным сетям через КРП позволяет решить эту задачу.

При реконструкции жилых микрорайонов внутриквартальные тепловые сети также будут реконструироваться из-за ветхости и возможного изменения направления потоков. Чтобы повысить надежность и управляемость системы теплоснабжения микрорайона, целесообразно подключать обновленные сети к городским тепловым сетям через КРП. Это позволит постепенно, а в некоторых микрорайонах и с опережающими темпами, осуществлять теплоснабжение с резервированием (двухсторонним питанием) и подготовить городскую теплосеть к возможности параллельной работы нескольких источников тепла.

Устройство КРП при строительстве новых и в уже эксплуатируемых микрорайонах позволяет получить реальную экономию топлива за счет выполнения автоматического регулирования отопления, потому что все здания автоматизировать одновременно невозможно, а в условиях, когда автоматизируются несколько зданий, реальная экономия не достигается, т. к. сэкономленный на автоматизированных объектах теплоноситель перераспределяется между неавтоматизированными.

Отмеченное еще раз подтверждает, что необходимо опережающими темпами возводить КРП на существующих тепловых сетях, поскольку значительно легче автоматизировать все здания, питающиеся от одного КРП, чем от ТЭЦ, а другие уже созданные КРП не пропустят лишнее количество теплоносителя в свои распределительные сети.Итак, другим направлением совершенствования систем централизованного теплоснабжения является устройство КРП на ответвлениях распределительных сетей от магистральных.

Применение КРП в сочетании с осуществлением автоматического регулирования подачи тепла на отопление в ИТП или ЦТП не только повышает качество, экономичность и надежность теплоснабжения, но и позволяет минимизировать последствия аварий в трубопроводах теплосети или на источнике тепла, неизбежных в условиях прогрессирующего отставания в перекладе ветхих теплопроводов и старения оборудования.

Без устройства КРП открытие задвижки на байпасе, соединяющем сети (например, двух источников тепла при аварии на одном из них), не позволит обеспечить качественное теплоснабжение всех потребителей, т. к. гидравлические режимы в каждой сети различны. При аварии же в магистральных сетях распределительные сети, подключенные к аварийной магистрали, будут отключены полностью, т. к. они не имеют двухстороннего питания, как в КРП.

КРП при наличии достаточного количества резервных перемычек между магистралями городских тепловых сетей позволяют:

- обеспечивать параллельную работу нескольких источников тепла на единую сеть города;

- передавать излишнюю тепловую мощность из одного района города в другой;

- продлевать качественное теплоснабжение потребителей при возникновении аварий на источнике тепла или в магистральных сетях.

При этом требуется небольшое помещение для размещения двух насосов производительностью по 700—1 000 м³/ч с напором 30—40 мм вод. ст. и 4-х задвижек с электроприводом диаметром до 300 мм. Это значительно меньше, чем занимают пожарные водопроводные насосы, устанавливаемые в каждом ЦТП, и противодымные вентиляторы, размещаемые в каждой секции дома выше 12-ти этажей. Таким образом, в интересах города и теплоснабжающих организаций найти средства для сооружения КРП.

Еще одним подтверждением эффективности КРП может служить опыт применения метода ступенчатого регулирования гидравлического режима тепловых сетей от ТЭЦ г. Вологды (см. статью в журнале «Новости теплоснабжения», 2002, №11). Там были выполнены расчеты и установка диафрагм в узлах подключения водонагревателей горячего водоснабжения (регуляторы ГВС, как правило, отсутствовали) и сопел элеваторов в системах отопления с диаметром отверстий, соответствующим расчетным тепловым нагрузкам потребителей, и на располагаемый напор, обеспечивающий гидравлическую устойчивость сети и пропускную способность конечных потребителей.

Оставшийся напор гасился в регулируемых диафрагмах второй ступени, устанавливаемых в тепловых камерах на ответвлении квартальных тепловых сетей от магистральных. По сути, это описываемые нами КРП — только без функций резервирования питания и без связанного с этими функциями регулирования температуры теплоносителя и абсолютных давлений в трубопроводах.

Организация такого двухступенчатого регулирования гидравлического режима тепловых сетей без выполнения автоматического регулирования подачи тепла на отопление и горячего водоснабжения в зависимости от изменяющейся нагрузки (т. е. устройство примитивного КРП со стабилизацией гидравлического режима у потребителя) позволила достичь следующих результатов:

- увеличить располагаемые напоры у конечных потребителей (до этого были жалобы на недостаточное теплоснабжение);

- сократить утечки и циркуляционный расход в тепловых сетях;

- вывести в резерв два сетевых насоса;

- остановить работу подкачивающей станции на тепловых сетях и части подкачивающих насосов на системах отопления зданий;

- снизить температуру обратной сетевой воды до норматива;

- перейти на расчетный температурный график отпуска тепла от ТЭЦ 150—70 °С, вместо вынужденно принятого ранее 110—70 °С.

Представляется, что реализация всех функций КРП в сочетании с автоматическим регулированием тепловой нагрузки у каждого потребителя не только обеспечит перечисленные выше положительные результаты, но и повысит надежность, качество и энергоэффективность централизованного теплоснабжения.

 

Тел. (095) 250-88-28