ВКР (дипломная)ТеплоэнергетикаГод: 2024МТИ: Московский технологический институт
👁 13💼 0

Готовая дипломная работа: Теплоснабжение от ЦТП

Загружена: 20.02.2026 09:54

Проектирование централизованного теплоснабжения жилых районов Зеленогорска через Центральные тепловые пункты (ЦТП). В работе выполнены гидравлические расчёты, подбор насосов и теплоизоляции, оценены экология и экономика проекта.

Содержание

Содержание	2
Введение	5
1.	Обзорно-теоретический раздел	7
1.1.	Описание объекта исследования	7
1.1.1.	Общая характеристика системы теплоснабжения Зеленогорска	7
1.1.2.	Потенциальные проблемы	17
1. 2. Теоретические аспекты	18
1.2.1 Основные понятия теплоснабжения	18
1.2.2.	Роль и функции ЦТП в системе теплоснабжения	20
1.2.3.	Постановка проблемы	23
1.3.	Методика и результаты изучения	24
1.3.1.  Этапы исследования	24
1.3.2.	Результаты изучения	26
2. Проектно-технологический раздел	30
2.1.	Определение расходов воды	30
2.2.	Выбор подкачивающей насосной станции	30
2.3.	Гидравлический расчет тепловой сети	31
2.4.	Расчет толщины тепловой изоляции	37
2.5.	Расчет и подбор компенсаторов	44
2.6.	Расчет усилий на опоры	47
3. Безопасность и экология	51
3.1.	Анализ возможных рисков при эксплуатации ЦТП.	51
3.1.1.	Аварийные ситуации и меры по их предотвращению.	51
3.1.2.	Оценка надёжности системы	53
3.2.	Экологический анализ	54
3.2.1.	Воздействие на окружающую среду	54
3.2.2.	Использование энергоэффективных и экологически чистых технологий	62
3.3.	Меры по обеспечению безопасности.	63
4.	Экономический раздел	66
4.1.	Расчет капитальных затрат.	66
4.2.	Расчет эксплуатационных затрат	67
4.3.	Анализ экономической эффективности.	73
4.4. Источники финансирования проекта.	76
Заключение	78
Список использованных источников	82
Приложение А	85
Приложение Б	86
Приложение В	87

Введение

Современные условия развития городских территорий требуют надежного и эффективного обеспечения жилых районов тепловой энергией. Город Зеленогорск Красноярского края, расположенный в суровых климатических условиях Восточной Сибири, является важным промышленным и жилым центром, в котором вопросы теплоснабжения имеют особую актуальность. Учитывая низкие температуры в зимний период и возрастающие требования к энергоэффективности, модернизация системы теплоснабжения города является одной из ключевых задач для улучшения качества жизни населения.
Система теплоснабжения Зеленогорска представлена Красноярской ГРЭС-2 и котельной УЭС, а также развитой сетью тепловых магистралей, распределительных сетей, тепловых насосных станций (ТНС) и центральных тепловых пунктов (ЦТП). Однако износ отдельных участков инфраструктуры и необходимость снижения тепловых потерь требуют внедрения современных технологий и решений. Использование ЦТП как ключевого элемента модернизированной системы теплоснабжения позволяет не только сократить теплопотери, но и оптимизировать распределение тепловой энергии по жилым районам города.
Красноярская ГРЭС-2 обеспечивает теплоснабжение и горячее водоснабжение города Зеленогорск. Котельная УЭС обслуживает поселки «Октябрьский», «1000 дворов», «Овражный», а также промышленную площадку второго района, предоставляя тепло и горячую воду. 
После закрытия химкомбината «Сибволокно» в городе Зеленогорск значительно снизилась потребность в тепловой мощности. На данный момент максимальная тепловая нагрузка на ГРЭС-2 составляет 388 Гкал/час, что оставляет значительный запас тепловой мощности. В то же время оборудование котельной УЭС находится в состоянии значительного износа.
Цель работы заключается в проектировании системы теплоснабжения жилых районов Зеленогорска посредством централизованного теплоснабжения от ЦТП, а также провести анализ возможных технических и экономических последствий вывода котельной УЭС из эксплуатации. Это позволит обеспечить надежную подачу тепловой энергии и горячей воды для потребителей, минимизировать тепловые потери, снизить эксплуатационные затраты и повысить общую энергоэффективность системы.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
1.	Анализ текущей системы теплоснабжения Зеленогорска, включая структуру и техническое состояние тепловых сетей, работу ГРЭС-2, котельной УЭС и распределительных пунктов.
2.	Разработка проекта теплоснабжения жилых районов Зеленогорска, включая выбор оборудования для ЦТП, схемы разводки трубопроводов и параметры теплоносителя.
3.	Оценка экологических и экономических аспектов проектируемой системы теплоснабжения, разработка мер по повышению энергоэффективности и снижению выбросов вредных веществ.
4.	Формирование рекомендаций по повышению надежности и устойчивости системы теплоснабжения с учетом климатических и географических особенностей региона.
Основу материала для данной работы составляют данные по существующей системе теплоснабжения Зеленогорска, результаты гидравлических и тепловых расчетов, а также информация из научных публикаций, нормативной документации и практических наблюдений.
Работа включает обзорно-теоретический раздел, проектно-технологический раздел, разделы, посвященные безопасности, экологии и экономическим аспектам. В каждом из разделов будет рассмотрено текущее состояние системы теплоснабжения, обоснованы предлагаемые инженерные решения, а также определены пути их реализации.
Таким образом, выбор темы разработки системы теплоснабжения жилых районов Зеленогорска на основе ЦТП обусловлен необходимостью повышения качества коммунальных услуг, улучшения энергоэффективности и устойчивости системы, а также снижением экологического воздействия. Реализация данного проекта будет способствовать достижению целей государственной программы по энергосбережению, повышению энергоэффективности и улучшению качества жизни населения.

Список литературы

1.	Энергетическая стратегия России на период до 2020г. Утверждена Распоряжением правительства РФ от 28 августа 2003 г. №1234-р.
2.	Климат и средняя погода круглый год в Зеленогорск // Weather Spark URL:https://ru.weatherspark.com/y/112323/%D0%9E%D0%B1%D1%8B%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F%D0%BF%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D0%B0%D0%B2%D0%97%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F%D0%B2%D0%B5%D1%81%D1%8C%D0%B3%D0%BE%D0%B4 (дата обращения: 10.01.2025).
3.	Красноярская ГРЭС-2 // Системный оператор единой энергетической системы URL: https://www.so-ups.ru/odu-siberia/odu-siberia-zone/znachimye-ehnergoobekty/krasnojarskaja-grehs-2/ (дата обращения: 11.01.2025).
4.	Ляликов, Б.А. Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Ч. 1 : Учебное пособие. / Б. А. Ляликов – 2-е издание, стереотип. – Томск : Издательство ТПУ. – 2008, 155 с.
5.	Тепловые электрические станции : Учебник для теплоэнерг. спец. Вузов. / В. Я. Рыжкин, В. Я. Гиршфельда, С. В. Цанева, И.Н. Тамбиевой, Л. А. Рихтера, Е. И. Гаврилова [и др.]. – Энергия, 1987. – 490 с.
6.	Руководство по проектированию тепловых пунктов / ВГНИПИИАтомтеплоэлектропроект Минэнерго СССР, МНИИТЭП ГлавАПУ Мосгорисполкома, ГПИ Сантехпроект Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1983. — 72 с.
7.	Постановление Администрации ЗАТО г. Зеленогорска  "Об утврждении схемы теплоснабжения города Зеленогорска" от 23.092013 № № 389-п .
8.	 Мощность источника тепловой энергии: располагаемая и установленная. В чем разница? // Институт энергосбержения URL: https://ines-ur.ru/moshhnost-istochnika-teplovoj-energii-raspolagaemaya-i-ustanovlennaya-v-chem-raznicza/ (дата обращения: 11.01.2025).
9.	 Астаханцева, И.А. Экономическая оценка технических решений : метод. указ. По дипломному проектированию для студентов специальности 1005 – «Тепловые электрические станции» / И. А. Астраханцева ; Краснояр. гос. техн. ун-т. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 1998, – 27 с.
10.	Теплоснабжение района города : учеб. пособие / А. К.Тихомиров. – Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2006. – 135 с.
11.	Закон Российской Федерации "ОБ ОСНОВАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТАРИФОВ ОРГАНИЗАЦИЙ КОММУНАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА" от 22.12.2004 № N 210-ФЗ // Собрание законодательства Российской Федерации
12.	Распоряжение Правительства РФ "Об утверждении комплексного плана мероприятий по повышению энергетической эффективности экономики Российской Федерации" от 19.04.2018 № № 703-р // Собрание законодательства Российской Федерации СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети. Нормы проектирования. – М. : Стройиздат, 1987.
13.	ГОСТ 21605-82 Тепловые сети (теплотехническая часть). – М. : Стройиздат, 1982.
14.	СНиП 11-34-76 Горячее водоснабжение. – М. : 1976.
15.	Ляликов, Б. А. Основы инженерного проектирования элементов теплоэнергетических систем : Учебное пособие. / Б. А. Ляликов – Томск : Изд- во ТПУ, 2005. – 154 с.
16.	Волошенко, А. В. Проектирование функциональных схем систем автоматического контроля и регулирования. Учебное пособие. / А. В. Волошенко, Д. В. Горбунов. – Томск : Изд-во ТПУ, 2008.
17.	Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей : Справочник / В. И. Манюк, М. : Стройиздат, 1988. - 432 с.
18.	Инструкция по расчету и обоснование нормативов технологических потерь, при передачи тепловой энергии. Утверждено приказом МинЭнерго России №325 от 30.12.2008 года.
19.	Водяные тепловые сети : Справочное пособие по проектированию. /
20.	Н. К. Громова, – Энергоатомиздат, 1988.- 376 с.
21.	Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения. – М. : Издательство Госстроя России, 2003.

Подробное описание

📘 О чем эта работа

Дипломная работа посвящена проектированию схемы теплоснабжения жилых районов г. Зеленогорска с использованием Центральных тепловых пунктов (ЦТП) и перераспределением нагрузки на Красноярскую ГРЭС-2 после вывода из эксплуатации котельной УЭС. Объект исследования — тепловая сеть Зеленогорска; предмет — проектные решения по трассам, оборудованию и режимам работы ЦТП и магистралей.

📚 Что внутри

Документ содержит полный пакет проектных и расчётных материалов, включая исходные данные по существующим источникам (Красноярская ГРЭС-2, котельная УЭС), таблицы по нагрузкам, потерь и установленным мощностям, а также приложения с технологическими схемами.

  • Таблицы: текущие и перспективные значения установленных мощностей и потерь (Табл.1–3); распределение тепловой нагрузки по районам (Табл.4).
  • Гидравлические расчёты: определение расходов сетевой воды (Qmax=526,2 МВт, G≈1571,3 кг/с), расчёт участков магистрали, построение пьезометрического графика и подбор диаметров (2Ду600, 2Ду400, 2Ду100), таблица результатов расчёта магистралей.
  • Подбор насосного оборудования: обоснован выбор подкачивающей насосной станции с насосами СЭ 500-70 (2 шт.), параметры: подача 500 м3/ч, напор 70 м, мощность 103 кВт, КПД 82%.
  • Расчёт теплоизоляции: методика определения толщины изоляции для надземной и подземной прокладки, требования к материалам (пенополиуретан, армопенобетон), условия эксплуатации и контроль влажности.
  • Комплексная блок-схема работ ЦТП: выбор теплообменников, насосов, запорно-регулирующей арматуры и систем автоматизации для поддержания температурного графика 150/70°С.
  • Безопасность и экология: анализ рисков эксплуатации ЦТП и сетей, оценка выбросов и мероприятия по снижению экологической нагрузки.
  • Экономика: расчёт капитальных и эксплуатационных затрат, анализ окупаемости проекта, источники финансирования.
  • Приложения: технологические схемы ГРЭС-2, пьезометрический график, расчетные таблицы и ведомости материалов (Приложения А–В).

📊 Для кого подходит

Проект полезен студентам и выпускникам энергетических, теплотехнических и строительных направлений, инженерам-проектировщикам ЦТП и сетевых насосных. Материалы пригодны для выполнения ВКР/диплома, курсовых проектов и практической адаптации в муниципальных теплосетях.

✨ Особенности

Работа даёт конкретные проектные решения: трассы теплотрасс с длинами (примерно 3,7 км для Ду600 и 3,26 км для второго участка), реальные гидравлические расчёты с потерями давления по участкам, подбор насосов и расчёт толщины изоляции по нормативным формулам. Включён ассортимент мероприятий по переводу потребителей котельной УЭС на сети ГРЭС-2 и оценка экономии за счёт снижения потерь тепла и централизации подпитки.

❓ Частые вопросы

Подойдет ли для моего ВУЗа?
Структура соответствует требованиям ВКР: введение, обзорно-теоретическая часть, проектно-технологический раздел, безопасность, экология, экономика, заключение и приложения.

Можно адаптировать?
Да, расчёты по расходам, диаметрам труб и подбору насосов легко корректируются под другие параметры нагрузки и климатические условия.