На главную Обратная связь Карта сайта

Статьи по теплоизоляции

Опыт внедрения графической информационно-расчетной системы в Пермских тепловых сетях
О.Р.Афлатонов
,
директор ПТС филиала ТГК-9
В.Л.Заборских
, ведущий инженер диспетчерской службы
г. Пермь
декабрь 2005 г.
Введение «Пермские термо сети (ПТС)» были основаны в 1958 году,
став первым на Урале спец предприятием централизованного
теплоснабжения, от собственного сотворения до и недавних пор предприятие входило в
состав АО «Пермэнерго». В апреле 2005 года в итоге реструктуризации РАО
ЕЭС Пермские термо сети стали официально именоваться Филиал "Пермские
тепловые сети" ОАО "Территориальная генерирующая компания №9",
сокращенно АО ТГК-9, ПТС. В состав Пермских тепловых сетей входят 6
эксплуатационных районов, обеспечивающих теплоснабжение городов Пермь и
Краснокамск от 9 источников: 5 ТЭЦ и 4 больших районных котельных с суммарной
установленной мощностью 4085 Гкал/ч. На балансе компании находится 330 км магистральных тепловых сетей (в двухтрубном выполнении). Из их 210 км составляет общую многокольцевую сеть.
Суммарная присоединенная перегрузка – 3690 Гкал/ч, в том
числе: около 2 тыс. компаний и организаций, наиболее 11,6 тыс. спостроек и 321
тыс. квартир, наиболее 600 образовательных и дошкольных учреждений, 290 учреждений
здравоохранения. Понятно, что действенное и обоснованное управление таковой
сложной технической системой нереально без внедрения инструментальных средств
для проведения регламентных и ситуационных гидравлических расчетов.
История Гидравлические
расчеты сетей на нашем предприятии производились фактически постоянно. В дальнем
прошлом, когда еще не было вычислительной техники, гидравлика главных
магистралей просчитывалась вручную. С возникновением первых ЭВМ трудовые затраты на
«прикидочный» расчет существенно уменьшились. 1-ый суровый опыт расчета
гидравлики на индивидуальном компе у нас возник с внедрением программы
гидравлического расчета, отлично известной посреди профессионалов теплоснабжения,
как «карагандинская» программа. Она позволяла считать кольцевые сети с
использованием насосных станций и параллельную работу источников тепла, но
имела и свои недочеты: твердая схема теплоснабжения, закладываемая в модель
(отсутствие моделирования переключений на сетях), отсутствие графической
топоосновы, реализация в среде DOS без близких перспектив перехода на Windows.
К 1999 году назрела острая необходимость в высококачественном гидравлическом расчете
тепловых сетей, а «карагандинская» программа в существующем виде к этому
моменту серьезно морально устарела. По нашим данным, на этот период времени на русском
рынке реально работали две суровые компании, предлагавшие программные
средства для гидравлических расчетов: ИВЦ «Поток» (Москва) и «Политерм»
(С.-Петербург). Прикладные сервисные способности программных товаров обеих
компаний были приблизительно схожи, но многопользовательское сетевое решение,
предлагаемое ИВЦ «Поток», выигрывало по стоимости. Исходя из денежных
возможностей компании, было принято решение о приобретении у ИВЦ «Поток»
Информационно-графической системы «ТеплоГраф» с подсистемой расчета и
моделирования гидравлических режимов. Таковым образом, в 1999 году было положено
начало сотрудничества Пермских тепловых сетей с ИВЦ «Поток» по внедрению
многофункциональной информационной системы на предприятии.
Рис.1. Графическое представление тепловых сетей Перми на
плане городка в среде ИГС "ТеплоГраф".
С первых же месяцев освоения «ТеплоГрафа» у нас возникло
множество рабочих вопросцев и предложений к разрабам по усовершенствованию
сервисных способностей программ и пользовательского интерфейса. Благодаря
интенсивной эксплуатации программ сотрудниками Пермских тепловых сетей был
выявлен ряд ошибок, с благодарностью принятых и устраненных разрабами.
Постепенно спецы ИВЦ «Поток» реализовали все наши пожелания, и сейчас
«доводка» системы – уже в прошедшем. Мы можем не без оснований считать, что, как
пользователи, внесли большой вклад в развитие подсистем ИГС «ТеплоГраф» (и
разработчики этого не отрицают). Оперативная техно поддержка и
консультации с группой сопровождения ИВЦ «Поток» осуществляются средством
электронной почты и Веб; не считая того, спецы компании по мере
необходимости посещают наше предприятие для обсуждения и решения вопросцев,
требующих их личного присутствия.
Внедрение Ввод графического представления и паспортизация сетей у нас
заняла три года. Это существенно подольше, чем предполагалось вначале, и
оказалось обосновано большими трудозатратами по сбору и уточнению большого
объема начальной инфы. На нынешний день описано наиболее 3800 узлов и веток,
что составляет приблизительно 300 км сетей в двухлинейном представлении. Просчитаны и
моделируются гидравлические режимы 9 тепловых районов.
Рис.2. Паспортизация теплосетей и оборудования тепловых камер на базе
графического представления.
Гидравлический режим в тепловых сетях г. Перми очень
сложен. Значимая разность отметок высот в районах городка приводит к
необходимости использования насосных станций. В отопительный период в работе на
магистральных сетях находится одна повысительная и 5 понизительных насосных
станций. Например, один из тепловых районов содержит в себе наиболее 1300 узлов, 75 км магистральных и разводящих сетей, при всем этом употребляется параллельная работа 2-ух независящих
теплоисточников и 2-ух понизительных насосных станций. Иной тепловой район
включает в себя наиболее 1250 узлов, 110 км магистральных и разводящих сетей, также употребляется параллельная работа источников, и из-за особенностей рельефа
местности включено поочередно две понизительные насосные станции.
Несколько слов о качестве гидравлического расчета в
«ТеплоГрафе». Опосля ввода всех начальных данных по одному, самому обычному,
тепловому району с радиально-тупиковой схемой включения магистралей мы
запустили гидравлический расчет и получили очевидно неудовлетворительный итог.
Рассчитанные располагаемые напоры в удаленных от теплоисточника узлах чрезвычайно
сильно отличались от фактических. Ежели такие начальные данные, как длины,
диаметры и местные сопротивления трубопроводов, также перегрузки потребителей,
как правило, известны, то коэффициенты шероховатости трубопроводов и величина
зарастания из-за выпадающих отложений – величины, не известные достоверно, их
можно только чрезвычайно приблизительно оценить. Справочная литература советует
коэффициент шероховатости 0,5. Эта величина полностью реальна для новейших труб.
Фактический же коэффициент шероховатости трубопровода существенно выше, потому что
трубы тепловых сетей далековато не новейшие, ну и хим состав теплоносителя,
мягко говоря, не постоянно безупречен. «ТеплоГраф» дает возможность массового
изменения отдельных характеристик гидравлического сопротивления для данного
подмножества трубопроводов, определенного гибко настраиваемыми аспектами
выборки. Подбирая усредненный коэффициент шероховатости для каждого из тепловых
районов, мы достигнули очень хороших результатов. Разность расчетных и
фактических располагаемых напоров у потребителей на гидравлической модели опосля
такой «калибровки» составила менее 3-5 метров вод.ст. Для сопоставления результатов расчета с фактом употребляются контрольные точки. Как
правило, это характеристики телеизмерений с источников и насосных, а так же
манометры на абонентских вводах.
Система теплоснабжения в городке закрытая, тепловая перегрузка:
отопление, вентиляция и ГВС. До 95 % бойлеров ГВС включено по двухступенчатой
последовательной схеме. Благодаря таковой схеме включения подогревателей ГВС,
«горячий» водоразбор у потребителей фактически не сказывается на расходе
сетевой воды, что чрезвычайно комфортно при калибровке модели гидравлического расчета.
Инструментарий Чуток наиболее тщательно остановимся на потребительских качествах
«ТеплоГрафа», существенно облегчающих жизнь инженеров по режимам. Программа
позволяет смоделировать и просчитать гидравлический режим хоть какой трудности. Это
проверено практическим опытом многовариантных расчетов. Что чрезвычайно принципиально,
«ТеплоГраф» предугадывает возможность «виртуального» переключения состояния
арматуры в узлах сети, и том числе процентное прижатие задвижки дроссельного
типа. В модель не закладывается твердая схема теплоснабжения, схемные решения
можно изменять «на лету». Это дозволяет собрать всякую схему включения участков
сетей – все как на практике. Любые конфигурации режимов работы тепловых сетей, в
том числе связанные с устранением дефектов, оперативно просчитываются
«ТеплоГрафом».
Стоит поведать о более нужных, с нашей точки
зрения, подсистемах и функциях ИГС «ТеплоГраф».
Подсистема сотворения модельных баз. В этом режиме программа
создает полную копию текущей базы данных описания сетей. Приняв ее за базу и
скорректировав, нанеся новейшие сети и введя многообещающую тепловую нагрузку,
удобно разглядывать многообещающие варианты работы теплосети, не нарушая при
этом содержимого начальной, «контрольной» базы данных, с которой работают остальные
эксплуатационные службы компании. Таковых модельных баз быть может сотворено
произвольное количество, и в системе имеется механизм для их администрирования.
Следует отметить принципиально важную возможность построения сравнительных
пьезометрических графиков для разных режимов, записанных в модельных базах.
Подсистема массового конфигурации черт перегрузки
потребителей комфортна и полезна тем, что дозволяет поменять характеристики присоединенных
потребителей (к примеру, ограничить нагрузку, отключить/подключить один либо
несколько видов тепловой перегрузки, поменять температурный график и т. п.) для
произвольной группы потребителей, отобранных по гибкому аспекту. У нас этот
режим отыскал применение в вариантах, когда на каком-либо теплоисточнике нужно
ограничить расход сетевой воды. С помощью данной подсистемы может быть,
например, не модифицируя паспортные данные описания потребителей в системе,
просчитать гидравлический режим летнего периода, просто отключив на сто процентов
отопительную тепловую нагрузку потребителей.
Спец графический редактор для сотворения внутренних
схем узлов сети. Редактор комфортен тем, что дозволяет прорисовывать
тепломеханическое оборудование камер, насосных станций и т.п. При просмотре
схем узлов состояние частей запорной арматуры динамически отображается
разными цветами, в согласовании с их фактическим состоянием в гидравлической
модели (открыта, закрыта, «прижата»), что дает возможность наглядно оценить
текущую коммутационную картину для анализируемого гидравлического режима.
Рис.3. Моделирование сложных режимов работы теплосетей среде ИГС
"ТеплоГраф".
Выгоды Что уже сейчас нам дает сделанная на инструментальных
средствах ИГС «ТеплоГраф» информационно-расчетная модель тепловых сетей?
Сначала, это гидравлика. Нам удалось
"вычислить" свои слабенькие места: где нужно наращивать пропускную
способность трубопроводов, перевести потребителей на независимую схему,
установить новейшую насосную станцию, прирастить мощность теплоисточников. Мы
теперь знаем свою многообещающую гидравлическую ситуацию. Это, в свою очередь,
обусловливает предупреждение аварийности, планирование режимов и экономию
энергоресурсов.
Планирование сложных режимов. Все неординарные схемы
включения, обычно, связанные с выводом сетей в капремонт либо для
устранения дефектов, предварительно просчитываются, что совсем нужно,
поскольку капремонты сетей у нас происходят и в отопительный период.
Формирование технических критерий на подключение.
Производственно-технический отдел компании при выдаче технических критерий
использует результаты гидравлического расчета на модели, которые чрезвычайно близко
отражают фактический режим в тепловой сети.
В текущее время, в особенности в центральной части городка, идет
очень активное стройку новейших объектов (жилые дома, кабинеты, торговые
центры, объекты утехи и отдыха). Таковых размеров и темпов стройки на
памяти обитателей никогда ранее не было. В перспективе намечено стройку
новых жилых районов городка. Происходит существенное повышение употребления
тепла. И все вновь вводимые и реконструируемые объекты, обычно,
присоединяется к имеющимся тепловым сетям. В связи с сиим просчитываются
перспективные варианты развития теплоснабжения городка на 3 и 15 лет вперед.
Такой размер расчетно-аналитической работы на физическом уровне нереально сделать, не
имея под руками спец инструмента для многовариантных
гидравлических расчетов.
Паспортизация. У нас возникла настоящая, информационно
корректная и сверенная база данных, содержащая подробное описание тепловых
сетей, оборудования, потребителей, к тому же имеющая адекватное графическое
представление на масштабном плане городской стройки. Любые нужные
справки и отчеты по данной базе данных формируются быстро и комфортно, в отличие от
ситуации, когда информация находится в разрозненном состоянии и хранится в архивах
«бумажных» документов.
Таковым образом, с внедрением ИГС «ТеплоГраф» на нашем
предприятии в значимой мере улучшилось качество гидравлических расчетов,
появилась возможность анализировать, моделировать, предсказывать
гидравлическую ситуацию тепловых сетей, повысился высококачественный уровень
управления за счет обоснованного принятия решений. Все это, в конечном итоге,
положительно сказывается на качестве теплоснабжения
 
Наши филиалы: Санкт-Петербург / Новосибирск / Екатеринбург / Нижний Новгород / Самара / Омск / Москва /