Схемы теплоснабжения МО «город Пикалево» на период до 2032 года. Обосновывающие материалы

Часть 2. Источники тепловой энергии

1.2.1.

Структура

основного

вспомогательного

оборудования

ТЭЦ ЗАО «БазэлЦемент-Пикалево»

Источниками централизованного водяного теплоснабжения завода, промзоны

и жилого комплекса МО «Город Пикалево» являются паровые котлы и отборы

турбин ТЭЦ, а также теплофикационная установка ТЭЦ в составе 4-х пиковых

бойлеров типа ПСВ-200-7-15, 2-х типа ПСВ-45-7-15 (один из которых выведен из

эксплуатации), одного основного бойлера ПСВ-315-3-23 и трех пиковых

водогрейных котлов ПТВМ-50.

Тепловая схема ТЭЦ представлена на рисунке 1.

Тепловая схема станции разделена на два блока: среднего (р = 3,9 МПа) и

высокого (р = 10,0 МПа) давления с поперечными связями.

Блок среднего давления образован 4 котлами и 2 турбинами. Блок высокого

давления образован 3 котлами и 3 турбинами.

Связь между блоками по стороне острого пара по проекту осуществляется

через РОУ 100/40 ата, которая в настоящее время выведена из эксплуатации по

результатам Экспертизы промышленной безопасности.

Электроснабжение

предприятия

ЗАО

«БазэлЦемент-Пикалево»

осуществляется от ТЭЦ (Блок-станции (БТЭЦ-5) – по аббревиатуре

ОАО «Ленэнерго») и от сетей ОАО «Ленэнерго» через подстанции № 35 и № 112.

БТЭЦ-5 имеет связь с системой ОАО «Ленэнерго» по кабельным линиям

связи напряжением 6 кВ через ПС № 35.

Комплекс вспомогательных производств

В состав комплексных вспомогательных устройств (далее по тексту – КВП)

входит участок химводоподготовки. Вода для подпитки котлов и тепловой сети

подготавливается по различным схемам.

Химводоочистка (далее по тексту - ХВО) по получению обессоленной

воды для подпитки котлов имеет проектную производительность 200 м

/час, по

получению умягченной воды производительность составляет 300 м

/час.

ХВО работает по схеме: известкование с коагуляцией в осветлителях,

фильтрация на механических фильтрах, Н-катионирование I – ступени, далее часть

потока направляется на натрий-катионитные фильтры типа (ФИПа-I-2,5-0,6) и затем

на подпитку котлов среднего давления.

Остальная часть потока направляется на дообессоливание на Н-катионитных

фильтрах II и III ступени типа ФИПа-II-3,0-0,6 и ФИПа-II-3.4-0,6, декарбонизацию и

двухступенчатое анионирование на фильтрах типа ФИПа-I-2,5-0,6 и затем на

подпитку котлов высокого давления.

Химводоочистка для подпитки теплосети имеет производительность

300 м

/час.

Химводоочистка для подпитки открытой системы горячего водоснабжения

работает по схеме: фильтрация на механических фильтрах, «голодное» Н-

катионирование (умягчение) с последующей декарбонизацией в декарбонизаторе и

деаэрацией в атмосферном деаэраторе.

Источником водоснабжения является вода из гидроузлов №1 и №2

(резервный) реки Рядань.

1.2.2.

Параметры

установленной

мощности

теплофикационного

оборудования и теплофикационной установки

Параметры установленной мощности теплофикационного оборудования

приведены в таблицах 1-4.

На ТЭЦ установлены 5 паровых турбин, 7 водоподогревателей и два

водогрейных котла. Сетевые подогреватели можно классифицировать по

назначению на следующие типы:

подогреватели, предназначенные для подогрева сетевой воды на нужды

отопления, вентиляции и ГВС потребителей, а также для теплоснабжения

Таблица 1. Характеристики генерирующего оборудования ТЭЦ

Наименование

ст.№1

ст.№2

ст.№3

ст.№4

ст.№5

Тип турбины

ПТ-12-35/10М

ПТ-30/35-3,4/1,0

ПР-12-90/15/7М

ПР-12/15-90/15/7М

ПР-12-90/15/7

Тип турбогенераторов

Т-12-2

ТФП 25-2/6,3У3

Т-2-12-2

Т-12-2

Т-2-12-2

Год

ввода

эксплуатацию

турбоагрегатов

1995

1998

1972

1984

1971

Номинальная/максимальная
электрическая мощность, МВт

30/35

12/15

КПД турбогенератора

97,65

98,0

97,0

97,65

97,0

Тепловая мощность турбин, Гкал/ч
(по отборам)

114

Номинальный /максимальный
расход пара на турбину, т/ч

108,84

235

117 / 123

116

117

Расход пара на турбину на
конденсационном режиме для ТГ-
1,2 и при отключенном 1отборе на
ТГ3,4,5, т/ч

58,5

135,6

101

100

101

Номинальное давление свежего
пара, МПа (кгс/см

)

3,4 (35)

допустимые

значения - (32-37ата)

3,4 (35)

допустимые

значения - 3,1-3,6

(32-37 ата)

(90)

допустимые

значения - (85-95 ата)

8,83 (90)

допустимые

значения - (85-95 ата)

(90)

допустимые

значения - (85-95 ата)

Номинальная температура
острого пара,

435

535

Номинальное абсолютное
давление пара в произв. отборе,
МПа (ата)

1,0 (10)

предел регулирования-

0,8-1,3МПа(8-13ата)

1,0 (10)

предел регулирования-

0,8-1,3МПа(8-13ата)

(15)

предел регулирования-

(12-18ата)

1,47 (15)

предел регулирования-

(12-18ата)

(15)

предел регулирования-

(12-18ата)

Номинальный /максимальный
расход отбираемого пара 1 отбора,
т/ч

50/

100/

75 / 105

75 /120

75/ 105

Ном. абсолютное давление пара в
отопительном отборе, МПа (ата)

0,12 (1,2)

предел регулирования-

(0,7-2,5)

0,12 (1,2)

предел регулирования-

(0,7-2,5)

Номинальная нагрузка отопит.
отбора, Гкал/ч/ т/час

25,8

80 / 45,6

Наименование

ст.№1

ст.№2

ст.№3

ст.№4

ст.№5

Абс. давление пара за турбиной.
МПа (кгс/см2)/ на конд. режиме

0,0035 (0,035)

0,009 (0,09)

0,0037(0,037)
0,0132(0,132)

(7,0)-в противодавлении

предел регулирования-

(5- 9ата)

0,686 (7,0) -в

противодавлении

предел регулирования-

( 5- 9ата)

(7,0 )-в противодавлении

предел регулирования-

( 5- 9ата)

Удельный расход пара,
кг/ кВтч / на конд.режиме

9,07 /4,85

7,82 / 4,52

9,75 /8,4- при отключенном

1отборе

9,68 / 8,34 -при отключенном

1отборе

9,75 / 8,4 -при

отключенном 1отборе

Удельный расход тепла
/на конд.режиме, / на выработку
э/э, ккал/ кВтч

5800/3100/1130

5000/3029,7/

910/1010

910 /1010

Номинальная температура
питательной воды, оС

150

145



210



210



220

Таблица 2. Состав котельного оборудования ТЭЦ

Тип котла

Производительность номинальная т/ч

/Гкал/ч

Давление перегретого

пара, МПа

Номинальная температура

перегретого пара,



Паровые котлы:

БКЗ-75-39ФБ ст.№1

90 / 58

3,9

440



БКЗ-75-39ФБ ст.№2

90 / 58

3,9

440



БКЗ-75-39ФБ ст.№3

90 / 58

3,9

440



ЦКТИ-75-39Ф ст.№4

*)1

75 / 48

3,9

440



ПК-19-2 ст.№5

110 / 67

10,0

540



ПК-19-2 ст.№6

110 / 67

10,0

540



ПК-19-2 ст.№7

110 / 67

10,0

540



Водогрейные котлы

Давление воды

Температура воды на

выходе

ПТВМ-50-1 ст.№1

-/ 50

10-20 кгс/см

150

ПТВМ-50-1 ст.№2

*)2

-/ 50

10-20 кгс/см

150

Примечание: Паровой котел ст.№4 и водогрейный котел ст.№2 – выведены из эксплуатации по результатам ЭПБ

Таблица 3. Сведения об установленных водоподогревателях

№

п/п

Наименование

Тип (марка)

Дата ввода в

эксплуатацию

Количество, шт.

Производительность, м

(т)/ч

Поверхность, м

Примечание

Подогреватель сетевой воды

ПСВ-200-7-15

2000

400,0

200

Подогреватель сетевой воды

ПСВ-315-323

1996

725,0

315

Подогреватель сетевой воды

ПСВ-45-7-15

1998

90,0

1 ед. -выведен

из эксплуатации

Таблица 4. Установленная, располагаемая мощности и присоединенная нагрузка ТЭЦ
ООО «БазэлЦемент-Пикалёво»

Наименование

Единица измерения

Показатель

Вид топлива

основное

Природный газ

резервное

Мазут

Установленная мощность

в т. ч. в горячей воде

Гкал/ч

278,7

в т. ч. в паре

т/ч

600,0

Располагаемая мощность

в т. ч. в горячей воде

Гкал/ч

221,5

в т. ч. в паре

т/ч

600,0

Подключенная нагрузка

1. В т. ч. по горячей воде:

150,66

1.1. Отопление

Гкал/ч

88,095

1.2. Вентиляция

Гкал/ч

47,933

1.3. Горячее водоснабжение

Гкал/ч

14,632

1.4. Технологические нужды

Гкал/ч

2. В т. ч. по пару

2.1. Технологические нужды

Гкал/ч / т/ч

143,36/197,3

2.2. Другие нужды

т/ч

Собственные нужды источника

Гкал/ или % к отпуску тепловой

энергии в сеть

3,5%

Хозяйственные нужды
источника

Гкал/ или % к отпуску тепловой

энергии в сеть

Располагаемая тепловая мощность оборудования не соответствует

установленной мощности. Ограничения тепловой мощности обусловлены

следующими обстоятельствами:

на блоке среднего давления был выведен из эксплуатации паровой

котлоагрегат №4;

отсутствие достаточных тепловых нагрузок на турбинах блока

высокого давления.

1.2.3.

Объем потребления тепловой энергии (мощности) и теплоносителя
на собственные и хозяйственные нужды и параметры тепловой
мощности нетто

Сведения об объеме потребления тепловой энергии на собственные и

хозяйственные нужды и параметры тепловой мощности нетто представлены в

таблице 4.

Значительную долю тепловой энергии, расходуемую на собственные нужды,

потребляет водоподготовка. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды

затрачивается на подогрев исходной холодной воды для подпитки паровых котлов и

тепловых сетей, а также теряется с выпаром деаэраторов сетевой и питательной

воды.

1.2.4.

Срок ввода в эксплуатацию теплофикационного оборудования

Сроки ввода основного оборудования ТЭЦ ООО «БазэлЦемент-Пикалёво»

представлены ранее в таблицах 1-4.

1.2.5.

Схемы выдачи тепловой мощности, структура теплофикационных
установок

Отпуск тепловой энергии от источника осуществляется в виде

редуцированного пара и теплофикационной воды. Пар используется исключительно

для обеспечения технологических нужд предприятия. Нагрузки отопления,

вентиляции и ГВС потребителей обеспечиваются теплофикационной водой.

Отпуск тепловой энергии с паром

Отпуск тепловой энергии с паром сторонним потребителям производится с

паром двух давлений:



8 ата – по пяти паропроводам от ТЭЦ;



15 ата – по двум паропроводам от ТЭЦ.

Источниками пара р=8 ата для потребителей и источниками греющего пара

р=8 ата для подогревателей сетевой воды, работающими в пиковом режиме,

являются следующие технологические элементы:

а) основные:



промышленные отборы турбин ст. № 1, 2;



противодавления турбин ст. № 3, 4, 5;

б) резервные:



редукционная установка (РУ) 16/ 8 ата.

Источниками пара р=15 ата для потребителей являются следующие

технологические элементы:

а) основные:



регулируемые отборы турбин ст. № 3, 4, 5;

б) резервные:



редукционно-охладительная установка (РОУ) 40/ 16 ата;



редукционно-охладительная установка (РОУ) 100/ 16 ата.

РОУ и РУ предназначены для получения пара необходимых параметров

(давление и температура) при невозможности эксплуатации паровых турбин. В

тепловой схеме ТЭЦ устройства установлены на обводных линиях паровых турбин.

Регулирование отпуска тепловой энергии в виде пара осуществляется

количественно. Технологические процессы на пароиспользующих установках

промышленных предприятий на территории МО «Город Пикалево» не допускают

изменения таких параметров пара как давление и температура.

Отпуск тепловой энергии с теплофикационной водой

Для централизованного водяного теплоснабжения завода, промзоны и жилого

комплекса МО «Город Пикалево» используются следующее оборудование:



теплофикационная установка ТЭЦ в составе одного основного бойлера

ПСВ-315-3-23, четырех пиковых бойлеров типа ПСВ-200-7-15 и двух

подогревателей типа ПСВ-45-7-15 (один выведен из эксплуатации по результатам

Экспертизы промышленной безопасности), предназначенных для подогрева

теплофикационной воды на известковый рудник предприятия;



двух пиковых водогрейных котлов ПТВМ-50.

Все теплообменные аппараты являются аппаратами поверхностного типа.

Греющей средой в аппаратах служит пар двух давлений: 1,2 ата (при работе в

штатном режиме) и 8 ата (при работе в пиковом режиме).

Источниками греющего пара с давлением р=1,2 ата для подогревателей

сетевой воды являются:

а) основные:



теплофикационные отборы турбин ст. № 1,2;

б) резервные:



редукционно-охладительная установка (РОУ) 40/ 1,2ата;



редукционно-охладительная установка (РОУ) 16/ 1,2ата;



редукционно-охладительная установка (РОУ) 100/ 1,2ата.

Теплофикационная вода отпускается в сеть от ТЭЦ по 4 линиям:



линия №1 – потребителям, расположенным в старом городе и в цеха

предприятия;



линия №2 – потребителям на 6 микрорайон и потребителям линии № 2а

и в цеха предприятия;



линия №3 – потребителям, расположенным в 1 и 3 микрорайонах;



линия №4 – на известняковый рудник предприятия.

1.2.6.

Способ регулирования отпуска тепловой энергии от источников
тепловой энергии с обоснованием выбора графика изменения
температур теплоносителя

На ТЭЦ осуществляется центральное качественное регулирование тепловой

нагрузки. Качественное регулирование предполагает изменение температуры

теплоносителя без изменения расхода. Температура воды в подающем трубопроводе

при различных температурах наружного воздуха поддерживается не ниже 70 °С.

Расчетный температурный график тепловой сети – 140/70 °С.

Повышение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе выше

120°С приводит к дополнительным линейным удлинениям и напряжениям на

трубопроводах, что влечет за собой увеличение аварийности на ТС. Это

обстоятельство в совокупности с высокой степенью износа тепловых сетей делает

опасным отпуск тепловой энергии с горячей водой при высоких температурах воды

в подающем трубопроводе.

В таблице 5 представлены расчетные температуры подающего, обратного

трубопроводов и температура воды после узлов смешения при различных

температурах наружного воздуха – температурный график. Графическое

изображение таблицы представлено на рисунке 2. Температурный график

согласован и утвержден предприятием АО «Пикалевские тепловые сети».

Таблица 5. Температурный график тепловой сети от ТЭЦ

Температура,

Температура

наружного воздуха

Температура воды в

подающем

трубопроводе

Температура воды в

обратном

трубопроводе

Температура воды

после смешения

33.9

39.4

35.1

36.4

42.8

37.6

44.5

38.7

46.1

39.8

47.8

40.9

49.3

42.0

43.1

52,7

-1

72.5

44.1

54.3

-2

45.2

55.8

-3

77.5

46.2

57.4

-4

80.1

47.3

58.9

-5

82.6

48.3

60.5

-6

85.1

49.3

-7

87.6

50.3

63.5

Температура,

Температура

наружного воздуха

Температура воды в

подающем

трубопроводе

Температура воды в

обратном

трубопроводе

Температура воды

после смешения

-8

51.3

65.1

-9

92.5

52.3

66.6

-10

94.9

53.2

68.1

-11

97.3

54.1

69.6

-12

99.7

-13

102.2

72.5

-14

104.6

56.9

73.9

-15

107

57.8

75.4

-16

109.4

58.7

76.8

-17

111.8

59.6

78.2

-18

114.1

60.5

79.7

-19

116.5

61.4

81.3

-20

118.9

62.3

82.5

-21

121.3

63.2

83.9

-22

123.6

85.3

-23

126

64.9

86.7

-24

128.3

65.7

88.1

-25

130.7

66.6

89.5

-26

133.2

67.5

90.9

-27

135.5

68.3

92.3

-28

137.9

69.2

93.7

-29

140

Рисунок 2 – Расчетный температурный график тепловой сети

1.2.7.

Среднегодовая загрузка оборудования

ТЭЦ ЗАО «БазэлЦемент-Пикалево» относится к числу станций со средней

степенью загруженности. Сведения о среднегодовой загрузке основного

оборудования представлены в таблице 6.

Таблица 6. Наработка основного оборудования ТЭЦ

Период

2017

Наработка, ч

Котел

№1

Котел

№2

Котел

№3

Котел

№4

Котел

№5

Котел

№6

Котел

№7

ВК №1 ВК №2

Январь

744

Февраль

672

473

177

672

Март

744

494

543

441

Апрель

670

720

Май

743

424

741

744

Июнь

108

612

720

Июль

744

681

744

Август

728

744

488

654

257

Сентябрь

720

521

199

532

706

178

Октябрь

744

298

744

693

744

Ноябрь

720

462

720

Декабрь

744

658

698

739

744

Итого:

7337

7343

7462

5564

7216

4591

1.2.8.

Способы учета тепла, отпущенного в тепловые сети

Определение объема фактически отпущенного тепла, осуществляется

приборами учета. Расчет оплаты между поставщиком тепловой энергии и

потребителями тепловой энергии в виде пара и горячей воды осуществляется по

показаниям приборов. Все приборы учета проходят плановые поверки,

предусмотренные Правилами учета тепловой энергии и теплоносителя.

На ТЭЦ имеются 9 точек учета тепловой энергии, отдаваемой сторонним

предприятиям, из которых:

1.3.1.

6 узлов фиксируют параметры пара, передаваемые промышленным

предприятиям;

1.3.2.

3 узла фиксируют параметры теплофикационной воды, передаваемые

по трем соответствующим линиям. На 4 линию узел учета не требуется, т.к. по ней

транспортируется горячая вода для теплоснабжения рудника, находящегося на

балансе предприятия.

Часть 3. Тепловые сети, сооружения на них и тепловые пункты

1.3.1.

Описание структуры тепловых сетей

Источник теплоснабжения жилых и общественных зданий находится на

значительном удалении от потребителей. Системы транспорта тепловой энергии в

виде теплофикационной воды находятся в собственности города, а техническую

эксплуатацию осуществляет АО «Пикалевские тепловые сети». Приборы учета

тепловой энергии, передаваемой от источника в тепловые сети, установлены на

границе раздела эксплуатационной ответственности ЗАО «БазэлЦемент-Пикалево»

и АО «Пикалевские тепловые сети».

Тепловая энергия от источника теплоснабжения в тепловые сети поступает по

трем вводам. Магистральные сети, идущие от каждого ввода тепловой энергии,

имеют кольцевую схему, что значительно повышает надежность системы

теплоснабжения в целом.

1.3.2.

Схемы тепловых сетей в зонах действия источников тепловой
энергии

Схема тепловых сетей в границах жилой застройки, представлена на

рисунке 3.

1.3.3.

Параметры тепловых сетей

Общая протяженность тепловых сетей составляет 41,0682 км в двухтрубном

исчислении, диаметры варьируются от 25 до 500 мм, материал труб – сталь,

теплоизоляция – минеральные ваты, пенополиуретан.

В таблице 7 представлено распределение протяженности тепловых сетей в

зависимости от диаметра.

Таблица 7. Протяженность тепловых сетей в зависимости от диаметра

№ п/п

Диаметр, м

Протяженность, м

82,73

384,48

124,45

13227,65

403,44

2229,62

6015,46

108

3456,26

125

1620,84

133

886,11

159

4395,70

219

2786,98

250

743,79

325

609,97

350

94,70

425

3833,53

500

172,50

Итого

25-500

41068,16

Согласно Постановлению Совмина СССР от 22 октября 1990 г. № 1072

«О единых нормах амортизационных отчислений на полное восстановление

основных фондов народного хозяйства СССР» для стальных трубопроводов

тепловых сетей (шифр 30121) норма амортизационных отчислений составляет 4%

балансовой стоимости, что соответствует 25 годам эксплуатации.

На момент актуализации схемы теплоснабжения г. Пикалево 84,74% или

34,802 км тепловых сетей введены в эксплуатацию ранее 1993 г., данные сети

выработали срок эксплуатации и нуждаются в замене.

Доля сетей, введенных в эксплуатацию или реконструированных после 1993 г.

составляет 15,26% или 6,267 км.

На территории города преобладает преимущественно подземный способ

прокладки теплосетей. Надземная прокладка характерна только для магистральных

трубопроводов, и тепловых сетей в промышленной части города.

качестве

компенсирующих

устройств

на

магистральных

распределительных тепловых сетях используются преимущественно «П»-образные

компенсаторы. На распределительных и внутриквартальных тепловых сетях

встречаются сильфонные компенсаторы.

Практически вся территория г. Пикалево расположена в пределах

карбонового плато и его склона, для которых характерно широкое развитие

карстовых процессов. Их активизации способствуют: общее загрязнение атмосферы,

в том числе кислотные дожди, сброс на рельеф неочищенных агрессивных стоков,

утечки из канализационных систем. Усиление интенсивности карстовых процессов

может наблюдаться в зоне влияния скважинных водозаборов.

С целью предупреждения или ослабления негативного воздействия карстовых

процессов необходимо:



по возможности использовать для освоения участки наименее

поражённые карстовыми процессами;



при строительстве любых накопителей сточных вод или полигонов ТБО

(свалок) обязательно применять противоинфильтрационные экраны;



исключить сброс сточных и дренажных вод в карстовые воронки;



качественно тампонировать скважины любого назначения;



запретить вырубку леса и выпас скота на закарстованных участках;



строительство на закарстованных территориях необходимо вести с

выполнением комплекса противокарстовых мероприятий.

По результатам ранее выполненных инженерно-геологических изысканий

(Технический отчет по инженерно-техническим изысканиям площадки

проектирования наружных тепловых сетей), выполненных ООО «СкайЛайн» в

августе 2009 г. на участке изысканий до глубины 5,0 м залегают следующие

отложения:

современные образования

– разбиты не повсеместно и представлены песками

и супесями;

Схемы теплоснабжения МО «город Пикалево» на период до 2032 года. Обосновывающие материалы - часть 2