Помощь студентам в учебе
Реконструкция тепловых сетей в границах улиц К. Маркса - Мира Калининского административного округа г. Тюмени
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОЕКТА 9
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 12
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 14
4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ГВС 22
4.1 Расход теплоты на вентиляцию 22
4.2 Сезонная нагрузка 24
4.3 Круглогодичная тепловая нагрузка 27
4.4 Расчет годового потребления тепла 26
5 РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГРАФИКА 29
5.1 Расчет расходов теплоносителя у потребителей 32
5.2 Построение графика расходов теплоносителя на ЦТП № 136 33
6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ 36
6.1 Суммарные падения напора до абонентов 36
6.2 Расчет располагаемых напоров в характерных точках сети 41
6.3 Определение удельных тепловых потерь энергии для трубопроводов
тепловой сети без реконструкции 43
7 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 48
8 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 53
9 СОДК, КОНТРОЛЬНО - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ОПИСАНИЕ
ПРИНЦИПОВ ИХ РАБОТЫ 59
9.1 Принцип действия и организация системы 59
9.2 Состав оборудования 61
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 76
10.1 Анализ потенциально опасных и вредных факторов на производстве76
10.2 Нормирование вредных и опасных факторов на производстве 79
10.3 Вредные вещества в воздухе и их воздействие на человека 80
10.4 Освещение 81
10.5 Пожаровзрывобезопасность 82
10.6 Электробезопасность 82
11 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 84
11.1 Капитальные затраты на реализацию проекта 84
11.2.1 Расчет текущих затрат по эксплуатации тепловых сетей без
реконструкций 88
11.2.2 Расчет текущих затрат по эксплуатации тепловых сетей после
реконструкций 90
11.2.3 Расчет экономии вследствие проведения реконструкции 91
11.3 Качественный анализ вариантов проектных решений 91
11.4 Расчет срока окупаемости проекта 92
11.5 Поле сил изменения системы К. Левин 93
11.6 Планирование целей проекта в дереве целей 94
11.7 Планирование мероприятий по реализации проекта (график Г анта) 96
11.8 Основные технико-экономические показатели 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОЕКТА 9
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 12
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 14
4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ГВС 22
4.1 Расход теплоты на вентиляцию 22
4.2 Сезонная нагрузка 24
4.3 Круглогодичная тепловая нагрузка 27
4.4 Расчет годового потребления тепла 26
5 РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГРАФИКА 29
5.1 Расчет расходов теплоносителя у потребителей 32
5.2 Построение графика расходов теплоносителя на ЦТП № 136 33
6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ 36
6.1 Суммарные падения напора до абонентов 36
6.2 Расчет располагаемых напоров в характерных точках сети 41
6.3 Определение удельных тепловых потерь энергии для трубопроводов
тепловой сети без реконструкции 43
7 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 48
8 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 53
9 СОДК, КОНТРОЛЬНО - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ОПИСАНИЕ
ПРИНЦИПОВ ИХ РАБОТЫ 59
9.1 Принцип действия и организация системы 59
9.2 Состав оборудования 61
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 76
10.1 Анализ потенциально опасных и вредных факторов на производстве76
10.2 Нормирование вредных и опасных факторов на производстве 79
10.3 Вредные вещества в воздухе и их воздействие на человека 80
10.4 Освещение 81
10.5 Пожаровзрывобезопасность 82
10.6 Электробезопасность 82
11 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 84
11.1 Капитальные затраты на реализацию проекта 84
11.2.1 Расчет текущих затрат по эксплуатации тепловых сетей без
реконструкций 88
11.2.2 Расчет текущих затрат по эксплуатации тепловых сетей после
реконструкций 90
11.2.3 Расчет экономии вследствие проведения реконструкции 91
11.3 Качественный анализ вариантов проектных решений 91
11.4 Расчет срока окупаемости проекта 92
11.5 Поле сил изменения системы К. Левин 93
11.6 Планирование целей проекта в дереве целей 94
11.7 Планирование мероприятий по реализации проекта (график Г анта) 96
11.8 Основные технико-экономические показатели 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
Стратегическими целями развития теплоснабжения согласно Энергетической стратегии России до 2030 года от 13 ноября 2009 года являются :
• достижение высокого уровня комфорта в жилых, общественных и производственных помещениях, включая количественный и качественный рост комплекса услуг по теплоснабжению (отопление, хладоснабжение, вентиляция, кондиционирование, горячее водоснабжение), высокий соответствующий ведущим европейским странам уровень обеспеченности населения и отраслей экономики страны этим комплексом услуг при доступной их стоимости;
• кардинальное повышение технического уровня систем теплоснабжения на основе инновационных, высокоэффективных технологий и оборудования;
• сокращение непроизводительных потерь тепла и расходов топлива;
• обеспечение управляемости, надежности, безопасности и экономичности теплоснабжения;
• снижение негативного воздействия на окружающую среду.
Результаты реализации Энергетической стратегии России на период до 2020 года в сфере развития теплоснабжения являются неудовлетворительными.
За прошедший период ситуация в указанной сфере ухудшилась несмотря на принятие целого ряда решений, которые оказались не подкреплены в достаточной степени необходимыми организационными мерами, материально-технической базой и финансовыми средствами.
За прошедший период выросли показатели износа основных фондов теплоснабжения, в особенности это коснулось тепловых сетей, протяженность которых сократилась на 7 процентов ( более чем на 13,5 тыс. км ), увеличились потери в тепловых сетях (с 14 до 20 процентов), а также значительно вырос расход электроэнергии на перекачку теплоносителя (до 40 кВт.ч/Гкал) [1].
К числу основных проблем в указанной сфере относятся:
• неудовлетворительное состояние систем теплоснабжения ,
характеризующееся высоким износом основных фондов, особенно теплосетей, недостаточной надежностью функционирования, большими энергетическими потерями и негативным воздействием на окружающую среду;
• потребность в крупных инвестициях для обеспечения надежного
теплоснабжения при необходимости одновременного ограничения роста стоимости услуг этой сферы;
• организационная разобщенность объектов и систем теплоснабжения
• отсутствие единой государственной политики в этом секторе, прежде всего научно-технической и инвестиционной;
• необходимость институциональной перестройки всей системы
теплоснабжения для вывода ее из кризиса и успешного функционирования в
рыночных условиях.
Для достижения стратегических целей развития отрасли, в том числе тепловых сетей, необходимо тщательно подходить к реконструкции и модернизации действующих систем теплоснабжения. Одним из главных вопросов реконструкции действующих тепловых сетей является технико-экономическое обоснование эффективности инвестиций в увеличении надежности
теплоснабжения потребителей.
Анализ данных эксплуатирующих организаций тепловых сетей показывает, что фактическое значение параметра потока отказов в большинстве случаев существенно превышает нормативные показатели. Таким образом, надежность этих сетей не удовлетворяет нормам и требует повышения. В последнее время остро ставятся вопросы реконструкции тепловых сетей для оптимизации теплоснабжения потребителей, особенно снабжаемых теплотой от тупиковых систем. Анализ реальных схем подключения показывает, что многие существующие жилые здания подключены к таким сетям без техникоэкономического обоснования длины ответвлений от основной магистрали и не входят в оптимальный радиус действия данного теплоисточника.
Одним из ключевых вопросов данной проблемы является техникоэкономическое обоснование эффективности инвестиций в повышение
надежности теплоснабжения потребителей. Повышение надежности достигается различными путями:
• прокладываются дополнительные перемычки, если возможно закольцевать существующую тупиковую систему трубопроводов;
• перекладываются проблемные участки подземной сети трубопроводов, ранее подверженные местному ремонту, затоплениям, с выявленными коррозионными дефектами поверхности;
• изменяются условия прокладки трубопроводов: ветки тепловой сети (ТС)
подземной прокладки, не выдерживающие параметры надежности,
перекладываются надземным способом, т. к. срок службы (надежность) воздушных прокладок значительно выше;
• при недостаточной мощности теплоисточника (причинами могут выступать досрочный выход из строя оборудования, снижение тепловой мощности из- за несбалансированной работы, подключение абонентов, тепловая нагрузка которых превышает фактическую свободную тепловую мощность источника, и т.п.) - демонтаж существующей ветки с переводом потребителя на автономное теплоснабжение, что исключает зависимость снабжения потребителя теплоносителем от надежности работы ТС.
Что касается повышенных тепловых потерь, то они объясняются не только тем, что в России в основном (90%) трубопроводы тепловых сетей имеют тепловую изоляцию из минеральной ваты, которая к тому же в 30 — 50% случаев повреждена или вообще разрушена, а также постоянным или периодическим затоплением каналов, т.к. при увлажненной тепловой изоляции в несколько раз повышается величина тепловых потерь
...
• достижение высокого уровня комфорта в жилых, общественных и производственных помещениях, включая количественный и качественный рост комплекса услуг по теплоснабжению (отопление, хладоснабжение, вентиляция, кондиционирование, горячее водоснабжение), высокий соответствующий ведущим европейским странам уровень обеспеченности населения и отраслей экономики страны этим комплексом услуг при доступной их стоимости;
• кардинальное повышение технического уровня систем теплоснабжения на основе инновационных, высокоэффективных технологий и оборудования;
• сокращение непроизводительных потерь тепла и расходов топлива;
• обеспечение управляемости, надежности, безопасности и экономичности теплоснабжения;
• снижение негативного воздействия на окружающую среду.
Результаты реализации Энергетической стратегии России на период до 2020 года в сфере развития теплоснабжения являются неудовлетворительными.
За прошедший период ситуация в указанной сфере ухудшилась несмотря на принятие целого ряда решений, которые оказались не подкреплены в достаточной степени необходимыми организационными мерами, материально-технической базой и финансовыми средствами.
За прошедший период выросли показатели износа основных фондов теплоснабжения, в особенности это коснулось тепловых сетей, протяженность которых сократилась на 7 процентов ( более чем на 13,5 тыс. км ), увеличились потери в тепловых сетях (с 14 до 20 процентов), а также значительно вырос расход электроэнергии на перекачку теплоносителя (до 40 кВт.ч/Гкал) [1].
К числу основных проблем в указанной сфере относятся:
• неудовлетворительное состояние систем теплоснабжения ,
характеризующееся высоким износом основных фондов, особенно теплосетей, недостаточной надежностью функционирования, большими энергетическими потерями и негативным воздействием на окружающую среду;
• потребность в крупных инвестициях для обеспечения надежного
теплоснабжения при необходимости одновременного ограничения роста стоимости услуг этой сферы;
• организационная разобщенность объектов и систем теплоснабжения
• отсутствие единой государственной политики в этом секторе, прежде всего научно-технической и инвестиционной;
• необходимость институциональной перестройки всей системы
теплоснабжения для вывода ее из кризиса и успешного функционирования в
рыночных условиях.
Для достижения стратегических целей развития отрасли, в том числе тепловых сетей, необходимо тщательно подходить к реконструкции и модернизации действующих систем теплоснабжения. Одним из главных вопросов реконструкции действующих тепловых сетей является технико-экономическое обоснование эффективности инвестиций в увеличении надежности
теплоснабжения потребителей.
Анализ данных эксплуатирующих организаций тепловых сетей показывает, что фактическое значение параметра потока отказов в большинстве случаев существенно превышает нормативные показатели. Таким образом, надежность этих сетей не удовлетворяет нормам и требует повышения. В последнее время остро ставятся вопросы реконструкции тепловых сетей для оптимизации теплоснабжения потребителей, особенно снабжаемых теплотой от тупиковых систем. Анализ реальных схем подключения показывает, что многие существующие жилые здания подключены к таким сетям без техникоэкономического обоснования длины ответвлений от основной магистрали и не входят в оптимальный радиус действия данного теплоисточника.
Одним из ключевых вопросов данной проблемы является техникоэкономическое обоснование эффективности инвестиций в повышение
надежности теплоснабжения потребителей. Повышение надежности достигается различными путями:
• прокладываются дополнительные перемычки, если возможно закольцевать существующую тупиковую систему трубопроводов;
• перекладываются проблемные участки подземной сети трубопроводов, ранее подверженные местному ремонту, затоплениям, с выявленными коррозионными дефектами поверхности;
• изменяются условия прокладки трубопроводов: ветки тепловой сети (ТС)
подземной прокладки, не выдерживающие параметры надежности,
перекладываются надземным способом, т. к. срок службы (надежность) воздушных прокладок значительно выше;
• при недостаточной мощности теплоисточника (причинами могут выступать досрочный выход из строя оборудования, снижение тепловой мощности из- за несбалансированной работы, подключение абонентов, тепловая нагрузка которых превышает фактическую свободную тепловую мощность источника, и т.п.) - демонтаж существующей ветки с переводом потребителя на автономное теплоснабжение, что исключает зависимость снабжения потребителя теплоносителем от надежности работы ТС.
Что касается повышенных тепловых потерь, то они объясняются не только тем, что в России в основном (90%) трубопроводы тепловых сетей имеют тепловую изоляцию из минеральной ваты, которая к тому же в 30 — 50% случаев повреждена или вообще разрушена, а также постоянным или периодическим затоплением каналов, т.к. при увлажненной тепловой изоляции в несколько раз повышается величина тепловых потерь
...
В выпускном квалификационном проекте были рассчитаны тепловые нагрузки и расходы теплоносителя у потребителей, построен температурный график тепловой сети. В результате гидравлического расчета были рассчитаны располагаемые напоры в характерных точках теплосети, также возникла необходимость замены некоторых участков трубопровода из-за больших потерь напора теплоносителя. Были посчитаны удельные тепловые потери энергии двух вариантов: без реконструкции сети и после реконструкции, что подтвердило актуальность данного проекта - потери в отопительный период уменьшаются на 39,7%, а в межотопительный период - на 44,7%.
Рассмотрены вопросы автоматизации, безопасности жизнедеятельности при обслуживании тепловых сетей и влияние тепловых сетей на окружающую среду с точки зрения экологии.
В результате экономических расчетов были рассчитаны
техникоэкономические показатели системы теплоснабжения и рассчитан срок окупаемости реконструкции. Расчет срока окупаемости проекта подтверждает актуальность реконструкций тепловой сети в границах улиц К.Маркса-Мира Калининского административного округа г. Тюмени т.к. расчетный срок окупаемости капиталовложений меньше нормативного - 5 лет.
Рассмотрены вопросы автоматизации, безопасности жизнедеятельности при обслуживании тепловых сетей и влияние тепловых сетей на окружающую среду с точки зрения экологии.
В результате экономических расчетов были рассчитаны
техникоэкономические показатели системы теплоснабжения и рассчитан срок окупаемости реконструкции. Расчет срока окупаемости проекта подтверждает актуальность реконструкций тепловой сети в границах улиц К.Маркса-Мира Калининского административного округа г. Тюмени т.к. расчетный срок окупаемости капиталовложений меньше нормативного - 5 лет.
