Функциональная структура теплоснабжения

 

Основу системы теплоснабжения г. Железногорск составляют четыре источника тепловой энергии: Железногорская ТЭЦ, нежилое здание котельная №1 (государственная собственность Красноярского края, временное владение и пользование МП «Гортеплоэнерго» по договору аренды до ноября 2018 года) (далее по тексту – пиковая котельная),  комплекс теплоэнергетического оборудования, расположенного в подгорной части   ФГУП «ГХК»,  котельная №1 МП «Гортеплоэнерго», магистральные, квартальные и распределительные тепловые сети.

Кроме того, в схеме теплоснабжения ЗАТО г. Железногорск существуют локальные системы теплоснабжения с собственными источниками теплоснабжения:

п. Подгорный (котельная №2 МП «Гортеплоэнерго»);

п. Тартат (котельная «Тартат» МП «Гортеплоэнерго»);

п. Новый Путь (котельная «Новый Путь» МП «Гортеплоэнерго»);

д. Шивера (котельная «Шивера» МП «Гортеплоэнерго»);

Базы отдыха (котельная «Баз отдыха» МП «Гортеплоэнерго»).

Структурная схема теплоснабжения г. Железногорск:

 

Прямая сетевая вода от Железногорской ТЭЦ поступает на пиковую котельную, при необходимости – подогревается в котлах пиковой котельной и выдаётся на город и потребителям северный районов.

Структура договорных отношений в пределах системы теплоснабжения ЗАТО Железногорск выглядит следующим образом:

Единая теплоснабжающая организация (МП «Гортеплоэнерго») заключает договоры поставки тепловой энергии, теплоносителя с организациями, владеющими на праве собственности или ином законном основании, Железногорской ТЭЦ,  ФГУП «ГХК».

Базовая поставка тепловой энергии и теплоносителя от Железногорской ТЭЦ в систему теплоснабжения города Железногорска осуществляется на основании договора теплоснабжения между Единой теплоснабжающей организацией ЗАТО г. Железногорск (МП «Гортеплоэнерго» - потребитель) и владельцем Железногорской ТЭЦ (организация, владеющая на праве собственности или ином законном основании имущественным комплексом Железногорской ТЭЦ - поставщик). Точкой поставки тепловой энергии и теплоносителя служит павильон П-20 на тепловой сети 2Ду1000. Объемы поставляемой тепловой энергии и теплоносителя определяются по приборам учета ПУ-1, установленным в П-19 на теплосети 2Ду-1000 (с учетом тепловых потерь на участке от П-19 до П-20) и ПУ-2, установленного на теплосети 1Ду-1000 на входе в об. 325Т пиковой котельной МП «Гортеплоэнерго» (временное владение и пользование согласно договора аренды недвижимого имущества). Отпуск тепловой энергии осуществляется в соответствии с температурным графиком в зависимости от температуры наружного воздуха и режимами теплоснабжения ЗАТО г. Железногорск.

Далее по трубопроводу 1Ду1000  МП «Гортеплоэнерго» тепловая энергия поступает на пиковую котельную.

Регулирование температуры сетевой воды перед выдачей в магистральные тепловые сети города осуществляется на пиковой котельной. Точкой поставки является пункт учета ПУ-3. Также на пиковой котельной осуществляется выработка тепловой энергии при полной загрузке Железногорской ТЭЦ и дальнейшем понижении температуры наружного воздуха.

Базовая подготовка подпиточной воды осуществляется на Железногорской ТЭЦ, в период останова технологического оборудования на летний профилактический ремонт подготовка подпиточной воды осуществляется на комплексе теплоэнергетического оборудования ФГУП «ГХК», расположенного в подгорной части предприятия. Отпуск теплоносителя осуществляется на основании договора теплоснабжения, заключаемого с МП «Гортеплоэнерго».    

На территории ЗАТО г. Железногорск функционирует угольная котельная №2 ФГУП «ГХК», расположенная на севере от г. Железногорска, которая обеспечивает теплоснабжение промышленной зоны ФГУП «ГХК» и подачу пара на объекты «ПТиЭЭ» РЗ (передача тепловой и электрической энергии реакторного завода) ФГУП «ГХК».

Структура покрытия тепловых нагрузок потребителей ЗАТО Железногорск по стоянию на 2017 год:

 

Источники тепловой энергии

Основными теплоисточниками г.Железногорска в настоящее время служат угольная Железногорская ТЭЦ и мазутная пиковая котельная. Теплоснабжение потребителей мкр.Первомайский, пос.Подгорный, Новый Путь, Тартат, д.Шивера, Баз отдыха осуществляется от локальных котельных МП «Гортеплоэнерго».Котельная №2 и комплекс теплоэнергетического оборудования подгорной части ФГУП «ГХК» обеспечивает теплоснабжение потребителей промзоны ФГУП «ГХК», подачу пара на объекты Реакторного завода ФГУП «ГХК» и подготовку теплоносителя для горячего водоснабжения потребителей города в период плановой остановки Железногорской ТЭЦ. Границы зон действия источников тепловой энергии определены договорами на отпуск тепловой энергии (в паре и горячей воде) и химочищенной воды.

 

Железногорская ТЭЦ

 

Железногорская ТЭЦ расположена в промышленной зоне г.Сосновоборска. В настоящий момент Железногорская ТЭЦ служит базовым источником теплоснабжения г.Железногорска. Железногорская ТЭЦ строилась для замещения мощностей остановленного реактора АДЭ-2, в качестве основного источника теплоснабжения г.Железногорска (Железногорская ТЭЦ начала работу 10.10.2012 г.).

Концепция строительства Железногорской ТЭЦ предусматривала покрытие тепловых нагрузок г. Железногорска в базовой части графика и выдачу электрической мощности как на ФГУП «ГХК», так и сеть 110кВ.

Концепцией предусматривался ввод паротурбинного угольного энергоблока электрической мощностью 116МВт в теплофикационном режиме (номинальная) и 125МВт – в конденсационном (максимальная) и паровой отопительной котельной в составе 4-х котлов на давление 1,4МПа.

По проекту установленная тепловая мощность ЖТЭЦ должна была составить 573 Гкал/ч, в том числе: энергоблока – 193 Гкал/ч, паровой котельной – 380 Гкал/ч.

Режим работы Железногорской ТЭЦ предполагался круглогодичный: в отопительный период – по тепловому графику, в неотопительный – с конденсационной догрузкой.

Расчетная тепловая нагрузка по горячей воде для централизованного теплоснабжения г. Железногорска, покрываемая от Железногорской ТЭЦ, по проекту составляет 430 Гкал/ч, в том числе: отопление и вентиляция – 310 Гкал/ч, горячее водоснабжение – 120 Гкал/ч.

Полное покрытие тепловой нагрузки г. Железногорска предусматривалось с учетом сохранения в работе мазутной котельной №1 ФГУП ГХК, используемой для покрытия пиковой части нагрузки систем отопления и вентиляции в размере 210 Гкал/ч. Установленная тепловая мощность этой котельной позволяла также резервировать в расчетном режиме аварийный выход из работы энергетического блока или одного из котлов низкого давления Железногорской ТЭЦ, обеспечивая при этом покрытие тепловой нагрузки города в размере не менее 80% от расчетной, в связи с чем установка на Железногорской ТЭЦ резервного котла не предусматривалась.

В настоящее время Железногорская ТЭЦ представляет собой угольную котельную с четырьмя котлами типа Е-160-1,4. Установленная тепловая мощность 380,0 Гкал/ч, полезная тепловая мощность согласно проекту – 328,5Гкал/ч, располагаемая тепловая мощность для Железногорска по состоянию на текущий момент времени – 287,3 Гкал/ч. Различие между установленной и располагаемой мощностью обусловлено режимными параметрами (доступным расходом и температурой сетевой воды). Необходимо указать, что в проектную тепловую схему Железногорской ТЭЦ, подразумевавшую параллельную работу всех четырёх подогревателей сетевой воды (ПСВ, по одному на котёл) было внесено одно принципиальное изменение: смонтирован трубопровод сетевой воды Ду600 для подачи сетевой воды с выхода ПСВ-3 на вход ПСВ-4 для организации работы данных подогревателей каскадно по сетевой воде. Стоит отметить, что данное решение является вынужденным по причине невыполнения проектного решения по строительству пускового комплекса третьей очереди (ПК-3).

Котел Е-160-1.4-250БТ паропроизводительностью 160т/ч – модернизированный на основе серийного котла модели ТПЕ-186 с внедрением технологических методов подавления оксидов азота за счет применения топочно-горелочного устройства, обеспечивающего надежную и экономичную работу с выбросами оксидов азота не более 300мг/нм³ (при нормальных условиях и α=1,4) во всем диапазоне нагрузок котла.

Котел барабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией, с уравновешенной тягой, П-образной компоновки, в газоплотном исполнении.

Топочно-горелочное устройство представлено четырьмя прямоточными горелками, расположенными по тангенциально-угловой схеме, и системой нижнего дутья, которая обеспечивает снижение концентрации оксидов азота в выбросах котла по сравнению с исходной концентрацией на 25%, а также устойчивое горение и экономичное сжигание углей.

Тепловая схема паровой котельной выполнена секционной с поперечными связями по пару и воде. В состав каждой котельной секции входят: собственно котел, питательный насос, атмосферный деаэратор, пиковый сетевой подогреватель с охладителями конденсата, сетевой насос II подъема, расширитель непрерывной продувки. Кроме того, предусмотрена дополнительная секция в составе резервных питательного и сетевого насосов.

Выдача тепловой мощности от ТЭЦ осуществляется от теплового распределительного устройства (ТРУ).

Тепловая мощность ЖТЭЦ складывается из:

· 4 × ПСВ-500-14-23 по 60 Гкал/ч каждый, с охладителями конденсата, по 15,22 Гкал/ч каждый;

· 2 × ПСВ-315-3-23 (подогреватели греющей воды подпитки теплосети), по 56,5 Гкал/ч каждый.

Отпуск тепла от Железногорской ТЭЦ осуществляется по температурному графику 134/70°С. Способ регулирования отпуска тепла – качественный.

За рассматриваемый ретроспективный период (2015-2017) отказов оборудования ЖТЭЦ продолжительностью более 24 часов не было.

 

Пиковая котельная

Пиковая котельная  предназначена для:

· пароснабжения потребителей АО «ИСС» (котлы ст.№№1,2, [1]);

· теплоснабжения города (при нехватке тепла, получаемого от Железногорской ТЭЦ).

Мазутная котельная имеет следующий состав оборудования:

· на первой очереди – 2 паровых котла типа ТП-20/30М ст.№№ 1-2[2];

· на второй очереди – 2 водогрейных котла КВГМ-116,3-150М ст.№№ 5, 6.

· на третьей очереди – 4 водогрейных котла ПТВМ-50 ст.№№ 7-10.

Котлы ст.№3,4 типа ТП-20/30М выведены из эксплуатации.

Основным топливом пиковой котельной служит мазут марки М-100. Резервного топлива не предусмотрено.

Котлы ТП-20/30М представляют собой реконструированные котлы ТП-20/30 и предназначены для получения пара с давлением 14 кгс/см², температурой насыщения 194°С; номинальная паропроизводительностью 25 т/ч (кроме котла ст.№1 – работает в летний период, имеет паропроизводительность до 20 т/ч). Котёл – вертикального башенного исполнения, газоплотный с уравновешенной тягой и естественной циркуляцией.

Водогрейные котлы КВГМ-100 теплопроизводительностью 100 Гкал/ч предназначены для получения горячей воды с температурой 150°С. Котлы – П-образной компоновки. Нормативный КПД котла (брутто) – 91,8%.

Водогрейные котлы ПТВМ-50 теплопроизводительностью 50 Гкал/ч предназначены для получения горячей воды с температурой 150°С. Котлы – башенной компоновки. Нормативный КПД котла (брутто) – 91,1%.

Совокупная установленная тепловая мощность пиковой котельной составляет 433,6 Гкал/ч. Располагаемая мощность - 375 Гкал/час. Отпуск тепла от пиковой котельной осуществляется по температурному графику 150/70°С. Способ регулирования отпуска тепла – качественный.

В таблице 1.1 представлены сведения по годам ввода котлов

Таблица 1.1

Сведения о годах ввода котлов пиковой котельной

Ст.№ котла	ст.№1	ст.№2	ст.№3	ст.№4	ст.№5	ст.№6	ст.№7	ст.№8	ст.№9	ст.№10
Марка котла	ТП-20/30М	ТП-20/30М	нет	нет	КВГМ-100	КВГМ-100	ПТВМ-50	ПТВМ-50	ПТВМ-50	ПТВМ-50
Год ввода	1956	1961			2007	2007	1972	1972	1972	1972
Остаточный ресурс	0	0			10	10	4	4	4	4

 

Подогрев сетевой воды осуществляется, помимо котлов, в двух подогревателях ПСВ-500.

Транспортировка сетевой воды обеспечивается насосно-перекачивающей станцией. Подача обеспечивается четырьмя группами насосов:

· I группа в составе 6 насосов типа СЭ-800-100 производительностью 800м³/ч и давлением 10 кгс/см² (СЭН ст.№№1-5, 5а) обеспечивает подачу воды из подающих магистральных сетей от ЖТЭЦ и РЗ ФГУП «ГХК»;

· II группа в составе 4 насосов типа Д-1250-125А производительностью 1250 м³/ч и давлением 12,5 кгс/см² (СЭН ст.№№6-9) обеспечивает подачу сетевой воды из обратных магистральных сетей города на комплекс теплоэнергетического оборудования, расположенного в подгорной части ФГУП «ГХК»;

· III группа в составе 5 насосов типа Д-1250-125 производительностью 1250 м³/ч и давлением 12,5 кгс/см² (СЭН ст.№№10-14) обеспечивает подачу воды из обратных магистральных сетей города к котлам ПТВМ и пароводяным подогревателям сетевой воды (ПСВ), а также подмес обратной сетевой воды в подающие трубопроводы;

· IV группа в составе 4 насосов типа СЭ-800-100-11 производительностью 600м³/ч и давлением 6 кгс/см² (ПДН ст.№№1-4) и 3 насосов типа ЦН-400-105 обеспечивает поддержание заданных параметров давления в обратных тепловых сетях города и подпитку тепловых сетей от аккумуляторных баков емкостью: 4 бака ёмкостью по 1000 м³ и 1 бак ёмкостью 3000 м³.

За рассматриваемый период (2015-2017 год) отказов оборудования указанной котельной продолжительностью более 24 часов не было.