Влияние температурного графика на энергетическую и экономическую составляющую эксплуатационных затрат в системах теплоснабжения с ТЭЦ и котельными. Анализ тепловой загрузки и использования расчетной пропускной способности водяных тепловых сетей в РБ.
При низкой оригинальности работы "Выбор оптимального проектного и эксплуатационного температурного графика системы теплоснабжения", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Первоначально основным видом тепловой нагрузки являлась нагрузка систем отопления, присоединенных к тепловой сети по зависимой схеме через водоструйные элеваторы, а используемое при этом центральное качественное регулирование заключалось в поддержании на источнике теплоснабжения температурного графика (температуры прямой сетевой воды), обеспечивающего в отопительный период необходимую температуру внутри отапливаемых помещений при неизменном расходе сетевой воды. С появлением нагрузки ГВС минимальная температура прямой сетевой воды в тепловой сети (на источнике) была ограничена величиной, необходимой для нагрева в системе ГВС водопроводной воды до температуры 55-60 ОС, требуемой по СНИП, несмотря на то, что по отопительному температурному графику в этот период требуется вода значительно более низкой температуры (рис. В результате: Поскольку произвольное изменение расхода воды в наших системах отопления приводит к их поэтажной разрегулировке, местное количественное регулирование (расходом теплоносителя) теплопотребления при зависимом присоединении систем отопления через элеваторы может производиться только пропусками, т.е. полным прекращением циркуляции воды в системе отопления в течение определенного периода времени на протяжении суток. Так, в закрытых и открытых системах теплоснабжения, в которых отсутствуют регуляторы расхода сетевой воды на отопление, переменный расход воды на ГВС приводит к изменению расходов сетевой воды и сопротивления сети, располагаемых напоров на источнике и у потребителей, и в конечном счете - расходов воды в системах отопления. В результате были рекомендованы так называемые «повышенные» графики для закрытых систем теплоснабжения, когда температура прямой сетевой воды в зависимости от нагрузки ГВС принимается на 3-5 ОС выше, чем при типовом графике, а расход воды в системе теплоснабжения определяется только по отопительной нагрузке, и «скорректированные» графики для открытых систем теплоснабжения.Методические положения, предложенные автором (в журнальной версии статьи методики не приводятся - прим. ред.), позволяют с достаточной точностью определить энергетическую (тепловую, топливную) и экономическую эффективность перехода на измененный против проектного температурный график работы системы теплоснабжения, прежде всего по прямой сетевой воде. Как показал анализ работы ряда существующих систем теплоснабжения, переход в некоторых из них с проектного температурного графика 150/70 ОС на пониженный график (130-120)/70 ОС стал возможным благодаря спаду тепловых нагрузок источников и высвобождения вследствие этого тепловой мощности тепломагистралей, что позволяет пропускать по ним соответствующий измененному графику больший расход сетевой воды. Оптимум при этом зависит от дальности транспорта теплоты, которая характеризуется удельными затратами электроэнергии на перекачку теплоносителя, и от величины тепловых потерь в сетях. Рост тепловых потерь в сетях приводит к снижению температурного графика, а увеличение расхода энергии на перекачку теплоносителя (увеличение его расхода в сети либо дальности транспорта) вызывает повышение графика. Как показывают расчеты, энергетически и экономически более выгодным в ряде случаев, даже в недогружаемых системах теплоснабжения, является работа по проектному температурному графику 150/70 ОС, но с его срезкой в зоне отрицательных температур наружного воздуха, когда температура прямой сетевой воды достигает 120-130 ОС.
Вывод
1. Методические положения, предложенные автором (в журнальной версии статьи методики не приводятся - прим. ред.), позволяют с достаточной точностью определить энергетическую (тепловую, топливную) и экономическую эффективность перехода на измененный против проектного температурный график работы системы теплоснабжения, прежде всего по прямой сетевой воде. Причем оценка может производиться как по отдельным составляющим, связанным с этим мероприятием (перетопы зданий, перекачка теплоносителя, выработка электроэнергии на тепловом потреблении, тепловые потери при транспорте теплоносителя и др.), так и в комплексе. Методический подход применим для систем теплоснабжения с ТЭЦ и котельными.
2. Как показал анализ работы ряда существующих систем теплоснабжения, переход в некоторых из них с проектного температурного графика 150/70 ОС на пониженный график (130-120)/70 ОС стал возможным благодаря спаду тепловых нагрузок источников и высвобождения вследствие этого тепловой мощности тепломагистралей, что позволяет пропускать по ним соответствующий измененному графику больший расход сетевой воды. Ноэкономическая целесообразность этого мероприятия в целом не оценивалась.
3. Исследования показали, что при теплоснабжении от ТЭЦ эксплуатационный температурный график в прямой сети может быть в пределах 125-150 ОС в зависимости от тепловой и гидравлической загрузки магистралей. Оптимум при этом зависит от дальности транспорта теплоты, которая характеризуется удельными затратами электроэнергии на перекачку теплоносителя, и от величины тепловых потерь в сетях. Рост тепловых потерь в сетях приводит к снижению температурного графика, а увеличение расхода энергии на перекачку теплоносителя (увеличение его расхода в сети либо дальности транспорта) вызывает повышение графика.
4. Как показывают расчеты, энергетически и экономически более выгодным в ряде случаев, даже в недогружаемых системах теплоснабжения, является работа по проектному температурному графику 150/70 ОС, но с его срезкой в зоне отрицательных температур наружного воздуха, когда температура прямой сетевой воды достигает 120-130 ОС. Температура срезки определяется условиями эксплуатации системы теплоснабжения. Главное, при этом обеспечивается стабильный гидравлический режим системы и не требуется переналадка сетей и абонентских узлов.
Расчет эксплуатационного температурного графика должен производиться для конкретных условий эксплуатации систем теплоснабжения перед предстоящим отопительным сезоном.
5. При теплоснабжении от котельной во всех случаях оптимальный эксплуатационный температурный график отпуска теплоты фактически соответствует проектному 150/70 ОС, о чем свидетельствует пологость оптимума минимизируемой функции суммарных затрат топлива (рис. 2), т.е. оптимум не достигается даже при графике 150/70 ОС.
6. Переход на проектный температурный график ниже типового 150/70 ОС при качественном регулировании отпуска теплоты от источника и общепринятом температурном графике работы систем отопления зданий 95/70 ОС, как правило, не оправдывается. И вряд ли на это следует идти, учитывая возможную модернизацию в недалеком будущем систем централизованного теплоснабжения за счет гидравлического разделения теплоснабжающего и теплоиспользующего контуров, т.е. перехода на независимые системы теплоснабжения.
7. Как при теплоснабжении от ТЭЦ, так и от котельной срезка температурного графика в зоне положительных температур наружного воздуха в отопительный период изза наличия абонентских установок ГВС соответствует температуре прямой сетевой воды 63-65 ОС (при качественной тепловой изоляции теплосетей, обеспечивающей нормативные теплопотери).
В летний период эта температура должна быть 65-70 ОС для исключения недогрева воды в абонентских установках ГВС до 50-55 ОС (по СНИП) и избежания вследствие этого потерь теплоты со сливом и повышенного расхода водопроводной воды [3].
Снижение в летний период температуры прямой сетевой воды ниже указанного уровня существенно увеличивает расход электроэнергии на перекачку теплоносителя и в то же время практически мало сказывается на тепловых потерях в сетях и теплофикационной выработке электроэнергии на ТЭЦ.
Кроме того, известно, что снижение температуры прямой сетевой воды ниже 70 ОС усиливает коррозию трубопроводов теплосетей, имеющих минераловатную изоляцию и некачественную гидрозащиту, что свойственно нашим сетям, изза увлажнения и недостаточного высыхания изоляции. По этой причине в системах теплоснабжения западных стран температура прямой сетевой воды не опускается ниже 80 ОС, за исключением систем с теплосетями, имеющими пенополиуретановую тепловую изоляцию и наружную гидрозащиту в виде полиэтиленовой оболочки. Проигрыш при этом от потерь теплоты через изоляцию сетей и в выработке электроэнергии при теплоснабжении от ТЭЦ перекрывается выигрышем от уменьшения расхода теплоносителя и применения качественно-количественного регулирования отпуска теплоты от источника, а также сокращения затрат на замену и ремонт поврежденных коррозией сетей.
Список литературы
1. Методика технико-экономических расчетов в энергетике/Государственный комитет по науке и технике, Академия наук СССР, Министерство энергетики и электрификации. - М., 1966.
2. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования / Официальное издание. -М., 1994.
3. Черковский Н.М. Оптимизация температурного графика отпуска тепла в межотопительный период // Энергия и менеджмент. 2002. №2. С. 10-14.
Размещено на .ur
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
