За 40 лет «Мытищинская теплосеть» прошла большой и сложный путь технического перевооружения и организационного реформирования . От типового коммунального предприятия , которому были переданы городские квартальные угольные котельные, до современной холдинговой компании , специализированной не только на производстве, передаче и распределении тепловой энергии, но и на программной реконструкции систем теплоснабжения районного масштаба, производстве узлов технологического и коммерческого учета тепловой энергии, проектировании, строительстве и обслуживании высокоэффективных теплоэнергетических объектов, оснащенных автоматизированными системами дистанционного контроля и управления . Итог проделанной работы - энергетическая эффективность системы теплоснабжения Мытищинского района приближается к европейскому уровню.

Статья: "Организационная и техническая модернизация системы теплоснабжения Мытищинского района", автор - к.т.н. Ю.Н. Казанов, генеральный директор, ОАО «Мытищинская теплосеть», г. Мытищи Московской области

Страницы истории
40 лет - это исторически небольшой период. Для предприятия и его коллектива - это период становления и развития, время разработки планов на ближайшее будущее и дальнюю перспективу.
Мытищинское предприятие объединенных котельных и тепловых сетей (первоначальное название нашего предприятия) образовано в октябре 1969 г. Тогда закладывались основы Предприятия, оно было организовано на базе мелких разрозненных квартальных котельных. Квалификация персонала соответствовала техническому уровню оборудования. В качестве источников тепла в котельных в большинстве случаев использовались чугунные котлы. Не во всех котельных была химводоподготовка, поэтому котлы «трещали, как орехи» - не хватало бригад для их ремонта. Подобная ситуация продолжалась, пока не ввели в работу районную тепловую станцию (РТС) мощностью 150 Гкал/ч (рис. 1).
На заре своей деятельности предприятие было планово-убыточным. Предприятию досталось 90 квартальных котельных, половина которых работала на угле. В это же время уже строились мощные газовые котельные, такие как РТС, введённая в эксплуатацию в 1979 году, прокладывались магистральные тепловые сети. Поэтому другой альтернативы, кроме как создание городской системы централизованного теплоснабжения (ЦТ) и закрытие морально и физически устаревших котельных, не было. Ежегодно закрывались десятки старых котельных, а потребителей присоединяли к централизованным источникам, у которых КПД было гораздо выше. Высвобождался персонал, а надежность и устойчивость теплоснабжения повышалась.
С 1973 г. стали реконструировать квартальные котельные в центральные тепловые пункты (ЦТП).
В 1987 г. в результате реорганизации предприятие вошло в состав ПТО «Городское хозяйство». В 1990 г. было образовано ОАО «Мытищинская теплосеть».

Начало работы по модернизации системы ЦТ района
«Мытищинская теплосеть» идет новым для нее путем технической и организационной модернизации, поэтому неизбежны неоптимальные решения и не самые прямые пути достижения эффекта, потому что в перспективе были ясны только генеральные направления и цели. Задачи и тем более средства их решения в процессе работы менялись, что-то и сейчас уточняется, проясняется .
По состоянию на 2000 г. основным потребителем тепловой энергии в Мытищинском районе являлся жилищно-коммунальный сектор(75%), в котором жилищный фонд занимает большую часть. Как показали результаты технического аудита системы теплоснабжения района, проведенного до 2000 г., энергетическая эффективность существовавшей системы ЦТ не превышала 65%. При этом 80% тепловой энергии производилось на оборудовании с полностью исчерпанным сроком амортизации с КПД котлов 60-80%, а 75% трубопроводов имели полностью исчерпанный срок амортизации. Аварийность тепловых сетей составляла 1,5 отказа в год на 1 км трубопровода, что в 5 раз превышало нормативы. Средства тратились, в основном, на «латание дыр», на текущий и капитальный ремонты. Тепловые, а, следовательно, и экономические потери тяжелым бременем лежали на бюджетах района и предприятия. Снижение этих потерь до европейского уровня (а это не более 5-6%) стало экономической целью программной, поэтапной реконструкции системы теплоснабжения района. Достижение ее задач при нынешних энергосберегающих технологиях не вызывало технических сложностей и позволило бы при тех же расходах топлива обеспечить тепловой энергией большую часть прироста жилого фонда района.
Присоединенная нагрузка города (договорная) - 300 Гкал/ч, она включала до 30% нерационального использования тепловой энергии из-за неоптимального регулирования на объектах потребителей. В итоге, с учетом потерь на тепловых сетях, для обеспечения этой потребности вырабатывалось 400 Гкал/ч. Если выбирать интенсивный путь обеспечения растущей потребности города за счет наращивания мощности теплоисточников, сохраняя структуру потерь, то уже в 2008 г. мы столкнулись бы еще и с проблемой ограничения пропускной способности трубопроводов, которая сейчас имеет по магистральным тепловым сетям двойной запас, относительно транспортируемой мощности 2000 г. Поэтому направление на ресурсосбережение и в производстве, и при потреблении тепловой энергии должно было стать стержнем развития системы ЦТ района.
К 2000 г. была разработана концепция реконструкции, формулирующая направления долгосрочных технических, политических и социальных целей:
. полная реконструкция тепловых сетей и оборудования на основе внедрения высокоэффективных теплогенераторов и модульных котельных, автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов (ИТП), надежных средств транспортировки и распределения тепловой энергии, самообеспечение электроэнергией, использование бытовых и древесных отходов;
. внедрение автоматизированной системы, обеспечивающей контроль и управление технологическим процессом производства, диагностику технического состояния оборудования, а также учет и обработку коммерческой информации;
. создание самодостаточной структуры группы предприятий, позволяющей своими силами реализовывать любые сложные и нестандартные проекты «под ключ» и расширить деятельность компании за пределы Мытищинского района и Московской области;
. формирование коллектива сотрудников компании, обладающих высокой квалификацией и корпоративной идеологией.
На основании принятой концепции, прогнозов и материалов территориального планирования, результатов технического аудита состояния системы ЦТ была разработана программа развития теплоснабжения. Она давала картину системы ЦТ, к которой нужно стремиться.
Реконструкция системы теплоснабжения района - это крупный, долгосрочный проект, имеющий несколько этапов. В программе предусматривалось:
. реконструкция и расширение существующих источников тепла, обеспечивающих приросты тепловой мощности и техническую доступность присоединения потребителей, расположенных в зоне их действия;
. расширение зоны действия источников, обеспечивающее перевод в пиковый режим, вывод из эксплуатации, консервацию или ликвидацию источников с неэкономичными принципами использования топлива;
. развитие, реконструкция и модернизация тепловых сетей в зонах действия существующих и реконструируемых источников, обеспечивающих транспортировку тепловой мощности в зоны прироста тепловой нагрузки;
. повышение эффективности производства, транспортировки и распределения тепловой энергии;
. резервирование источников теплоснабжения за счет повышения связности тепловых сетей;
. повышение надежности теплоснабжения за счет резервирования систем жизнеобеспечения источников и теплосетевых объектов;
. повышение экологической безопасности теплоснабжения.
Программа развития также включала и перспективное направление реконструкции - внедрение технологии когенерации (одновременное производство тепловой и электрической энергии). Когенерация реализует концепцию полного самообеспечения основного производства электроэнергией. Это и улучшение экономики производства, и независимость теплоснабжения района в условиях чрезвычайных ситуаций в электроснабжении.
Ставилась задача и поиска альтернативных источников тепла, в первую очередь, использование отходов жизнедеятельности района.
Одновременно с реконструкцией имеющегося теплоэнергетического хозяйства, планировалась реализация и политической концепции развития предприятия - расширение производственной деятельности за пределы района.
Энергетические обследования свидетельствовали, что основные потери сосредоточены в звеньях потребления, распределения и транспортировки тепла. В звене распределения тепла между потребителями внедрение технологии полностью автоматизированного количественно-качественного регулирования в ИТП обеспечивает качество и количество тепловой энергии в точном соответствии с погодными условиями, без «недотопов» и «перетопов» и наиболее эффективное использование частотно-регулируемого электропривода. А сокращение потерь может быть достигнуто только в том случае, если потребитель будет иметь возможность сам регулировать количество потребляемой тепловой энергии и оплачивать то количество, которое фактически потребил по физиологическим потребностям и экономическим возможностям.
Поэтому реконструкция тепловых сетей, оснащение потребителей автоматизированными ИТП и узлами коммерческого учета потребления тепловой энергии зданий жилого фонда стали первым этапом модернизации системы ЦТ.
Однако это возможно только при комплексном внедрении энергосберегающих технологий во все звенья системы теплоснабжения: производство - транспортировка - распределение - потребление. Например, переход на трубопроводы в ППУ теплоизоляции, оснащенные элементами и всеми необходимыми техническими средствами для оперативного дистанционного контроля их состояния при эксплуатации, требует создания системы оперативного дистанционного контроля (ОДК). А ОДК, может функционировать только как часть общей системы дистанционной диспетчеризации. Переход на автоматизированные ИТП и теплоисточники также требует дистанционного контроля. Поэтому реконструкция не может выполняться отдельными частями. Только комплексно, затрагивая всю структуру системы теплоснабжения.
Тактическое планирование реализации программы реконструкции теплоснабжения района было типичной задачей на оптимизацию результата при ограниченных ресурсах. А реально - при очень ограниченных. Финансирование, производство специального оборудования - ИТП, трубы в ППУ изоляции, проектирование, строительно-монтажные работы - все это было в ограниченных возможностях. Но, в первую очередь, финансирование. Специфика производства, передачи, распределения и потребления тепловой энергии, с точки зрения вложения средств в эту отрасль и получения экономического эффекта, в том, что экономия топливно-энергетических ресурсов в производстве возникает сразу же после ликвидации источника непроизводительных потерь тепловой энергии. Нет ожидания получения экономии, потому, что производимый продукт - тепловая энергия - имеет гарантированный, упорядоченный сбыт и оплату.
Система теплоснабжения функционирует и в ситуации, когда часть ресурсов и производительных сил, затрачиваемых на него, теряются в виде потерь тепловой энергии. Прекратить производство, как нерентабельное, для реконструкции нельзя, это функция жизнеобеспечения населения. В потери уходят огромные средства. Снижение потерь на 10% уже дало бы экономию, достаточную для дальнейшего развития системы теплоснабжения.
Привлечение достаточно больших, первоначальных кредитных средств и точный технико-экономический расчет - единственный путь выхода из этого тупика. Кредит Международного банка реконструкции и развития (МБРР) по программе «Городское теплоснабжение» позволил нам создать первоначальную базу для самоокупаемости проекта реконструкции и выполнения первого этапа модернизации.

Источники финансирования реконструкции
На сегодняшний день уже завершена реализация проекта МБРР, активно поддержанного руководством Мытищинского района и Московской области. По проекту заменено 54,2 км тепловых сетей, установлено 236 ИТП. Технико-экономическая эффективность системы теплоснабжения, оцениваемая суммарным КПД, увеличилась с 60 до 85%. Высвобожденные экономические резервы позволили расширить объемы реконструкции и приступить к реализации более масштабных задач.
По результатам выполнения этого проекта Международная рейтинговая служба дала высокую оценку способности Мытищинского района своевременного и полного выполнения своих долговых обязательств в условиях российского финансового рынка. Это, в свою очередь, открыло для нас новые возможности финансирования реконструкции. Сейчас решается вопрос о привлечении кредитных средств Международной финансовой корпорации, входящей в Группу Всемирного банка, на дальнейшую реконструкцию тепловых сетей и строительство ИТП.
На рис. 2 представлено распределение источников финансирования реконструкции в период с 2003 г. по 2011 г. На рис. 3 показана структура расходов Предприятия.
Нам стала под силу реконструкция и мощных котельных, которая дает наибольший экономический эффект, но и требует больших вложений.
Также нам стало под силу и строительство новых теплоисточников в других районах Московской области: уже построены и работают котельные в городах Одинцово, Пушкино и Щелково, возводится котельная в Дмитрове.

Основные результаты реконструкции
Выполнение первого этапа реконструкции уже дало реальные результаты.
Темпы реконструкции системы ЦТ района, выполняемой ОАО «Мытищинская теплосеть», опережают рост потребности в тепловой энергии, который заложен в генеральные планы развития поселений района.
Предприятие обеспечивает тепловой энергией 180-тысячное население Мытищинского района и около 1000 предприятий и организаций. К системе ЦТ подключено 1643 здания, в том числе 1200 жилых дома, 72 детских учреждения. Доля ОАО «Мытищинская теплосеть» в обеспечении жизнедеятельности района теплом и горячей водой составляет 90%. В год вырабатывается 1,3 млн Гкал тепловой энергии, для этого потребляется 175 млн м3 природного газа, около 300 т мазута, 470 тыс. м3 воды, 46 млн кВт электроэнергии. Практически на всех котельных в качестве топлива выступает природный газ, только на 5 источниках тепла используется дизельное топливо. Также на балансе ОАО «Мытищинская теплосеть» находится 57 центральных и 633 автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов, 215 км тепловых сетей в двухтрубном исчислении (см. таблицу). Шесть котельных, вырабатывающих 80% всей тепловой энергии, имеют резервный запас топлива с общей емкостью резервуаров на 2800 т мазута. 65% всех тепловых сетей (из них 100% магистральных) - это трубопроводы в ППУ изоляции со встроенной системой ОДК.
Модернизировано 16 котельных. Неэффективные источники тепла выведены из эксплуатации или переведены в резерв. Четыре крупных теплоисточника закольцованы. Это повысило надежность теплоснабжения и снизило потребление ресурсов в летний период. В ближайших планах - подключение в «кольцо» еще двух теплоисточников, что даст возможность обеспечивать население ГВС круглогодично, без отключения летом. Новые теплоисточники, снабженные автоматической системой управления горелками, частотным управлением электродвигателями, обеспечивают КПД котельных не менее 95%.
Потери при производстве и транспортировке тепловой энергии в целом по району снижены с 30 до 10%. Удельное потребление тепловой энергии жилым фондом уменьшено на 10% за счет оптимизации регулирования. В итоге - значительная часть прироста потребности города в тепловой энергии за эти годы обеспечена за счет снижения потерь без увеличения мощности котельных.
Второй год эксплуатируется котельная, работающая на древесных отходах, обеспечивающая ГВС целого поселка. При этом в районе решена задача утилизации этого вида отходов. Начато проектирование ТЭС на твердых бытовых отходах.
Построенные за последние 10 лет жилые дома (80 шт.), дома с ИТП, и все промышленные потребители тепловой энергии оснащены системами учета потребляемой тепловой энергии и воды. На предприятии создана служба по установке и обслуживанию квартирных тепловодосчетчиков - их по инициативе жителей уже установлено 50 тыс. шт.
Все объекты системы ЦТ (в том числе тепловые сети) охвачены автоматизированной системой диспетчерского контроля и управления, технологического и коммерческого учета.
Реализуется задача самообеспечения производства электрической энергией.
Внедрена АСУ ТП с дистанционной диспетчеризацией производственных объектов и управлением экономикой и персоналом.
Полностью заменен парк автомашин и спецтехники.
Создана производственная цепочка - от разработки проекта до строительства объектов теплоснабжения «под ключ».
Акцент работы с персоналом перенесен на повышение уровня квалификации, как главной составляющей высокоэффективной эксплуатации нового, современного оборудования и систем управления. Создан учебно-информационный центр. Принята комплексная программа работы с персоналом.
При этом сформировался крепкий интеллектуальный капитал Предприятия, которым являются наши специалисты, их квалификация и отношение к работе. Техническая реконструкция производства, внедрение самых современных технологий и оборудования основывается на квалификации персонала. Без грамотных, опытных, ответственных специалистов не внедришь ни современные технологии проектирования, ни высокоэффективные, автоматизированные системы управления.
Реконструкция набирает обороты с каждым годом. Если вначале реконструкции замена нескольких сотен метров аварийных тепловых сетей уже была для нас достижением, то только за один 2008 г. было проложено более 11 км трубопроводов, построено 10 современных теплоисточников, 102 ИТП, введенных в эксплуатацию и позволили исключить 6 км трубопроводов ГВС.
И, хотя, все дается очень сложно и трудно, напряженно, но это воспринимается как нормальный, запланированный результат, не нанесший какого-либо ущемления работе предприятия по теплоснабжению района.
В 2006 г. завершена полная реконструкция системы теплоснабжения пос. Пироговский - образец модернизации (рис. 4). Число жителей, подключенных к системе теплоснабжения поселка, - 7500 чел. Индивидуальными тепловыми пунктами оборудовано 66 многоквартирных жилых домов, в том числе 8 бюджетных учреждений, установленная мощность всех котельных (7 шт.) поселка составляет 31,8 Гкал/ч, протяженность тепловых сетей в двухтрубном исчислении - 16,1 км. Средняя годовая потребность в тепловой энергии 70 тыс. Гкал.
Все котельные оснащены современными автоматизированными газовыми котлами с КПД 95%, трубопроводы тепловых сетей проложены в ППУ изоляции, дистанционная система диспетчеризации контролирует все ИТП и тепловые сети с представлением информации в Оперативно-диспетчерскую службу Предприятия.

АСУ ТП
В настоящее время на нашем предприятии внедрена автоматизированная система дистанционного контроля и управления объектами теплоснабжения района (ИТП, ЦТП, автоматизированными теплоисточниками, тепловыми сетями), позволившая контролировать и управлять оборудованием, не выезжая на удаленные объекты. Это повысило оперативность работы и качество теплоснабжения .
Система построена на оборудовании различных фирм-производителей, являющимися мировыми лидерами в производстве и инновациях. Все оборудование является модульным, что позволяет, в случае необходимости, наращивать без больших изменений существующую структуру системы.
В оперативный зал диспетчерской службы поступает информация со всех подключенных объектов в удобном для восприятия текущих параметров виде - на мнемосхемах тепловых схем, показаний приборов технологического и коммерческого учета тепловой энергии, параметров электроэнергии, состояние работы насосов, клапанов, заданных режимов работы, а также контрольных сигналов состояния тепловых сетей.
Все основные параметры объектов архивируются с неограниченной глубиной хранения на главном сервере. Соответствующие данные автоматически обрабатываются и в виде расчетной коммерческой информации направляются в отдел сбыта энергоресурсов.
На сегодняшний день АСУ ТП охвачено 355 объектов теплоснабжения, что составляет 60% от их общего числа. К ним относятся и удаленные объекты пос. Пироговский, пос. Марфино, г. Щелково, г. Дмитров, г. Пушкино.
Учитывая удаленность контролируемых объектов, существенным фактором являются каналы связи. В АСУ ТП применена система, позволяющая использовать различные каналы связи, включая только что созданные. К ним относятся как проводные сети (выделенные линии, оптоволоконные линии, телефонные линии), так и беспроводные (WIFI сети, GSM GPRS сети, CDMA SkayLink сети, Yota, WiMax).

О системе ОДК тепловых сетей
На сегодняшний день ОАО «Мытищинская теплосеть» эксплуатирует 130 км трубопроводов тепловых сетей в ППУ изоляции, оснащенных системой ОДК. Это система, обязательность которой в трубопроводах с ППУ изоляцией прописана в ГОСТе 30732-2006. Система ОДК позволяет уже на раннем этапе обнаружить любое нарушение целостности конструкции теплосетей и своевременно принять необходимые меры .
За основу системы контроля взята система ОДК, разработанная ООО «Термолайн». Данная система позволяет контролировать состояние трубопроводов, оперативно сигнализировать о появившейся неисправности и указать место любого дефекта. Принцип действия системы контроля основан на том, что пенополиуретан, применяемый в качестве теплоизоляционного материала, имеет практически бесконечное электрическое сопротивление, уменьшающееся в миллионы раз при увеличении влажности, например, при появлении воды из-за повреждения полиэтиленовой оболочки или самой металлической трубы.
В качестве контрольно-монтажного тестера системы ОДК применяется мегомметр. В качестве прибора, определяющего место неисправности (намокания ППУ изоляции или обрыв сигнального проводника), - рефлектометры, позволяющие определить расстояние от точки подключения приборов до места неисправности с точностью до 2 м.
Применение GSM комплексов совместно с детектором повреждений «ПИККОН» ДПС-2АМ/ТВ позволило вывести информацию о состоянии контролируемых участков трубопроводов в режиме реального времени в оперативно-диспетчерскую службу предприятия (рис. 5).
Отличительными особенностями данной системы является высокая надежность, неограниченная дальность подключения детекторов повреждений на один GSM-контроллер, контроль свыше 100 объектов на одном диспетчерском пульте, удобный и доступный интерфейс диспетчера, опрос в автоматическом режиме и сигнализация аварии на трассе, а также приемлемая стоимость оборудования.
Эксплуатация системы ОДК позволяет делать анализ причин повреждаемости труб в ППУ и принимать упреждающие меры. Так, учитывая, что подавляющее большинство отказов трубопроводов является результатом нарушения технологии монтажа, был введен 100% ультразвуковой контроль качества сварки трубопроводов. Для этого на предприятии в службе технического надзора создана и сертифицирована собственная испытательная лаборатория.

Информационно-графическая система «ТеплоГраф»
Информационно-графическая система (ИГС) является мощной базой данных, фактически являющейся электронным архивом. Она содержит большой объем технологической и справочной информации: схемы тепловых сетей и объектов, привязанных к плану города; паспортные сведения об узлах и участках тепловых сетей (диаметры и длины участков, нагрузки потребителей и др.); гидравлические и тепловые режимы; величины потерь; температурные графики; сведения о дефектах и повреждениях и многое другое. Программа позволяет быстро находить нужный объект и заложенную в него необходимую информацию, ускоряет его поиск при выезде на место.
Подсистема паспортизации оборудования объектов тепловых сетей г. Мытищи на базе ИГС «ТеплоГраф» предназначена для создания базы данных по техническому состоянию оборудования тепловых сетей и электронной паспортизации оборудования.
В рамках подсистемы паспортизации оборудования объектов теплосетей ИГС «ТеплоГраф» выполняются следующие функции:
. паспортизация технологического оборудования тепловых сетей;
. паспортизация электрического оборудования тепловых сетей;
. ведение классификаторов описания параметров элементов оборудования;
. формирование справок и отчетов по паспортным параметрам элементов оборудования теплосетей.
Объектами тепловых сетей, на которых установлены элементы оборудования, подлежащие паспортизации, являются узлы теплосетей и участки трубопроводов теплосетей. ИГС «ТеплоГраф» обеспечивает возможность паспортизации оборудования, с возможностью отображения на схемах обозначений узлов и участков теплосетей, соответствующих типам элементов оборудования, подлежащих паспортизации.
В ИГС предусмотрена возможность ведения классификаторов и справочников.
Требования к составу информации по технологическому оборудованию узлов и участков включают требования к технологической информации по котлам, дымовым трубам, тягодутьевым устройствам, теплообменникам, оборудованию химводоочистки, деаэраторам, регулирующим клапанам, запорной арматуре, регуляторам, вентиляторам, опорам, грязевикам, обратным клапанам, регуляторам давления, манометрам.
Создание и внедрение ИГС процесс сложный, дорогой и трудоемкий, но, вложив средства, мы получили продукт, который позволяет решать задачи стратегического планирования, осуществлять информационно-расчетную поддержку текущего функционирования систем теплоснабжения - решать эксплуатационные, производственные, диспетчерские, режимные и многие другие задачи.

Система мониторинга автотранспорта и спецтехники
Спутниковая система мониторинга всего автотранспорта предприятия внедрена в 2008 г. и уже доказала свою целесообразность. Система мониторинга АвтоЛокатор позволяет получать информацию о местоположении любого транспортного средства в реальном времени, получать маршруты передвижения транспортных средств, контролировать пробег автотранспорта, техническое состояние транспортного средства, задавать и контролировать зоны перемещения автомобилей, пресекать халатность со стороны водителя. АвтоЛокатор повышает эффективность работы организации в целом, затраты на его установку окупаются в короткие сроки. Система обеспечивает персоналу гибкость и независимость при планировании и управлении работой автомобильного парка.

Когенерация - повышение безопасности энергоснабжения объектов жизнеобеспечения
Пример развитых стран показывает, что проблема надежности энергообеспечения может решаться путем развития инфраструктуры децентрализованных систем генерации и снабжения электро- и теплоэнергии в дополнение к существующим сетям.
В котельной КТС-003 уже два года работает энергоблок из двух газовых микротурбин С-60 Cupstone (США), вырабатывающий 120 кВт электрической и 0,272 Гкал/ч тепловой энергии. Оборудование запустила в промышленную эксплуатацию компания «БПЦ Энергетические системы» (г. Москва). В связи с тем, что котельная расположена в жилом микрорайоне, к оборудованию для автономного энергоснабжения предъявлялись повышенные требования по уровню шума и вредных выбросов. Эти микротурбины удовлетворяют самым жестким экологическим требованиям.
Работа микротурбин осуществляется в параллельном режиме с электросетью. Учитывая сравнительно невысокий уровень потребления электроэнергии оборудованием котельной, избыточная электроэнергия турбин поступает в централизованную сеть. Получаемой тепловой энергии хватает на то, чтобы обеспечить жилые дома микрорайона нагрузкой ГВС.
Мощность первой установки в масштабе теплоснабжения района небольшая. Но и поставленная цель внедрения - опробование техники и взаимоотношений с электроэнергетиками, т.к. вырабатываемая электроэнергия подключается к городским электросетям и должна полностью им соответствовать.
Сегодня ОАО «Мытищинская теплосеть» приступило к реализации крупного проекта реконструкции котельной КТС-044». Цель реконструкции - самообеспечение электроэнергией нашего предприятия. Дополнительную тепловую мощность планируется использовать как резервную после соединения котельной кольцевыми тепловыми сетями с котельными центральной части города. Уже выполнен первый этап - в пристройке к основному зданию котельной установлено два новых котла по 20 МВт каждый, увеличивших мощность котельной в два раза. В этой же котельной внедряется современная ресурсосберегающая технология когенерации. Уже установлено специальное оборудование - три газопоршневых агрегата 1750 GQNB-50 (рис. 6) компании Cummins (США) и две резервные дизель-генераторные установки, которые будут вырабатывать не только тепловую энергию, но и 5 МВт электроэнергии при собственном потреблении всего Предприятия 4,8 МВт.
В планах развития ОАО «Мытищинская теплосеть» технологии комбинированного производства тепловой и электрической энергии отводится особое место. Самообеспечение автономным электропитанием - одна из технических концепций Предприятия. Для этого в перспективе планируется оснастить установками когенерации все основные котельные района.

Автоматизированный ИТП - основа системы теплоснабжения
Одно из решений, позволяющее повысить эффективность систем теплоснабжения - отказ от четырехтрубной системы снабжения теплом и горячей водой зданий и сооружений, построенной на основе использования центральных тепловых пунктов. При этом используется так называемая двухтрубная система - подвод к каждому отдельному зданию перегретой воды непосредственно от котельной, и формирования системы горячего водоснабжения и отопления с помощью блочного автоматизированного индивидуального теплового пункта.
ИТП используется для обслуживания одного потребителя (здания или его части). Как правило, располагается в подвальном или техническом помещении здания, однако, в силу особенностей обслуживаемого здания, может быть размещен в отдельно стоящем сооружении.
Схема ИТП зависит с одной стороны от особенностей потребителей тепловой энергии, обслуживаемых тепловым пунктом, с другой стороны от особенностей источника, снабжающего ИТП тепловой энергией.
Автоматизированные ИТП меняют общую картину регулирования системы ЦТ. При наличии ИТП у каждого потребителя задача теплоисточника - поддерживать минимально-достаточную температуру теплоносителя на входах ИТП без функции регулирования.
Основные преимущества ИТП - это компактность, широкий диапазон тепловых нагрузок, энергоэфективность, улучшение качества и уменьшение расхода горячей воды, снижение давления во внутренних сетях и уменьшение эксплуатационных затрат.
Управление работой оборудования ИТП и регулирование режимов отпуска тепла и воды потребителю осуществляются автоматически, без постоянного присутствия обслуживающего персонала. ИТП позволяет значительно снизить затраты на обеспечение теплом населенных пунктов, предприятий, хозяйств. С применением ИТП отпадает необходимость капитального строительства зданий центральных тепловых пунктов (ЦТП) и прокладки, а следовательно, и последующего ремонта сетей горячего водоснабжения. Капитальные затраты на подключение объектов снижаются при этом в три раза.
Решая проблемы обеспечения реконструкции современным оборудованием, ОАО «Мытищинская теплосеть» освоило производство автоматизированных ИТП по собственным проектам.
Мытищинская теплосеть осуществляет проектирование, комплектацию и монтаж тепловых пунктов любой сложности, используя самое современное оборудование - высоконадежные и экономичные насосы, самую современную автоматику, качественную запорную и регулирующую арматуру. В нашем активе - сотни самых разнообразных объектов в г. Мытищи и по всей Московской области. Многие из тепловых пунктов, например ИТП, смонтированные в рамках реализации программы реконструкции системы теплоснабжения г. Мытищи, интегрированы в единую систему АСУ ТП, существующую в городе.

Частотное управление электродвигателями экономит не только электроэнергию
Одной из тенденций в области энергосберегающих технологий последних лет является применение частотно-регулируемых приводов (ЧРП) на основе асинхронных короткозамкнутых электродвигателей и полупроводниковых преобразователей частоты, снижающих потребление электрической энергии и повышающих степень автоматизации, удобство эксплуатации оборудования и качество технологических процессов. В системе ЦТ они используются в качестве приводов, обслуживающих основное технологические оборудование и производственные процессы, в основном это вентиляторы и центробежные насосы. Причем силовое оборудование выбирается на максимальную производительность, в действительности же его среднесуточная загруженность может составлять около 50% от номинальной мощности. Применение ЧРП на насосах и вентиляторах позволяет обеспечить снижение потребляемой мощности до 50% за счет исключения в водяных и воздушных трактах дросселей и заслонок, а также улучшения технологических процессов.
В процессе реконструкции системы теплоснабжения Мытищинского района внедрено 50 ЧРП Sinus K на общую мощность 2,3 МВт с диапазоном мощностей двигателей от 5 до 315 кВт. Преобразователи частоты Sinus для регулировки скорости асинхронных двигателей представляют собой генераторы напряжения, способные одновременно изменять амплитуду напряжения и его частоту. Для улучшения работы двигателя на любой скорости частота и напряжение изменяются одновременно в соответствии с определенными принципами, чтобы сохранить моментные характеристики подключенного двигателя.
Первым естественным шагом была задача экономии электроэнергии, снижение нагрузок на оборудование, плавный пуск с ручным управлением.
Следующим шагом стало включение частотно-управляемых двигателей в автоматизированные системы управления оборудованием. Так, при модернизации котельной «Худлитье» 4 котла КВГМ-20 были оснащены универсальными горелками R25G/PBR (рис. 8) фирмы Petrokraft (Швеция), с полным комплектом автоматизированного управления работой котла. Система обеспечивает оптимальный режим горения газа или мазута во всем диапазоне мощности, поддерживает необходимое разряжение газов на выходе путем управления дымососами с помощью ЧРП, программой розжига, защитой от аварийных ситуаций, управление мощностью котла по температурному графику с учетом наружной температуры.

Путь от тепловодосчетчика к автоматизированному узлу учета тепловой энергии
Опыт внедрения энергосберегающих технологий на разнообразных объектах всех форм собственности показывает, что учет потребления энергетических ресурсов - одно из основных направлений энергосбережения. Этот путь был пройден в Мытищинском районе.
За это время сменилось несколько поколений приборов и сейчас теплосчетчик - это сложный электронный прибор, имеющий разветвленную систему хранения информации, достаточно надежный.
С одной стороны теплосчетчик не экономит тепловую энергию, а лишь показывает фактическое потребление. C другой стороны - теплосчетчик стимулирует экономию тепловой энергии, т.к. формирует в человеке Хозяина, давая возможность повлиять на сумму счета за отопление.
Основная цель организации коммерческого учета заключается в том, чтобы обеспечить получение достоверной информации об измерении тепловой энергии и теплоносителя, которая будет использована при подготовке к оплате финансовых счетов от поставщиков. Организация приборного учета энергии позволяет также понизить уровень недоверия и взаимных претензий поставщиков и потребителей и способствует реальному сокращению неэффективного потребления энергоресурсов. В этом, по большому счету, должны быть заинтересованы все - поставщики, потребители тепловой энергии и органы надзора.
Группа предприятий «Мытищинская теплосеть» работает на рынке производства и продажи приборов учета расхода воды и тепловой энергии с 1993 г.
Все жилые дома в городе, оснащенные автоматизированными ИТП, имеют на вводе в здание узел учета потребляемой воды, тепловой и электрической энергии. Информация об их показаниях вместе с другими контролируемыми параметрами поступает в оперативно-диспетчерскую службу Предприятия.
ОАО «Мытищинская теплосеть» имеет службу, осуществляющую монтаж и техническое обслуживание квартирных водосчетчиков. Всего в городе этими приборами оснащено около 15 тыс. квартир. Анализ показывает, что расход горячей воды в домах, оснащенных квартирными водосчетчиками, в среднем на 20% меньше чем установленные нормы и на 40% меньше, чем потребляют дома необорудованные квартирными счетчиками.

Качество теплоснабжения подтверждено
В 2009 г. международная сертификационная компания, проводившая аудит системы управления качеством ОАО «Мытищинская теплосеть», подтвердила соответствие теплоснабжения новому международному стандарту ИСО 9001-2008.
«Мытищинская теплосеть» первая среди теплоснабжающих предприятий России внедрила ИСО в 2003 г. Разработка системы менеджмента качества (СМК) началась в январе 2002 г. с ознакомления аудиторов консалтинговой компании с положением дел на Предприятии. Проведенный аудит показал, что существующая система организации труда уже включает многие из элементов международного стандарта. В результате был обозначен ряд направлений, на которые Предприятию необходимо обратить внимание в процессе внедрения системы менеджмента качества.
В мае 2002 г. в соответствии с графиком внедрения СМК мы приступили к разработке внутренних стандартов. Все стандарты предприятия разрабатывались «с нуля» сотрудниками подразделений. В соответствии с требованиями стандарта в январе 2003 г. была назначена группа внутренних аудиторов в составе 28 чел., которые также прошли обучение и получили сертификаты. В марте 2003 г. проведена первая серия внутренних аудитов. На предприятии сформулирована и документально оформлена Политика в области качества, ежегодно разрабатываются конкретные и измеримые задачи, которые находят свое отражение в планах работ предприятия, контролируется результативность и эффективность в достижении поставленных задач.
ОАО «Мытищинская теплосеть», как энергетическое предприятие, является объектом повышенной опасности, где четкость действий персонала и грамотный менеджмент являются залогом успешной работы в теплоснабжении, предотвращении внештатных ситуаций и оперативного устранения аварийных ситуаций. СМК позволяет эффективно управлять процессами и оценивать результативность процессов за счет того, что любой процесс четко регламентирован, определена ответственность и компетентность каждого участника процесса. В настоящее время система менеджмента качества ОАО «Мытищинская теплосеть» активно развивается. Преследуя цель постоянного улучшения деятельности, мы не ограничиваемся рамками ИСО 9001, все большее применение находит стандарт ИСО 9004 «Рекомендации по улучшению деятельности» и экологический стандарт ИСО 14000.
Наличие сертификата ИСО, как аргумент, подтверждающий профессионализм и стабильность предприятия, дает преимущества при заключении сделок с иностранными партнерами, в конкурсах на получение госзаказа, во взаимодействии с банками и страховыми компаниями. Это станет еще более актуально после вхождения России в ВТО.
Необходимо усиливать роль влияния ИСО на качество нашей работы. Это влияние может проявиться тогда, когда весь коллектив предприятия в своей работе начнет руководствоваться ключевыми положениями ИСО и, в первую очередь, принципом непрерывного совершенствования.

Обучение персонала - инвестиции в будущее
Наряду с указанными выше техническими направлениями в концепцию развития Предприятия входит задача формирования коллектива сотрудников компании, обладающих высокой квалификацией и корпоративной идеологией .
Задача высокоэффективного использования применяемой современной техники и автоматизированных систем управления выдвигается на первый план. Концепция непрерывного повышения квалификации кадров направлена на решение этой проблемы. Для этого создан учебно-методический центр и принята комплексная программа профессионального развития персонала. Мы стремимся создать условия для выявления и совершенствования лучших качеств наших сотрудников и привлечения необходимых ресурсов извне. Обучение и развитие сотрудников требует комплексного подхода, поэтому корпоративная система развития должна, с нашей точки зрения, быть разносторонней и отвечать потребностям различного уровня. Для выявления потребности в развитии и обучении используются ежегодные индивидуальные собеседования с сотрудниками и данные опросов их мнения. После этого на предприятии создается план по обучению на следующий год. Структура, нацеленная на стратегическое развитие, представляет возможности для профессионального и карьерного роста сотрудников.
Мы хотим быть интересны для тех, кто активен, готов к новому, стремиться к развитию и росту. Это касается и профессионалов высокого класса, и выпускников ВУЗов, поступающих к нам на программу стажировок. В некоторых случаях обучение помогает сокращать фонд заработной платы за счет привлечения людей невысокой квалификации. Главным их качеством должна быть обучаемость. Таких людей проще интегрировать в корпоративную среду, они охотно принимают культуру предприятия и ее ценности. При этом появляется возможность создавать кадровый резерв со специальной подготовкой под заданные критерии (должностные требования). Обучение, таким образом, становится конкурентным преимуществом работодателя.
Развитие персонала приобретает особое значение, когда предприятие проводит изменения и выбирается стратегия развития, когда растет конкуренция. Все программы обучения, проходящие на нашем предприятии, нацелены на развитие компетенции персонала различного уровня и имеют практическую направленность. Для руководителей подразделений и участков существует программа «Школа мастеров», где большее внимание уделяется блокам оперативного управления: планированию, организации, мотивации и контролю, дополненным теорией командообразования и прочими дисциплинами, которые необходимы оперативному менеджменту. Также у нас проводится обучение по программе вновь прибывших сотрудников и по программе «Школа кадрового резерва», технические специалисты проходят подготовку в соответствующих сертифицированных центрах обучения. Применяем и систему наставничества, с помощью которой передаем простейшие профессиональные навыки сотрудникам непосредственно на рабочем месте.

Эффективное производство - основа социального успеха
Наше предприятие давно опровергло устоявшееся мнение об отрасли ЖКХ, как отстающей в техническом плане. За последние годы реконструкции облик предприятия, условия труда, профессиональный уровень сотрудников существенно изменился в лучшую сторону. Современное оборудование и спецтехника, автоматизированные системы управления производством, дистанционный технологический и коммерческий контроль за работой объектов, компьютеризация, все это стало привычным для нас. Кроме основной производственной деятельности - теплоснабжения, наше предприятие самостоятельно выполняет весь цикл работ от разработки проектов до строительства объектов теплоснабжения, как говорится, «под ключ». Именно в этом направлении задействовано большинство инженерных кадров. Существенно снижены тепловые, а значит, экономические потери. Вот где заложена основа нашего социального развития.
Основным правовым актом, регулирующим социально-трудовые и иные аналогичные отношения на Предприятии является коллективный договор. Предметом договора являются предоставляемые Работодателем дополнительные по сравнению с законодательством РФ положения в вопросах оплаты труда, занятости, переобучения, условий высвобождения, продолжительности рабочего времени и времени отдыха, предоставления и продолжительности отпусков, условий и охраны труда, гарантий и льгот работникам, совмещающим работу с обучением, медицинского обслуживания, оздоровления и отдыха работников и членов их семей. Действие коллективного договора распространяется на всех работников предприятия.
Признанием достижений в социальном развитии предприятия стало пятикратная победа на конкурсе Московской области «Коллективный договор, эффективность производства - основа защиты трудовых прав работников».

Заключение
Технические задачи на ближайшую пятилетку понятны и соответствуют нашей концепции развития - завершение технической и организационной модернизации производства с внедрением новейших ресурсосберегающих технологий:
. полный переход на трубопроводы в ППУ изоляции;
. оснащение всех потребителей автоматизированными ИТП;
. реконструкция теплоисточников с достижением их эффективности не менее 95%;
. полная автоматизация производственных процессов;
. оперативный дистанционный контроль за теплоисточниками, тепловыми пунктами и тепловыми сетями.
Обеспечение более глубокой возможности перераспределения тепловых нагрузок из зон действия дефицитных источников в зоны действия источников, имеющих резервы, без строительства новых тепловых мощностей.
Внедрение в производство когенерационных установок общей электрической мощностью 5 МВт.
Необходимо реализовать и политическую концепцию - перейти к производству тепловой энергии по мировым стандартам. Этот переход характеризуется наличием концепции, прогнозов и перспективных инвестиционных программ развития предприятия и территории.
Должно получить дальнейшее развитие направление эффективной утилизации отходов. Поставлена задача строительства районной ТЭС, работающей на твердых бытовых отходах.

ОАО «Мытищинская теплосеть» является одной из восемнадцати теплоснабжающих организаций Московской области, которая в 2009 г. отметила 40-летний юбилей. Сегодня ОАО «Мытищинская теплосеть», которая является членом НП «Российское теплоснабжение», в шестой раз признана Минирегионразвития РФ лучшей районной теплоснабжающей организацией России. Такого высокого статуса предприятию удалось добиться благодаря кропотливой и напряженной работе, проводимой коллективом ОАО «Мытищинская теплосеть», которому и посвящена настоящая статья.

Ю.Н. Казанов, генеральный директор, ОАО «Мытищинская теплосеть (предприятие является членом Некоммерческого Партнерства «Российское теплоснабжение»)

Введение

Численность населения города Мытищи - более 165 тыс. чел., площадь территории - около 49 кв. км. Теплоснабжение осуществляют 50 муниципальных котельных суммарной установленной мощностью 544 Гкал/ч, а также 3 ведомственных теплоисточника и ТЭЦ-27 «Северная» ОАО «Мосэнерго», у которых городом закупается около 35 Гкал/ч. Количество ЦТП - 77, ИТП - 181, потребителей тепловой энергии - примерно 2,5 тыс., подключенная нагрузка 443 Гкал/ч. Протяженность теплотрасс - 180 км (в двухтрубном исчислении).

Главные направления деятельности предприятия «Мытищинская теплосеть» можно обозначить следующим образом - это надежное и бесперебойное снабжение всех потребителей тепловой энергией, а так же реконструкция теплового хозяйства, учитывающая дальние перспективы, создание «идеальной тепловой сети», в которой практически нет потерь и аварийных ситуаций, создание новых тепловых источников на газе, на которых будет также вырабатываться электроэнергия, а в будущем переход на нетрадиционные источники, не сжигающие газ. Нами была разработана программа реконструкции системы теплоснабжения Мытищинского района, она была необходима, поскольку предприятию передавались на баланс тепловые пункты, сети и источники различных ведомств и заводов, при этом состояние более чем половины этого оборудования было неудовлетворительное. Концепция программы состоит из 2 блоков: на ближайшие 20 лет и на ближайшие 100 лет.

В ближайшие 20 лет мы планируем замену всех тепловых сетей, это примерно 400 км, на теплопроводы, выполненные по современным технологиям с автоматизированной системой контроля за состоянием сетей. Таким образом, мы реконструируем тепловые сети, сети ГВС при этом ликвидируются, т.к. у каждого потребителя планируется поставить индивидуальный тепловой пункт (ИТП), включающий самое современное оборудование. И уже 5 лет новое строительство ведется по этой концепции, прокладываются сети в пенополиуретановой изоляции и в домах устанавливаются ИТП. Внутренние сети некоторых объектов мы обслуживаем по отдельным договорам, но по программе реформирования ЖКХ района этими сетями должен заниматься владелец здания, наша основная задача - это подать тепловую энергию к зданию. При обсуждении концепции развития рассматривались различные варианты, и было принято решение в пользу централизованного теплоснабжения, причем на базе тепловых источников должна вырабатываться и электроэнергия - при этом стоимость производства тепла становится конкурентоспособной по сравнению с децентрализованным.

В программе на 100 лет мы планируем использовать нетрадиционные источники: энергию Земли, энергию поверхностных вод (есть в районе водохранилище с большим объемом) - с помощью тепловых насосов эту энергию можно преобразовать в тепло под наши нужды. Также как и при производстве электроэнергии на тепловом потреблении, использование нетрадиционных источников наиболее выгодно при централизованном теплоснабжении, но для этого централизованная транспортная сеть должна иметь низкие потери. Поэтому мы и приступили к созданию такой системы, привлекая кредитные ресурсы, имея градостроительную программу. И в ближайшие 20 лет мы реконструируем наши тепловые источники, это около 50 базовых источников, они будут иметь высокий КПД за счет производства на них тепловой и электрической энергии. Таким образом, покупая то же количество газа, которое сейчас идет только на теплоснабжение, мы будем производить и электроэнергию, и тепло - это выгодно и экономически, и экологически. Такая реконструкция уже проводится, электричество будет использоваться для своих нужд, в частности для перекачки теплоносителя, и пока наша цель - производить электроэнергию именно для своих нужд. Наше предприятие стремится поддерживать научные и технические разработки в области теплоснабжения, чтобы не покупать все на стороне, а привлекая научные институты и другие организации, самим участвовать в каких-то проектах, в частности мы серьезно занимаемся трубопроводами, тепловыми пунктами и приборами учета.

При разработке концепции мы использовали имеющийся опыт, который уже реализован в других странах, например, тепловой насос, использующий энергию озера, существует под Стокгольмом. Ранее, лет 5 назад, подобные проекты не окупались, но сейчас подешевела техника и подорожали энергоносители, и уже в наших условиях такие проекты имеют реальный срок окупаемости. Что касается трубопроводов, изоляции, системы АСУ, то, конечно, мы используем самые современные разработки в этой области. При этом пользуемся разработками как российских институтов, так и зарубежных фирм, что-то придумываем сами. И из всего разнообразия вариантов применяем то, что подходит именно для нашего района, учитывая качество нашей воды, наши здания и т.п., т.е. нашу концепцию нельзя слепо копировать для другого региона, она разработана и рассчитана именно под местные условия.

Как видно из приведенных в начале статьи данных, при существующем избытке собственной установленной тепловой мощности, город вынужден закупать тепло «на стороне». Была поставлена задача проведения энергоаудита теплового хозяйства с целью выработки комплекса мероприятий, направленных на оптимизацию всей системы теплоснабжения с учетом перспективного плана развития территории, которая позволила бы до минимума снизить издержки по выработке и транспортировке тепла от собственных источников и эффективно использовать имеющиеся резервы.

Источники

На наш взгляд, идеальная система централизованного теплоснабжения должна выглядеть следующим образом. Во-первых, должен быть централизованный источник тепла, традиционный или нетрадиционный, но он должен быть. В квартире не должен стоять котел, потому что тогда возникает масса проблем, начиная от эксплуатации и обслуживания оборудования, и заканчивая ущербом, наносимым зданию. Ведь сегодня во многих новостройках покупают жилье, но при этом в нем не живут, соответственно одни будут использовать квартирные котлы, другие нет, а дом должен равномерно отапливаться, иначе получаются температурные перекосы, возникают и экологические проблемы. Мы за то, что пусть даже на один дом, но будет централизованный источник. У этого источника будет хозяин -эксплуатирующая организация, которая будет обслуживать котел, не входя в квартиру, ведь попасть в квартиру сейчас тоже проблема.

Согласно существующей программе реконструкции источников тепла проводится капитальный ремонт котельных, в первую очередь это недавно принятые (в плачевном состоянии) небольшие ведомственные котельные, работающие на определенный район. Реконструкция включает замену оборудования и автоматизацию с погодным регулированием. В качестве эксперимента трубопроводы внутри одной из котельных обработаны специальным теплоизоляционным керамическим покрытием, которое состоит из микроскопических силиконовых шариков, оно наносится в жидком состоянии из пульверизатора или кисточкой в 2-3 слоя. Также разработан проект установки на реконструируемой котельной двух газовых микротурбин мощностью 60 кВт, которые поставляются нам по лизинговому контракту. Оборудование котельной смешанное, импортного и отечественного производства. Финансирование реконструкции шло из целевой программы губернатора Московской области, было выделено 8,1 млн руб., кроме того, мы вложили собственные средства. Также в области мы строим несколько других автоматизированных котельных без обслуживающего персонала и переводим котельные с жидкого топлива на газ.

В перспективе мы обсуждаем возможности строительства двух мини-ТЭЦ 10-15 МВт электрической мощности, что даст нам страховку от перебоев с электроснабжением наших объектов и удешевит стоимость электроэнергии.

В ближайшие 2-3 года планируется переоборудовать имеющиеся паровые котельные с заменой котлов на водогрейные, т.к. нагрузка по пару практически не востребована. Есть у нас и несколько котельных с морально устаревшими котлами «Универсал» и устаревшей автоматикой.

Что касается оборудования котельных, то химводоподготовка в маленьких котельных тоже автоматизирована - стоят обычные фильтры, только в качестве наполнителя используется не сульфоуголь, а специальный материал. Для фильтра можно использовать любую соль, мы применяем таблетированную. И в технических условиях на присоединение к тепловым сетям добавили пункт об установке в ИТП или ЦТП автоматизированной водоподготовки. Насосы используются с частотно-регулируемыми приводами. Горелки используются с наддувом, плавного регулирования, поставляются в комплекте со щитом управления.

Тепловые сети

Тепловые сети - это на сегодня для централизованного теплоснабжения самый больной и тяжелый вопрос. Поэтому мы для себя делаем главный упор на перекладку тепловых сетей с применением современных технологий и установку в каждом доме у каждого потребителя автоматизированного теплового пункта. Чтобы были отделены контуры по независимой схеме, и по горячему теплоснабжению система должна быть закрытая.

По тепловым сетям мы проводим реконструкцию по линии кредитов МБРР, и планируется закольцовка сетей, которая повысит надежность и эффективность снабжения теплом, и даст возможность избежать летних отключений потребителей. По кредиту Мирового банка (20 млн долл. США) в прошлом году мы произвели замену тепловых сетей (2003 г. - 8 км, 2004 г. - 15 км, 2005 г. - 20 км) и тепловых пунктов (2003 г. - 30 ИТП, 2004 г. - 50 ИТП, 2005 г. -52 ИТП). Меняем сразу целыми кварталами с переходом от ЦТП к ИТП и от четырехтрубной схемы к двухтрубной. Кредит нам обходится в 4,2% годовых, 5 лет реализовывается проект, возврат средств в течение 15 лет, но окупаемость достигается почти моментально, уже в 2004 г. у нас была прибыль, которая может быть основой для возврата этого кредита. Такая быстрая окупаемость объясняется тем, что при замене устраняются основные причины потерь тепла и теплоносителя (это общая проблема для всех тепловых сетей в России), именно поэтому мы в первую очередь решили заменить сети.

Следующая программа, которая будет идти параллельно, установка балансировочных клапанов на стояки (и даже где-то замена стояков), т.е. приведение всей системы теплоснабжения на такой уровень, когда выработка и реализация тепловой энергии происходит автоматически и наиболее экономично.

Сегодня начинают работать жилищные инспекции, которые четко заявляют, что мы придем к вам с проверкой, и первый их вопрос, как энергоснабжающая организация выдерживает технологические параметры на вводе в здания. То есть наша задача, как теплоснабжающей организации, соблюдать четкие параметры теплоносителя. Очевидно, для того чтобы выдерживать эти параметры, система должна быть хорошо отрегулирована, иначе этого сделать не удастся. Известно, что разрегулированность систем вынуждает тепловые организации поддерживать повышенный расход сетевой воды, это означает, что мы не можем выдержать температуру воды, т.е. один параметр мы уже нарушаем, а это недопустимо. Поэтому, устанавливая тепловые пункты, у которых на вводе стоят балансировочные клапана, позволяющие выдерживать расчетные расходы, и имея погодное регулирование, мы можем обеспечить расчетный расход сетевой воды централизованной системы. Вся гидравлика жестко связана. Применяя автоматизированные тепловые пункты, мы создаем идеальную систему теплоснабжения такой, какой она должна быть.

Создав такую систему, идем дальше и определяем, что должно быть внутри современного здания. Мы пропагандируем, что потребитель должен потреблять столько, сколько ему нужно, и рассчитываться за фактически потребленное количество энергии. Сегодня это у нас реализуется и по холодной и по горячей воде - во всех новостройках в квартирах устанавливаются счетчики и на отопительных приборах термостатические клапаны - для того, чтобы каждый потребитель мог устанавливать себе комфортные условия проживания. К сожалению, до последнего времени потребитель не знает, сколько тепловой энергии он получает на отопление. Даже если установить в новостройках современнейший тепловой пункт, счетчики на горячую и холодную воду, и термостатический клапан, то потребитель все равно не заинтересован в регулировке этого клапана, т.к. на его бюджете это никак не сказывается. А нужно чтобы сказывалось, ведь в зимнее время, когда люди уходят днем на работу и квартиры остаются пустыми, можно элементарно снизить энергопотребление, при этом не в ущерб комфортным условиям и конструкции здания. И этого не делается потому, что нет прибора учета на входе в квартиру. Сегодня законодательная и нормативная база предписывают их ставить, но, к сожалению, многие проектные организации, строительно-инвестиционные компании эту политику не проводят, т.к. нет жесткого контроля за соблюдением этих условий.

Мы у себя в городе выработали соответствующие технические требования, где подробно прописали, как это нужно делать. На наш взгляд, на лестничной площадке должны быть установлены все стояки: и отопления, и горячей воды, и холодной воды, и в местах разводки по квартирам устанавливаются шкафы, в которых все оборудование: шаровой кран, фильтр, счетчик. Более того, у нас разработан специальный квартирный вычислитель, на который мы заводим сигналы от всех датчиков расхода, туда же можно завести и данные от электрического счетчика, с тем чтобы информация обо всех энергоресурсах была собрана в единую систему. И не заходя в квартиру, эти данные могут посмотреть и квартиросъемщику, если у него есть ключ от этого шкафа, и организация, обслуживающая дом, и ресурсоснабжающая организация для контроля. У нас уже есть первые новостройки с такой системой, где мы устанавливаем блочные тепловые пункты.

Что касается выбора между ЦТП и ИТП, то исторически сложилось, что многие города, в том числе и наш город, развивались по проектам организации «Моспроект - 3», и была выработана следующая схема: централизованный источник тепла, магистральные сети и ЦТП. ЦТП проектировались, как правило, по двум классическим схемам, первая - это закрытая независимая схема, вторая - это теплообменник на горячую воду, а отопление через регулятор, который практически ничего не регулировал, а на вводах в дом - элеватор. С такой схемой осенью и весной получаем значительные перетопы. Именно поэтому мы выбираем ИТП, а не ЦТП, поскольку нужно все полностью регулировать, и исключить перерасход тепловой энергии, и погодный регулятор позволяет это делать. Отопительный график и график горячего водоснабжения определяются в здании. Другим аргументом против ЦТП является то, что схема приготовления воды для ЦТП не предусматривает ее водоподготовку, а отсюда большая проблема с трубопроводами горячего водоснабжения. Если в ЦТП предусматривать водоподготовку, то нужна прежде всего деаэрация, а это очень большие затраты. Поэтому наружные трубы горячего водоснабжения служат всего лишь 5-7 лет, после чего нужен ремонт, который и дорог, и причиняет значительные неудобства в части благоустроенности территорий, т.к. нужно все раскапывать. В ИТП же лежат две трубы, по которым течет химочищенная деаэрированная вода, и они должны служить не менее 25 лет. Резюмируя - выбор в пользу ИТП, поскольку это регулирование, учет, снижение эксплутационных и начальных капитальных затрат. По нашим расчетам, для нового микрорайона капитальные затраты на постройку ИТП в каждом доме меньше в 2,5-3 раза, чем затраты на постройку ЦТП и четырехтрубную систему. И расход электроэнергии на отпуск 1 Гкал при этом в 3-4 раза меньше. Удельный расход электроэнергии на ИТП меньше, поскольку в ЦТП вода гоняется по всему микрорайону, а в новых домах с ИТП потребляемая электрическая мощность составляет до 2 кВт. Там установлены трехскоростные насосы, и в зависимости от расхода меняется скорость.

Строительство ЦТП было раньше оправдано, поскольку просто не было такого оборудования, которое существует сейчас и применяется в ИТП. Раньше у нас не было компактных пластинчатых теплообменников, а теперь мы наладили собственное производство и устанавливаем свои теплообменники. Не было и приборов учета, регуляторов, контроллеров, которые мы имеем возможность использовать сегодня.

Мы также стремимся применять пластиковые трубопроводы, т.к. срок их службы 50 лет, при этом могут дать гарантию на 10 лет, и страховку на все это время. Конструкция этих труб не требует больших затрат при монтаже, не требует установки компенсационных устройств и опор. Технология не стоит на месте, поэтому наша задача, как теплоснабжающей организации, увидеть самое надежное, самое эффективное, самое современное и долговечное оборудование и, как подрядчикам, применять это оборудование в наших сетях.

Проведенный энергоаудит системы централизованного теплоснабжения привел к выводу о необходимости использования специализированного инструментария, с помощью которого всю собираемую информацию можно было бы систематизировать. Размещение данных паспортизации и диагностики в грамотно построенной базе данных позволило в дальнейшем эту информацию использовать для проведения расчетов и компьютерного моделирования, т.е. уже на стадии выполнения энергоаудита «попутно» создавалась полноценная и расширяемая информационно-технологическая модель системы теплоснабжения (электронная схема), которая эксплуатируется непосредственно в службе теплоснабжающего предприятия. Проект целиком реализован в течение двух лет.

Учет тепла

В Мытищинском районе уже 5 лет внедрен поквартирный учет по холодной и горячей воде, поквартирный же учет тепловой энергии будет внедрен в ближайшее время, поскольку в течении 5 лет мы делаем двухтрубную систему с термостатом, и уже началось строительство домов с горизонтальной разводкой отопления через счетчик.

По горячей воде мы уже производим расчеты по счетчикам, а по отоплению, к сожалению, пока нет, и ведем, конечно, статистику. По средним данным за 4 года получается, что при норме расхода 150 л/(сут..чел.), жилец, у которого стоит счетчик, потребляет 117-121 л, т.е. примерно на 20% ниже установленной нормы. В то же время в домах, где стоит только счетчик на вводе в дом, получаем перерасход даже такой гигантской цифры, как 150 л. При установке счетчика у человека появляется мотивация бережно относиться к расходу горячей и холодной воды. Не экономить воду, т.е. не ограничивать себя, а просто разумно относиться и не тратить ее зря. По нашей оценке, узел учета по горячей воде для семьи из трех человек окупается при нынешних тарифах за 8-10 месяцев. Полагаем, что и квартирный вычислитель при росте тарифов окупится достаточно быстро. Стоимость топливных ресурсов в ближайшие годы будет увеличиваться, а следовательно, будет повышаться и стоимость энергоресурсов, поэтому актуальность квартирного учета будет лишь возрастать. Сегодня есть все возможности для цивилизованного проведения взаиморасчетов и для бережного отношения к расходу энергоресурсов, создав у каждого мотивацию к этому.

Согласно постановлению городской администрации все жители должны установить в квартирах расходомеры на ГВС и ХВС. Можно это сделать за счет устанавливающей организации, но при этом в течение двух лет компенсировать затраты отдельной строкой в квартплате.

Что касается оплаты жителями горячей воды по счетчику, то они расплачиваются с теплосетью через расчетно-кассовый центр, который собирает все коммунальные платежи. Атак как у жителей практически прямые отношения с теплосетью, в перспективе нам, конечно, надо использовать самые современные технологии не только в технике, но и в плане организационной работы, в законодательной и нормативной базе. Здесь мы обращаем внимание на опыт прибалтийских стран и Европы, где нет жилищно-коммунальной отрасли как таковой, и четко работают рыночные отношения. Эти отношения работают, когда в законодательстве четко прописано, кто за что отвечает, у нас пока этого, к сожалению, нет.

И на вводе в здание (и в системе горячего водоснабжения, и в системе отопления) обязательно должны стоять приборы учета. Они нужны, в первую очередь, для взаиморасчетов, и, во-вторых, для наладки технологических режимов, ведь не имея приборов учета в системе отопления, невозможно даже правильно установить расход. Поэтому наша позиция: теплообменник на горячее водоснабжение, теплообменник на отопление, обязательно погодное регулирование, т.е. мы должны четко выдерживать график во внутреннем контуре системы отопления, выдерживать температуру горячего водоснабжения, и все это учитывать. Но и этого всего мало, все эти данные должны архивироваться, оперативная информация должна поступать на диспетчерский пункт, а суточные архивы, в которых сняты почасовые параметры, должны вестись как в электронном виде, так и на бумажном носителе, с тем, чтобы можно было доказывать нашим потребителям, что мы выдерживаем все технологические параметры.

с использованием тепловых насосов

Часть 1. Краткая характеристика бизнес-плана - 3

Часть 2. Сведения о муниципалитете, заемщике кредитных средств - 3

Часть 3. Описание и суть проекта - 3

3.1 Текущее состояние системы теплоснабжения - 3

3.2 Перспективы и возможности содержания действующей

системы теплоснабжения - 4

3.3 Возможные варианты реконструкции системы

отопления - 5

3.4. Суть предлагаемого проекта - 5

3.5. Техническое состояние здания средней школы - 6

3.6. Отопительная система - 7

3.7. Финансирование проекта - 7

3.8. Заключение - 7

Часть 4. Производственный и организационный план - 7

Часть 5. Финансовый план - 8

Часть 6. Воздействие проекта на окружающую среду - 10

Часть 6. Анализ чувствительности проекта - 10

Приложения:

Приложение 1. мероприятий по ресурсосбережению – утепление фасадов и чердака, замена окон.

Можно включать приложения иллюстрирующие, детализирующие или подтверждающие информацию, изложенную в основной части бизнес-плана.

Часть 1. Краткая характеристика бизнес-плана

Бизнес-план предусматривает реализацию проекта по созданию новой системы теплоснабжения объектов социальной сферы (N- ской средней школы N - ского района) и проведение комплекса мероприятий по энерго­сбережению.

Новая система теплоснабжения создаётся взамен существующей системы отопления от электрокотельной (котельной на жидком топливе). Те­кущее состояние оборудования котельной и отопительной системы здания школы можно оценить как сильно изношенное, морально устаревшее и энерго-неэффективное. Котельная работает на дорогостоящей электрической энергии (жидком – печном топливе).

Предлагаемый проект предусматривает проектирование и строительство системы отопления с использованием тепловых насосов Zubadan Mitsubishi Elektric системы ВОЗДУХ - ВОЗДУХ в количестве 8 шт. мощностью от 8 до 12 кВт общей тепловой мощностью 100 кВт. Это позволит полностью обеспечить все помещения здания школы тепло­вой энергией с высоким качеством. Тепловые насосы работают также на электрической энергии, но потребление электроэнергии будет снижено в 3-5 раз, при аварийных отключениях электроэнергии не требуется слив воды из системы отопления.

Для реализации проекта необходимый объем капитальных затрат по переходу на отопление тепловыми насосами составляет 3,245 млн. руб., в т. ч. стоимость оборудования составит 2,6 млн. руб. Затраты на дополнительный комплекс мероприятий по ресурсосбережению - 0,5 млн. рублей.

Общая стоимость проекта (с учетом стоимости привлеченных кредитных средств) составляет 3,745 млн. руб.

Срок окупаемости - 2,6 года.

Часть 2. Сведения о муниципалитете, заемщике средств

Название муниципального образования, расположение.

Население муниципального образования.

Годовой бюджет м. о.

Другая информация, характеризующая м. о. как заемщика.

Часть 3. Описание и суть проекта

Целью проекта является создание новой системы теплоснабжения N - ской средней школы N - ского района) взамен существующей системы теплоснабжения и проведение комплекса мероприятий, направленных на снижение энергопотребления.

3.1. Текущее состояние системы теплоснабжения

Существующая система теплоснабжения строилась исходя из технических и финансовых возможностей N-ского района в период строительства школы и низкой стоимости в то время электрической энергии (жидкого топлива).

Теплоснабжение здания средней школы осуществляется котельной, оборудованной двумя водогрейными электродными котлами типа ЭПЗ-100 мощностью 100 кВт каждый (двумя водогрейными отопительными котлами на жидком топливе КВр-0,1 мощностью 100 кВт каждый). Срок службы этих котлов равен 15 лет и через два года эти котлы должны быть списаны.

Подача теплоносителя обеспечивается двумя сетевыми на­сосами типа К20/30 (Q= 20 м3/час, Н=30 м. в.ст.), электродвигатели по 4 кВт. Система отопления выполнена металлическими трубами диаметром 105-46 мм с чугунными радиаторами.

Общая длина труб системы отопления составляет 1050м в однотрубном испол­нении. Система отопления 22 года эксплуатации практически не ремонтировались - устранялись лишь ава­рийные ситуации. Техническое состояние отопительной системы плохое, она в значительной степени забита отложениями ржавчины и накипи, постоянно возникают течи, которые из-за коррозии труб сложно устранять.

Учитывая забитость труб, отопительная система работает неэффективно. Несмотря на работу котлов на максимальной мощности (перерасход электроэнергии или жидкого топлива) в помещениях школы не удается поддерживать требуемую температуру.

Вывод: Текущее состояние существующей системы ближе к неудовлетворительному как по реализованным инже­нерно-техническим решениям, так и по моральному и физическому износу .

3.2. Перспективы и возможности содержания действующей системы теп­лоснабжения

Затраты на содержание существующей системы теплоснабжения слишком велики (содержание персонала, стоимость электроэнергии, печного топлива), в будущем прогнозируется значительный рост стоимости энергоресурсов.

В ближайшие годы требуется дорогостоящие мероприятия - замена котлов и капитальный ремонт (замена) трубной системы водяного отопления.

Вывод: Перспективы и возможности содержания действующей системы теп­ лоснабжения минимальные.

3.3. Возможные варианты реконструкции системы отопления

1. Перевод котельной с электрической энергии на газовое топливо.

Ближайший газопровод находится на расстоянии 18 км от х. N. Стоимость строительства газопровода более 250 млн. рублей. Потенциальных потребителей газа, которые могли бы участвовать в софинансировании строительства газопровода в х.. N нет. Таким образом, строительство газопровода в ближайшие десятилетия не имеет перспективы.

2. Перевод котельной на жидкое топливо или на экономически нецелесообразен, т. к. затраты на реконструкцию и эксплуатацию системы отопления будут велики и никогда не окупятся.

3. Реконструкция системы отопления с переходом на тепловые насосы.

Этот вариант позволит снизить потребление электроэнергии в 3-5 раз, снизит эксплуатационные расходы, повысит надежность работы отопительной системы и окупится в короткий период времени.

3.4. Суть предлагаемого проекта

Предлагаемый проект предусматривает следующий комплекс мероприятий:

1. монтаж тепловых насосов Zubadan Mitsubishi Elektric системы ВОЗДУХ - ВОЗДУХ количеством 8 шт. мощностью от 8 до 12 кВт и общей тепловой мощностью 100 кВт.;

2. разводка системы воздушного отопления выполнена оцинкованными воздуховодами прямоугольного сечения. Подача нагретого воздуха осуществляется в каждое помещение через приточные решетки. Обратный воздух во внутренние блоки забирается из коридора.

3. полная автоматизация и автономность работы тепловых насосов с непре­рывным мониторингом и эксплуатация всей системы теплоснабжения через единый пульт управления, также допускается управление системой через Интернет или GSM;

4. в летнее время можно использовать систему в режиме охлаждения;

5. возможен режим «дежурного» отопления (экономия в выходные дни), система отопления абсолютно взрыво - и пожаробезопасна, в эксплуатации система не нуждается в специальном обслуживании;

6. снижение энергопотребления путём про­ведения комплекса мероприятий по энергосбережению - утепление фа­сада здания, крыши, замена старых окон на новые со стеклопакетами, рав­номерное распределение теплоносителя в здании воздуховодами.

Основные этапы реализация проекта:

Общестроительные работы по утеплению фа­сада здания, крыши - август -

Установка и монтаж оборудования – октябрь-ноябрь 2011г.;

Начало эксплуатации новой системы отопления в полном объёме –

3.5. Техническое состояние здания средней школы

Таблица 1

Технические характеристики здания школы

Существующая система отопления не позволяет поддерживать необходимую температуру во всех помещениях здания школы в отопительный период по следующим причинам:

Трубы и радиаторы отопительной системы в значительной степени забиты отложениями ржавчины и накипи и нуждаются в замене;

Стены здания не отвечают современным требованиям по теплопотерям, особенно холодно в угловых помещениях;

Окна здания старые, деревянные, неремонтопригодные и также значительно увеличивают теплопотери;

Утепление чердака, выполненное минеральными плитами, значительно повреждено и требует замены.

3.6. Отопительная система

Как уже было отмечено, существующая отопительная система находится в плохом техническом состоянии и не отвечает предъявляемым требованиям.

В сложившейся ситуации в ближайшее время требуется дорогостоящая замена системы отопления или переход на другой вид и другой способ подачи теплоносителя.

Предлагается переход на воздушное отопление и распределение теплового воздуха по помещениям оцинкованными воздуховодами. Новая система подачи и распределения теплоносителя гораздо дешевле, долговечнее и надежнее, чем существующая.

3.7. Финансирование проекта

Для покрытия затрат на монтаж новой системы теплоснабжения предлагается использовать следующие :

					Таблица 4
Итоговый расчет денежных потоков при проведениии реконструкции системы теплоснабжения средней школы
Показатель	Сумма
Инвестиции (с НДС) (со знаком -):
Итого капитальные затраты, т. р.
Изменение доходов ОКК (с НДС) (-прирост/+снижение):
Итого доходы ОКК, т. р.
Изменение затрат (с НДС) (-прирост/+снижение):
Изменение затрат на топливо, т. р.
Изменение затрат на электроэнергию, т. р.
Изменение затрат на воду, т. р.
Изменение затрат на теплоэнергию, т. р.
Итого изменение затрат на ТЭР:
Изменение эксплуатационных затрат (ремонт, содержание, прочие накладные), т. р.
Изменение затрат на персонал (ФОТ+ЕСН), т. р.
Итого изменение прочих затрат, т. р.:
Итого изменение затрат, т. р.:
Чистый денежный поток, т. р.:
Чистый денежный поток нарастающим итогом:
Период дисконтирования
Фактор дисконтирования
Дисконтированный денежный поток за период
Эффективность инвестиций
Показатель	Величина
Суммарный чистый денежный поток (NCF), т. р.
Простой срок окупаемости (PBP), т. р.
Чистая приведенная стоимость (NPV), т. р.
Экономическая внутренняя норма доходности, %

В основу расчета положены тарифы на электроэнергию, с учетом их ежегодного роста на 12%, рост эксплуатационных расходов и затрат на содержание персонала – 10 % ежегодно.

В расчетах коэффициент дисконтирования рассчитывается с учетом ежегодного снижения стоимости денег на 12%.

Стоимость всего проекта равна 3745 тыс. руб., при этом сумма необходимых заемных средств в 2011 г. ра­вна 2996 тыс. руб.

Денежные потоки после ввода в эксплуатацию новой системы отопления на всем протяжении прогнозного периода являются положительными.

Возврат заемных средств предполагается осуществить в течение 3-х лет начиная с 2012 года из бюджета N-го района.

Срок окупаемость проекта определен в 2,6 года.

Часть 6. Воздействие проекта на окружающую среду

Предлагаемый проект – экологически чистый метод отопления и кондиционирования, т. к. в процессе генерирования тепла не производится выделения СО2 и другие вредные выбросы.

В помещении также отсутствуют аллергенно-опасные выбросы, т. к. нет сжигаемого топлива, нет горячих нагревательных элементов и не используются запрещенные хладогенты.

Часть 7. Анализ чувствительности проекта

В рамках реализации проекта по созданию новой системы теплоснабжения существует ряд проблем (рисков), способных оказать влияние на итоговые результаты и эффективность инвестиций в проект. Ниже приведен перечень рисков и возможные варианты минимализации влияния данных факторов на прогнозные показатели проекта.

Таблица 5

Анализ рисков по проекту

	Суть проблемы (описание риска)	Возможные варианты решения
	Обеспечение надежной работы сложного современного оборудование		Заключение договоров поставки оборудования и выполнения монтажных работ с жесткими сроками выполнения работ и жесткими санкциями за нарушение сроков.
	Изменение экономической ситуации в целом (рост инфляции, рост цены энергоносителей и пр.)	При самой негативной ситуации проект является устойчивым, т. к. и без его выполнения затраты на отопления будут расти. Проект в любом случае является эффективным, возможно лишь незначительное увеличения срока окупаемости.
	Увеличение сроков задержки платежей	Формирование четкого и прозрачного механизма финансирования проекта, контроля финансовой ответственности с привлечением органов государственной и муниципальной власти.

Ю. А. Табунщиков , президент НП «АВОК»

М. С. Бернер , начальник энергетического управления производственного объеденения «Москвич»

Реконструкция систем теплоснабжения промышленных зданий выполняется, как правило, с целью минимизации теплопотребления и обеспечения гарантированного микроклимата в производственных помещениях. Реконструкция, представляемая в данной статье, основывается на выполнении первого этапа автоматизированной системы управления - управляющей измерительного комплекса.

Замечательным является то обстоятельство, что разработанная система управления была реализована на крупном промышленном объекте и позволила сэкономить 20 % (!) энергии и окупилась за короткий срок - менее полугода. Съэкономленная энергия эквивалентна теплопотреблению жилого района на 300 тыс. жителей.

Следующим важным моментом можно назвать небольшие финансовые затраты, требуемые на эту систему и то, что создание ее доступно практически любому промышленному и сельскохозяйственному производственному предприятию.

Предлагаемая статья* об опыте создания системы управления на АЗЛК нисколько не утратила своей актуальности и может служить практическим руководством при разработке подобных систем управления.

На Автомобильном заводе им. Ленинского комсомола (АЗЛК) в Москве была успешно осуществлена реконструкция системы теплоснабжения, задачами которой являются: обеспечение существенной экономии энергии, затрачиваемой на отопление и вентиляцию производственных помещений; повышение качества теплового комфорта; повышение качества контроля технического состояния оборудования системы; создание банка возможных аварийных ситуаций, их диагностики и рекомендаций по ведению технологического процесса - теплоснабжения здания и работе обслуживающего персонала в этих условиях.

Корпус производственного здания представляет в плане прямоугольник длиной 576 м и шириной 220 м, из которых 50 м занимает одноэтажная часть и 170 м - двухэтажная. К зданию примыкают 4 бытовых корпуса, соединенных с ним переходами. Двухэтажная часть имеет высоту 20 м и объем 2 млн м 3 , одноэтажная - высоту 15 м и объем 0,5 млн м 3 . Кровля здания плоская с горизонтальными световыми проемами. Суммарная площадь боковых ограждений - 31 240 м 2 , из которых площадь наружных стен - 16 967 м 2 . Площадь двойного остекления в металлическом переплете 2 827 м 2 , одинарного остекления 11 446 м 2 . Площадь стен составляет 53 %, а площадь остекления - 47 % площади боковых ограждений. В здании расположены цеха: гальванический, окраски, кузовной, испытаний, транспортный, участок зарядки аккумуляторов, склад деталей смежных поставок, участок зарядки и ремонта электропогрузчиков и др.

Источником теплоснабжения является ТЭЦ № 8 Мосэнерго. Отпускается перегретая вода от ТЭЦ по центральному качественному регулированию по отопительному графику. Отопление здания осуществляется двумя системами: через приточную вентиляцию и дежурное отопление рециркуляционными отопительными агрегатами. К каждому цеху от теплового пункта подходят два магистральных теплопровода. Наружный воздух очищается в приточных камерах, нагревается и при необходимости увлажняется. Количество теплоты, подаваемой в помещение от отопительно-вентиляционных агрегатов, регулируется в соответствии с проектом, т. е. происходит качественное регулирование по показаниям датчика, измеряющего температуру приточного воздуха.

Приточные камеры размещены в двух зонах. Забор наружного воздуха осуществляется по фасаду здания и над кровлей. Воздух от приточных камер поступает в общий коллектор, расположенный под потолком междуэтажного перекрытия. Каждый коллектор объединяет от 2 до 8 приточных камер. Всего установлены 44 приточные камеры производительностью 200 тыс. м3/ч каждая. Удаление воздуха из помещений осуществляется крышными вентиляторами.

Реконструкция системы теплоснабжения включает следующие работы: дооборудование отопительно-вентиляционных агрегатов устройствами для регулирования количества приточного воздуха; устройство узла смешения, обеспечивающего регулирование температуры воды, подаваемой к калориферам отопительно-вентиляционных агрегатов, за счет подмешивания охлажденной воды из обратного теплопровода; создание автоматизированной системы управления тепловым режимом производственных помещений. Отопительно-вентиляционные агрегаты, оборудованные устройствами для регулирования количества приточного воздуха, обеспечивают экономию энергии за счет снижения кратноcти вентиляционного воздухообмена в помещениях в праздничные, воскресные дни и нерабочие ночные часы, снижения количества подаваемого в помещения нагретого воздуха в результате учета в воздушном балансе фильтрационного воздуха при обеспечении нормативного воздухообмена.

Создание автоматизированной системы управления тепловым режимом производственных помещений обеспечивает эффективное решение комплекса задач, связанных с повышением качества и надежности регулирования, экономией тепловой и электрической энергии, снижением трудозатрат на обслуживание и профилактику системы теплоснабжения и т. д.

Создание автоматизированной системы управления тепловым режимом производственных помещений обеспечивает эффективное решение комплекса задач, связанных с повышением качества и надежности регулирования, экономией тепловой и электрической энергии, снижением трудозатрат на обслуживание и профилактику системы теплоснабжения и т. д. АСУ состоит из трех функциональных взаимосвязанных частей:

Измерительной, включающей датчики нерегулируемых параметров (температуры и влажности наружного воздуха, атмосферного давления, направления и скорости ветра, интенсивности солнечной радиации, температуры теплофикационной воды, поступающей с ТЭЦ); регулируемых параметров (температур внутреннего и приточного воздуха, прямой и обратной воды) и устройства преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму; сюда же входят сигнализаторы предельных значений и индикаторы положений дополнительных механизмов;

Центральной, служащей для сбора и обработки данных измерений и подачи команд на исполнительные механизмы и включающей линии связи, коммутаторы, ЭВМ и пульт управления;

Исполнительной, управляющей через специальные устройства работой механизмов систем отопления и вентиляции.

АСУ функционирует следующим образом. От датчиков измерений, расположенных в различных помещениях и частях здания, информация по линиям связи через коммутаторы поступает в запоминающие устройства ЭВМ. Периодически эта информация обрабатывается специальными программами, сравнивается с требуемым на данный момент времени режимом и, в случае отклонения, вырабатываются необходимые сигналы, которые подаются на исполнительные механизмы регулирования вентиляционно-отопительной системы. Обслуживающий персонал может в любой момент времени получить на экране видеотерминала данные о любой точке объекта и при необходимости вмешаться в работу системы. Кроме того, система немедленно сообщает о наличии аварийной ситуации и диагностирует ее.

Создание АСУ тепловым режимом включает следующие работы: детальное обследование объекта, особенностей системы отопления, вентиляции и воздухораздачи в помещениях, включая натурные исследования теплового режима и теплозащитных показателей зданий; анализ технологического процесса - теплоснабжения здания как объекта управления с выявлением главных предполагаемых источников эффективности создаваемой автоматизированной системы; разработка блок-схемы и состава информационно-управляющего комплекса; выбор технических средств для обеспечения работы системы; разработка программного и информационного обеспечения, включая систему математических моделей теплового режима объекта как единой теплоэнергетической системы.

Работа по созданию АСУ состоит из следующих стадий, каждая из которых автономна и может рассматриваться как один из видов развития существующей на объекте системы автоматики:

Режим диспетчеризации с использованием мини-ЭВМ;

Информационно-вычислительный режим, содержащий все элементы предыдущей стадии и дополненный программами для расчета основных показателей процесса (температуры воды в подаваемом трубопроводе, температуры приточного воздуха, количества приточного воздуха и т. д.). Анализ информации, выработка решений и реализация управляющих воздействий на этой стадии возлагаются на оператора и обслуживающий персонал;

Режим «советчика» обслуживающего персонала, содержащий все элементы предыдущей стадии и дополненный возможностью анализа и принятия решений с выдачей рекомендаций по управлению («советов»);

Режим супервизорного управления, когда ЭВМ включена в замкнутый контур управления и вырабатывает управляющие воздействия по изменению заданий автоматическим системам регулирования, направленные на поддержание процесса вблизи оптимальной рабочей точки путем операторного воздействия на него;

Режим непосредственного прямого цифрового управления исполнительными механизмами. Автоматические регуляторы исключаются из системы или используются как резерв.

Детальное обследование объекта, которое во всех случаях является первым этапом разработки АСУ, включает комплекс натурных исследований: определение особенностей распределения температуры внутреннего воздуха в плане и по высоте помещений; установление теплоаккумуляторных характеристик внутреннего оборудования и продукции, а также здания в целом; определение физических теплозащитных показателей наружных ограждений; оценка инерционности системы отопления; выявление характерных участков в зонах действия приточных камер для выбора мест установки датчиков температуры; определение технологических поступлений.

Во время наблюдений проводились измерения: температуры, влажности, скорости и направления движения наружного воздуха, интенсивности солнечной радиации, перепада давлений воздуха с обеих сторон различных ориентированных ограждений, температуры и расхода приточного воздуха каждой приточной камеры, температуры и влажности внутреннего воздуха в плане и по высоте здания в каждом помещении, температуры внутренних и наружных поверхностей оборудования и изделий.

Методика эксперимента определялась конкретной задачей, на решение которой он был направлен. Учитывая значительную протяженность здания и необходимость получения одновременных результатов измерений, в экспериментах участвовало, как правило, 8-12 чел., в том числе сотрудники АЗЛК, занимающиеся эксплуатацией системы отопления.

Структурная схема АСУ тепловым режимом производственного здания представлена на рисунке.

При разработке математической модели формирования теплового режима производственного здания АЗЛК избран термодинамический подход, иногда называемый системным, который позволяет рассматривать систему «отопительная установка - объект» как взаимосвязанную нелинейную систему с переменной структурой . Математическая модель представляет собой систему уравнений теплового баланса, описывающую воздухообмен, технологические теплопоступления, наружные климатические воздействия, теплопотери через наружные ограждения за счет теплопроводности и путем фильтрации наружного воздуха, теплосодержание технологического оборудования, изделий и внутренних конструкций, процессы теплообмена в калориферах. Чтобы решить эту систему уравнений, разработаны метод решения и алгоритм расчета, а также написана на языке «Фортран» программа для ЭВМ . Исходные данные вводятся во время диалога «ЭВМ - оператор»: ЭВМ спрашивает - оператор отвечает. Вводятся следующие данные: температура наружного воздуха; атмосферное давление; направление ветра; скорость ветра; относительная влажность наружного воздуха; температура воды, поступающей с ТЭЦ; технологический режим (рабочее или нерабочее время).

В результате оператор на экране дисплея получает рекомендацию, как вести процесс отопления и вентиляции. При желании оператор эту рекомендацию может распечатать на АЦПУ. При отладке и корректировке программы выводится дополнительная информация: количество инфильтруемого воздуха, давление под перекрытием, температура обратной воды и др.

Изменение температуры воды, подаваемой на разводящие трубопроводы по цехам, производится подмешиванием более холодной воды из обратного теплопровода в воду подающего. Регулирование количеством подмешиваемой воды выполняется изменением производительности циркуляционного насоса с помощью тиристорного электропривода. Датчики температуры воды устанавливают на теплопроводах с подаваемой и обратной водой; кроме того, измеряется расход теплофикационной воды.

Чтобы обеспечить защиту калориферов от замораживания, принято условие постоянства количества воды, проходящей через регулирующий клапан калорифера, - 0,7-0,75 его максимальной пропускной способности. В этом случае производительность калорифера регулируется температурой воды, проходящей через него. Количественное регулирование приточного воздуха осуществляется изменением количества оборотов вентилятора с помощью тиристорного привода.

Пакет специализированных программ делится на три группы: оптимизирующие, основные рабочие и вспомогательные обслуживающие системы.

Программа оптимизации расхода теплоты на отопление выполняет две основные функции: периодически вычисляет расход теплоты, необходимой для поддержания заданного микроклимата в отдельных местах здания в рабочее время, и определяет режим снижения температуры в нерабочие часы и повышения ее до заданного значения в рабочие часы.

Программа-наблюдатель позволяет следить за развитием процесса в течение длительного времени, выдает сообщения об отклонении за верхнюю или нижнюю границы заданных параметров. Получаемая информация необходима для контроля и оценки работы системы.

Программа тревоги реагирует на различные аварийные ситуации (выход из строя отопительно-вентиляционного оборудования и автоматики, разбитые стекла и т. д.) и диагностирует их.

Программа пуска и включения регулировочных отопительных устройств работает совместно с программой оптимизации и использует сведения о конкретных регулировочных исполнительных механизмах.

Рабочая программа осуществляет связь оператора с системой в форме диалога. С помощью этой программы можно изменить режим работы системы, а также получить различную информацию о ее работе.

Программы учета работы исполнительных механизмов накапливают сведения о часах их работы и сообщают о неисправностях, а также о сроках профилактических работ.

Программы вычисления общего расхода энергии и накопления этого расхода во времени получают и накапливают сведения за день, за неделю, за месяц и т. д.

Программа составления отчета ведет статистику данных измерений и вычислений, а также состояния оборудования отопления и вентиляции, печатает отчеты ежедневно, еженедельно, ежемесячно о средних, минимальных и максимальных значениях, аварийных сигналах, расходах, экономии энергии и пр.

Рисунок 1

Структурная схема АСУ тепловым режимом производственных помещений

Выводы

1. Реконструкция системы теплоснабжения АЗЛК с целью оптимизации отопительного режима обеспечила до 20 % экономии затрат энергии за отопительный период и была осуществлена без существенных капитальных вложений и остановки технологического производственного процесса; окупаемость мероприятий по реконструкции была обеспечена за 5,4 мес.

2. Для достижения существенного снижения расхода тепловой энергии требуется тщательное изучение теплового режима здания в целом, включая натурные исследования. Должны быть проанализированы объемно-планировочные решения здания, теплотехнические качества ограждающих конструкций, параметры микроклимата в рабочей зоне, расстановка технологического оборудования, тепловыделения от оборудования и технологического процесса, возможности регулирования работы отопительно-вентиляционных устройств, области влияния этого оборудования, а также отдельных элементов (регуляторов, заслонок, шиберов, дросселей и т. п.).

3. АСУ должна строиться таким образом, чтобы она могла функционировать начиная с малой степени автоматизации и упрощенного математического обеспечения. Затем систему можно постепенно усложнять как по степени автоматизации, так и путем более полного учета в математической модели теплового процесса, происходящего в здании.

4. Систематическое накопление данных измерений теплового режима здания, значений параметров наружного воздуха в течение длительного времени и дальнейшая обработка их на ЭВМ представляет ценный материал для дальнейших исследований, направленных на сокращение потерь теплоты зданиями.

* Опыт реконструкции системы теплоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. - 1988. -№ 8. - С. 9-11.

Ю.Н. Казанов, генеральный директор, ОАО «Мытищинская теплосеть (предприятие является членом Некоммерческого Партнерства «Российское теплоснабжение»)

Введение

Численность населения города Мытищи - более 165 тыс. чел., площадь территории - около 49 кв. км. Теплоснабжение осуществляют 50 муниципальных котельных суммарной установленной мощностью 544 Гкал/ч, а также 3 ведомственных теплоисточника и ТЭЦ-27 «Северная» ОАО «Мосэнерго», у которых городом закупается около 35 Гкал/ч. Количество ЦТП - 77, ИТП - 181, потребителей тепловой энергии - примерно 2,5 тыс., подключенная нагрузка 443 Гкал/ч. Протяженность теплотрасс - 180 км (в двухтрубном исчислении).

Главные направления деятельности предприятия «Мытищинская теплосеть» можно обозначить следующим образом - это надежное и бесперебойное снабжение всех потребителей тепловой энергией, а так же реконструкция теплового хозяйства, учитывающая дальние перспективы, создание «идеальной тепловой сети», в которой практически нет потерь и аварийных ситуаций, создание новых тепловых источников на газе, на которых будет также вырабатываться электроэнергия, а в будущем переход на нетрадиционные источники, не сжигающие газ. Нами была разработана программа реконструкции системы теплоснабжения Мытищинского района, она была необходима, поскольку предприятию передавались на баланс тепловые пункты, сети и источники различных ведомств и заводов, при этом состояние более чем половины этого оборудования было неудовлетворительное. Концепция программы состоит из 2 блоков: на ближайшие 20 лет и на ближайшие 100 лет.

В ближайшие 20 лет мы планируем замену всех тепловых сетей, это примерно 400 км, на теплопроводы, выполненные по современным технологиям с автоматизированной системой контроля за состоянием сетей. Таким образом, мы реконструируем тепловые сети, сети ГВС при этом ликвидируются, т.к. у каждого потребителя планируется поставить индивидуальный тепловой пункт (ИТП), включающий самое современное оборудование. И уже 5 лет новое строительство ведется по этой концепции, прокладываются сети в пенополиуретановой изоляции и в домах устанавливаются ИТП. Внутренние сети некоторых объектов мы обслуживаем по отдельным договорам, но по программе реформирования ЖКХ района этими сетями должен заниматься владелец здания, наша основная задача - это подать тепловую энергию к зданию. При обсуждении концепции развития

рассматривались различные варианты, и было принято решение в пользу централизованного теплоснабжения, причем на базе тепловых источников должна вырабатываться и электроэнергия - при этом стоимость производства тепла становится конкурентоспособной по сравнению с децентрализованным.

В программе на 100 лет мы планируем использовать нетрадиционные источники: энергию Земли, энергию поверхностных вод (есть в районе водохранилище с большим объемом) - с помощью тепловых насосов эту энергию можно преобразовать в тепло под наши нужды. Также как и при производстве электроэнергии на тепловом потреблении, использование нетрадиционных источников наиболее выгодно при централизованном теплоснабжении, но для этого централизованная транспортная сеть должна иметь низкие потери. Поэтому мы и приступили к созданию такой системы, привлекая кредитные ресурсы, имея градостроительную программу. И в ближайшие 20 лет мы реконструируем наши тепловые источники, это около 50 базовых источников, они будут иметь высокий КПД за счет производства на них тепловой и электрической энергии. Таким образом, покупая то же количество газа, которое сейчас идет только на теплоснабжение, мы будем производить и электроэнергию, и тепло - это выгодно и экономически, и экологически. Такая реконструкция уже проводится, электричество будет использоваться для своих нужд, в частности для перекачки теплоносителя, и пока наша цель - производить электроэнергию именно для своих нужд. Наше предприятие стремится поддерживать научные и технические разработки в области теплоснабжения, чтобы не покупать все на стороне, а привлекая научные институты и другие организации, самим участвовать в каких-то проектах, в частности мы серьезно занимаемся трубопроводами, тепловыми пунктами и приборами учета.

При разработке концепции мы использовали имеющийся опыт, который уже реализован в других странах, например, тепловой насос, использующий энергию озера, существует под Стокгольмом. Ранее, лет 5 назад, подобные проекты не окупались, но сейчас подешевела техника и подорожали энергоносители, и уже в наших условиях такие проекты имеют реальный срок окупаемости. Что касается трубопроводов, изоляции, системы АСУ, то, конечно, мы используем самые современные разработки в этой области. При этом пользуемся разработками как российских институтов, так и зарубежных фирм, что-то придумываем сами. И из всего разнообразия вариантов применяем то, что подходит именно для нашего района, учитывая качество нашей воды, наши здания и т.п., т.е. нашу концепцию нельзя слепо копировать для другого региона, она разработана и рассчитана именно под местные условия.

Как видно из приведенных в начале статьи данных, при существующем избытке собственной установленной тепловой мощности, город вынужден закупать тепло «на стороне». Была поставлена задача проведения энергоаудита теплового хозяйства с целью выработки комплекса мероприятий, направленных на оптимизацию всей системы теплоснабжения с учетом перспективного плана развития территории, которая позволила бы до минимума снизить издержки по выработке и транспортировке тепла от собственных источников и эффективно использовать имеющиеся резервы.

Источники

На наш взгляд, идеальная система централизованного теплоснабжения должна выглядеть следующим образом. Во-первых, должен быть централизованный источник тепла, традиционный или нетрадиционный, но он должен быть. В квартире не должен стоять котел, потому что тогда возникает масса проблем, начиная от эксплуатации и обслуживания оборудования, и заканчивая ущербом, наносимым зданию. Ведь сегодня во многих новостройках покупают жилье, но при этом в нем не живут, соответственно одни будут использовать квартирные котлы, другие нет, а дом должен равномерно отапливаться, иначе получаются температурные перекосы, возникают и экологические проблемы. Мы за то, что пусть даже на один дом, но будет централизованный источник. У этого источника будет хозяин -эксплуатирующая организация, которая будет обслуживать котел, не входя в квартиру, ведь попасть в квартиру сейчас тоже проблема.

Согласно существующей программе реконструкции источников тепла проводится капитальный ремонт котельных, в первую очередь это недавно принятые (в плачевном состоянии) небольшие ведомственные котельные, работающие на определенный район. Реконструкция включает замену оборудования и автоматизацию с погодным регулированием. В качестве эксперимента трубопроводы внутри одной из котельных обработаны специальным теплоизоляционным керамическим покрытием, которое состоит из микроскопических силиконовых шариков, оно наносится в жидком состоянии из пульверизатора или кисточкой в 2-3 слоя. Также разработан проект установки на реконструируемой котельной двух газовых микротурбин мощностью 60 кВт, которые поставляются нам по лизинговому контракту. Оборудование котельной смешанное, импортного и отечественного производства. Финансирование реконструкции шло из целевой программы губернатора Московской области, было выделено 8,1 млн руб., кроме того, мы вложили собственные средства. Также в области мы строим несколько других автоматизированных котельных без обслуживающего персонала и переводим котельные с жидкого топлива на газ.

В перспективе мы обсуждаем возможности строительства двух мини-ТЭЦ 10-15 МВт электрической мощности, что даст нам страховку от перебоев с электроснабжением наших объектов и удешевит стоимость электроэнергии.

В ближайшие 2-3 года планируется переоборудовать имеющиеся паровые котельные с заменой котлов на водогрейные, т.к. нагрузка по пару практически не востребована. Есть у нас и несколько котельных с морально устаревшими котлами «Универсал» и устаревшей автоматикой.

Что касается оборудования котельных, то химводоподготовка в маленьких котельных тоже автоматизирована - стоят обычные фильтры, только в качестве наполнителя используется не сульфоуголь, а специальный материал. Для фильтра можно использовать любую соль, мы применяем таблетированную. И в технических условиях на присоединение к тепловым сетям добавили пункт об установке в ИТП или ЦТП автоматизированной водоподготовки. Насосы используются с частотно-регулируемыми приводами. Горелки используются с наддувом, плавного регулирования, поставляются в комплекте со щитом управления.

Тепловые сети

Тепловые сети - это на сегодня для централизованного теплоснабжения самый больной и тяжелый вопрос. Поэтому мы для себя делаем главный упор на перекладку тепловых сетей с применением современных технологий и установку в каждом доме у каждого потребителя автоматизированного теплового пункта. Чтобы были отделены контуры по независимой схеме, и по горячему теплоснабжению система должна быть закрытая.

По тепловым сетям мы проводим реконструкцию по линии кредитов МБРР, и планируется закольцовка сетей, которая повысит надежность и эффективность снабжения теплом, и даст возможность избежать летних отключений потребителей. По кредиту Мирового банка (20 млн долл. США) в прошлом году мы произвели замену тепловых сетей (2003 г. - 8 км, 2004 г. - 15 км, 2005 г. - 20 км) и тепловых пунктов (2003 г. - 30 ИТП, 2004 г. - 50 ИТП, 2005 г. -52 ИТП). Меняем сразу целыми кварталами с переходом от ЦТП к ИТП и от четырехтрубной схемы к двухтрубной. Кредит нам обходится в 4,2% годовых, 5 лет реализовывается проект, возврат средств в течение 15 лет, но окупаемость достигается почти моментально, уже в 2004 г. у нас была прибыль, которая может быть основой для возврата этого кредита. Такая быстрая окупаемость объясняется тем, что при замене устраняются основные причины потерь тепла и теплоносителя (это общая проблема для всех тепловых сетей в России), именно поэтому мы в первую очередь решили заменить сети.

| скачать бесплатно О реконструкции системы теплоснабжения г. Мытищи , Казанов Ю.Н.,