В статье рассмотрена структура системы теплоснабжения города Воронеж. Приведено описание основных источников тепловой энергии, структура и потребление тепловой энергии. Выявлены основные проблемы в теплоснабжении города.
Ключевые слова: теплоснабжение; котельная; теплопотребление; температурный график.
В городском округе город Воронеж преобладает централизованное теплоснабжение от ТЭЦ и районных котельных. Централизованно обеспечивается около 90 % суммарной нагрузки потребителей города. Теплоснабжение жилого и производственного фондов в городе Воронеж осуществляется от 73 предприятий. Общее количество котельных по городскому округу составляет 260.
Основными источниками тепловой энергии города являются:
- источники комбинированной выработки электрической и тепловой энергии филиала ОАО «Квадра»-«ВРГ» с установленной тепловой мощностью 1966 Гкал/ч, (ТЭЦ-1–1181 Гкал/ч; ТЭЦ-2–785 Гкал/ч);
- 11 котельных с установленной тепловой мощностью более 100 Гкал/ч, общая установленная мощность составляет 1665,5 Гкал/ч;
- 21 котельная имеет установленную тепловую мощность от 20 до 100 Гкал/ч, общая установленная мощность составляет 1110,3 Гкал/ч;
- 14 котельных с установленной тепловой мощностью от 10 до 20 Гкал/ч, общая установленная мощность составляет 196,7 Гкал/ч;
- 214 котельных имеют установленную мощность менее 10 Гкал/ч, общая установленная мощность составляет 642,1 Гкал/ч, теплоснабжение от данных котельных осуществляется в локальных зонах, влияние на централизованную систему теплоснабжения они не оказывают.
Общая установленная мощность тепловых источников города составляет 5580,6 Гкал/ч, в т. ч. по котельным — 3614,6 Гкал/ч.
Системы централизованного теплоснабжения города Воронежа имеют развитую сеть трубопроводов, протяженностью около 900 км в двухтрубном исчислении (без учета сетей горячего водоснабжения). Влияние на систему теплоснабжения оказывают разности геодезических отметок правобережной и левобережной части города, а также значительная удаленность потребителей от источников, достигающая 8 километров.
Годовое количество тепловой энергии в горячей воде, реализованное потребителям (с учетом потерь при транспортировке) крупными теплоснабжающими и теплосетевыми организациями, показано на диаграмме (рис. 1). Как видно из рис. 1, самыми крупными поставщиками являются такие предприятия, как ООО «Воронежская ТСК», МПК «Воронежтеплосеть».
Рис. 1. Количество отпущенной тепловой энергии, тыс. Гкал/год
Анализ теплопотребления в городском округе город Воронеж за последние годы (рис. 2) говорит о неуклонном росте спроса на тепловую энергию.
Рис. 2. Потребление тепловой энергии в Воронеже
Наблюдается устойчивая тенденция роста потребления тепловой энергии. Максимальное теплопотребление в 2013г. связано с ростом производства промышленной продукции и с большой продолжительностью стояния низких наружных температур воздуха в отопительном периоде.
Теплопотребляющие установки абонентов (отопительные и вентиляционные) подключены преимущественно по зависимой схеме. По независимой схеме подключаются новые дома, оборудованные автоматизированными ИТП и высотой более 12 этажей. В котельных малой мощности, при совпадении гидравлического и температурного режимов сети и теплопотребителя, системы отопления присоединяются непосредственно.
На рис. 3 представлены типы подключения систем отопления потребителей в процентном отношении.
Рис. 3. Распределение по типам подключения систем отопления
Следует отметить значительное количество домов, подключенных к сети через элеватор 53,7 %.
Передача требуемого количества теплоты потребителям осуществляется в результате качественного регулирования посредством температурных графиков. В настоящее время утвержденные температурные графики для большинства источников теплоснабжения составляют 95/70 или 95/65. Только две котельные имеют утвержденный график 105/70 (ОАО «ВАСО», ООО «СИТЭП»).
При вводе в эксплуатацию ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 проектные значения температурных графиков составляли 150/70 со срезкой 130°С [4]. Крупные котельные имели график 120/70 [2]. В последние десятилетия произошел постепенный переход на более низкие графики, что обусловлено значительным износом оборудования и сетей, достигающим 90 %, установленной чугунной арматурой и отсутствием необходимого местного регулирования температуры у абонентов. Ввиду утверждения в последние годы в системе теплоснабжения температурных графиков 95/65 и ниже, в системах отопления, оборудованных элеваторами, наблюдаются перетопы зданий. У большинства потребителей отсутствуют автоматизированные ИТП, а существующие элеваторные узлы не обеспечивают должного регулирования. Во многих случаях линии «подмеса» отглушены и температурный график сети и абонента часто тождественны. Линии рециркуляции ГВС отсутствуют у 47 % потребителей ГВС. Износ сетей горячего водоснабжения составляет 74,62 %. (в основном — муниципальные (бесхозяйные) участки теплотрасс и вводные трубопроводы ГВС).
Система горячего водоснабжения в городе Воронеж закрытая. Системы горячего водоснабжения подключены преимущественно через ЦТП, через водо-водяные теплообменные аппараты. Многоквартирные жилые дома подключены преимущественно по смешанной схеме, а здания административного назначения по одноступенчатой схеме.
В городе ведется работа по модернизации ИТП абонентов, восстановлению циркуляционных трубопроводов систем ГВС, автоматизации вводов и ЦТП, замены теплообменного оборудования на энергоэффективное.
Большое число отказов происходит на бесхозяйных тепловых сетях, находящихся в неудовлетворительном состоянии, передаваемых на балансы теплосетевых организаций. Одной из проблем является большое количество бесхозяйных тепловых сетей в г. Воронеж. Недостаточное внимание уделяется вопросам определения остаточного ресурса трубопроводов и защите от коррозии.
Проблемой в организации надежного теплоснабжения является наличие зон ненормативной надежности [3].
Многие участки тепловых сетей выработали свой ресурс. В условиях отсутствия надлежащего финансирования плановые ремонты и замены теплотрасс проводятся нерегулярно. Ограничениями при проведении ремонтных работ на тепловых сетях для многих теплоснабжающих предприятий городского округа являются недостаточное количество ремонтной техники, необходимого запаса арматуры, материалов и отсутствие квалифицированного ремонтно-технического персонала.
На большинстве котельных отсутствуют резервы по мощности, что вызывает необходимость строительства источников теплоснабжения малой мощности. Перспективные кварталы застройки находятся преимущественно на окраинах города где нет свободных мощностей. Темпы строительства не всегда соответствуют Генеральному плану [1]. Котельные проектируются под конкретный объект без учета перспективного строительства. В результате часто проектируются крышные и пристроенные котельные малой мощности.
Литература:
1. Китаев, Д. Н. Развитие системы теплоснабжения городского округа город Воронеж в долгосрочной перспективе / Д. Н. Китаев //Инженерные системы и сооружения.- 2010.- № 2(3). — С. 72–77.
2. Китаев, Д. Н. Погрешность расчета температурного графика тепловой сети при использовании показателей отопительных приборов / Д. Н. Китаев // Промышленная энергетика. — 2013. — № 7. — С. 34–37.
3. Китаев, Д.Н., Булыгина, С.Г., Слепокурова М. А. Вариантное проектирование систем теплоснабжения с учетом надежности тепловой сети / Д. Н. Китаев, С. Г. Булыгина, М. А. Слепокурова // Журнал «Молодой ученый». — 2010. — № 7(18). — С. 46–48.
4. Китаев, Д.Н., Золотарев, А.В., Шестых, Н. С. Перспективные схемы использования когенерационных установок в системах теплоснабжения / Д. Н. Китаев, А. В. Золотарев, Н. С. Шестых // Инженерные системы и сооружения. — 2012. — № 2(7). — С. 26–29.
