Обзоры и аналитика

Обзор рынка систем воздушного отопления

Эффективная альтернатива водогрейным котлам для автономного децентрализованного отопления производственных объектов ОАО “Газпром”

 И.М. Садреев, А.Г. Чупраков - ООО НПФ “Теплоэнергопром”

Д.В. Сасин - ОАО “Газпром”

Е.А. Соловьев - ОАО “Гипроспецгаз”

 
Одним из приоритетных направлений технического развития ОАО "Газпром" является достижение высокой энергоэффективности вновь строя­щихся и реконструируемых дей­ствующих компрессорных станций.

В этой связи актуальным явля­ется рациональное использование углеводородного сырья при выборе наиболее эффективного способа отопления и вентиляции укрытий газоперекачивающих агрегатов.

Решением этой задачи в ини­циативном порядке занялось ООО НПФ "Теплоэнергопром", осуществ­ляющее проектирование, производ­ство и обслуживание систем газо­воздушного обогрева. Был проведен анализ существующих способов и систем обогрева, применяемых на объектах ОАО "Газпром", и выра­ботан на основе полученных дан­ных принципиально новый энерго­эффективный и надежный способ отопления и вентиляции; непосред­ственное участие в этих работах приняли специалисты Упртрансгаза, НПО "Искра" и проектного института "Гипроспецгаз".

В ходе анализа было выявлено, что в большинстве случаев тради­ционными способами обогрева производственных объектов являются комбинированный воз­душно-водяной и электрический обогрев.

Электрообогрев осуществля­ется электротэнами в обычном или взрьвозащищенном исполнении. Его недостатками являются большие энергозатраты для обеспечения тре­буемых температурных режимов и как следствие высокие эксплуата­ционные издержки в целом по объ­екту. К достоинствам можно отнести децентрализованный характер отоп­ления и сравнительно невысокие капитальные затраты.

Комбинированный воздушно-водяной обогрев осуществляется водяными теплообменниками, используемыми в качестве основ­ного или дежурного отопления, и подачей подогретого воздуха через водяной калорифер. Воздух распределяется равномерно по сис­теме приточных воздуховодов для нужд приточной вентиляции, совмещенной с воздушным отопле­нием.

Недостатками данного способа являются:

1. Высокие капитальные затра­ты на строительство обширной инфраструктуры инженерных ком­муникаций, куда входят система теп­лоносителя (воды или пара) от центрального теплоисточника — котельнойдо обогреваемых объ­ектов, внутренняя разводка, радиа­торы и калориферы, а также необоснованное применение в боль­шинстве случаев утилизаторов, уста­новленных на "хвосте" ГПА;

2. Централизованная система отопления для ГПА в индивидуаль­ных легкосборных укрытиях;

3. Высокие эксплуатационные затраты, выраженные:

■  увеличенным расходом потребления топливного газа по причине низкого кпд (50-60%) системы котельная—теплотрассы — обогреваемый объект и значитель­ной инерционностью системы регу­лирования теплопроизводительности в зависимости от температуры наружного воздуха, а также повы­шенным сопротивлением выхлоп­ного тракта ГПА за счет установки утилизатора;

■  повышенным энергопотреб­лением системы, связанным с рабо­той сетевых насосов подачи промежуточного теплоносителя в системе;

■  большим объемом работ по обслуживанию и поддержа­нию системы в работоспособном состоянии;

4. Низкая надежность системы в целом:

■  наличие в системе легко замерзающего теплоносителя, что весьма важно для районов с суро­выми климатическими условиями;

■  вследствие низкого качества сетевой воды, несоблюдения темпе­ратурного графика тепловых сетей все отечественные калориферы имеют невысокую надежность, их действительный срок службы оказывается в 2-3 раза меньше нор­мативного;

■  выход из строя котельной может привести к аварийному оста­нову всех работающих ГПА на КС.

К достоинствам комбинирован­ного воздушно-водяного обогрева можно отнести некоторую эконо­мическую целесообразность в слу­чаях близкого расположения к КС заселенных территорий при отоплении от центральной котельной.

При разработке технического задания на разработку автономного газового воздухонагревателя, при­званного прийти на смену системе утилизатор - котельная - водяной калорифер, специалистами Теплоэнергопрома были рассмотрены технические, финансово-экономи­ческие, санитарно-экологические и правовые аспекты проектируемого агрегата.

Разработанный Теплоэнергопромом блок обогрева получил название — агрегат воздухонагрева­тельный газовый модульный (далее АВГМ). При создании АВГМ были найдены новые технические реше­ния, оформленные в виде патента на изобретение в целом на весь агрегат.

Технико-экономическое сравне­ние стоимости жизненного цикла систем обогрева ГПА ангарного исполнения серии "Урал" на базе водяных нагревательных приборов и на базе газовых воздухонагрева­телей выявило экономическую эффективность системы с газовыми воздухонагревателями (рис. 1).

На основании полученных результатов в 2005 году Департамент по транспортировке, подземному хранению и использованию газа утвердил техническое решение по введению воздушного отопления ГПА ангарного исполнения серии "Урал" с использованием блока обо­грева на базе газовых воздухонагре­вателей.

Принятое решение стало отправной точкой в развитии кон­цепции отопления производствен­ных объектов Газпрома на базе современных энергоэффективных газовых воздухонагревателей типа АВГМ (фото 1,2). Изменения косну­лись как проектных институтов, так и предприятий-изготовителей ГПА и эксплуатирующих организа­ций Газпрома. Возникла необходи­мость пересмотра и уточнения дей­ствующей нормативно-технической документации. Были разработаны и внедрены "Рекомендации по про­ектированию систем газового лучи­стого отопления и газового воздуш­ного отопления производственных и общественных зданий СТО Газ­пром РД 1.2-137-2005".

В течение последующих 3 лет (2006-08 гг.) шла разработка рабо­чей документации на АВГМ, отра­ботка отдельных узлов, была изго­товлена пилотная партия АВГМ и проведена опытно-промышлен­ная эксплуатация.

В 2009 году по результатам мно­голетней работы компании-раз­работчика "Теплоэнергопром" и при участии других заинтересован­ных сторон (НПО "Искра", "Гипро-спецгаз"), на КС "Шаран" ("Газпром Трансгаз Уфа") в составе ГПА-16Р "Урал" (фото3) были успешно про­ведены приемочные испытания агре­гатов типа АВГМ-400.

АВГМ приняты в промышлен­ную эксплуатацию и рекомендованы для серийного производства и при­менения на опасных производ­ственных объектах.

Современный АВГМ—это агрегат полной заводской готовности, блочно-модульного исполнения, автома­тизированный, удовлетворяющий требованиям "безлюдной" технологии, с современными техническими характеристиками (табл. 1,2).Время на монтаж и ввод агрегата в экс­плуатацию сведено к минимуму. После установки агрегата на подго­товленную площадку достаточно подключить электропитание, под­соединить газ, приточный воздухо­вод и агрегат готов к работе, что особенно актуально при прове­дении шефмонтажных и пуско-наладочных работ на ГПА, с воз­можностью подать тепло, не дожи­даясь завершения работ по ГПА в целом.

Основные отличительные осо­бенности АВГМ:

■  высокий кпд установок (90-99%) в зависимости от типа АВГМ;

■  возможность отапливать помещения любой категории по НПБ-105 и ПУЭ;

■  100% резервирования сис­темы для обеспечения максималь­ной надежности;

■  отсутствие воды или пара в качестве промежуточного теплоносителя обеспечивает высокую надежность и кпд системы;

Основные технические характеристики АВГМ-400 Таблица 1

АВГМ-400-

01

02

03

04

05

Тепловая мощность, кВт

86,6

150,4

240,2

342,2

411,2

Расход воздуха, нм3/час

14 000

Расход топливного газа, нм3/ч (при теплоте сгорания топлива 9,26 кВт·ч/ нм3)

10,69

18,57

29,59

42,12

49,68

Расход дизельного топлива, кг/ч (при теплоте сгорания топлива 12,71 кВт·ч/кг)

7,8

13,53

21,56

30,68

36,19

Напор воздуха, Па

400

Степень нагрева, °С

100

Габаритные размеры, мм

6670 х 3250 x 3150

Основные технические характеристики АВГМ-750 Таблица 2

АВГМ-750-

01

02

03

04

05

06

07

Тепловая мощность, кВт

150

225

300

375

450

600

750

Расход воздуха, нм3/час

6900

10400

13 800

17300

20 700

27 500

30 000

Расход топливного газа, нм3

16,1

24,2

32,2

40,3

48,4

64,5

80,6

Напор воздуха, Па

850

Температура подогрева воздуха, °С

19-78

Потребляемая эл. мощность, кВт

20,1

Габаритные размеры, мм

6500 x 3250 x 3150


■  полная заводская готовность;

■  применение новых технологий, современных и надежных комплектующих — автоматика Siemens, горелки Weishaupt, газовая арматура Dungs и т.д.;

■  конструкция, позволяющая реализовать максимально эффективные рабочие режимы в зависимости от температуры наружного воздуха и технологических процессов;

■  полная автоматизация и информативность всех рабочих режимов;

■  автономность по системам жизнеобеспечения, управления, контроля загазованности и пожарной сигнализации;

■  возможность транспортировки железнодорожным и автомобильным транспортом;

■  климатическое исполнение УХЛ (ХЛ) по ГОСТ 15150 (-60... +45 °С);

Разработка и изготовление АВГМ проведены в соответствии с системой качества по международным стандартам серии ISO 9001 и СТО "Газпром".

Сейчас в эксплуатации находятся 23 АВГМ на предприятиях Уренгой Газпром добыча, Надым Газпром добыча, Газпром Трансгаз Ухта, Газпром Трансгаз Югорск, Газпром трансгаз Уфа и 19 АВГМ находятся в монтаже и ПНР.

На базе АВГМ-400 разработаны модернизированные АВГМ-400М и АВЖМ-1400, конструктивно-функциональный облик которых позволяет расширить спектр применения базового варианта. В частности, АВГМ-400М имеет модульную конструкцию, может поставляться на объект в различных вариантах комплектации и имеет при этом меньшие габаритно-массовые характеристики, что позволяет закреплять его консольно на стене или устанавливать на крыше (при допустимой категорийности помещения).

АВЖМ-1400 разработан и изготовлен для работы в составе буровых комплексов на нефтяных месторождениях. В апреле 2010 года запланированы его заводские приемосдаточные испытания и отгрузка изделия заказчику.

Предложенный Теплоэнергопромом принцип газовоздушного обогрева на базе АВГМ для отопления укрытий ГПА и других производственных объектов нашел широкое применение во всех проектах КС строящихся и перспективных газопроводов, таких как Северо-Европейский газопровод и газопровод Бованенково -Ухта.

 

/P

Рекомендовать ссылку:   
Ссылки по теме:

Последние статьи:
Система рециркуляции воздуха: расчет, схема Система рециркуляции воздуха: расчет, схема Принцип рециркуляции широко применяется в оборудовании компании НПФ "Теплоэнергопром" в воздухонагревателях "Ямал" и "АВЖМ". Применение принципа рециркуляции позволяет в итоге снизить температурный напор (дельта температур) агрегата... подробнее
Отопление цеха: выбор системы, расчет теплопотерь и подбор оборудования Отопление цеха: выбор системы, расчет теплопотерь и подбор оборудования Отопление цеха или другого производственного помещения - вопрос, которому следует уделять особое внимание, поскольку от грамотного и продуманного подхода к системе отопления производственного помещения... подробнее