В. Маркин, ООО “Газэнергосеть–Санкт-Петербург”

Рост цен на энергоносители и развитие конкуренции на рынке товаров и услуг заставили многих руководителей и собственников промышленных предприятий обратить внимание на проблему снижения затрат на энергоносители, повышения надежности и качества энергоснабжения. Немалые возможности энергосбережения для промышленных предприятий, имеющих собственные энергетические установки, заключены в использовании резервного топлива. К сожалению, этот резерв до сих пор оставался вне зоны серьезного внимания компаний, внедряющих энергоэффективные проекты.

Проблема включает в себя несколько основных вопросов:

– Зачем нужно резервное топливо?

– Как принято решать проблему резервного топлива в настоящее время?

– Каким должно быть эффективное резервное топливо?

– Каковы пути и сколько стоит решение проблемы?

В данной статье рассматриваются варианты решения проблемы резервного топлива для промышленных предприятий Северо-Западного региона, имеющих в качестве основного топлива природный газ. За рамками рассмотрения остаются крупные теплоэлектростанции централизованного теплоэнергоснабжения и газопотребляющие установки у населения.

Зачем нужно резервное топливо?

В Северо-Западном регионе на долю природного газа приходится более 80% сжигаемого топлива. Это единственный вид топлива, поставляемого централизованно по единой системе трубопроводов. В свободной рыночной продаже газа нет, но он постоянно и привычно присутствует в “трубе”. Сложился чёткий стереотип – газ в трубе всегда есть, и так будет долго.

Потребители газа нечасто сталкиваются с ситуацией, когда давление газа в распределительных сетях падает или газ отключают вообще. Если случается ЧП на крупном газопроводе, то его устранение по негласным нормативам “Газпрома” занимает не более трёх дней, а для “Лентрансгаза” – фактически меньше двух дней. Однако известно, что износ и магистральных газопроводов, и распределительных сетей крайне высок, а нагрузки по транспорту газа постоянно возрастают. О высокой вероятности возможных аварий на газовых сетях сегодня говорят уже публично. К сожалению, происходит это обычно в связи с очередным скандалом из-за аварии.

Показательна в этом плане авария на газопроводе “Урал-Бухара” в конце сентября 2002 г., когда без газа остался третий по величине город Свердловской области Каменск-Уральский. Тогда-то и прозвучало заявление генерального директора “Уралтрансгаза” Д. Гайдта: “Кроме населения, все потребители должны иметь резервное топливо”. Для многих регионов России, увы, типична картина, когда крупные города, такие как Каменск-Уральский, не имеют резервной ветки, а тысячи километров магистральных труб находятся в аварийном состоянии.

Исходя из опыта ООО “Газэнергосеть–Санкт-Петербург”, можно сказать, что заказчики бывают крайне удивлены, получая простейшие обоснования эффективности вложений в резервирование топлива. Наиболее наглядно эти обоснования демонстрируются путем расчёта убытков и упущенной выгоды в случае отключения газа. На крупных пищевых предприятиях, где потребление пара на технологию составляет 7-10 т/ч, подобные издержки могут составить до 40-50 тыс. долл./день только вследствие простоя, не считая испорченного сырья в производственном цикле. Расчёты, выполненные для металлургических предприятий, показывают цифры убытков в несколько раз выше, даже в том случае, если удастся избежать “козла” в печах; худший вариант имеет гораздо более драматические последствия, измеряемые другими порядками цифр.

Анализ показывает, что стартовые затраты на создание системы резервирования топлива не превышают убытки трёх-пяти дней простоя без газа.

Но, убедив заказчика в необходимости задуматься над проблемой эффективно работающего резервного топлива, ему надо предложить не только мазут (с сжиганием в отечественных газомазутных горелках), а топливо сегодняшнего уровня, по потребительским свойствам близкое к природному газу.

Как принято решать проблему резервного топлива в настоящее время?

В силу сложившихся стереотипов решение вопросов резервного и аварийного топлива, если таковые и возникают при составлении технического задания на проектирование, чаще всего ложится на плечи проектировщиков. Заказчик обычно не вникает в проработку подобных решений, считая это второстепенным, малозначимым; обычно его пожелания к проектной организации сводятся к минимизации затрат по этой статье. Проектировщики добросовестно исполняют волю заказчика и закладывают в проект самые дешёвые, с точки зрения стартовых затрат, варианты резервного топлива – мазут или дизельное топливо – и соответствующего топливного хозяйства. Эти решения уже много десятков лет являются шаблонами, прямо рекомендуемыми в устаревших СНиП.

Когда наступает время эксплуатации энергетического объекта и выясняется, что текущие затраты, например на разогрев мазута, составляют от 7-10% (теоретически) до 20% (фактически) от общей выработанной тепловой энергии, то бывает уже поздно и накладно заниматься перепроектированием системы резервного топлива. Дизельное топливо, используемое при необходимости в качестве резервного, достаточно дорого, да и цена его скачет вслед за моторными видами топлив.

Подобные факты становятся очевидными для заказчика после первого опыта эксплуатации, а для проектировщиков эти факты удобнее не видеть – не осложнять себе жизнь. Кроме названного, есть ещё ряд минусов подобных решений, например, разная эффективность двухтопливных горелок при переходе с одного вида топлива на другой (с газа на тяжёлые нефтепродукты), низкий уровень автоматизации процесса, особенно для отечественного оборудования.

Каким должно быть эффективное резервное топливо?

Сегодня на основе имеющегося опыта работы энергетических объектов с автономным газоснабжением с использованием газа как в качестве основного, так и в качестве резервного топлива, можно говорить о насущной необходимости ломать стереотипы в решении обсуждаемой проблемы. И с точки зрения экономики и, конечно, по потребительским свойствам газообразное резервное топливо имеет много преимуществ:

– потребительские свойства;

– экономическая эффективность;

– экологическая чистота.

Потребительские свойства. Прежде всего, именно с газом в качестве резервного топлива связана полная автоматизация работы энергоустановок. Ряд технологических процессов не терпит иного вида топлива. Например, к таким процессам относится газовая сушка в скоростных печатных машинах для глянцевой печати. Также чувствительны к виду топлива процессы плавки цветных металлов на металлургических заводах, перерабатывающих лом цветного металла. И в этом случае при переводе на резервное топливо должны быть обеспечены полная автоматизация, близкий химический состав топлива и полная сочетаемость всей цепочки основного и резервного топливоснабжения технологического процесса. В газовую горелку жидкое топливо подать нельзя, а двухтопливные горелки на всех этапах передела металла – печи, фурмы, конвертор, желоба, стенды осушки, котёл-утилизатор и т.д. – ставить нерационально.

Ещё один характерный пример резервирования топлива – газотурбинная электростанция (ГТЭС). В качестве основного топлива здесь используется природный газ, и только сжиженный углеводородный газ (СУГ) или сжиженный природный газ (СПГ) в качестве резервного топлива могут обеспечить высокую надёжность и экономическую эффективность станции. В проекте строительства ГТЭС в Екатеринбурге с двумя газотурбинными агрегатами по 9 МВт по согласованию с корпорацией, финансирующей и реализующей данный проект, предусмотрено использование пропан-бутанового резервного топлива. Такое решение по резервному топливу, вероятно, станет типичным и для других регионов страны.

Уровень потребительского и технологического комфорта при использовании газообразных топлив – это сегодня один из важнейших аргументов при разговоре с заказчиком. Если на предприятии для отопления промышленных помещений с большими высотами применяются прогрессивные газовые инфракрасные отопительные системы или газовоздушные завесы прямого действия, то единственно правильный выбор резервного топлива – это сжиженные газы.

Потенциал рынка сжиженных газов достаточно велик. Прежде всего, речь может идти о СУГ, известном всем как пропан-бутан. Возможно применение и СПГ, но из-за низкой температуры хранения (-164°С) применение этого вида топлива в качестве резервного весьма ограничено. Выполнены предпроектные проработки по использованию его для покрытия пиковых и аварийных нагрузок в качестве демпфера-накопителя на установке для сжижения газа на ГРС (хранение газа и регазификация). Для данного типа предприятия характерны недельные циклы колебаний в потреблении газа с “переборами” в рабочие время и возможностью эффективно накапливать сжиженный газ в ночное время и выходные дни. Для повышения эффективности функционирования всей системы в целом предлагалось осуществить реализацию сжиженного метана для нужд газификации жилых домов в близлежащих населённых пунктах. Данная работа находится на рассмотрении у заказчика. Рынок СПГ в нашей стране ещё только формируется, и приведённый пример – редкий и ещё не очень типичный.

СУГ – сжиженный газ, состоящий из двух третей пропана и одной трети бутана, как и метан относящийся к парафиновым углеводородам – в отличие от СПГ транспортируется и длительно хранится при естественных температурах, поэтому хорошо подходит для резервирования. Этот газ знаком потребителям, но больше как бытовой газ для населения. Вместе с тем, рынок СУГ достаточно развит и динамичен. Он, в некоторой степени, ориентирован на цены рынка моторных топлив и нефтепродуктов и мало зависим от динамики цен на природный газ.

Для сжигания пропан-бутана не требуется замена горелки, достаточно простой регулировки в газовой линейке или отдельной газовой линейки на горелку. Это обусловлено тем, что калорийность паровой фазы данного газа в 2,8 раза выше, чем у метана, и если для сжигания 1 м3 метана требуется 9,5 м3 воздуха, то для сжигания 1 м3 пропан-бутановой смеси необходимо 25,9 м3 воздуха.

Экономическая эффективность. Как уже отмечалось, рынок цен на пропан-бутан достаточно стабилен и в большей степени страдает от фактического ограничения поставок на внутренний рынок, чем от роста цен. Для сравнения: за истекший год среднегодовая цена этого газа выросла не более чем на 10-12%, в то время как природный газ подорожал только за 2002 г. официально не менее чем на 40%, а косвенно, с учётом ограничения поставок обычного газа и предложения потребителям коммерческого газа, рост цены ещё более значителен. Для справедливости необходимо отметить, что региональные рынки привязаны к “своим” поставщикам. Например, нефтехимический комбинат в Киришах, основной поставщик пропан-бутана на Северо-Западе, встав на профилактику, заставил цены подпрыгнуть на 20-25%, но это явление временное, длительностью один-два месяца, к экономике резервного топлива прямого отношения не имеющее.

Текущую ситуацию стоимости 1 Гкал на различных видах топлива, рассматриваемого как резервное по отношению к природному газу, иллюстрирует таблица.

Из приведённой таблицы хорошо видны не только конкурентные возможности пропан-бутана по отношению к СПГ, мазуту или дизельному топливу, но и самый низкий рост цен за год на этот вид топлива.

Что же касается существенно более низкой цены на топочный мазут, то с учётом разницы в к.п.д. горелочных устройств и затрат “на себя” мазут практически находится в ценовом паритете с СУГ, существенно уступая последнему по потребительским свойствам.

Экологическая чистота. Экологическая чистота газообразного топлива по сравнению с тяжёлыми нефтяными топливами очевидна. Это прежде всего отсутствие загрязнения при транспортировке и разгрузке, а также существенно меньше выбросы вредных веществ при сжигании в качестве топлива в котельных. При сжигании СУГ процентное содержание СО в выбросах лишь на 10-15% выше, чем при сжигании самого чистого топлива – природного газа – и количество сероводорода минимально.

Каковы пути и сколько стоит решение проблемы?

Решение проблемы резервного топлива для промышленных предприятий не сводится только к работе с непосредственными заказчиками по горизонтали. Это лишь одно из направлений, оно самое простое, и ООО “Газэнергосеть–Санкт-Петербург” им уже занимается не один год. На наш взгляд, учитывая динамичные изменения на газовом рынке, в выборе основного и резервного топлива нельзя бросаться в волны голой коммерции. Многие из потенциальных заказчиков и понятия не имеют о современных энергоэффективных технологиях и альтернативных видах газообразного топлива. Проблема резервирования природного газа как основного вида топлива и, как следствие – проблема надёжности, бесперебойности теплоэнергоснабжения, энергоэффективного использования топлива не может быть только проблемой потребителя. Сегодня в Комитете экономики, промышленной политики и торговли Администрации Санкт-Петербурга активно обсуждается разработка концепции программы энергосбережения для промышленных предприятий. Очевидна в этой связи необходимость формирования и развития рынка основных и резервных топлив. Энергетика такого мегаполиса как Санкт-Петербург более чем на 90% использует в качестве топлива природный газ, на ТЭЦ и крупных энергообъектах вопрос с резервным топливом как-то решён, а для большинства промышленных предприятий, суммарно потребляющих не менее 35% природного газа, поставляемого в город, проблема резервного топлива не решена или решена не эффективно.

Сколько стоит региональное решение данной проблемы, зависит от состава мероприятий и участников. Сколько же стоит решение данного вопроса для конкретного предприятия, рассчитать несложно.

Например, для котельной в 1 МВт:

Максимальный часовой расход – 39 м3/ч;

Два резервуара по 8 м3 каждый – 16 м3;

Испарители и регуляторы на резервуарах;

Запас резервного топлива – 3,5 суток;

Суммарная стоимость – около 30 тыс. долл. (без учёта строительных и земляных работ при подземном варианте);

Статистика проектов показывает, что в среднем затраты на строительство резервного топливного хозяйства для предприятий, использующих тепловую энергию или непосредственно топливо на технологию, сопоставимы с убытками от трёх-пяти дней простоя. Срок службы резервного топливного хозяйства – не один десяток лет; за это время высока вероятность, что правильно принятое решение по резервированию топлива окупится не один раз.

Как решается проблема резервного топлива?

В силу сложившихся стереотипов решение вопросов резервного и аварийного топлива, если и возникает при составлении технического задания на проектирование, то чаще всего ложится на плечи проектировщиков. Заказчик обычно не вникает в проработку подобных решений, считая вопрос второстепенным, и минимизирует затраты на его решение. Проектировщики добросовестно исполняют волю заказчика и закладывают в проект самые дешевые, с точки зрения стартовых затрат, варианты резервного топливного хозяйства: на мазуте или на дизельном топливе. Эти решения уже много десятков лет являются шаблонными, указанными в устаревших СНиП.

Когда наступает время эксплуатации энергетического объекта и выясняется, что текущие затраты, например, на разогрев мазута составляют теоретически больше 7-10% от общей выработанной тепловой энергии (фактически до 20%), то уже поздно и дорого заниматься перепроектированием системы резервного топлива. Дизельное же топливо оказывается достаточно дорогим, да и цены на него скачут вслед за ценами на моторные виды топлива.

Это очевидные факты. Но для заказчика они становятся очевидными после первого опыта эксплуатации, проектировщику удобнее их не видеть -- не осложнять себе жизнь. Кроме названных, следует указать минусы подобных решений, например, у двухтопливных горелок разная эффективность при переходе с одного вида топлива на другой (если одно топливо газ, а второе -- тяжелые нефтепродукты), низкий уровень автоматизации процесса, особенно для отечественного оборудования.

Каким должно быть эффективное резервное топливо?

Сегодня имея опыт строительства энергетических объектов с автономным газоснабжением, где газ используется как основное и как резервное топливо, можно говорить о насущной необходимости ломать стереотипы в обсуждаемом вопросе. Следует учитывать, что по потребительским свойствам газообразное резервное топливо имеет много положительных сторон: прежде всего, это экономическая эффективность и экологическая чистота.

Вероятно, есть необходимость рассмотреть эти доводы более подробно. Почему газ? Потому что его потребительские свойства неизмеримо выше, чем такие же свойства других видов топлива. Именно благодаря применению газа в качестве резервного топлива работа энергоустановок полностью автоматизирована. Ряд технологических процессов в различных видах производства не позволяет использовать иные виды топлива. Например, газовая сушка в скоростных печатных машинах для глянцевой печати или процесс переработки лома цветного метала, при котором газ используется в качестве резервноготоплива, и др.

Другой характерный пример резервирования топлива -- газотурбинная электростанция (ГТЭС). Никакое другое топливо в качестве резервного не обеспечивает настолько высокую надежность и экономическую эффективность, кроме сжиженного углеводородного газа (СУГ) или сжиженного природного газа (СПГ), с использованием природного газа в качестве основного топлива. В Екатеринбурге проектируется строительство ГТЭС, на которой два газотурбинных агрегата по 9 МВт каждый будут использовать в качестве резервного топлива пропан-бутан. Такое решение по применению газа в качестве резервного топлива, вероятно, станет типичным и для других регионов страны.

Если на предприятии для отопления промышленных помещений большой высоты применяются прогрессивные газовые инфракрасные отопительные системы или газовоздушные завесы прямого действия, то единственно правильный выход с точки зрения выбора резервного топлива -- сжиженный газ.

Уровень потребительского и технологического комфорта при использовании газообразных видов топлива сегодня является одним из важнейших аргументов при разговоре с заказчиками. Потенциал этого рынка топлива достаточно велик.

О каких видах газового топлива для использования в качестве резервного может идти речь? Прежде всего, сжиженный углеводородный газ (СУГ), известный всем как пропан-бутан, возможно применение и сжиженного природного газа (СПГ) -- сжиженного метана (из-за низкой температуры хранения (-164°С) применение его в качестве резервного топлива весьма ограничено). Для одного из проектов выполнены проработки по эффективному использованию СПГ в качестве демпфера-накопителя при установке оборудования для сжижения газа на ГРС на территории предприятия, хранения и регазификации для покрытия пиковых и аварийных нагрузок. Для данного проекта характерны недельный цикл колебаний в потреблении газа с «переборами» в рабочее время и возможностью эффективного накопления сжиженного газа в ночное время и выходные дни. Для повышения эффективности функционирования всей системы в целом предлагается использовать сжиженный метан для нужд газификации жилых домов в близлежащих населенных пунктах. Рынок СПГ в нашей стране еще только формируется, поэтому это редкий и еще не очень типичный проект.

С применением СУГ все обстоит наоборот. Это сжиженный газ, состоящий из двух третей пропана и одной трети бутана, как и метан, относящихся к парафиновым углеводородам. Он в отличии от СПГ транспортируется и длительно хранится при естественных температурах, поэтому хорошо подходит для резервирования. Он больше знаком как бытовой газ для населения. Рынок СУГ достаточно развит и динамичен. Он, в некоторой степени, ориентирован на цены рынка моторных видов топлива и нефтепродуктов и малозависим от динамики цен на природный газ.

Для сжигания пропан-бутана не требуется замены горелок, достаточно простой регулировки в газовой линейке или отдельной собственной газовой линейки на горелку. Обусловлено это тем фактором, что калорийность 1 м3 паровой фазы данного газа в 2,8 раза выше, чем калорийность метана, и если для сжигания 1 м3 метана требуется 9,5 м3 воздуха, то для сжигания 1 м3 пропан-бутановой смеси необходимо 25,9 м3.

Энергосбережение в современных условиях доказало свою актуальность. Собственники большого и малого бизнеса уделяют большое внимание энергоэффективным проектам и их внедрению на предприятие. И дело тут не только в постоянном росте цен на энергоносители. Важен здесь и такой выгодный момент, как возможность снижения себестоимости производимого товара, что при равных условиях, дает преимущество в конкурентной борьбе на рынке сбыта.

Однако за всем этим ажиотажем, в деле энергосбережения, упускается из вида очень важный вопрос, а именно — резервное топливо. На сегодня мы имеем либо устаревшее использование мазута, либо вообще ничего не имеем. И второе, к сожалению, встречается чаще. Руководители предприятий, часто не желают вкладывать деньги в систему резервного энергоснабжения, основывая свое нежелание на неверных выводах.

Цена ошибки в планирование энергобезопасности

Многие считают, что так как на сегодня процент газифицированных предприятий высок, а большинство новых предприятий проектируется с учетом использования природного газа, то система газоснабжения априори является надежной и вводить систему резервного энергоснабжения не нужно. А это далеко не так! Цена такой ошибки может быть очень высока. Рассмотрим лишь один пример ошибочности такого мнения.

В сентябре 2005 года в результате аварии, произошедшей на участке газопровода «Урал-Бухара» один из крупнейших городов Свердловской области — Каменск-Уральский — остался без газа. Руководитель одного из промышленных предприятий этого города обратился в Госгортехнадзор с требованием возместит причиненный ущерб. В качестве ответа его попросили подать иск на газовиков. На это из ООО «Уралтрансгаз» пришел ответ, что все должны иметь резервное топливо кроме населения.

Этот пример красноречиво показывает, что не стоит надеяться на надежность газопроводов. Многие из них изношены, требуют ремонта, а дублирующие газопроводы не всегда имеются. Поэтому наличие резервного топлива на предприятиях обязательно. А, значит, стоит рассмотреть этот вопрос более детально.

Что это такое резервное топливо и зачем оно нужно

Рассматривая с позиции газифицированных предприятий — это альтернатива природному газу. Используется в случае прекращения подачи газа, для того, чтобы не прерывать производственный цикл. Как видно из примера выше, отсутствие альтернативы в энергоснабжение может привести к серьезным убыткам.

Допустим, крупное пищевое предприятие по технологии использует пар от 7 до 10 тонн в час. Проведя необходимые расчеты, было установлено: при простое, каждый день теряется до 40 тыс. долларов. И это только прямые убытки, без потери стоимости испорченного сырья. Для металлургических предприятий сумма убытков увеличивается в несколько раз. К том уже, на металлургических предприятиях есть риск вообще загубить производства в случае застывания металла на определенных этапах производства. Все это показывает, что решению проблем альтернативного топлива, а значит и энергобезопасности, необходимо уделять максимальное внимание.

Как решают проблему резервного топлива сейчас

Собственники предприятий, как правило, мало интересуются эффективностью энергозамещающей системы. Заказывая разработку такого проекта, они выдвигают единственное условие: минимум затрат. Проектировщики охотно выполняют это пожелание и останавливают свой выбор на устаревших системах с использованием мазута или дизельного топлива. Потом, когда приходит время задействовать резерв, такие недальновидные руководители понимают, что эффективность устаревших систем низкая. На прогрев мазута уходит до 20% вырабатываемого тепла, а расходы на закупку солярки, учитывая масштабы потребления, огромны. Однако переделывать систему энергозамещения уже некогда.

Какими свойствами эффективности должно обладать резервное топливо

Проанализировав ситуацию с энергозамещением, мы пришли к выводу, что для газифицированных предприятий оптимальной альтернативой является сжиженный газ. СУГ (сжиженный углеводородный газ — пропанобутановая смесь) или СПГ (сжиженный природный газ). И вот почему:

• высокие потребительские свойства;


• экономическая эффективность;


• экологичность.

Потребительские свойства. Именно с газом, в качестве резервного топлива, возможна полная автоматизация перехода с сети на резерв и наоборот. Один и тот же тип горелки, одинаковые химические свойства топлива. Плюс, на некоторых предприятиях невозможно использовать любое другое топливо кроме газового. В качестве примера можно привести работу предприятия по переплавке цветного металла. Линия производства — печи, конвертор, фурмы, желоба, котел утилизатор, стенды осушки и прочее — рассчитана на использование газового топлива. Применение другого, в этом случае, нарушит технологический процесс производства.

Получается, стоимость внедрения системы энергозамещения для крупного газифицированного предприятия меньше, чем потери от незапланированного простоя. Выгода, от внедрения резерва сжиженного газа, прямая. Учитывая, что срок службы системы резервного энергозамещения практически неограничен и напрямую зависит от качества и своевременности ремонтного обслуживания, можно смело утверждать — вложения в нее окупятся не один раз.

Во многих развитых странах (США, Канада и др.) использование СУГ в качестве источника резервного питания для работающих на природном газе котельных является стандартным решением. Несмотря на очевидные преимущества перед традиционными альтернативными источниками резервного питания (дизельное топливо, топочный мазут, уголь), оно, тем не менее, недостаточно широко распространено в России.

СУГ дешевле мазута и дизтоплива, при этом значительно экологичнее их. Парк хранения СУГ зимой не нужно обогревать, что уменьшает эксплуатационные расходы. Его намного сложнее украсть, что также немаловажно в российских условиях. При использовании переход с природного газа на смесь воздуха с паровой фазой СУГ осуществляется практически мгновенно и незаметно для потребителя.

Почему в России такое решение оказывается невостребованным? Одна из причин - недостаток практики применения смесительных систем в советское время. В теории они известны достаточно хорошо, описание принципов их работы есть во многих советских и российских учебниках по газо- и теплоснабжению. Но, поскольку подобное оборудование у нас почти не выпускалось, опыт его использования крайне ограничен.

За последние годы более 20 крупных объектов, применяющих СУГ в качестве резервного топлива, было спроектировано, построено и запущено в эксплуатацию специалистами компании . Примерно в половине случаев эти технические решения включают смесительные системы. Среди них - резервный источник газоснабжение факела Олимпийского огня на Олимпиаде в Сочи- 2014 (резервуарный парк хранения СУГ V = 400 м 3 , ), реконструкция системы теплоснабжения поселка Несветай-ГРЭС и четыре микрорайона г. Красный Сулин Ростовской области (котельная мощностью 19,3 МВт, смесительная система мощностью 708 м 3 /ч по пропану) и др. Экономика затрат на строительство и эксплуатацию систем резервного питания позволяет говорить о хороших перспективах его применения в России. И тут нельзя обойти стороной действующую сегодня нормативную базу.

Резервное топливо для котельных предназначено для использования при ограничении или прекращении подачи природного сетевого газа в течение длительного периода времени (в рамках «Правил поставки газа в Российской Федерации»), что связано с сезонной неравномерностью потребления газа во время пиковых нагрузок.

Согласно п. 4.1 СНиП II-35-76 «Котельные установки», виды основного, резервного и аварийного топлива, а также необходимость резервного или аварийного топлива для котельных устанавливаются с учетом категории котельной, исходя из местных условий эксплуатации и по согласованию с топливоснабжающими организациями.

На практике резервирование топлива применяется в котельных социально значимых объектов с особыми требованиями санитарных правил и нормативов к системам центрального теплоснабжения и горячего водоснабжения (в первую очередь, это больницы, школы, детские дошкольные учреждения и т.п.).

В качестве резервного топлива наибольшее распространение получили жидкие углеводороды (дизельное топливо, мазут), сжиженные углеводородные газы (СУГ), реже - твердое топливо (каменный уголь, торф, дрова). Ниже мы предлагаем рассмотреть концепцию применения сжиженных углеводородных газов (обычно это пропан-бутановая смесь в различных пропорциях) в сравнении с наиболее часто применяемым дизельным топливом.

В котельных с относительно небольшим запасом дизтоплива бак монтируется в дополнительном вспомогательном отсеке, герметично отделенном от основного. В котельных большей мощности и/или с большим аварийным запасом (рис. 1.) хранилище топлива устраивается в специальных емкостях надземного или подземного исполнения. При этом подача топлива к горелкам осуществляется при помощи насосов. При наземном расположении емкостей возможно также наличие нагревательных элементов для подогрева дизтоплива в холодный период.

Рисунок 1. Схема котельной с резервным дизельным топливом

В котельных установках с использованием СУГ (рис. 2) емкости для хранения запаса топлива располагаются ниже уровня поверхности земли. В составе оборудования такой котельной основными элементами являются также технологическая обвязка емкостей, насосная группа, испарительная и смесительная системы, часто объединенные в один блок. Подача паровой фазы к горелкам котельной осуществляется посредством термо-изолированных трубопроводов.

Рисунок 2. Схема котельной с резервом топлива СУГ

Наиболее эффективный способ применения СУГ в качестве резервного топлива - его смешивание с воздухом для достижения показателей теплотворной способности природного газа. В англоязычной литературе такую смесь СУГ и воздуха называют SNG (синтетический природный газ). При этом в момент перехода автоматики с природного газа на SNG аппаратура котельной «не замечает» подобной смены, так как оба вида топлива практически идентичны.

для получения синтетического природного газа SNG на складе завода

Рассмотрим дизельное топливо и СУГ с точки зрения объема и стоимости суточного потребления при максимальной загрузке котлов в расчете на 1 МВт, условно приняв равными КПД котлов, стоимость оборудования, монтажа и эксплуатации котельных одинаковой мощности с резервом в виде дизтоплива и СУГ. В качестве СУГ будем рассматривать пропан-бутановую смесь марки ПБТ с содержанием пропана не более 60% по ГОСТ 52087.

Суточное потребление топлива рассчитывается по следующей формуле:

V т.с. = Р н х 24 / , КПДк х Qв, где

V т.с. - суточный объем потребления топлива (л; м 3)

Р н - номинальная мощность котельной (кВт)

КПДк - коэффициент полезного действия котлов

Qв - удельная теплота сгорания топлива на расчетную единицу (л; м 3)

При КПДк = 0,95, удельной теплоте сгорания дизтоплива 11,9 кВт/л, удельной теплоте сгорания смеси СУГ равной 12,5 кВт/кг, соотношении «масса/объем» 1,76 (коэффициент плотности СУГ марки ПБТ = 0,568, температура = 0ºС) получаем результаты, приведенные в табл.1.

Таблица 1. Стоимость суточного потребления топлива котельной в расчете на 1 МВт мощности

Из таблицы видно, что при всех иных равных параметрах отапливать котельную сжиженными углеводородными газами почти в 1,7 раза дешевле, чем дизельным топливом. И, конечно же, положительный эффект от применения СУГ возрастает в периоде прямо пропорционально объемам использования резервного топлива.

При этом мы не рассматриваем стоимость подогрева емкостей с ДТ в зимний период, что также может являться серьезной статьей затрат. По сложившейся в регионах практике подогрев емкостей в холодное время года часто вообще не осуществляется, что делает фактически невозможным запуск резервной системы питания.

Кроме того, в сравнении с дизтопливом СУГ имеет ряд других преимуществ:

• жидкая фаза СУГ, имея те же основные физические свойства жидкости, что и дизтопливо, тем не менее не подвержена существенному повышению вязкости в условиях низких температур (что негативно сказывается на транспортировке дизтоплива от внешнего хранилища к горелкам), так как в котельную подается ее паровая фаза
• обеспечивается возможность автоматического перехода с основного топлива на резервное, отсутствует необходимость применения более дорогих комбинированных горелок в котлах для возможности сжигания как газообразного, так жидкого топлива
• уменьшается стоимость строительства модуля за счет отсутствия вспомогательного помещения (что бывает необходимо в случае размещения емкостей хранения дизтоплива внутри помещения котельной)

Не стоит также забывать и про экологию. Сжигание дизельного топлива влечет за собой несоизмеримо большие выбросы сажи, окислов серы и окислов азота, нежели сжигание SNG.

Также нужно учитывать, к сожалению, типичную для России ситуацию с воровством солярки. Дизтопливо списывается и продается, а вырученные деньги - присваиваются. Украсть и реализовать на черном рынке СУГ значительно сложнее.

Не менее важным является аспект, связанный с возможностью более рационального управления лимитами потребления сетевого природного газа. СУГ позволяет более гибко применять в течение отопительного периода так называемую «броню газопотребления», то есть минимальный объем потребления газа, необходимый для безаварийной работы технологического оборудования, при условии максимального использования резервных видов топлива.

Наиболее перспективным применение СУГ в качестве резерва видится нам в следующих случаях:

• при модернизации существующих котельных коммунально-бытовых объектов для создания резервного или аварийного запаса топлива
• при строительстве новых объектов в условиях ограниченных лимитов на природный газ, а также при гарантированной перспективе роста потребления тепла и горячей воды в будущем

Устойчивое повышение цен на жидкие углеводороды на внутреннем рынке, их зависимость от ситуации на мировых торговых площадках, а также прогнозируемый к 2020 году двукратный по отношению к сегодняшнему дню рост рынка внутреннего потребления делают концепцию применения СУГ в качестве резервного топлива наиболее перспективной.

Особенности котельных, использующие СУГ

В соответствии с ПБ 12-609-03, при мо дернизации существующих котельных и строительстве новых следует учесть следующие моменты.

1. Запорная арматура, как правило, должна применяться стальная с учетом климатических условий и рабочего давления газа (п. 2.4.4.).
2. Конструкция предохранительных запорных клапанов должна соответствовать требованиям государственных стандартов ГОСТ 9544-2005, обеспечивать прочность, стойкость к СУ Г и быть не ниже класса «А» по герметичности.
3. Конструкция запорной арматуры должна соответствовать требованиям государственных стандартов ГОСТ 9544-2005, обеспечивать прочность, стойкость к СУГ и быть не ниже класса «В» по герметичности (п. 2.4.5.).
4. Система вентиляции должна обеспечивать 10-кратный воздухообмен в рабочее время, при этом 2/3 возд ухозабора должны обеспечиваться из нижней зоны помещения и 1/3 - из верхней зоны. При недостаточности воздухообмена работа со сжиженными углеводородными газами не допускается. Электродвигатели вытяжных вентиляторов должны быть во взрывозащищенном исполнении (пп. 5.5.16-5.5.28)

"...м) "резервное топливное хозяйство" - комплекс оборудования и устройств, предназначенных для хранения, подачи и использования резервного (аварийного) топлива..."

Источник:

Постановление Правительства РФ от 17.05.2002 N 317 "Об утверждении Правил пользования газом и предоставления услуг по газоснабжению в Российской Федерации"

• - Находится в Балаклавском районе в 30 км от почтамта Севастополя в западной части Варнутской долины на северо-восточном склоне горы Фатлар...

  Топонимический словарь Севастополя

• - процесс взаимоотношений между человеческим обществом и природой, в результате которого люди посредством своего труда, используя исторически определенные орудия производства, в условиях конкретных...

  Экология человека. Понятийно-терминологический словарь

• - резервное копирование, при котором все содержимое жестких дисков системы полностью переносится на резервное устройство. Обычно глобальное копирование осуществляется через значительные промежутки времени...

  Финансовый словарь

• - 1. производственная единица; 2. производство. экономика; 3. оборудование производства...

  Большой бухгалтерский словарь

• - организация хозяйственной деятельности, основанная на планомерном и целесообразном совершении трудовых действий. Виды хозяйства: 1) по хозяйствующему лицу: а) личное, индивидуальное, домашнее...

  Справочный коммерческий словарь

• - оборудование, находящееся в технологическом резерве...

  Словарь бизнес терминов

• - сумма наличности, которую продавец непокрытого опциона должен депонировать и поддерживать для покрытия стоимости своей дневной позиции и прогнозируемых ценовых изменений в течение дня.По-английски: ...

  Финансовый словарь

• - водохранилище, являющееся резервным источником водоснабжения в случае перебоев подачи воды из источника регулярного водоснабжения.См. также: Водохранилища Водоснабжение  ...

  Финансовый словарь

• - технология копирования программ и/или данных с целью повышения надежности хранения данных. Обычно имеющиеся данные копируются на магнитные диски, магнитные ленты либо оптические диски...

  Финансовый словарь

• - соглашение, по которому, в случае выпуска акций для льготного размещения среди существующих акционеров, андеррайтер обязуется купить акции, оставшиеся после использования акционерами своего права покупки новых...

  Финансовый словарь

• - Коэффициент наличности банка: выражается в виде процента от его активов и показывает, какую долю активов банк должен иметь в наличной форме. В США резервное требование обычно равно 12,5%...

  Финансовый словарь

• - оборудование, находящееся в необходимом по условиям производства технологическом резерве. В резерве может находиться только исправное и подготовленное к работе оборудование...

  Большой экономический словарь

• - соглашения между МВФ и государством-членом, дающие возможность этому государству заимствовать валюты из МВФ на определенную сумму и на заранее известный срок. Р.с. – это решение фонда открыть государству-члену...

  Большой экономический словарь

• - "...л) "резервное топливо" - топливо, предназначенное для использования при ограничении или прекращении подачи газа;..." Источник: Постановление Правительства РФ от 17.05...

  Официальная терминология

• - оборудование, находящееся в необходимом по существующим условиям производства технологическом резерве. В резерве может находиться только исправное и подготовленное к работе оборудование...

  Энциклопедический словарь экономики и права

• - прил., кол-во синонимов: 1 помолившийся...

  Словарь синонимов

"Резервное топливное хозяйство" в книгах

Резервное руководство

Резервное руководство Ахан-бей информировал нас, что у него есть резервный состав топ-менеджеров. Он часто и открыто говорил: «У меня уже готова для вас замена, так что и вы побеспокойтесь о том, кто заменит ваших подчиненных!»В Do?u? Group вторым по значимости человеком после

Резервное копирование

Резервное копирование Все, кто когда-либо сталкивался с таким мрачным событием, как выход компьютера из строя, понимает необходимость создания резервных копий файлов (и в частности цифровых фотографий) на внешнем носителе. Те, кому постоянно приходится пользоваться

Резервное копирование!

Резервное копирование! Наряду с записью важной информации на компакт-диски (или DVD) и хранением этих компакт-дисков в надежном месте (в несгораемом шкафу у себя дома или даже в бронированном сейфе какого-нибудь банка) советую приобрести внешний накопитель, подключаемый к

4.5. Плановое хозяйство большевиков - хозяйство социалистическое