Газоснабжение крышной котельной

Общая часть.

Рабочим проектом предусматривается газоснабжение автономной крышной котельной №1 мощностью 3.75 кВт (3х1250кВт) торгово-развлекательного центра с паркингом по пр. Генерала Ватутина в Днепровском и Деснянском районах г. Киева.

Рабочая документация разработана на основании:

- Технических условий ОАО «КИЕВГАЗ» от 13.10.08 № 338221776;

- Технических требований Территориального управления Государственной

инспекции по энергосохранению в Киевской области и

г. Киеве от 12мая 2006г, №06/181/366;

- Разрешения Министерства экономики Украины на использование природного газа от 14.08.2001г., № 4366/787;

- Задания на проектирование;

- Чертежей архитектурно-строительной части проекта;

- Согласованных проектных решений на стадии «П».

2.Характеристика объекта.

Крышная автономная котельная №1 торгово-развлекательного центра с паркингом по пр. Генерала Ватутина в Днепровском и Деснянском районах г. Киева расположена на торгово-развлекательном центре на отметке 19.000 в осях 710 / ЖД/1 ( над техническим помещением без постоянного пребывания людей).

Согласно расчетных тепловых нагрузок в котельной №1 предусмотрена установка трех высокоэффективных, автоматизированных водогрейных котлов “Vitiplex200” фирмы “VIESSMAN”, Германия. Номинальная тепловая мощность одного котла 1,250 МВт (1.075 Гкал/час).

Расчетная мощность котельной №1 – 3,36 МВт (2,889 Гкал/час).

Эксплуатация котельной №1 предусматривается без постоянного пребывания обслуживающего персонала, с периодическим визуальным наблюдением за работой оборудования, согласно утвержденной инструкции по эксплуатации котельной после пуска ее в эксплуатацию.

Источником газоснабжения являются внешние распределительные газовые сети среднего давления Ру – 1.0 кг/см2 (0,1 МПа), Ду 250, в которые осуществляется врезка трубопроводом Ø219х7.0 (с учетом пропускной способности на котельную №1 и №2) с выводом его на стояк на отм. 19.000, который расположен в осях P12P13 / 33 дальше по кровле (низ трубы на расстоянии 500 мм от кровли) и стенам крышных построек до ШРП MN50.02 (шкафной регуляторный пункт) с коммерческим узлом учета расхода газа на его входе (УУГ G400.01.00). Внеплощадочные сети выполняет другая организация.

С ШРП газ низкого давления по отдельным трубопроводам Ø133х4.0 подается в котельную №1 и №2.

Диаметры газопроводов среднего и низкого давления определены на основании гидравлических расчетов, выполненных согласно формул Е.1- Е13

ДБН В.2.5-20-2001:

магистральный трубопровод при врезке – d = 219х7.0 (ГОСТ 873278) –

среднее давление 0.1 МПа, скорость движения газа - 15 м/сек;

ответвления газопровода к котельным №1 и №2 - d = 133х4.0, скорость

движения - 3 м/сек.

3. Газоснабжение. Внутренние устройства

Рабочая документация газоснабжения крышной автономной котельной №1 мощностью 3.75 кВт (3х1250 кВт) с общим расходом газа на котельную

384,18 нм3/час торгово-развлекательного центра с паркингом по пр. Генерала Ватутина в Днепровском и Деснянском районах г. Киева разработана в соответствии с действующими правилами, нормами и стандартами.

Газопровод низкого давления Ру 2.703.00 кПа Ø133х4.0 после ШРП вводится в котельную (Ру 2.56 кПа).

Диаметр газопровода определен на основании гидравлического расчета.

Ввод газопровода через стену в котельную выполнен в футляре, который после прокладки труб герметизируется.

На вводе газопровода низкого давления в помещении котельной №1 предусматривается установка быстродействующего отсечного клапана MAG. Возле каждого котла предусмотрен поагрегатный учет расхода газа (счетчик газа «GMSG10080» Д=80мм).

Автоматическое закрывание клапана предусмотрено при срабатывании системы сигнализации о загазованности котельной, системы сигнализации о пожаре и об отключении электроэнергии.

На вводе в котельную №1 общий газопровод (коллектор) Ø133х4.0 монтируется на внутренней стене с отдельными отводами на каждый котел “Vitoplex200”.

Горизонтальные участки газопроводов прокладываются с уклоном 0.003 в направлении движения газа, а продувочные газопроводы и газопроводы безопасности – в сторону основного газопровода.

Перед каждым котлом “Vitoplex200” газопровод Ø76х3.0 низкого давления проходит через редукционный узел линии низкого давления на газовую горелку Weishaupt WMG20.

Редукционный узел и горелка входят в комплект поставки котла “Vitoplex200” или поставляются фирмой Weishaupt, Германия.

Газ, подаваемый в котельную одорирован согласно ГОСТ 554287. Теплота сжигания газа – 8000 Ккал/нм3, плотность – 0.72 кг/нм3

Газовое оборудование котельной принято с учетом технических характеристик установленных котлов “VITOPLEX 200” фирмы “VIESSMANN”, Германия, которые работают на газе низкого давления (давление на входе 2.3 кПа).

Система розжига – газоблочная горелка WMG20.

Автоматика безопасности и регулирование –“VITOTRONIC”.

Расчетный расход газа на котельную:

- зима – 384.18 нм3/час;

- лето – 64.03 нм3/час.

На газопроводах котельной предусматриваются продувочные (свечевые) линии с выводом их наружу на высоту не меньше 1.0 м выше крыши котельной:

- Ø32х2.0 от общего газопровода (коллектора) с установкой штуцера с краном для отбора проб Ду15;

- Ø32х2.0 от каждого котла перед редукционным узлом регулятора давления с установкой штуцера с краном для отбора проб Ду15;

- Ø57х3.0 от регулятора давления газа.

Соединения всех газопроводов монтируются на сварке. Монтаж и испытание газопроводов выполняются согласно требований ДБН В.2.5202001 “Газопостачання” и “Правила безпеки систем газопостачання України”, ДНАОП 0.00.1.2098.

На газопроводах предусматривается необходимая запорная, отсечная и регулирующая арматура, которая обеспечивает безопасное сжигание газа, и система продувочных газопроводов.

После испытания на прочность и плотность газопроводы котельной покрываются по грунту лакокрасочным покрытием желтого цвета за два раза в соответствии с ГОСТ 142026969 и ГОСТ 466675. Условные обозначения по ГОСТ 2785 и ГОСТ 2.60983.

Отвод продуктов сжигания, вентиляция котельной с учетом притока воздуха на горение, система газосигнализации по СО и СН4, противопожарная сигнализация предусматриваются разделами ТМ, ОВ, АГПВ.

4. Газоснабжение. Внешние сети

Рабочей документацией внешних сетей газоснабжения котельной предусмотрено подключение шкафных регулирующих пунктов «ШРП» к существующим сетям среднего давления.

Потребителями газа являются крышные котельные №1, №2 торгово-развлекательного центра.

Рабочей документацией предусмотрена прокладка газопровода-ввода среднего давления (Р=0.1 МПа), подземная и наземная по фасаду здания, по стенам на кронштейнах и кровле на низких опорах (Н ≥ 500 мм) к общему коммерческому узлу учета газа и «ШРП».

Прокладка подземного газопровода-ввода среднего давления предусмотрена полиэтиленовыми трубами ПЕ диаметром 219х7.0 на глубине не менее 1.0м от поверхности земли до верха трубы выше пересекаемых им инженерных сетей (за исключением электрических). Полиэтиленовые трубы и фасонные части соответствуют требованиям ДСТУ Б.В.2.77389. Подсоединение проектируемого газопровода к существующему осуществляется стальными трубами с установкой в месте врезки запорной арматуры – стального фланцевого шарового крана Ду200 с выводом под ковер элементов управления (безколодязный вариант). Управление краном осуществляется через обсадную трубу, которая выведена под ковер с люком.

Соединение полиэтиленового газопровода со стальным газопроводом предусмотрено в месте выхода газопровода из земли (на стене здания в защитном футляре). Изоляция футляра и части стального газопровода в месте врезки предусмотрена «весьма усиленная».

В месте выхода газопровода из земли на стене здания устанавливается запорная задвижка Ду200.

На участке пересечения газопровода с инженерными коммуникациями, в целях предупреждения повреждения полиэтиленовых труб при производстве земляных работ, в земле на расстоянии 0.4-0.5 м от верха трубы прокладывается полиэтиленовая лента желтого цвета с несмывающейся надписью «ГАЗ». При пересечении газопроводом электрических кабелей и кабелей связи расстояние между ними принято 0.5м.

В целях предупреждения загазованности близлежащих колодцев инженерных коммуникаций, предусмотрено сверление в люках колодцев, расположенных на расстоянии 50 м от газопровода, отверстий.

Подводящие газопроводы среднего давления до ШРП Ø219х7.0 и низкого давления от ШРП до котельных Ø133х4.0 определены на основании гидравлического расчета.

Ввод газопровода в котельную сквозь стену выполнен в футляре. Снаружи, на вводе, устанавливается запорный шаровой кран.

Расчетный расход газа на две котельные:

- зима – 768.32 нм3/час;

- лето – 128.06 нм3/час.

Коммерческий (общий) учет газа потребляемого двумя котельными (№1 и №2) установлен до ШРП. В котельных предусмотрен поагрегатный учет газа.

В состав коммерческого учета газа входят: счетчик газа «Delta S3F G400», фильтр, запорная арматура и приборы КИП и А.

Узел коммерческого учета газа монтируется на наружной стене примыкающего к котельной №2 здания на газопроводе среднего давления Ø219х7 перед ШРП с дальнейшим выводом сигнала в диспетчерскую торгово-развлекательного центра.

На вводе газопровода низкого давления установлен быстродействующий запорный клапан, который дублирует запорный фланцевый шаровой кран. Автоматическое закрывание клапана предусмотрено при срабатывании системы сигнализации о загазованности котельной, системы сигнализации о пожаре и об отключении электроэнергии.

Горизонтальные участки газопроводов прокладываются на кронштейнах по стенам и на низких опорах по крыше здания с уклоном 0.003 в направлении движения газа, а продувочные газопроводы и газопроводы безопасности – в сторону основного газопровода. Газопровод для самокомпенсации разбит на участки, которые закреплены неподвижными опорами.

Соединения всех газопроводов монтируются на сварке. Монтаж и испытание газопроводов выполняются согласно требований ДБН В.2.5202001 “Газопостачання” и “Правил безпеки систем газопостачання України”, ДНАОП 0.00.1.2098. После испытания на прочность и плотность газопроводы котельной красятся по грунту лакокрасочным покрытием за два раза желтого цвета в соответствии с ГОСТ 1420269. На газопроводах предусматривается необходимая запорная, отсечная и регулирующая арматура, которая обеспечивает безопасную транспортировку газа.

4. Мероприятия по энергосбережению и их эффективность. Численность обслуживающего персонала.

В проекте предложено сооружение торгово-развлекательного центра с водогрейными котлами, которые позволяют обеспечить экономию как электрической, так и тепловой энергией.

Количество котельных и котлов выбрано на основании расчетных данных и технического задания ОАО «Киевгаз» от 11.05.06 № 65913711.

Для измерения и контроля расхода газа проектом предусматриваются коммерческий и поагрегатный узлы учета расхода газа. Коммерческий (общий) учет газа потребляемого двумя котельными установлен до ШРП. В состав коммерческого учета газа входят: счетчик газа «Delta S3F G400», фильтр, запорная арматура и приборы КИП и А. В состав поагрегатного учета газа входит счетчик «GMSG100» Д=80мм.

В проекте предусматривается автоматическая регулировка сжигания газа с помощью горелок WMG20.

В проекте разработана водоподготовка для данного типа котлов “Vitoplex200”. Согласно требованиям раздела 10 СНиП П3576 и технических условий предприятия-изготовителя котлов, для противонакипной обработки подпиточной воды для котельной принята схема одноступенчатого натрийкатионирувания с применением автоматической водоподготовительной установки на базе “SD14”.

Для учета расхода холодной воды на водоподготовку, на горячее водоснабжение и на циркуляционном трубопроводе ГВП проектом предусматривается установка счетчиков.

Работа котельного оборудования управляется из центра автоматики по временной программе. Из временной программы возможно изменять уставочные значения регулируемых величин. Ручной режим управления предусмотрен для обслуживания и наладки.

Водогрейные котлы Viessmann Vitoplex снабжены собственными центрами автоматики. Они поддерживают температуру теплоносителя в главном контуре теплоснабжения на уровне 70°С. Из системы управления зданием, центрам автоматики котлов можно выдать сигнал «внешнее блокирование» и наблюдать сигнал «авария».

Кроме того, для обеспечения более экономичной работы торгово-развлекательного центра предусмотрены следующие энергосберегающие мероприятия:

- автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) с применением современных технических средств на базе надежной микропроцессорной техники;

- установка насосов с частотными преобразователями;

- применение усовершенствованных теплоизоляционных материалов.

Для обеспечения эффективной работы технологического оборудования крышных котельных проектом предусмотрена автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП), с применением современных технических средств на базе надежной микропроцессорной техники. Такое решение создает предпосылки для работы технологического оборудования в режиме эффективного энергосбережения. Это достигается за счет принятия автоматизированной системой управления оптимальных решений в каждый момент работы системы по устранению возникающих возмущений как внешнего, так и внутреннего порядка.

Основными подсистемами АСУ ТП участвующими в создании эффекта энергосбережения являются:

- подсистема автоматизированного пуска;

- подсистема авторегулирования технологических процессов;

- подсистема учета расхода топлива;

- подсистема учета отпускаемого тепла.

При пуске, из-за сложности и быстротечности протекающих технологических процессов, их оптимизация существенно влияет на эффективность использования топлива и сроки эксплуатации.

Поэтому в АСУ ТП реализуется алгоритм розжига, позволяющий с наименьшими затратами топлива и с соблюдением тепловых режимов пуска привести оборудование в рабочий режим.

Энергоэффективность работы основного технологического оборудования обеспечивается соответствующими авторегуляторами, поддерживающими в узких пределах параметры процесса в многочисленных контролируемых точках для возможных режимов работы – пусках, остановах, изменениях нагрузки, изменениях внешних и внутренних условий протекания технологического процесса.

Высокоэффективным элементом подсистемы являются контура регулирования давления в сети путем изменения оборотов электродвигателей сетевых насосов с применением высоконадежных частотных регуляторов.

Все это позволяет получить экономию топлива до 1%.

Приведенные выше мероприятия позволяют получить оптимальные для принятого технологического оборудования результаты. При этом сокращаются как удельные расходы топлива, так и абсолютные расходы топлива, связанные с сокращением времени растопочных операций.

Система коммерческого учета отпускаемого тепла и потребляемого топлива позволяет оценивать эксплуатационное состояние технологического оборудования и, соответственно, планировать своевременные ремонты.

При оснащении электродвигателей насосов частотно-регулируемым приводом появляется возможность обеспечивать оптимальный режим работы оборудования путем регулирования частоты вращения, что дает максимальный эффект энергосбережения и обеспечивает щадящий режим эксплуатации при значительно сниженных нагрузках и динамических воздействиях, а это в свою очередь способствует повышению в несколько раз ресурса работы и сроков амортизации оборудования, снижению эксплуатационных затрат на ремонт. Экономия электроэнергии является важнейшим показателем при определении технико-экономической целесообразности оснащения электродвигателей оборудования регулируемым электроприводом.

Важным элементом энергосбережения являются технология применяемой тепловой изоляции наружных поверхностей трубопроводов с температурой поверхности выше 45°С.

В проекте теплоизоляционные конструкции выбраны с учетом обеспечения индустриальных методов монтажа, возможности быстрой замены во время ремонта оборудования на участках, которые подлежат ревизии и контролю, с использованием номенклатуры теплоизоляционных материалов, изготовляемых в Украине.

Для обеспечения основного требования по сохранению тепловой и электрической энергии, выбор теплоизоляционных конструкций и материалов выполнен в соответствии с требованиями СНиП 2.04.14–88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» с ужесточением норм допускаемых тепловых потерь на 25–35%.

Для периодического (1 раз в смену) обслуживания котлов предусматривается штат (0,5 чел.) из числа штата предприятия специально обученных для этого, и которые имеют удостоверение для обслуживания котельной.