Koncepcja projekt
Transkrypt
Koncepcja projekt
Opracowanie: 040/SPK-O/2014 Przedmiot: KONCEPCJA MODERNI)ACJI UKŁADÓW HYDRAULIC)NYCH CIEPŁOWNI W BOGDANCE Dla: Łę zyńska E ergetyka Sp. z o.o. Bogdanka 21- Wykonawca: Pu ha zów Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k. ul. Hubska 52/U12, 50- Wro ław przy udziale Inerio Zbigniew Plutecki ul. Wincentego Hlouszka 45, 45-772 Opole Opra ował: Zbigniew Plutecki Mirosław Lo h Krystian Ryszczyk Paweł Sattler Zatwierdził: Mirosław Lo h Data opracowania: 31-10-2014r. Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e SPIS TREŚCI 1. PODSTAWA OPRACOWANIA ..................................................................................... 3 2. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA ................................................................................... 4 3. INFORMACJA OGÓLNA ............................................................................................. 5 3.1 SYSTEM CIEPŁOWNIC)Y ............................................................................................................... 5 3.2 CIEPŁOWNIA BOGDANKA .......................................................................................................... 7 3.2.1 Konfigura ja iepłowni ............................................................................................................. 7 3.2.2 Układ hydrauli zny iepłowni ................................................................................................... 8 3.2.3 Zapotrze owanie ieplne od ior ów zasilany h z iepłowni BOGDANKA .............................. 14 3.2.4 Program pracy sieci cieplnych ................................................................................................. 14 4. ANALI)A WARUNKÓW WSPÓŁPRACY KOTŁOWNI I SYSTEMU CIEPŁOWNIC)EGO ..... 18 4.1 WARUNKI PRACY SYSTEMU CIEPŁOWNIC)EGO ............................................................................... 18 4.2 EKSPLOATACYJNE WARUNKI WSPÓŁPRACY SIECI CIEPŁOWNIC)EJ I CIEPŁOWNI BOGDANKA .................. 18 4.3 OCENA TECHNICZNA ISTNIEJĄCEGO UKŁADU TECHNOLOGIC)NEGO CIEPŁOWNI BOGDANKA ................ 26 4.4 PODSUMOWANIE I WNIOSKI....................................................................................................... 29 5. KONCEPCJA MODERNIZACJI UKŁADU HYDRAULIC)NEGO ........................................ 31 5.1 ZAŁOŻENIA I UPROS)C)ENIA ....................................................................................................... 31 5.2 PROPO)YCJA WARIANTÓW MODERNIZACJI .................................................................................... 32 5.3 ANALIZA TECHNICZNO-EKONOMICZNA ......................................................................................... 41 5.3.1 Koszty inwesty yjne rozpatrywany h wariantów ................................................................... 41 5.3.2 O ena efektywnoś i rozpatrywany h wariantów ................................................................... 46 5.3.3 Porównanie o eny efektywnoś i rozpatrywany h wariantów................................................ 56 5.4 WYBÓR WARIANTU REALI)ACYJNEGO .......................................................................................... 58 5.5 HARMONOGRAM REALIZACJI WYBRANEGO WARIANTU.................................................................... 59 )AŁĄC)NIK NR .......................................................................................................... 60 )AŁĄC)NIK NR .......................................................................................................... 70 )AŁĄC)NIK NR .......................................................................................................... 76 )AŁĄC)NIK NR .......................................................................................................... 81 C)ĘŚĆ RYSUNKOWA .................................................................................................... 86 Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 2 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 1. PODSTAWA OPRACOWANIA Podstawę wyko a ia opra owa ia sta owią: U owa ze zle e iodaw ą – Łą zyńska E ergetyka sp. z o.o.; Inwentaryzacja dla potrzeb wykonania opracowania z wykorzystaniem dokumentacji ar hiwal ej kotłow i K-29 i K28; Program pracy sieci ciepl ej i kotłow i BOGDANKA w sezo ie grzew zy / , opra owa ie zatwierdzo e przez Piotra Kołodzieja; Uzyska e od użytkow ika i for a je dla potrze opra owa ia: raporty z pra y iepłow i, ila se produk ji i dystry u ji iepła; Ustawa z dnia 15 kwiet ia Ustawa z d ia r. o efektyw oś i e ergety z ej Dz. U. listopada r poz. .; r. o wspiera iu ter o oder iza ji i re o tów Dz. U. Nr , poz. 1459); Rozporządze ie Mi istra Gospodarki z d . sty z ia r. w sprawie sz zegółowy h waru ków fu k jo owa ia syste ów iepłow i zy h Dz. U. Nr 16 z 01.02.2007 r.); Rozporządze ie z d ia ar a r. w sprawie sz zegółowego zakresu i for audytu e ergety z ego oraz zęś i audytu re o towego, wzorów kart audytów, a także algorytmu o e y opła al oś i przedsięwzię ia ter o oder iza yj ego (Dz. U. 2009. 43. 346); Obecny stan wiedzy technicznej; Uzgod ie ia z użytkow ikie . Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 3 z 86 2. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA Głów y ele opra owa ia jest wskaza ie te h i z ie i eko o i z e uzasad io ego rozwiąza ia ko pleksowej dostosowa ie oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i BOGDANKA związa ego z właś iwoś i eksploata yj y h do aktual y h i prog ozowa y h potrze od ior ów przy zapew ie iu wy aga y h waru ków pra y syste u iepłow i zego. Ko ep ja oder iza ji układu hydrauli z ego iepłow i w Bogda e ędzie składała się z astępują y h ele e tów składowy h: I for a ja ogól a wraz z opise Ko ep ja pra y syste u iepłow i zego oder iza ji iepłow i o ej uje: a) I we taryza ję układu hydrauli z ego iepłow i dla potrze wyko a ia ko ep ji (schemat technologiczny, rzuty i przekroje udowla e z a iesio ą lokaliza ją i topologią urządzeń i orurowa ie głów y h oraz po o i zy h o iegów iepl y h, zestawie ie ajważ iejszy h urządzeń wraz z opise para etrów te h i z y h ; b) A alizę współpra y posz zegól y h kotłów z syste e iepłow i zy przeprowadzo a a podstawie udostęp io y h da y h po iarowy h ze ra y h pod zas rze zywistej eksploata ji iepłow i pod zas dwó h ostat i h sezo ów grzew zy h o aj iej dwó h ; c) O e ę sta u te h i z ego oraz ist ieją y h rozwiązań te h ologicznych w zakresie układów hydrauli z y h, elektry z y h, syste u auto atyki i komputerowego systemu adrzęd ego. d) Waria towy projekt ko ep yj y z uwzględ ie ie oder iza ji układu hydrauli z ego iepłow i: o iegu wew ętrz ego kotłow i współpra y jed ostek kotłowy h w iepłow i , z uwzględ ie ie o iegu zew ętrz ego współpra y źródła z sie ią iepl ą, trzy agistrale wyjś iowe , z uwzględ ie ie ożliwoś i aku ula ji iepła w ruro iągu zasilają ego iasto Łę z a, z wykorzysta ie z określe ie ist ieją ej i frastruktury te h i z ej iepłow i, wyty z y h do sposo u pra y iepłow i, jed ostek kotłowy h i posz zegól y h urządzeń, z określe ie iez ęd ego zakresu oder iza ji układów elektry z y h, syste u automatyki i ko puterowego syste u adrzęd ego. e) A alizę te h i z o-eko o i z ą, w której przedstawio o wysza owa e akłady i westy yj e i przyszłe prog ozowa e koszty eksploata yj e dla rozpatrywa y h waria tów i westy yj y h wraz z doko a ie porów a ia efektyw oś i i westy yj ej propo owa y h waria tów i wyborze optymalnego wariantu realizacyjnego; f) Harmonogram czasowo-fi a sowy dla przyjętego waria tu realiza yj ego. Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U 3. INFORMACJA OGÓLNA 3.1 Syste Syste iepłow i zy iepłow i zy BOGDANKA składa się z astępują y h grup o iektowych: iepłow i e tral ej zlokalizowa ej a tere ie kopal i Bogda ka, sie i iepłow i zy h ad i pod zie y h, węzłów iepłow i zy h, jed o-, dwu- lu wielofu k yj y h, wyposażo y h w wy ie iki przepo owe i układ auto aty z ej regula ji. Przykładowe s he aty ko struk yj e węzłów iepłow i zy h przedstawio o a rysu ka h . i . . Ciepłow ia BOGDANKA pra uje w elu zaspokoje ia od ior ów iepła zasila y h z odrę iepłow i zy h zgrupowa y h wokół róż y h kieru ków zasila ia oraz róż y h fu kcji: iasto Łę z a (MSC-1) iasta, do przygotowa ia iepłej wody użytkowej, do pokry ia strat iepła w sie i przesyłowej. pole kopalni Bogdanka (MSC-2) do ogrzewa ia udy ków, do kopalni, do szybu S.1.2. i Nadszybia do ogrzewa ia udy ków w wyz a zo ej zęś i do technologii, do przygotowa ia iepłej wody użytkowej, do pokry ia strat iepła w sie i przesyłowej. pole Stefa ów i Nadry ie (MSC-3) – odgałęzie ie z sie i MSC-1 do ogrzewa ia udy ków, do kopalni, do technologii, do przygotowa ia iepłej wody użytkowej, do pokry ia strat iepła w sie i przesyłowej. Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U y h sie i 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e Rys. 3.1. S he at węzła C.O.,C.W.U. i C.T. dla Pola Stefa ów Rys. 3.2. S he at węzła C.O.,C.W.U. i C.T. dla Pola Nadry ie Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 6 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 3.2 Ciepłow ia BOGDANKA Ciepłow ia BOGDANKA składa się z dwó h o iektów, tj. kotłow i K-29 i K-28. 3.2.1 Ko figura ja iepłow i Konfiguracja kotłow i K-29: K2 ko ioł wod y rusztowy WR-5 o mocy 5,80 MW K3 ko ioł wod y rusztowy WR-5 o mocy 5,80 MW K4 ko ioł wod y rusztowy WR-5 o mocy 5,80 MW K5 ko ioł wod y rusztowy WR-5 o mocy 5,80 MW K6 ko ioł wod y rusztowy WR-5 o mocy 5,80 MW RAZEM 29,00 MW Ko figura ja kotłow i K-28: K7 ko ioł wod y rusztowy WRp-46/W-28 K8 ko ioł wod y rusztowy WRp-46 zlikwidowany 28,00 MW RAZEM Łą z a o 0,00 MW 28,00 MW iepl a zai stalowa y h kotłów wy osi 57,00 MW. W okresie sezo u grzew zego układ te h ologi z y iepłow i zapew ia rów oległą współpra ę kotłów z grupowa y h w dwó h odrę Progra Moc y h udy ka h kotłow i K-29 i K-28. pra y kotłów przedstawio o a rysu ku . . PROGRAM PRACY KOTŁÓW [MW] SEZON GRZEWCZY 50 SEZON LETNI WR-5 55 WR-5 WR-5 45 WR-5 WR-5 WR-5 WR-5 Moc pobierana z kotłowni Moc maksymalna pracujacych kotłow WR-5 40 WR-5 WR-5 35 WR-5 WR-5 WR-5 WR-5 W-28 W-28 W-28 W-28 W-28 WR-5 WR-5 28MW 5,8MW 30 25 20 W-28 W-28 15 WR-5 10 5 -20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 WR-5 WR-5 WR-5 WR-5 12 Temp. zewn. [st. C] Rys.3.1. Progra pra y kotłów w iepłow i BOGDANKA Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 7 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 3.2.2 Układ hydrauli z y iepłow i Układ hydrauli z y kotłow i K-29 i Krozdzielo y przy za howa iu iepłow i został zaprojektowany i wykonany jako ożliwoś i współpra y o u o iegów w róż y h wzajemnych konfiguracjach. Ideę współpra y o u kotłow i przedstawiono na rysunku 3.3. S he at te h ologi z y iepłow i BOGDANKA uwzględ iają y aktual ą i tegra ję o iegów o u kotłow i i o iegów zew ętrz y h przedstawio o w zęś i rysu kowej opra owa ia IN-001). W skład układu hydrauli z ego iepłow i w hodzą: o ieg wew ętrz y kotłow i K-29 o ieg wew ętrz y kotłow i K-28 o ieg zew ętrz y a kierunku kopalni Bogdanka o ieg zew ętrz y a kieru ku iasta Łę z a o ieg zew ętrz y a kieru ku pola Stefa ów i Nadry ie kopalni Przepływ wody w wew ętrz y h i zew ętrz y h o iega h iepłow i zy h są realizowa e poprzez dwie po pow ie wody iepłow i zej: po pow ia kotłow i K-29 po pow ia kotłow i -28 W skład każdej po pow i w hodzą: pompy obiegowe (PO) po py ieszają e PM po py uzupeł iają e (PU) pompy stabilizacyjne (PS) lu po py uzupeł iają o-stabilizacyjne PUS Żad a z po p ie posiada regula ji o rotów. Jedy ą for ą regula ji przepływu w o iega h wody sie iowej i kotłowej to regula ja poprzez dławie ie. Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 8 z 86 PO DN – , L= ~ , K5 K5 K4 K4 k długość wg PLAN RO)WOJU LOKALNEGO GMINY ZWN-2 PUS K3 K2 ZWN-1 SIEĆ KANAŁOWA ŁĘC)NA a lata PM K3 DN400 DN400 ODG Nowa Kotłow ia DN50 Miasto Łę z a DN , L= ~ , k Nowa Kotłow ia DN Bogdanka Szyb S 1.2. DN200 C.O. + went. C.W.U. straty RAZEM Kompact (cz. adm. i szatnie) DN50 C.O. Stara Kotłow ia DN C.O.+C.W. Kopalnia DN200 C.O. Nowa kotłow ia DN100 KOMORA ROZDZIELCZA Moc (MW) 12,0 0,75 0,4 13,15 Nadszybie DN100 Technologia Wyparek, awaryjne kopalnia C.O. SE)ON )IMOWY / °C SE)ON LETNI / °C , L=~ , k POLE STEFANÓW Pole Stefa ów i Nadry ie DN Spię ie DN ZW-1 RW-1 PUS ZW-2 RW-2 Stefa ów i Nadrybie c.o. + went. c.w.u. straty RAZEM PM POLE NADRYBIE Moc (MW) 15,8 0,6 0,6 17,0 Pole Nadrybie DN250 L=~2,5 km OS PO K7 K7 Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U Rys.3.3. S he at hydrauli z y iepłow i BOGDANKA uwzględ iają y dwie kotłow ie K-29 i K-28 oraz obiegi zew ętrz e c.o. + went. c.w.u. straty RAZEM Moc (MW) 21,9 4,3 3,7 29,9 SIEĆ PREI)OLOWANA MIASTO ŁĘC)NA POLE BOGDANKA OS K6 K6 DN350 DN350 K2 DN350 DN350 NOWA KOTŁOWNIA K2xDN600 L=~0,4 km SIEĆ CIEPLNA DN600 STARA KOTŁOWNIA K- DN600 Ko figura ja po pow i w kotłow i K-29: pompy obiegowe (PO) PO-1.1 OS 150A/3 H = 96 mH2O, G = 144 m3/h, N = 52,5 kW PO-1.2 OS 150A/3 H = 96 mH2O, G = 144 m3/h, N = 52,5 kW PO-1.3 OS 150A/3 H = 96 mH2O, G = 144 m3/h, N = 52,5 kW oraz dwie nowe pomy PO-1.4 NB 80-250/267 H = 95 mH2O, G = 235 m3/h, N = 90,0 kW PO-1.4 NB 80-250/267 H = 95 mH2O, G = 235 m3/h, N = 90,0 kW po py ieszają e PM PM-1.1 6C20 H = 47 mH2O, G = 45 m3/h, PM-1.2 6C20 H = 47 mH2O, G = 45 m3/h, PM-1.3 8C21 H = 52 mH2O, G = 105 m3/h, N = 22,5 kW PM-1.4 6A25A H = 16 mH2O, G = 42 m3/h, N = 5,5 kW po py uzupeł iają o-stabilizacyjne (PU-S) PUS-1.1 40YSN H = 80-150 mH2O, G = 8,5 m3/h, N = 16 kW Konfiguracja pompowni w kotłow i K-28: pompy obiegowe (PO) PO-2.1 OS 250AG/5 H = 112 mH2O, G = 307 m3/h, N = 250,0 kW, n=911/min PO-2.2 OS 250AM/3 H = 144 mH2O, G = 450 m3/h, N = 250,0 kW, n=14911/min PO-2.3 OS 150AM/3 H = 144 mH2O, G = 450 m3/h, N = 250,0 kW, n=14911/min PO-2.4 OS 150AM/3 H = 144 mH2O, G = 450 m3/h, N = 250,0 kW, n=14911/min PO-2.5 OS 150AM/3 H = 144 mH2O, G = 450 m3/h, N = 250,0 kW, n=14911/min po py ieszają e PM PM-2.1 12C40 H = 48 mH2O, G = 160 m3/h, PM-2.2 12C40 H = 48 mH2O, G = 45 m3/h, PM-2.3 150PJM230 H = 57-40 mH2O, G = 3,5-6 m3/h, N = 75 kW PM-2.4 150PJM230 H = 57-40 mH2O, G = 3,5-6 m3/h, N = 75 Kw PM-2.5 150PJM230 H = 57-40 mH2O, G = 3,5-6 m3/h, N = 75 Kw PM-2.6 150PJM230 H = 57-40 mH2O, G = 3,5-6 m3/h, N = 75 Kw po py uzupeł iają e (PU) PU-2.1 80PJM180 H = 48 mH2O, G = 80-150 m3/h, N = 16 kW PU-2.2 80PJM180 H = 48 mH2O, G = 80-150 m3/h, N = 16 kW PU-2.3 80PJM180 H = 48 mH2O, G = 80-150 m3/h, N = 16 kW pompy stabilizacyjne (PS) PS-2.1 50YSN-2 H = 80 mH2O, G = 27 m3/h, N = 15 kW Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e Ilustra ję harakterystyk przepływowy h ist ieją y h po p o iegowy h za udowa y h w kotłow i K-29 i K- a tle harakterystyki hydrauli z ej syste u iepłow i zego zew ętrz ego i wew ętrz ego przedstawio o a rysu ku . . Charakterystyki producenta wszystki h ist ieją y h po p przedstawio o w załą z iku r . Ko figura ję ist ieją ego układu hydrauli z ego iepłow i z uwzględ ie ie agregatów po powy h i sie i układu iepłow i zego oraz uprosz zo y wykres iś ień dla zew ętrz y h układów hydrauli z y h sie i iepl y h oraz o iegów kotłowy h w o e y układzie technologicznym przedstawiono na rysunkach 3.3 i 3.4. Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 11 z 86 H, [msw] n=100% n=100% OS200 NS=90 kW 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 110,0 120,0 0 50 150 200 250 350 500 550 h=77% 5 C przepływ, [m3/h] 450 12 C 400 16>Tzew >12oC 20 C 16 C 300 lato NB 80-250/267 NS=90 kW h=75% h=75% h=75% h=75% h=77,2% OS250 3w. h=75% Ns=250kW 600 h=75% 0 C 650 700 -5 C 750 2 x OS200 NS=90 kW 800 850 h=75% 900 Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U 950 Gmax h=77,2% 2xOS250 3w. 2xNs=500kW Rys.3.2. Charakterystyka zbiorcza ist ieją y h agregatów po powy h i układu sieci cieplnej 100 n=100% h=75% h=75% h=77% 100,0 h=81,8% h=70% 90,0 OS150 h=71,3% NS=53 kW h=70% 130,0 140,0 150,0 160,0 170,0 180,0 WRAZ Z HARMONOGRAMEM PRACY AGREGATÓW POMPOWYCH CHARAKTERYSTYKA HYDRAULICZNA SIECI -20 C 1000 ciśnienie dyspozycyjne WC Ch-ka MSC Ch-ka MSC+dP ODM h=75% dHmsc mH2O 180 170 160 150 140 130 120 110 90 80 70 60 50 40 30 20 10 K7 K2 K3 K4 K5 K6 160,0 160,0 PM 140,0 PM 130,0 PO PO 40,0 40,0 Nowa kotłownia Stara kotłownia 0 Sieć Cieplna Rys.3.3. Ko figura ja ist ieją ego układu hydrauli z ego iepłow i z uwzględ ie ie agregatów po powy h i sie i układu iepłow i zego mH2O 40,0 70,0 60,0 Nadszybie Szyb S1.2. Kopalnia Technologia 90,0 40,0 Pole Bogdanka 55,0 50,0 Wyjście DN 600 Pole Stefanów Pole Nadrybie 122,0 miasto Łęczna 116,0 87,5 ? PWC 130,0 150 140 130 120 110 90 80 70 60 50 40 30 20 10 15m H2O 72,5 55,0 49,0 0 1 2 3 4 5 Rys.3.4. Uprosz zo y wykres iś ień w ist ieją y uwzględ ie ie 6 7 8 9 układzie hydrauli z y róż y h sie i układu iepłow i zego Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U 10 11 12 iepłow i z 13 km 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 3.2.3 Zapotrzebowanie iepl e od ior ów zasila y h z iepłow i BOGDANKA Po iżej przedstawio o za ówio ą a sezo grzew zy / o iepl ą dla posz zegól y h od ior ów zasila y h sie ią iepl ą z kotłow i „Bogda ka” wraz ze strata i a przesyle (wg ateriałów udostęp io y h przez )a awiają ego . Tab. 3.1. Moc cieplna dla okresu sezonu grzewczego 2013/2014 wg EC Lp c.o. + went. Rodzaj odbiorców 1 dla m. Łęczna 2 dla terenu kopalni Bogdanka 3 dla "Pola Stefanów" i "Pola Nadrybie" Razem c.w.u moc ogółem straty przesyłu kW kW kW kW 21 919 11 943 15 758 49 620 4 251 755 622 5 628 26 170 12 698 16 380 55 248 3 670 390 561 4 621 Tab. 3.2. Moc cieplna w okresie letnim sezonu 2013/2014 Lp c.w.u straty przesyłu Razem moc kW kW kW Rodzaj odbiorców 1 dla m. Łęczna 2 dla terenu kopalni Bogdanka 3 dla "Pola Stefanów" i "Pola Nadrybie" Razem 4 251 755 622 5 628 Ciś ie ie wody sie iowej a wyjś iu z kotłow i powi 1 280 90 120 1 490 o wy osić 5 531 845 742 7 118 i i u , MPa dla sezo u grzewczego oraz 0,8 MPa w okresie letnim. 3.2.4 Program pracy sieci cieplnych Progra pra y sie i iepłow i zej opra owa o dla sta il y h waru ków pra y. Brak układów pierś ie iowy h w sie ia h u ie ożliwia zasila ie dwukieru kowe. Sieć pra uje przy regula ji jakoś iowo-iloś iowej stru ie ia dla potrze oraz z regula ją iloś iową dla potrze e tral ego ogrzewa ia .w.u. poza sezonem grzewczym). O owiązują ą ta elę te peratur wody sie iowej w iepłow i BOGDANKA przedstawio o w ta eli . . Opra owa o ją a podstawie włas y h doświad zeń jako z ie ą w zależ oś i od te peratury zew ętrz ej, przy astępują y h założe ia h: Dla sezonu grzewczego: te peratury wody zasilają ej dla waru ków o li ze iowy h przy te p. zew ętrz ej 20oC) wynosi 115 oC, te peratury wody powrot ej dla waru ków o li ze iowy h wy osi 65 oC, Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 14 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e te peratury wody zasilają ej przy te peraturze zew ętrz ej + o C wynosi 63 oC, te peratury wody powrot ej przy te peraturze zew ętrz ej + o 44 oC. C wynosi Dla okresu let iego te peratura wody sie iowej jest stała i wy osi Po iżej w ta ela h przedstawio o 65/44 oC. aksy al e o li ze iowe przepływy posz zegól y h kieru ka h sie i uwzględ iają e za ówio ą o oś ika iepła w iepl ą przez posz zegól y h od ior ów oraz przyjętą ta elę te peratur wg Progra u pra y MSC i iepłow i w sezo ie 2013/2014r. Regula ja produk ji iepła u od ior ów jest realizowa a rę z ie przez o sługę a podstawie ta eli temperatur (tab. 3.3.) – uwzględ iają prog ozowa ą te peraturę zew ętrz ą. Prog ozowa ą te peraturę zew ętrz ą w d i ro o ze ustala się raz a do ę przed godzi ą danego dnia robo zego w opar iu o prog ozę pogody i ter etowego ºº serwisu – www.pogoda.interia.pl. Dla dni wolnych od pracy temperatura ta ustalana jest w ostatnim dniu ro o zy poprzedzają y te święta. Pala z prowadzą y z ia ę wpisuje w rapor ie do owy prog ozowa ą te peraturę zew ętrz ą dla d ia i aj liższej o y, w opar iu o którą ustala się te peratura zasila ia wg ta eli te peratur . Pala z wyli za śred ią te peraturę rze zywistą a ko ie z ia y, która oże yć podstawą do wprowadzenia korekty temperatury prognozowanej, po uprzednim uzgodnieniu tego faktu z przełożo y istrze lu kierow ikie działu . W przypadku gwałtow y h z ia rze zywistej te peratury zew ętrz ej w prowadzą y doko uje korekty prog ozowa ej te peratury, po uprzed i przełożo y istrze lu kierow ikie iągu do y – palacz uzgodnieniu tego faktu z działu . Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 15 z 86 Tab. 3.3. Ta ela regula yj a te peratury wody sie iowej a wyjś iu z iepłow i BOGDANKA Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e Tab. 3.4. Maksy al e o li ze iowe przepływy oś ika planowane dla sezonu grzewczego 2013/2014 c.w.u Lp Rodzaj odbiorców 1 dla m. Łęczna 2 Budynek przeróbki 3 dla "Pola Stefanów" i "Pola Nadrybie" 4 Razem rurociąg dn 600 5 Rurociąg dn 200 - teren kopalni Bogdanka kW 4 251 - moc udział ogółem c.w.u. kW 26 170 0,162 1 900 - moc ze strat. kW 27 436 X 1,021 622 4 873 16 380 44 450 0,038 13 819 41 255 1,005 755 10 798 0,070 12 333 1,012 Tab. 3.5. Maksy al e o li ze iowe przepływy oś ika pla owa e a okres let i c.w.u Rodzaj odbiorców dla m. Łęczna Budynek przeróbki dla "Pola Stefanów" i "Pola Nadrybie" Razem rurociąg dn 600 Rurociąg dn 200 - teren kopalni Bogdanka kW 5 531 742 6 273 845 Przepływ obliczeniowy t/h 250 34 284 38 Regula ja hydrauli z a sie i iepłow i zej jest przeprowadza a rę z ie i prawidłowy rozdział opty al ego od ioru a a elu zapew ić o y iepl ej zgod ie z za ówie ia i od ior ów oraz w elu uzyska ia iepła w węzła h, tj. uzyska ie s hłodze ia zy ika grzew zego, jak aj ardziej z liżo ego do wartoś i określo ej w ta eli te peratur. Regula ja rozdziału oś ika iepła jest przeprowadza a w węzła h iepl y h przy po o y auto aty z ej ar atury regula yj ej uwzględ iają ej te peraturę zew ętrz ą. Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 17 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 4. ANALI)A WARUNKÓW WSPÓŁPRACY KOTŁOWNI I SYSTEMU CIEPŁOWNIC)EGO 4.1 Warunki pracy syste u iepłow i zego Ciepłow ia BOGDANKA oraz wszys y od ior y iepła zasila i z syste u iepłow i zego są zlokalizowa i w III strefie kli aty z ej, w której przyj uje się te peraturę o li ze iową w wysokoś i -20oC. Regula ja pra y iepłow i i syste u iepłow i zego od ywała się w fu k ji te peratury zew ętrz ej. Na rysu ku . przedstawio o zęstość występowa ia da ej te peratury zew ętrz ej wyrażo ą w godzinach a rok wyz a zo ą a podstawie uśred io y h wartoś i te peratur zew ętrz ych zmierzonych w latach 2008-2014 w lokalizacji Bogdanka. 450 400 czas [h/rok] 350 300 250 200 150 100 50 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 0 te peratura zew ętrza °C) Rys. 4.1. Ro z a zęstość te peratury zew ętrz ej - lokalizacja Bogdanka 4.2 Eksploatacyjne warunki współpra y sie i iepłow i zej i iepłow i BOGDANKA O e ę eksploata yj y h waru ków współpra y iepłow i BOGDANKA z syste e iepłow i zy doko a o a podstawie a alizy wy ików po iaru podstawowy h wielkoś i pro esowy h, które uzyska o od )a awiają ego. Wykorzystano pomiary zrealizowane w sezonie 2013- , w ra a h który innymi: iś ie ia, te peratury i przepływy a posz zegól y h ierzo o iędzy agistrala h sie i iepłow i zy h jak rów ież w o iega h wew ętrz y h Kopal i Bogda ka. Wybrane wyniki analizy w fu k ji te peratury zew ętrz ej przedstawiono na rysunkach 4.2 – 4.9. Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 18 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e Wykresy przedstawiają da e z wyodrę ie ie okresu pracy magistrali DN600 i DN350. a) b) Rys. 4.2. Eksploatacyjne temperatury wody sieciowej w magistrali: a) DN600, b) DN350 Kolej e wykresy przedstawiają da e po iarowe iś ie ia dyspozy yj ego zanotowane w magistrali DN600 oraz DN350 (rys.4.3). a) b) Rys. 4.3. wpływ te peratury zew ętrz ej a iś ienie dyspozycyjne w magistrali: a) DN600, b) DN350 Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 19 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e Na rysunku 4. pokaza o przepływ wody sie iowej w zależ oś i od te peratury zew ętrz ej. Przepływ wody sie iowej w sezo ie ogrzew zy w magistrali DN600. Natomiast w / agistrali DN z ie iał się w zakresie Gs =200–715t/h ył utrzy ywa y a stały pozio ie Gs =160t/h. a) b) Rys. 4.4. Wpływ te peratury zew ętrz ej a przepływ wody w magistrali: a) DN600, b) DN350 a) b) Rys. 4.5. Wykres mocy dla Magistrali: a) DN600, b) DN350 Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 20 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e b) c) 6 6 5 5 5 4 4 4 3 Moc [MW] 6 Moc [MW] Moc [MW] a) 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 0 -20 -15 -10 -5 temperatura zewnetrzna 0 5 10 0 temperatura zewnetrzna 5 10 15 20 temperatura zewnetrzna Rys. 4.6. Wpływ te peratury zew ętrz ej a moc iepl ą dystry uowa ą w agistrali: a) Kopalnia, b) Szyb S 1.2., c) Nadszybie 60 5xWR-5 +WRp-46 Moc rzczeczywista (K-28 + K-29) Moc [MW] 50 Mo deklarowa a ŁEC 40 WRp-46 30 (K-28) 20 2xWR-5 (K-29) 10 0 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 temperatura zewnetrzna [C] Rys. 4.7. Przy liżo a zależ ość łą z ej produk ji iepła od te peratury oto ze ia tz Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 21 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 120 t zasil Temperatura czynnika [C] 100 t powr 80 60 40 20 0 -20 -15 -10 -5 0 5 Te peratura zew ętrz a 10 15 20 Rys. 4.8. Przy liżo a zależ ość te peratury wody sie iowej od te peratury oto ze ia tz – założe ia 60 Zapotrzebowanie mocy, MW lato okres przejściowy sezon grzewczy 50 40 30 20 CWU Q=57MW 10 0 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 Tzew, oC Rys. 4.9. Przy liżo a zależ ość te peratury wody sie iowej od te peratury oto ze ia tz – założe ia Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 22 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e Rys. 4.10. Zależ ość iloś iowego stru ie ia wody sie iowej od te peratury oto ze ia tz Tabela 4.1. Para etry przepływowe w sezonie zimowym (tzew =L.p. Nazwa magistrali 1. 2. 3. 4. 5. 6. DN 600 DN 350 Kopalnia Technologia Szyb S 1.2. Nadszybie Ciś ie ie wyjś iowe [MPa] 1,3 1,3 0,9 1,3 0,7 0,54 Ciś ie ie powrotne [MPa] 0,4 0,4 0,4 0,4 0,6 0,52 Przepły w G [T/h] 715 0 77 b.d. 65 b.d. Tabela 4.2. Para etry przepływowe w sezonie letnim tzew ≥ L.p. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Nazwa magistrali DN 600 DN 350 Kopalnia Technologia Szyb S 1.2. Nadszybie Ciś ie ie wyjś iowe [MPa] 0,7 0,7 0,7 0,7 0,4 0,7 Ciś ie ie powrotne [MPa] 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Przepły w G [T/h] 200 160 0 0 0 b.d. °C Temperatura wody zasilają ej [°C] 115 110 115 115 115 115 Temperatura wody powrot ej [°C] 65 50 65 65 65 65 °C Temperatura wody zasilają ej [°C] 65 65 65 65 65 65 Temperatura wody powrot ej [°C] 44 44 44 44 44 44 Tabela 4.3. Para etry ro o ze pra y kotłów L.p. 1. 2. typ kotła WRp 46/ W-28 MW WR-5 5,8 MW iś ie ie wyjś iowe [MPa] iś ie ie powrotne [MPa] przepływ G [T/h] 1,6 1,4 1,6 1,4 Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 360 Temperatura wody zasilają ej [°C] 125 Temperatura wody powrotnej [°C] 60 76 120 65 23 z 86 040/SPK-O/2014 Usystematyzowane Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e warunki cieplno-przepływowe pra y kotłów WR-5 i WRp-46/W28 przedstawiono na rysunkach 4.10 – 4.14. Rys. 4.10. Uporządkowa e wykresy te peratury wody: a zasilają ej, Rys. 4.11. Uporządkowa e wykresy iś ie ia wody: a zasilają ej, Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki wyjś iowej z kotła WR-5 wyjś iowej z kotła WR-5 24 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja a) oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e b) Rys. 4.12. Uporządkowa e wykresy te peratur wody: a zasilają ej, wyjś iowej z kotła WRp- 46/W-28 Rys. 4.13. Wpływ te peratury zew ętrz ej a te peraturę wody zasilają ej i wyjś iowej z kotła WRp-46/W-28 Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 25 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 4.3 Ocena techniczna ist ieją ego układu technologicznego iepłow i BOGDANKA Całkowita o iepl a iepłow i BOGDANKA posiada zdol ość zapew ie ia produk ji iepła dla o e y h od ior ów iepła. Współ zy ik ezpie z ego pokry ia iepła w ist ieją ej ko figura ji za udowa y h kotłów iepłow i wynosi 0,94. Układ te h ologi z y iepłow i popraw ie realizuje ele związa e z produk ją i dystry u ją iepła w o u kotłow ia h zarów o w róż y h waru ka h eksploata ji syste u iepłowniczego jak rów ież w róż ej ko figura ji pra y kotłów i po pow i. Układ te h ologi z y iepłow i dzięki swojej ko figura ji pozwala a: rów oległą współpra ę wszystki h zai stalowa y h kotłów w o u kotłow ia h. współpra ę po pow i o iegowej o iektu K- z kotłe zai stalowa y w kotłow i K-28. współpra ę po pow i o iegowej o iektu K- z kotła i zai stalowa y i w kotłow i K-29 współpra ę po pow i o iegowej o iektu K-29 ze wszystki i sie ia i iepl y i przyłą zo y i do iepłow i. współpra ę po pow i o iegowej o iektu K- ze wszystki i sie ia i iepl y i przyłą zo y i do iepłow i. Ko figura ja oraz e hy użytkowe ist ieją y h układów po powy h oraz stopień i h wyposaże ia w ele e ty regula yj e ie pozwala a regula ję pra y po p ez utraty zęś iowego rozpraszania e ergii a dławie ie przepływów w posz zegól y h o iega h hydrauli z y h. O e y układ hydrauli z y iepłow i ze względu okres jego projektowa ia oraz prze iegu etapowej rozbudowy posiada kilka wad. Do ajważ iejszy h wad ist ieją y h po pow i ależy zali zyć: Brak ezdławie iowej regula ji pra y po p o iegowy h. Brak ezdławie iowej regula ji pra y po p ieszają y h. Brak ezdławie iowej regula ji pra y po p uzupeł iają y h i sta iliza yj y h. Wykres wpływu te peratury zew ętrz ej a z ie sie i iepl y h oraz o iegów wew ętrz y ość stru ie ia wody w o iegu zew ętrz y przez kotły przedstawio o a rysu ku . Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki . 26 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 800,0 1300,0 Obliczeniowy przepływ w SC, przy 115/65oC 1200,0 Obliczeniowy przepływ przez kotły 1100,0 700,0 częstość występowania temperatur zewnętrznych 1000,0 600,0 500,0 800,0 700,0 400,0 600,0 500,0 300,0 400,0 Ilo ć godzin , h Przepływ, m3/h 900,0 200,0 300,0 200,0 100,0 100,0 0,0 0,0 -20 -15 -10 -5 0 5 10 Temperatura zewn 2410 - 2710h czas 15 20 trzna, oC 2250 - 2550 h 4960 h 3800 h 3800 h charakterystyczne obszary wyst powania zmian strumienia wody sieciowej Rys.4.14. Wpływ te peratury zew ętrz ej a z ie ość stru ie ia wody w o iegu zew ętrz y sie i iepl y h oraz o iegów wew ętrz y Skutkie użytkowa ia układu te h ologi z ego o iegowy h i przez kotły o u kotłow i iepłow i oraz ist ieją ej ko figura ji po p ieszają y h jest zapotrze owa ie a e ergię elektry z ą do elów po powa ia wody w o iega h zew ętrz y h i wew ętrz y h iepłow i. Wysza owa e zapotrze owa ie a o i e ergię elektry z ą do elów po powa ia wody przedstawiono na rysunkach 4.14 i 4.15. Z analizy pra y układu hydrauli z ego i po p o iegowy h i ieszają y h wy ika, że wskaź ik zuży ia e ergii elektry z ej w od iesie iu do wielkoś i produk ji iepła wy osi , kWh/GJ. Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 27 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 1 200,0 1 000,0 Qe[kW] 800,0 600,0 400,0 200,0 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 0,0 te peratura zew ętrza °C) Rys.4.15. Wpływ te peratury zew ętrz ej a zapotrze owa ie o iegowy h i o y elektry z ej dla pracy pomp ieszają y h zainstalowanych w o u kotłow iach 400,0 350,0 Ee[MWh] 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 0,0 te peratura zew ętrza °C) Rys.4.16. Wpływ te peratury zew ętrz ej a zuży ie e ergii elektry z ej a ele po powa ia Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 28 z 86 4.4 Podsumowanie i wnioski Ciepłow ia składa się dwó h kotłow i K-29 i K- które yły projektowane w róż y h latach sześćdziesiąty h i siede dziesiąty h) a podstawie katalogu rozwiązań typowy h. Głów e e hy syste u iepłow i zego BOGDANKA: Podstawowy iałe źródłe węglowy iepła w syste ie jest iepłow ia wysokoparametrowa opalana z kotła i wod orurkowy i wykonanymi w technologii tradycyjnej oraz ś ia sz zel y h zlokalizowa y h w dwó h kotłow ia h sta owią y h odrę e udy ki, tj. K- 29 i K-28. Jed ostki kotłowe zai stalowa e w iepłow i są w dużej zęś i identyczne: w kotłow i K-29 5xWR-5 i w kotłow i K-28 tylko jedna jednostka WRp-46/W-28. Ilość wody w o iegu zew ętrz y jest zmienna mimo realizowanej centralnie regulacji jakoś iowej. Sieć cieplna pracuje obecnie w standardzie 115/65oC. Kotły pra ują w standardzie maksymalnie 150/70oC. Sieć iepl a wysokopara etrowa mieszana jest wykonana w przewarzają ej technologii tradycyjnej. Re o ty ist ieją ej sie i podzie rur preizolowanych. sezonu grzewczego i letniego. zęś i w ej są realizowa e w te h ologii z Ciś ie ia ro o ze w sie i jest ustalane na stałym poziomie zmienianym okresowo na czas Dławie ie jest podstawową etodą regula ji iś ień i przepływów. Podstawowy sterowa ia jest pra a ze sterowa ie rę z y przez operatora. Węzły iepl e pośred ie są wyposażo e w auto atykę pogodową i w związku z ty z a zą e z ia y przepływu w Na kieru ku iejski try e syste ie iepłow i zy występują i iepłow i. iasta Łę z a, na odcinku ca 500 mb, jest użytkowa a wspól a sieć iepl a dla dwó h róż y h od ior ów iepła, tj. udow i twa ieszkal ego i użyte z oś i pu li z ej iasto Łę z a oraz o iektów prze ysłowy h zlokalizowa y h a tere ie pola Stefa ów i Nadrybie). O ie sie i róż ią się długoś ią i charakterem e h od ioru iepła o wpływa a ko ie z ość regula ji przepływu w o u sie ia h poprzez dławie ie. O serwuje się spadek zapotrze owa ia projektowy h dla od i ków iś ie ia dyspozy yj e i iepło w stosu ku do przyjęty h założeń agistralowy h o powoduje, że wy aga e są oraz iejsze oż a dzięki te u zwiększać przepływy w sie i iepl ej. Zakupiono dwie nowe pompy typu NB 80-250/267 o parametrach nominalnych G=235m3/h, H=95mH2O, P= a kW, które przewidzia o do o tażu w ist ieją y układzie hydrauli z y jako pompy obiegowe letnie. W węzła h cieplnych zai stalowa a została auto atyka regulują a ilość iepła po iera ego przez użytkow ików i w związku z ty stosowa a jest regula ja jakoś iowo-iloś iowa z dość z a z y i z ia a i przepływów wody w sieci. Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e Poszukiwa e są wszelkie ożliwoś i ogra i ze ia kosztów w pro esa h produk ji i dystry u ji iepła, a e ergia elektry z a jest z a zą y koszte . W wy iku ter o oder iza ji udy ków oraz ogra i ze ia zuży ia iepła przez użytkow ików zapotrze owa ie a iepło w kolejnych latach będzie spadać a to ko ie z ość stosowa ia w większy ędzie powodować stop iu regula ji przepływu poprzez dławie ie. Najważ iejsze w ioski: W związku z za hodzą y i z ia a i w syste ie iepłow i zym wymagane jest dostosowanie układów hydrauli z y h źródła zapotrze owa ia a iepło. Należy rozdzielić o ieg sie iowy zew ętrz y od hydrauli z y h o iegów wew ętrz y h kotłow i w o rę ie pra ują y h kotłów poprzez wyraź ą z ia ę układu hydrauli z ego. Należy rozważyć zakup pły iepła do tych zmian oraz obecnego i prognozowanego owy h po p o iegowy h wyposażo y h w układy zapew iają e ą regula ję o rotów i harakterystykę zapew iają ą w po liżu pu ktu o spraw oś i. Do ór po p z uwzględ ie ie róż y h waru ków pra y po p. )akres z ia układu hydrauli z ego modernizacji iepłow i powi ie o ej ować porów a ie kilku waria tów i westy yj y h i astęp ie w opar iu o a alizę powi ajwyższej o zostać rozwiąza ie o najlepszych cechach (optymalizacja inwestycji). Podstawą de yzji i westy yj ej w ww. zakresie powi o yć uzyska ie pozytyw y h wskaź ików te h i z o-ekonomicznych. Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 30 z 86 5. KONCEPCJA MODERNI)ACJI UKŁADU HYDRAULIC)NEGO 5.1 )ałoże ia i uprosz ze ia Przyj uje się astępują e założe ia i uprosz ze ia: )akłada się rozdzielić o iegi hydrauli z e iepłow i BOGDANKA a o iegi zew ętrz e sie i iepl y h oraz o iegi wew ętrz e zapew iają e przepływ wody w o iegu każdego z kotłów poprzez za udowę po p sie iowy h oraz po p kotłowy h. Połą ze ie o iegów zew ętrz y i wew ętrz y h poprzez pu kt zi ego z iesza ia wyposażo y w zawór regula yj y rę z y oraz zawór zwrot y. W o iegu hydrauli z y każdego z kotłów przewiduje się o taż zaworu regula yj ego ieszają ego w elu u ożliwie ia regula ji te peratury wody wejś iowej a ko ioł. Na ruro iągu tło z y po p sie iowy h oraz ruro iągu wody gorą ej za kotła i ależy za udować zawory upustowe. Na ruro iągu powrot y z o iegów zew ętrz y sie i iepl y h za udować zawór nadmiarowy. Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U 5.2 Propozy ja waria tów oder iza ji )apropo owa e waria ty w zęś i wy ikają z o zekiwań i westora zapisa y h w u owie oraz są rezultate przeprowadzo ej przez autorów a alizy polegają ej a o e ie róż y h ko figura ji układów hydrauli z y h z iepłow i w ożliwoś i zastosowa ia elu uzyska ia jak ajwiększego iejsze ia zuży ia e ergii elektry z ej a ele po powa ia. Propo uje się waria ty oder iza ji iepłow i według ta eli . . Sz zegółową harakterystykę zapropo owa y h waria tów w tabelach 5.2 5.10. Tabela 5.1. )estawie ie rozpatrywa y h waria tów oder iza ji iepłow i przedstawio o oder iza ji ozn. Cechy wariantu W1 Hydrauliczne rozdzielenie o iegów zew ętrz y h i wew ętrz y h iepłow i w zakresie: Budy ek kotłow i K-29 modernizacja pompowni wody sieciowej na potrzeby wydzielenia pompowni o iegu zew ętrz ego a kieru ku kopal i Bogda ka, pola Stefa ów i Nadrybie. Moder iza ja o ej uje o taż trze h po p o iegowy h, w ty jednej pompy rezerwowej oraz pompy okresu letniego. Wszystkie pompy z regula ją pły ą o rotów. zabudowa i dywidual y h po p kotłowy h (dwie a jede ko ioł wraz z węzłe z iesza ia po powego zapew iają ego ożliwość regula ji te peratury wejś iowej a ko ioł dla każdego z kotłów WR-5. modernizacja układu po p PUS, zabudowa węzła z iesza ia zi ego P)Z, zabudowa zaworów upustowy h i ad iarowy h wody sie iowej, modernizacja i stala ji elektry z y h w zakresie iez ęd y do zasile ia i regulacji owy h agregatów po powy h. Budy ek kotłow i K-28 modernizacja pompowni wody sieciowej na potrzeby wydzielenia pompowni o iegu zew ętrz ego a kieru ku iasta Łę z a. Moder iza ja o ej uje o taż trze h po p o iegowy h, w ty jed ej po py rezerwowej oraz po py okresu let iego. Wszystkie po py z regula ją pły ą o rotów. zabudowa dla kotła WRp- /W dwó h po p kotłowy h o harakterysty e wy ikają ej z oporów o iegu kotła. Jed a po pa o regula ji o rotów. oder iza ja układu po p wody uzupeł iają ej i sta iliza yj ej modernizacja i stala ji elektry z y h w zakresie iez ęd y do zasile ia i regulacji nowych agregatów po powy h Sie Ciepl a a kieru ku iasta Łę z a zabudowa nowej rury DN300 na odcinku L=500mb w technologii tradycyjnej ułożo ej a ist ieją ej ko struk ji, Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e ozn. Cechy wariantu W2 Hydrauli z e rozdziele ie o iegów zew ętrz y h i wew ętrz y h iepłow i w zakresie: Budy ek kotłow i K-29 modernizacja pompowni wody sieciowej na potrzeby wydzielenia pompowni o iegu zew ętrz ego a kieru ku kopal i Bogda ka, pola Stefa ów i Nadrybie. Moder iza ja o ej uje o taż trze h po p o iegowy h, w ty jednej pompy rezerwowej oraz pompy okresu letniego. Wszystkie pompy z regula ją pły ą o rotów. zabudowa indywidualnej pompy kotłowej (jedna a ko ioł wraz z węzłe z iesza ia po powego zapew iają ego ożliwość regula ji te peratury wejś iowej a ko ioł dla każdego z kotłów WR-5, modernizacja układu po p PUS, zabudowa węzła z iesza ia zi ego P)), zabudowa zaworów upustowy h i ad iarowy h wody sie iowej (ZU i ZN), modernizacja i stala ji elektry z y h w zakresie iez ęd y do zasile ia i regula ji owy h agregatów po powy h. Budynek kotłow i K-28 modernizacja pompowni wody sieciowej na potrzeby wydzielenia pompowni o iegu zew ętrz ego a kieru ku iasta Łę z a. Moder iza ja o ej uje o taż trze h po p o iegowy h, w ty jed ej po py rezerwowej oraz pompy okresu letniego. Wszystkie po py z regula ją pły ą o rotów. zabudowa dla kotła WRp- /W dwó h po p kotłowy h o harakterysty e wy ikają ej z oporów o iegu kotła, oder iza ja układu po p wody uzupeł iają ej i sta iliza yj ej modernizacja i stala ji elektry z y h w zakresie iez ęd y do zasile ia i regula ji owy h agregatów po powy h Sie Ciepl a a kieru ku iasta Łę z a zabudowa nowej rury DN300 na odcinku L=500mb w technologii tradycyjnej ułożo ej a ist ieją ej ko struk ji, Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 33 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e ozn. Cechy wariantu W3 Hydrauli z e rozdziele ie o iegów zew ętrz y h i wew ętrz y h iepłow i w zakresie: Budy ek kotłow i K-29 modernizacja pompowni wody sieciowej na potrzeby wydzielenia pompowni o iegu zew ętrz ego a kieru ku kopal i Bogda ka, pola Stefa ów i Nadrybie. Moder iza ja o ej uje o taż trze h po p o iegowy h, w ty jed ej po py rezerwowej. Wszystkie po py z regula ją pły ą o rotów. zabudowa indywidualnej pompy kotłowej jed a a ko ioł wraz z węzłe z iesza ia po powego zapew iają ego ożliwość regula ji temperatury wejś iowej a ko ioł dla każdego z kotłów WR-5. Mo taż jed ej po py rezerwowej dla kotłów WR-5. modernizacja układu po p PUS, zabudowa węzła z iesza ia zi ego P)), za udowa zaworów upustowy h i ad iarowy h wody sie iowej, modernizacja instala ji elektry z y h w zakresie iez ęd y do zasile ia i regula ji owy h agregatów po powy h. Budy ek kotłow i K-28 modernizacja pompowni wody sieciowej na potrzeby wydzielenia pompowni o iegu zew ętrz ego a kieru ku iasta Łę z a. Moder iza ja o ej uje o taż trze h po p o iegowy h, w ty jed ej po py rezerwowej. Wszystkie po py z regula ją pły ą o rotów. zabudowa dla kotła WRp- /W dwó h po p kotłowy h o harakterysty e wy ikają ej z oporów o iegu kotła, oder iza ja układu po p wody uzupeł iają ej i stabilizacyjnej modernizacja i stala ji elektry z y h w zakresie iez ęd y do zasile ia i regula ji owy h agregatów po powy h Sie Ciepl a a kieru ku iasta Łę z a zabudowa nowej rury DN300 na odcinku L=500mb w technologii tradycyjnej ułożo ej a ist ieją ej ko struk ji, Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 34 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e ozn. Cechy wariantu W4 Hydrauli z e rozdziele ie o iegów zew ętrz y h i wew ętrz y h iepłow i w zakresie: Budy ek kotłow i K-29 modernizacja pompowni wody sieciowej na potrzeby wydzielenia pompowni o iegu zew ętrz ego a kieru ku kopal i Bogda ka. Modernizacja obejmuje o taż trze h po p sie iowy h, w ty jed ej rezerwowej. Wszystkie pompy z regula ją pły ą o rotów. zabudowa indywidualnej pompy kotłowej jed a a ko ioł wraz z węzłe z iesza ia po powego zapew iają ego ożliwość regula ji temperatury wejś iowej dla każdego z kotłów WR-5. modernizacja układu po p PUS, zabudowa węzła z iesza ia zi ego P)), zabudowa zaworów upustowy h i ad iarowy h wody sie iowej, modernizacja i stala ji elektry z y h w zakresie iez ęd y do zasile ia i regula ji owy h agregatów po powy h. Budy ek kotłow i K-28 modernizacja pompowni wody sieciowej na potrzeby wydzielenia pompowni o iegu zew ętrz ego a kieru ku iasta Łę z a oraz pola Stefa ów i Nadry ie. Moder iza ja o ej uje o taż trze h po p sie iowy h, w tym jednej rezerwowej. Wszystkie po py z regula ją pły ą o rotów. zabudowa dla kotła WRp- /W dwó h po p kotłowy h o harakterysty e wy ikają ej z oporów o iegu kotła, oder iza ja układu po p wody uzupeł iają ej i sta iliza yj ej modernizacja instala ji elektry z y h w zakresie iez ęd y do zasile ia i regula ji owy h agregatów po powy h, Sie Ciepl a a kieru ku iasta Łę z a i pola Nadrybie - Stefa ów bez zmian, Charakterysty z e e hy układu hydrauli z ego iepłow i BOGDANKA po modernizacji w posz zegól y h waria ta h przedstawio o a rysu ka h . ÷ . oraz w ta ela h .2 – 5.3. Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 35 z 86 040/SPK-O/2014 Ko ep ja oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e mH2O 180 170 160 150 140 130 120 110 90 80 70 60 50 40 30 20 10 K2 K3 K4 K5 K7 K6 170,0 160,0 PK PK PK PK PK PK 140,0 RT RT RT RT RT 140,0 RT PO PO 75,0 40,0 40,0 Stara kotłownia 0 Rys.5.1. Ko figura ja Nowa kotłownia Sieć Cieplna oder izowa ego układu hydrauli z ego iepłow i z uwzględ ie ie agregatów po powy h i sie i układu iepłow i zego – wariant W ÷W mH2O 40,0 60,0 40,0 Pole Bogdanka 55,0 50,0 Pole Stefanów Pole Nadrybie 122,0 miasto Łęczna 116,0 PO 15m H2O 87,5 101,0 ? PWC 70,0 Nadszybie Szyb S1.2. Kopalnia Technologia 90,0 Wyjście DN 600 ? PWC 130,0 150 140 130 120 110 90 80 70 60 50 40 30 20 10 15m H2O 72,5 PO 55,0 49,0 0 1 2 Rys.5.2. Uprosz zo y wykres iś ień w z uwzględ ie ie 3 4 5 6 oder izowa y 7 8 9 10 11 układzie hydrauli z y 12 13 km iepłow i róż y h sie i układu iepłow i zego – waria t W ÷W Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki 36 z 86 H, [msw] 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 110,0 120,0 130,0 140,0 0 40 120 160 200 280 20 C 16 C 12 C przepływ, [m3/h] 240 320 5 C 0 C 400 440 -5 C 480 Biuro I ży ierskie Softe h ik Sp. z o.o. sp.k., Wro ław, ul. Hu ska Sąd Rejo owy dla Wro ławia-Fa ry z ej, VI Wydział Gospodar zy KRS: NIP: 899-273-34-82, REGON: 021820758, tel. +48 71 79 493 10, fax +48 71 79 493 20 www.softechnik.pl, [email protected] /U h=75% -20 C 520 ciśnienie dyspozycyjne WC Ch-ka MSC Ch-ka h=80% MSC+dP ODM Gmax 2 x NB 80-250/267 h=81,8% 2 x NB 80-250/267 Ns=2x90 kW . Łę z a – wariant W1-W3 360 n=58% Q=17kW n=62% Q=21kW h=75% lato 16>Tzew >12oC n=53% Q=13kW h=81,8% h=75% Rys.5.3. Charakterystyka pra y po p w o iegu zew ętrz y 80 n=100% 1 x NB 80-250/267 h=75% NB 80-250/267 Ns=90 kW WRAZ Z HARMONOGRAMEM PRACY AGREGATÓW POMPOWYCH CHARAKTERYSTYKA HYDRAULICZNA SIECI M. Ł CZNA dHmsc 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 oder iza ji układów hydrauli z y h iepłow i w Bogda e 0 20 80 20 C 60 16>Tzew >12 C h=82,7% 1xNB 125-315/338 n=100% h=80% h=80% h=82,7% h=82,7% 16 C 12 C 5 C 0 C przepływ, [m3/h] 38 z 86 kopal i – wariant W1-W3 -5 C -20 C 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 lato NB 125-315/338 Ns=37 kW h=80% Rys.5.4. Charakterystyka pra y po p w o iegu zew ętrz y 40 n=65% n=100% 2xNB 125-315/338 Ns=2x37 kW WRAZ Z HARMONOGRAMEM PRACY AGREGATÓW POMPOWYCH CHARAKTERYSTYKA HYDRAULICZNA SIECI KOPALNIANYCH Ko ep ja Biuro I ży ierskie Softechnik Sp. z o.o. sp.k. / INERIO Zbigniew Plutecki zycyjne H, [msw] 040/SPK-O/2014 dHsc