Теплообменные аппараты ТТАИ
Сочетают в себе преимущества кожухотрубных и пластинчатых теплообменников без их недостатков.
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Заметки о децентрализованном теплоснабжении городов

К.т.н. М.Р. Феткуллов, доцент;
д.т.н. В.И. Шарапов, профессор, заведующий кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция», ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет» (УлГТУ), г. Ульяновск

Кризис теплоснабжения, начавшийся в девяностые годы прошлого столетия и продолжающийся не один десяток лет, привел к тому, что некогда безальтернативный способ теплоснабжения жилых районов с многоквартирными домами (МКД) и промышленных зон с крупными производственными предприятиями от централизованных систем теплоснабжения (ЦСТ) стал терять свои позиции. Создалась почва для развития альтернативных источников тепловой энергии, т.н. децентрализованных систем теплоснабжения.

Одномоментное повышение стоимости топливно-энергетических ресурсов, резкое снижение финансирования программ капитального ремонта, технического перевооружения и реконструкции основных фондов электрических станций и тепловых сетей при значительном износе оборудования и трубопроводов привели к увеличению эксплуатационных затрат, а нормативные потери стали значительно превышать установленные нормы. В результате низкие качество и надежность, высокая цена тепловой энергии от ЦСТ на фоне дискриминационной политики крупнейших монопольных энергетических компаний страны совершенно перестали удовлетворять потребителей [1]. Кроме этого, в 90-е гг. постоянно присутствовал дефицит в топливоснабжении электрических станций [2].

Как следствие, тариф на присоединение к ЦСТ достиг критического уровня, что не могло не сказаться (и до сих пор сказывается) на количестве подключаемых к этим системам абонентов.

В Ульяновске на фоне снижения доли централизованного теплоснабжения позиции автономного децентрализованного теплоснабжения стали преобладающими. Объекты жилищного строительства проектируются с теплоснабжением от различных видов индивидуальных котельных мощностью от 1 до 3 Гкал/ч. Кроме того, вводятся в эксплуатацию жилые дома с поквартирным теплоснабжением от индивидуальных настенных бытовых котлов тепловой мощностью около 24 кВт. Удивительно то, что децентрализованное теплоснабжение проектируется даже в районах жилищного строительства, расположенных в непосредственной близости от незагруженных магистральных теплотрасс от ТЭЦ.

При строительстве домов с автономными источниками тепловой энергии застройщик решает вопрос теплоснабжения отдельно взятого дома, несмотря на их количество в строящемся микрорайоне, и несет затраты, ограничивающиеся капитальными вложениями только в котельную и инженерные сети, предназначенные для одного здания, которые, к тому же, впоследствии перекладываются на стоимость квадратного метра жилья. Таким образом, застройщик обеспечивает себе 100% окупаемость.

Строительство же ЦСТ невозможно рассматривать в рамках одного отдельно взятого дома (обычно застройщик осуществляет строительство нескольких домов), и сопровождается это крупными единовременными вложениями, как на источник, так и инженерные сети. Ввод в эксплуатацию и выход на проектную мощность явно не определен, т.к. строительные и монтажные работы осуществляются с определенной перспективой. При этом срок окупаемости и возвратность капитальных вложений, в отличие от автономных источников теплоты, тоже не определены.

Указанные факторы привели к тому, что децентрализованное теплоснабжение стало рассматриваться как единственное разумное решение вопросов теплоснабжения при строительстве новых объектов. Кроме этого, к главным преимуществам автономных источников теплоты по сравнению с централизованным теплоснабжением на базе ТЭЦ относят: снижение капитальных затрат на сооружение и ввод в эксплуатацию, а также низкие эксплуатационные затраты и затраты на ремонт. Однако так ли это?

В Ульяновске, начиная с 2000 гг. до 90% всех проектируемых, строящихся и вводимых в эксплуатацию объектов теплоснабжения осуществляется от автономных пристроенных, встроенных и крышных котельных небольшой мощности. Наибольшую популярность в эти годы получили автономные крышные котельные. За 10 лет (2000-2010 гг.) в городе было построено и введено в эксплуатацию около 100 таких объектов.

Главным преимуществом крышных котельных является отсутствие необходимости решения вопросов, связанных с отводом и оформлением земельного участка под источник теплоснабжения и инженерные системы. Инвестор и застройщик при этом не только освобождают себя от дополнительных затрат, но и обеспечивают, как уже упоминалось выше, 100% окупаемость. В Ульяновске существует 4 крупных микрорайона с большим количеством домов с индивидуальными крышными котельными: «Искра», «УлГУ», «Запад», микрорайон на ул. Самарской). Так, в мкр. «Искра» построено и введено в эксплуатацию два десятка 10-этажных домов и вопрос теплоснабжения решен не на базе централизованного теплоснабжения с индивидуальными тепловыми пунктами (ИТП), и даже не от квартальной котельной, что было бы наиболее разумно, а от 20 крышных котельных, которые необходимо эксплуатировать, а скоро и капитально ремонтировать. За чей счет и как скоро?

Одна из старейших крышных котельных в Ульяновске (котельная жилого дома по ул. Докучаева) построена и введена в эксплуатацию в середине 90-х гг. Проект этой котельной был одним из самых первых, и в нем было допущено большое количество недочетов, которые в итоге привели к тому, что после 10 лет эксплуатации котельная требовала проведения капитального ремонта. Котельная установленной мощностью 0,322 МВт (0,277 Гкал/ч) оборудована двумя чугунными секционными котлами немецкого производства мощностью 161 кВт каждый. Котлы с завидным постоянством стали выходить из строя: одна за другой лопались чугунные секции, и это продолжалось до тех пор, пока не вышла из строя торцевая секция. Если после выхода из строя промежуточных секций котел можно было разобрать, и, сняв одну из секций, снова стянуть, при этом снижая мощность котла, то заменить торцевую секцию было просто нечем. В итоге собственники жилого многоквартирного дома совместно с эксплуатирующей организацией вынуждены были в декабре месяце приобрести и заменить вышедший из строя котел, но ввиду отсутствия котла такой марки и ограниченного времени, был закуплен и установлен бытовой котел мощностью 95 кВт без какой-либо автоматики, в нарушение всех существующих требований. Нужно отметить, что проработал он в качестве резервного (пикового) котла более 5 лет, пока не пришла пора капитального ремонта второго котла.

Все вопросы о необходимости проведения капитального ремонта решаются на собраниях собственников жилья, и в настоящее время ими принято решение о необходимости замены оборудования. По предварительным данным, только стоимость котла необходимой мощности в текущих ценах составляет около 800 тыс. руб., а, принимая во внимание, что в доме всего 31 квартира, капитальный ремонт для каждой отдельно взятой квартиры будет составлять около 50 тыс. руб., т.к. кроме основного оборудования необходима доработка технологической схемы теплоснабжения, прежде всего, в части водоподготовки, отсутствие которой и стала причиной выхода из строя котлов.

Нужно отдать должное, что проектировщиками автономных источников теплоснабжения с учетом неудачных опытов эксплуатации от проекта к проекту вносятся коррективы и предложения по совершенствованию схемы теплоснабжения, применяемому оборудованию с целью повышения качества теплоснабжения, а главное - обеспечения надежности.

Однако пример жилого МКД с крышной котельной по ул. Хрустальной показал, что и этого недостаточно. Одним из важнейших преимуществ новостройки на ул. Хрустальной была именно собственная крышная котельная. Новые жильцы в этом видели только плюсы: экономия, отсутствие плановых отключений горячей воды, полный контроль над отоплением. Однако после 5 лет эксплуатации котлы начали ломаться, и самое проблемное в этой ситуации то, что запчасти выпускает единственная организация, находящаяся в г. Пермь, а кроме того, по информации Ростехнадзора, подобные котлы нигде, кроме Ульяновска, больше не установлены. Таким образом, жители данного дома оказались заложниками выбора застройщика в пользу крышной котельной с котлами малоизвестной фирмы-изготовителя при развитых сетях теплоснабжения в данном районе от Южной районной котельной.

Внесение изменений в проекты крышных котельных вызвано и другой их проблемой - наличием низкочастотного шума, вызванного работой насосного и котлового оборудования, особенно в котельных мощностью 2 МВт и более, оборудованных вентиляторными горелками. Принимаемые меры по снижению шума на его источниках, в частности, установка антивибрационных вставок и изолирующих соединений, не позволяют сократить уровень до нормативных величин. В жилых квартирах, находящихся непосредственно под котельной, уровень шума превышает установленные нормы на 3-5 Дб, а в отдельных случаях на 7-10 Дб. Однако, необходимо отметить, что ситуация изменилась в лучшую сторону с началом установки и введением в эксплуатацию крышных котельных, оборудованных котлами с атмосферными горелками.

Другим примером неудачного децентрализованного теплоснабжения является поквартирное отопление, где в каждой квартире установлены бытовые котлы. В Ульяновске, в мкр. «Искра» введен в эксплуатацию один из таких домов, проблемы в котором начались задолго до сдачи объекта в эксплуатацию. Прежде всего, это касалось воздушно-дымового тракта. В жилом 10-этажном доме возникли проблемы с избыточным разрежением на нижних этажах и слабой тягой на верхних, также часто при открывании входной двери в квартиру задувало пламя запальника. Другой немаловажной проблемой, связанной с воздушно-дымовым трактом, явился конденсат из дымоходов. Впоследствии возникли и другие проблемы с котлами. Основная масса отказов в котле происходит из-за низкого качества водопроводной воды.

При строительстве многоквартирных домов в квартирах устанавливаются котлы мощностью 24 кВт, что продиктовано нагрузкой на ГВС, но таких огромных квартир (с соответствующими теплопотерями) нет, поэтому котлы работают в ненадлежащем режиме, что сказывается как на КПД, так и на составе уходящих газов [3]. В целом поквартирное отопление неэффективно как с технической точки зрения, так и с экономической, т.к. установленная мощность оборудования должна быть в 2-3 раза больше, чем при любых других вариантах теплоснабжения.

Таким образом, автономное теплоснабжение нельзя рассматривать как безальтернативное решение вопросов теплоснабжения, особенно в зонах действия централизованных систем теплоснабжения. Имеющиеся недостатки - лишнее подтверждение того, что должно быть рациональное объяснение и обоснование выбора того или иного решения.

В условиях существующего законодательства [4, 5], снижающихся тарифах на присоединение к централизованным источникам теплоснабжения происходит переориентация крупных предприятий - монополистов теплоснабжения на клиентов, что позволяет вернуть ЦСТ несколько утраченные позиции в сфере теплоснабжения городов. Подтверждением этому является отказ от строительства жилых домов с крышными котельными в микрорайоне «Запад-2» в Заволжском районе Ульяновска и подключение их к тепловым сетям, присоединенным к Ульяновской ТЭЦ-2, в том числе и тех домов, на которых первоначально были запроектированы крышные котельные.

На наш взгляд, массовое распространение термодинамически невыгодного децентрализованного теплоснабжения в городах с крупными ТЭЦ и развитыми теплофикационными системами - досадное заблуждение, обусловленное временной дезорганизацией экономики страны.

С восстановлением управляемости экономикой страны и наведением в ней должного порядка неизбежен возврат к научно обоснованным, технически и экономически выгодным технологиям централизованного теплоснабжения на базе комбинированной выработки тепловой и электрической энергии на ТЭЦ, т.е. по определению профессора Е.Я. Соколова - к теплофикации [6].

На региональном уровне важнейшая роль в этом процессе должна принадлежать руководству регионов и руководству региональных энергетических компаний.

Литература

1. Шарапов В.И. Теплофикация: текущие проблемы // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы развития централизованного теплоснабжения». Самара. 2004. С. 20-25.

2. Шарапов В.И. Особенности теплоснабжения городов при дефиците топлива на электростанциях // Электрические станции. 1999. № 10. С. 63-66.

3. Свод правил по проектированию и строительству СП 41104-2000. «Проектирование автономных источников теплоснабжения» (одобрен и рекомендован к применению постановлением Госстроя РФ от 16 августа 2000 г. № 79).

4. Семенов В.Г., Разоренов Р.Н. Децентрализованное теплоснабжение на примере г. Смоленска // Новости теплоснабжения. 2001. № 12. С. 28-31.

5. Федеральный закон № 190-ФЗ «О теплоснабжении» от 27 июля 2010 г.

6. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат. 1982. 360 с.

М.Р. Феткуллов, В.И. Шарапов, Заметки о децентрализованном теплоснабжении городов

Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» №6 (190) 2016 г. , www.rosteplo.ru/nt/190

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи: