Файл: Кулоян, Л. Т. Тепло- и холодоснабжение в условиях теплого климата (на примере Армянской ССР).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 104

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

топливоснабжения. В этом смысле наиболее важной экономи­ ческой категорией являются удельные расчетные затраты на топливо, определяемые через капитальные вложения и экс­ плуатационные расходы на его добычу и транспорт, кд.т и Эд.т согласно выражения:

З т = Эд.щ ---------’ ру бjin у т.

где т — срок окупаемости капиталовложений.

Если стоимость топлива действительно соответствует удельным расчетным затратам, то она превращается в важ­ ный экономический фактор, сильно влияющий на выбор опти­ мальной схемы теплоснабжения и тем самым на оптимизацию топливно-энергетического хозяйства.

В настоящей работе под стоимостью топлива ст понима­ ются удельные расчетные затраты з т- Обе они будут использо­ ваны как эквивалентные понятия.

Энергетическая эффективность централизации теплоснаб­ жения фактически приводит к экономии того топлива, которое по экономическим соображениям является менее желатель­ ным для данного периода времени и, таким образом, вытесняясь первым, з а м ы к а е т топливно-энергетический баланс страны или экономического района.

Появление такого замыкающего топлива обусловлено ог­ раниченностью наиболее экономичных энергоресурсов.

Основными показателями замыкающего топлива являют­ ся не только сравнительно высокие расчетные затраты на его добычу и транспорт, но и наличие таких его запасов и качест­

венных характеристик, которые позволили бы увеличить, сверх предусмотренного топливным балансом, размеры добычи и удовлетворить нужды наиболее крупных потребителей (при­ чем и за пределами района месторождения топлива).

В связи с этим, а также учитывая, что одновременно могут существовать несколько источников замыкающего топлива, предлагается [Л. 24] в перспективных энергоэкономических расчетах, касающихся, в частности, и оптимизации схем энер­ госнабжения, использовать м е т о д з а м ы к а ю щ и х з а ­

т р а т на т о п л и в о и э л е к т р о э н е р г и ю .

Замыкающие затраты на топливо определяются на осно­ вании действительных схем топливных потоков и представ­ ляют из себя дополнительные расчетные затраты по всему топливно-энергетическому хозяйству, вызванные увеличением размеров потребления топлива. Они дифференцируются по видам топлива (с учетом режима топливопотребления), тер­ ритории и этапам расчетного периода.

В простейшем случае замыкающие затраты на топливо Фт определяются выражением [Л. 24]

66


? т = ( j k ~ з?и _ з ) +

" V ^ + 3 ? ) ’ руб1т у т ' (2 ~

2)

где з;и, з3и

удельные затраты на топливоиспользовани-з

 

 

при работе замыкающих потребителей на

 

 

рассматриваемом

(т) и замыкающем

(з)

 

 

топливах, руб/т у.т.;

 

г)т и и3

соответствующие к.п.д. замыкающих потре­

 

 

бителей;

 

 

 

з3 + з.3=

Ф3 — затраты

на добычу

и транспорт замыкаю­

 

 

щего топлива, руб/т у.т.

 

Замыкающий

потребитель— это

потребитель, у которого

.замыкающее топливо используется в последнюю очередь и с минимальным экономическим эффектом.

Учитывая, что замыкающие затраты на топливо и элек­

троэнергию являются более

о б о б щ е н н ы м и

э к о н о м и ­

ч е с к и м и п о к а з а т е л я м и ,

чем, например,

ранее приня­

тые расчетные затраты на замыкающее топливо,

целесообраз*

но было под величинами чт и и3 понимать не просто к.п.д. потребителей, а интегральные коэффициенты использования рассматриваемого и замыкающего топлива у замыкающих

потребителей, К тгэр, К315рПоследние, как известно

(§ 1—4),

учитывают все потери, связанные с использованием

данного

топлива, начиная с его добычи и кончая генерацией конечной энергии.

По данным [Л. 24], для Закавказского экономического района замыкающие затраты на топливо в 1973—1979 гг. со­

ставят (в

руб/т у.т.) для сортового энергетического

угля—

21 — 23,5

(по Союзу 11 —23,5), мазута — 20 —23 (по Союзу

14 — 24),

природного газа

в среднем (круглогодовые) —

21 — 23,5

(по Союзу 16,5 —24,5).

1980 г.

Таким

образом, но этим

данным Закавказье до

является районом дорогого топлива.

В соответствии с изложенной методикой стоимость сэко­ номленного в связи с централизацией теплоснабжения топли­

ва

следует определить по замыкающим затратам

реально

используемых видов топлива, т.

е. в соответствии

с уравне­

нием:

 

 

 

д 3 = Т.щ Вдд — фцВц ,

(2—3)

где

АЗ — годовая экономия расчетных затрат, руб/год;

Тдц’

?ц — замыкающие затраты

на топливо, используемое

 

в данном районе для

децентрализованных и цен­

 

трализованных источников тепла, руб/т у.т.;

67


В д ц ,

Вц — годовой расход топлива, соответственно прк

децентрализованном и централизованном теп­ лоснабжении, т/год.

Если в данном районе все источники теплоснабжения используют один и тот же вид топлива, то Д З=Д В <ртруб/год.

При заданных величинах расчетных тепловых нагрузок Q р и теплоплотности q для данного города или его отдельных районов выбор оптимальной степени централизации тепло­

снабжения сводится часто к выбору числа и мощности источ­ ников теплоснабжения.

Если ориентировочно считать, что для данной системы теп­ лоснабжения уровень теплоиспользования и затраты, связан­ ные с непосредственным потреблением тепла у абонентов, не зависят от степени централизации теплоснабжения, то эконо­ мически целесообразная величина последней будет опреде­ ляться сравнением расчетных затрат на источники тепла и тепловые сети. Между последними имеется известная связь. Для оптимальной теплоснабжающей системы эта связь выра­

жается величиной

ц е л е с о о б р а з н о г о р а д и у с а т е п ­

л о с н а б ж е н и я

R, который в свою очередь непосредствен­

но зависит от расчетных тепловых нагрузок Qp и теплоплот­ ности q. При более или менее равномерной в территориальном отношении тепловой нагрузке, обычно чем больше значение Q p при заданной теплоплотности, тем большим оказывается и радиус теплоснабжения R и, наоборот, чем больше значение q при заданной Q p, тем меньшей будет величина R. Обычноудельные капиталовложения теплоснабжающей системы, от­ несенные к 1 Гкал/ч расчетной тепловой нагрузки, снижаются с увеличением мощности источника тепла (котельные, ТЭЦ) и,, наоборот, повышаются с увеличением величины R, т. е. с раз­ витием тепловых сетей. Поэтому оптимальная мощность ис­ точника теплоснабжения определяется минимизацией сум­

марных удельных затрат на сооружение этого источника

зк0т

и тепловых сетей з тс, т. е. из условия зКот+ 3TC= 3 v z i

мин.,

(рис. 2—1). Таким образом, оптимальная мощность источника

тепла и целесообразный

радиус теплоснабжения являются

в з а и м о с в я з а н н ы м и

величинами, характеризующими

оптимальность выбранной теплоснабжающей системы в целом. Затраты, связанные с сооружением источника теплоснаб­ жения, слабо зависят от местных природных условий. Можно,, например, полагать, что в условиях теплого климата имеются' большие возможности для сооружения котельных открытой компановки. Затраты на сооружение тепловых сетей в значи­ тельной степени зависят от природных и вообще местных ус­

ловий (см. § 2—4).

Влияние климатических факторов в первую очередь отра­ жается через величины теплоплотности и числа часов исполь-

68


зования максимума тепловой нагрузки Ьц. Строительство

многоэтажных и высотных зданий, широкое внедрение легких ограждающих конструкций, развитие горячего водоснабже­ ния, а в ближайшем будущем и кондиционирования воздуха на базе тепловой энергии, значительно повышают перспектив­ ность централизации теплоснабжения в условиях теплого климата.

Для городов и промышленных узлов южных районов бо­ лее целесообразным может оказаться создание источников теплоснабжения со смешанной тепловой нагрузкой. Такие теп­ лоснабжающие системы, одно­

временно удовлетворяющие

и

 

промышленных

и

жилищно-

 

коммунальных

потребителей

 

тепла, обычно базируются на

 

промышленных

котельнях.

В

 

этом случае

к уже

действую­

 

щей или расширяемой промыш­

 

ленной

котельной присоединя­

 

ются и ближайшие жилые мас­

Рис. 21. Определение опти­

сивы.

Централизация тепло­

мальной мощности источника

снабжения

часто

принимает

теплоснабжения.

 

такой характер в районах южных городов с преобладающей промышленной нагрузкой.

В некоторых случаях сооружаются специальные производ­ ственно-отопительные котельные для отдельных микрорайо­ нов города. Объединение промышленных и жилищно-комму­ нальных потребителей тепла в общую теплоснабжающую сис­

тему, целесообразно особенно в тех случаях, когда в промыш­ ленной тепловой нагрузке доминируют процессы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Однако в этих слу­ чаях степень централизации теплоснабжения обычно ограни­ чена территориальными рамками промышленного и промыш­ ленно-жилого микрорайонов.

Отметим также наконец, что результаты расчетов приво­ дят иногда к парадоксальному выводу, а именно— эффектив­ ность централизованного теплоснабжения от котельных ока­ зывается не зависящей от климатических и других местных условий. Такой результат является следствием наличия фак­ торов, оказывающих взаимно-противоположное влияние на эффективность централизованного теплоснабжения. Поэтому

отрицание на основании таких расчетов влияния местных фак­ торов является ошибочным.

69


§ 2—3. Надежность и качество централизованного теплоснабжения

Ожидаемые энерго-экономические показатели централи­ зации теплоснабжения оказываются реальными только в том

случае,

если одновременно достигаются высокие н а д е ж ­

н о с т ь

и к а ч е с т в о работы всей теплоснабжающей сис­

темы.

Так как минимально-необходимые условия нормальной жизнедеятельности человека в первую очередь связаны с теп­ лоснабжением, то наиболее высокой надежностью должны об­ ладать именно теплоснабжающие системы. Требования к на­ дежности работы теплоснабжающей системы различны з зависимости как от внешних климатических условий, так и от мощности этих систем.

Очевидно, наиболее высокие требования к надежности должны быть предъявлены для районов сравнительно суро­ вого климата и при высокой степени централизации тепло­ снабжения. Однако и в районах теплого климата создание и развитие крупных теплоснабжающих систем значительной протяженности резко повышают требования к их надежной работе.

Недостаточная надежность таких систем может привести к резкому снижению качества теплоснабжения, частым пере­ рывам теплоснабжения или даже к полному его срыву для части или всех потребителей тепла.

Наиболее уязвимыми с точки зрения надежности важ­ ными узлами таких систем являются тепловые сети. Меры, направленные на повышение качества изготовления и монта­ жа отдельных элементов и узлов тепловых сетей, как и опти­ мальное резервирование последних, должны опираться на сравнительные расчеты надежности, выполняемые на всех стадиях проектирования. Таким образом, действительная оп­ тимизация тепловых сетей (выбор их схемы, диаметров тру­ бопроводов и других параметров), как и всей сложной тепло­ снабжающей системы в целом, невозможна без расчета надеж­ ности. Однако применяемые сейчас многовариантные методы определения надежности тепловых сетей (с использованием ЭЦВМ), опирающиеся только на гидравлические расчеты [Л. 25, 26, 27], не могут удовлетворительно решить эту зада­ чу, особенно для сложных многокольцевых тепловых сетей. Сложность проблемы заключается в том, что п е р е р ы в ы теплоснабжения (отказы), вызванные авариями и поврежде­ ниями в различных узлах системы теплоснабжения, в том чис­ ле и резервных, являются с о б ы т и я м и с л у ч а й н о г о х а р а к т е р а . По этой причине оценка надежности отдель­ ных узлов или системы теплоснабжения в целом требует ис­ пользования в е р о я т н о с т н ы х методов расчета. В этом

70