Энергосбережение в городских теплопунктах и районных котельных

А.А.Мицкевич

 

Для жилищно-коммунального хозяйства вопрос энергосбережения особенно актуален, так как ЖКХ является наиболее ресурсо- и фондоемкой отраслью. В этом разрезе двумя острыми проблемами систем теплоснабжения и горячего водоснабжения являются образование отложений солей на поверхностях нагрева и коррозия. Данные проблемы приводят к снижению эффективности теплопередачи, уменьшению срока службы оборудования, увеличению стоимости обслуживания и ремонта оборудования. Образование отложений приводит к серьезным потерям энергии. При толщине слоя накипи в 1 мм потери тепловой энергии составляют 10…12 %, при слое в 10 мм – до 50 % (рис.1). Все эти проблемы возникают из-за того, что в водогрейных котельных и тепловых пунктах, как правило, не уделяется должное внимание вопросам водоподготовки.

Рис. 1. Потеря тепловой энергии

 

Традиционный метод умягчения воды (широкое распространение получило Nа-катионирования) является весьма затратным методом водоподготовки и имеет ряд существенных недостатков:

·   громоздкое и дорогостоящее оборудование;

·   наличие большого объёма сточных вод;

·   большой объем потребляемой соли и воды;

·   не предотвращает коррозионные процессы;

·   необходим постоянный лабораторный контроль подпиточной воды;

·   не удаляет уже имеющиеся отложения солей.

Действенной альтернативой методу ионного обмена является метод реагентной водоподготовки, при  котором с помощью специально подобранных реагентов (комплексонов) накипеобразующие элементы не удаляются из воды, а устраняются их накипеобразующие свойства. Данный метод позволяет:

1)      исключить возможность образования накипи на поверхностях теплопередачи и отложений в трубопроводах;

2)      предотвратить или значительно замедлить коррозию металлических частей теплотехнического оборудования;

3)      постепенно, не нарушая режима работы оборудования, удалить имеющуюся накипь и продукты коррозии.

              Для достижения однозначного положительного эффекта при использовании реагентной водоподготовки необходимо точное и пропорциональное дозирование реагента, недопустимы превышения ПДК реагента в воде и неоправданный перерасход реагента. В существующих системах дозирования реагентов в силу ряда преимуществ (в том числе и более низкой стоимости) используются дозирующие насосы мембранного типа, производительность которых зависит от давления в трубопроводе, куда производится дозирование (рис. 2).

Рис. 2. Производительность дозирующего насоса мембранного типа

 

Поэтому главным недостатком существующих инжекционных устройств является отсутствие контроля за давлением в трубопроводе, в который производится дозирование. Количество реагента, дозируемого в трубопровод, в таких системах дозирования устанавливается по максимальной величине водоразбора и по максимальному давлению в трубопроводе в предположении, что давление неизменно в течение суток (недели, года). Однако давление в трубопроводе и расход воды ЦТП жилого микрорайона в течение суток изменяются в широком диапазоне.

Неучет переменного характера давления в сети за сутки может привести к избыточному дозированию реагента за сутки на 30…50 % сверх расчетной величины (рис. 3).

Рис.3. Суточный график дозирования реагента (ЦТП жилого микрорайона)

 

При этом при максимальном водоразборе и минимальном давлении в сети текущая величина передозировки может достигать 60…70 %. В результате возникает неоправданный перерасход реагентов. Кроме того, невозможность осуществления пропорционального дозирования реагента делает нежелательным использование таких инжекционных устройств дозирования для водоподготовки в системах горячего водоснабжения. Тем не менее, при работе теплообменников горячего водоснабжения на ЦТП без водоподготовки и периодической кислотной промывки на внутренних поверхностях трубок образуются существенные солевые отложения, снижающие эффективность теплопередачи (рис. 4).

 

Рис. 4. Отложение солей в трубке бойлера ГВС

 

При применении комплексонов в системах горячего водоснабжения и в открытых системах теплоснабжения остро встает задача пропорционального дозирования реагента, т.к. здесь недопустимо превышение предельно-допустимых концентраций ПДК в питьевой воде.

Кроме указанного выше недостатка, в существующих системах дозирования не достигается принцип непрерывного дозирования реагента. Ввод реагента осуществляется дискретно при прохождении через водосчетчик заданного при наладке объемы воды. В результате этого, в часы минимального водоразбора заданный объем накапливается в течение длительного времени, затем происходит дозирование расчетного объема реагента в трубопровод, в котором текущий расход воды в момент дозирования невелик. Поэтому концентрация реагента в воде в моменты дозирования в разы превышает расчетную величину, что может  также привести к превышению ПДК.

Для устранения указанных недостатков инжекционных систем дозирования реагента разработано устройство дозирования реагентов «Дозафон®», в принцип действия которого положены постоянный контроль за давлением в трубопроводе в точке ввода и ограничение максимального времени между вводом очередных доз реагента (рис. 5).

Рис. 5. Внешний вид устройства дозирования реагентов «Дозафон®»

 

При этом в отличие от других технических  решений не требуется регулировки и подстройки устройства дозирования в процессе эксплуатации. Выбор точки ввода реагента в трубопровод (до или после насоса подпитки, в ином месте) может быть произведен непосредственно при монтаже, это не оказывает влияния на объем дозирования, так как датчик давления устанавливается рядом с точкой ввода и устройство автоматически корректирует объем дозирования по давлению именно в этой точке.

При применении дозирующего устройства «Дозафон®» имеет место повышение КПД котлов и теплообменных аппаратов, что снижает затраты на производство тепловой энергии и горячей воды. В результате, возможно снижение (или замедление роста) тарифов на тепловую энергию и горячую воду для населения.

Один из вариантов применения устройства дозирования - дозирование красителя теплофикационной воды Уранин-А для выявления несанкционированного водоразбора и утечек воды, что тоже является одним из мероприятий по энергосбережению в ЖКХ.

 

 

Автор – Мицкевич Алеся Александровна, директор ООО «Ами-энерго», 610050 г.Киров ул.Менделеева, 2, тел. (8332) 47-81-44, факс (8332) 62-92-37, E-mail: ami-energo@mail.ru, сайт http://www.ami-energo.ru.