10Повышение энергетической эффективности в сфере ЖКХ при использовании природного газа на примере г. Волхов, ЛО.
Нефёдова Марина Александровна
к.т.н., доцент кафедры «Теплогазоснабжения и вентиляции», Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, [email protected]
Газификация охватывает те населенные пункты, до которых еще нужно построить магистральный и (или) межпоселковый газопровод, а уже потом провести в поселке или деревне сети газораспределения до границ земельных участков домовладельцев. В рамках программы газификации было рассмотрено несколько вариантов газоснабжения города в Ленинградской области. Для аргументации принятого решения было рассмотрено количество объектов, использующих природный газ, проанализирована перспектива застройки и проведено технико-экономическое обоснование.
Ключевые слова: газификация, природный газ, схема газоснабжения, технико-экономическое обоснование, энергоэффективность, энергосбережение, программа газификации, газификация регионов
(0 сч о сч
На основании федерального закона Российской Федерации об энергосбережении разработка схем газоснабжения для населенных пунктов является целесообразной и актуальной в настоящее время [1].
Правовое регулирование и рассмотрение аспектов в области энергосбережения опирается на следующих принципы:
1) эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов;
2) поддержка и стимулирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
3) системность и комплексность проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности;
4) планирование энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
5) использование энергетических ресурсов с учетом ресурсных, производственно-технологических, экологических и социальных условий [1].
Исходя из вышеперечисленного следует, что разработка схемы газоснабжения населенного является актуальной в настоящее время. В качестве исследуемого объекта газоснабжения был выбран город Волхов, Ленинградской области. Здесь предусматривалась поэтапная разработка схемы газоснабжения, техническое перевооружение объектов коммунально-бытового сектора и промышленности, в соответствии с вышеупомянутым законом. Сроки реализации программы с 2013 до 2020 года.
На 2013 год большинство зданий и объектов г. Волхов отапливались с помощью угля, мазута, а для пищеприготовления используется сжиженный углеводородный газ (СУГ). В связи с этим, в окружающую среду попадало много продуктов сгорания, а большая протяженность теплосетей, из старых труб, оказывало негативное воздействие на температурное состояние почвы из-за теплопотерь, связанных с большой протяженностью сетей.
Задача исследовательской работы заключалась на исследовании эффективности перехода котельных города Волхов на природный газ, с целью энергосбережения, и улучшения экологической обстановки региона.
Поскольку состав природного газа исключает наличие сернистых соединения, которые присутствуют в ранее использованных топливах на исследуемом объекте, очевидно, что природный газ -наиболее экологичный и эффективный вид топлива. Используя природный газ в котельных, можно устанавливать более эргономичное и современное оборудование, имеющее более длительный срок службы, что является активным показателем сниже-
ния экономических затрат. Также благодаря вышеупомянутой схеме развития города и перехода топливно-энергетического комплекса на природный газ, можно использовать новые технологии теплоизоляционных материалов, которые в свою очередь значительно сократят потери энергии в окружающую среду.
На основании политики по энергосбережению Российской Федерации был проведен энергоаудит города Волхов, Ленинградской области. Результатом этого стало решение создать для г. Волхов схему развития газоснабжения природным газом, рассчитанную до 2020 года.
Источником газоснабжения регионального объекта явлился природный газ с теплотой сгорания 8000 ккал/м3 и плотностью 0,683 кг/м3.
Газоснабжение микрорайонов г. Волхов (левый берег) (район ул. Советская, ул. Воронежская, мкрн. Лисички, мкрн. Новый Поселок, Архангело-Михай-ловский район, мкрн. Шкуркина горка, мкрн. Валим, мкрн. Пороги, мкрн. Званка, мкрн. Плеханово, мкрн. Кикино, мкрн. Виковщина, мкрн. Труфаново) было предусматренно от существующих распределительных газопроводов высокого и низкого давления, проложенных от ГРС «Волхов-1».
Газоснабжение микрорайонов г.Волхов (правый берег) (район ул. Строительная, ул. Ярвенпяя, ул. Степана Разина, мкрн. Симанково, мкрн. Заполек, мкрн. Мурманские ворота, мкрн. Халтурино) было решено предусмотреть от существующих распределительных газопроводов высокого и низкого давления, проложенных от ГРС «Волхов-2».
Расход газа был регламентирован на следующие цели:
- капитальная жилая застройка для целей пище-приготовления;
- индивидуальная жилая застройка для целей пищеприготовления, отопления и горячего водоснабжения;
- для газификации существующих отопительных и производственных котельных.
При разработке схемы газоснабжения г. Волхова природным газом за основу были приняты следующие принципиальные положения:
1. Максимальное сохранение существующих газопроводов высокого и низкого давления.
2. Возможность постоянного наращивания пропускной способности системы с минимальными капиталовложениями и первоочередным подключением потребителей, имеющих наибольший коэффициент эффективности при переводе на газовое топливо.
Для определения оптимального варианта газоснабжения исследуемого объекта предварительно рассматривались два варианта.
1-вариант: газоснабжение города по полиэтиленовым газопроводам высокого давления до котельных, предприятий и шкафных регуляторных пунктов (ШРП) частного сектора и многоэтажной застройки. В ходе рассмотрения технико-экономических показателей данный вариант признан неудовлетворительным из-за того, что отсутствует план перспек-
тивной застройки города и неизвестно, где в дальнейшем дополнительно будет располагаться многоэтажная застройка.
2-вариант: газоснабжение города по стальным газопроводам высокого давления до котельных, предприятий и газорегуляторных пунктов шкафного типа (ГРПШ) частного сектора и многоэтажной застройки. Снижение давления с высокого до среднего с последующей прокладкой распределительных газопроводов среднего давления вдоль улиц газифицируемых микрорайонов г. Волхов, для газоснабжения жилого сектора. Частные жилые дома, которые располагаются вдоль улиц, по которым предполагается прокладка газопровода среднего давления, газифицируются с установкой квартирных регуляторов каждому потребителю для снижения давления со среднего на низкое. Этот вариант был признан оптимальным и принят в разработку.
В ходе выполнения исследования целесообразности перевода города Волохов, ЛО, полностью на природный газ и, для обоснования выбора второго варианта разработки схемы газоснабжения, были составлены основные технико-экономические показатели и сведены в таблицы 1, 2, 3.
Таблица 1
Основные технико-экономические показатели по схеме газоснабжения г. Волхов
№ № п/п Наименование Ед.изм Коли-че-ство Примечание
1 Газоснабжаемое население, в том числе: а) проживающее в капитальной многоэтажной застройке, б) проживающее в усадебной застройке тыс.чел. тыс.чел. тыс.чел. 47,70 41,40 6,30 Расчетное кол-во жителей до 2020 г. -66,8 тыс. чел
2 Годовой расход природного газа, в том числе: а) Промышленные предприятия, предусматривающие использование природного газа на технологические нужды и отопление б) Котельные ЖК сектора и непроизводственной сферы в) Индивидуальный жилой сектор и многоэтажная застройка млн.м3/год млн.м3/год млн.м3/год млн.м3/год 137,89 82,97 29,62 25,3
3 Часовой расход природного газа, в том числе: а) Промышленные предприятия, предусматривающие использование природного газа на технологические нужды и отопление б) Котельные ЖК сектора и непроизводственной сферы в) Индивидуальный жилой сектор и многоэтажная застройка м3/час м3/час м3/час м3/час 21605,86 10757,5 3612,17 7236,19
4 Газопровод высокого давления II категории п.м 21090,0
5 Газопровод среднего давления п.м 49430,0
6 Газопровод низкого давления: п.м 2005,0
Всего газопровода: П.м 72525,0
7 Количество газифицированных квартир а) капитальная застройка б) индивидуальная жилая застройка квартир квартир квартир 2108 176 1932
8 Газорегуляторный пункт шкафного типа: УГРШ(К)-50Н-2 с 2-мя РДК-50/20Н УГРШ(К)-50Н-2 с 2-мя РДК-50/30Н шт. шт. 13 4
О *
О X
о
3 *
8)
с т
"С О
Т Ф
а г
о
Т 09 8)
Таблица 2
Существующие промышленные предприятия, которые осуществляют потребление природного газа на технологические нужды и отопление, отопление и ГВС для жилищно-ком-
№ п/п Принадлежность котельной, адрес Фактическая мощность, Гкал/час Примечание
Левый берег
1 МУКП «Теплосеть» ул.Пролетарская д.2 5,15 Жилищно-коммунальная сфера
2 Храм Архангела Михаила Ул. Зеленая д.8, ул. Чапаева д.8 0,09 Отопление и ГВС
3 ООО «Волховнефтехим» Ул. Шумская д.1 7,36 Технологические нужды, отопление и ГВС
Правый берег
1 ООО «Паросиловое хозяйство - Волхов» Кировский пр-т д.20 14,72 Жилищно-коммунальная сфера
2 «Спортивно-оздоровительный комплекс» ул.Л. Толстого, д.7 0,66 Отопление и ГВС
3 Адм. здание Волховского района газоснабжения Ул. Металлургов д.5 0,22 Отопление и ГВС
4 Котельная ГАИ Ул. Металлургов д.11 0,63 Отопление и ГВС
5 ОАО комбинат «Волховхлеб» Ул. Ярвенпяя 0,2 Технологические нужды, отопление и ГВС
6 ООО «Клементина» Ул. Калинина д.39 0,34 Технологические нужды, отопление и ГВС
7 ЗАО «Метахим» Кировский пр-т д.20 0,66 Технологические нужды, отопление и ГВС
8 ЗАО «Волховский мясокомбинат» Мурманское шоссе д.2 0,17 Отопление и ГВС
9 ОАО «РОК-1» Мурманское шоссе д.6 4,01 Технологические нужды ,отоп-ление и ГВС
10 ООО «Талосто-3000» Загородный проезд д.1 7,36 Технологические нужды, отопление и ГВС
3 ООО «Лесник» Мурманское шоссе д.4 0,08 Отопление и ГВС
4 ООО «КШВ» Ул. Металлургов д.5 0,22 Отопление и ГВС
5 Завод «DOKSAL» Ул. Вокзальная 5,45 Технологические нужды, отопление и ГВС
6 Волховский «Технопарк» Загородный проезд д.2 3,97 Технологические нужды, отопление и ГВС
7 Волховское лесничество Ул. Вокзальная д.8 0,03 Отопление и ГВС
8 ООО «КасИм» 0,36 Отопление и ГВС
9 ООО «Лаком» Мурманское шоссе 3,68 Технологические нужды, отопление и ГВС
10 ВАЗ-СУАЛ 3,68 Технологические нужды, отопление и ГВС
В существующих котельных основные виды используемого топлива на момент разработки программы газификации регионального объекта - уголь, мазут, СУГ. Согласно данным, представленным администрацией МО «город Волхов», все котельные предусмотрены к переводу на природный газ.
Выполнение программы газификации регионов дает возможность повысить уровень энергоэффективных и экологических показателей региона. Это происходит за счет того, что природный газ является высококачественным топливо и имеет нависшую теплоту сгораний среди органических топлив, при этом минимальное количество вредных примесей в выбросах.
В настоящее время помимо программы газификации на территории нашей страны действует программа Правительства Российской Федерации «о бесплатной газификации» и она имеет бессрочный характер [7].
Таблица 3
Перечень существующих промышленных предприятий г. Волхов, предусматривающих перспективное потребление природного газа на технологические нужды и отопление, отопле-
№ п/п Принадлежность котельной, адрес Фактическая мощность, Гкал/час Примечание
Левый берег
1 ЗАО «ЛенОблДомСтрой» Порожский проезд д.5 0,86 Отопление и ГВС
2 Котельная НГЧ Ул. Ленина д.10 38,28 Технологические нужды, отопление и ГВС
3 Котельная ж.д. больницы Ул. Воронежская д.1 1,53 Жилищно-коммунальная сфера
4 Котельная ПНИ Октябрьская набережная 1,60 Жилищно-коммунальная сфера
5 ООО «Клементина» Гостинопольская ул. 0,31 Отопление и ГВС
Правый берег
1 ОАО «Волховский комбикормовый завод» Мурманское шоссе д.8 6,78 Технологические нужды, отопление и ГВС
2 Филиал ОАО «ЛОТЭК» котельная р-на Мурманские ворота Ул. Островского 1,03 Жилищно-коммунальная сфера
Литература
1. Федеральный закон РФ от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении измен е н и й в отд ел ь н ы е з а ко нод ательные акты российской федерации- М., 2009. - 52 с.
2. Скафтымов, Н. А. Основы газоснабжения : репринтное воспроизведение издания 1975 г. / Н. А. Скафтымов. - М. : Эколит, 2012. - 344 с.
3. Кязимов, К. Г. Устройство и эксплуатация газового хозяйства / К. Г. Кязимов, В. Е. Гусев. - М. : Академия, 2013. - 432 с.
4. Законы Российской Федерации. Федеральный закон о техническом регулировании. - М. : Омега-Л, 2014. - 52 с.
5. ГОСТ 34741-2021. Системы газораспределительные. Требования к эксплуатации сетей газораспределения природного газа. - М.: Российский институт стандартизации,2021. - 114 с.
6. СП 42-102-2004. Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб. - М.: ЗАО «Полимергаз». ГУП ЦПП, 2004. - 107с.
7. Правительство Российской Федерации. Постановление от 13 сентября 2021 г. № 1547 Об утверждении Правил подключения (технологического
присоединения) газоиспользующего оборудования и объектов капитального строительства к сетям газораспределения и о признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации - М.: 2021. - 137 с.
Improving energy efficiency in the housing and utilities sector when using
natural gas on the example of Volkhov, Leningrad Region. Nefedova M.A.
Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering Gasification covers those settlements to which it is still necessary to build a main and (or) inter-settlement gas pipeline, and only then to lay a gas distribution network in a settlement or village to the borders of land plots of homeowners. As part of the gasification program, several options for gas supply to the city in the Leningrad Region were considered. To justify the decision, the number of facilities using natural gas was considered, the development prospects were analyzed, and a feasibility study was carried out.
Keywords: Gasification, Natural Gas, Gas supply scheme, Feasibility Study, Energy Efficiency, Energy Saving, Gasification program, Gasification of regions, Decree of the Government of the Russian Federation
References
1. Federal Law of the Russian Federation of November 23, 2009 No. 261-FZ
On energy saving and energy efficiency, and on amendments to certain legislative acts of the Russian Federation - M., 2009. - 52 p.
2. Skaftymov, N. A. Fundamentals of gas supply: reprint reproduction of the
1975 edition / N. A. Skaftymov. - M. : Ecolit, 2012. - 344 p.
3. Kyazimov, K. G. Device and operation of gas facilities / K. G. Kyazimov, V.
E. Gusev. - M. : Academy, 2013. - 432 p.
4. Laws of the Russian Federation. Federal law on technical regulation. - M. :
Omega-L, 2014. - 52 p.
5. GOST 34741-2021. Gas distribution systems. Requirements for the operation
of natural gas distribution networks. - M.: Russian Institute of Standardization, 2021. - 114 p.
6. SP 42-102-2004. Design and construction of gas pipelines from metal pipes.
- M .: CJSC "Polymergaz". GUP TsPP, 2004. - 107p.
7. Government of the Russian Federation. Decree of September 13, 2021 No.
1547 On approval of the Rules for connection (technological connection) of gas-using equipment and capital construction facilities to gas distribution networks and on the invalidation of certain acts of the Government of the Russian Federation - M .: 2021. - 137 p.
О *
о
X
о
3
s *
8)
с т ■и о s т о а г
о т
09 8)
