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: 93

Скачиваний: 0

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

охватывают многие из южных районов страны (Средняя Азия, Закавказье и т. д.), так как здесь централизация теп­ лоснабжения только начинает развиваться. В стоимость сетей не включены общесетевые затраты, в том числе затраты на подкачивающие насосные подстанции, которые при слож­ ном рельефе могут достичь значительных величин. Таким об­ разом, во всех этих уравнениях влияние местных природных условий на транспорт тепла и тепловые сети полностью не учтено. Учитывая влияние наиболее важных местных факто­ ров, следует ожидать, что в отдельных случаях стоимости

тепловых сетей могут отличаться от их средних значений в два и более раза [Л. 46].

Как уже было подчеркнуто, доля горячего водоснабжения (в расчетной отопительно-бытовой нагрузке) для многих го­ родов южных районов может оказаться большей, чем это сле­ довало бы ожидать по действующим нормативам, опирающим­ ся на натурные и опытные наблюдения, выполненные в сред­ неевропейских условиях. Несомненно, сложностью учета кли­ матических факторов объясняются и разноречивые выводы об

их влиянии на

эффективность теплофикации. Так, в

работе

Б. Волкова [Л.

48] доказывается, что по сравнению

с райо­

ном г. Москвы

срок окупаемости комбинированной

схемы

энергоснабжения для г. Одессы оказывается в 1,6—2,1 раза больше, т. е. эффективность теплофикации при всех остальных равных условиях в Одессе почти в два раза меньше, чем в. Москве. В то же время расчеты, выполненные в работе [Л. 47], показывают, что для г. Одессы удельная стоимость тепловых сетей увеличивается всего на 6—7% (по сравнению с Москвой), а число часов использования тепловой мощности ТЭЦ сокращается в зависимости от доли горячего водоснаб­ жения и коэффициента теплофикации всего на 64-11,5% (по сравнению с Москвой).

Комплексное рассмотрение влияния климатических усло­ вий на эффективность теплофикации методом расчетных за­ трат может оказаться весьма плодотворным, если правильно учтены все исходные данные рассматриваемых вариантов. Такое исследование выполнено Д. Т. Аршакяном [Л. 49, 50,. 53] для схемы «б» (рис. 2—11), т. е. при совмещении макси­ мальных (расчетных) тепловых нагрузок, когда число часов использования максимума тепловых нагрузок (с учетом также нагрузки горячего водоснабжения, h полностью характе­

ризует различие в климатических условиях и, как уже было отмечено, может быть условно названо климатологическим коэффициентом, Кк • Пользуясь этой величиной, можно не только определить энерго-экономическую эффективность теп­ лофикации в различных климатических условиях, но и оценить также влияние последних на такие показатели эффективно124


сти теплофикации, как удельная

выработка

электрической

энергии на тепловом потреблении, значение

числа часов

нс

пользования

тепловой мощности

отборов турбин

hT и т

л

К - Н Р »

по сравнению с

климатическими

условиями

Москвы для южных городов все эти показатели оказываются более низкими: так, например, отклонения величин hT и h3 (число часов использования электрической мощности при ра-

°[Л%0] ТеПЛ0В0Му гРаФикУ) достигают порядка 10—20%

Исследование влияния климатических Аяктпппп „

параметров пара на Т ^ Г з а м е щ а е м о Т к э с !1^ б щ е П о щ -

™ И Т' Д' [Л - *>}. Кривые, описывающие зависимость эко­ номии топлива ДЬЭК и расчетных затрат Д З от климатологи-

1еСкого коэффициента Кк , при различных значениях *Т8Ц стоимости топлива, начального давления пара и т. д. приве­ дены на рис. 2 -1 2 и 2 -13 . Как и следовало ожидать, сравни­ тельная энергетическая эффективность комбинированной схе­ мы энергоснабжения (экономия топлива], отнесенная к еди-

Р ч с . 2 12. З а в и с и м о с т ь эк о н о м и и то п л и в а на ед и н и ц у эл ек т р и ч еск о й м о щ н о ст и Т Э Ц о т к л и м а т о л о ги ч еск о го к о эф ф и ц и ен т а К к

нице электрической мощности ТЭЦ А Ъ э*.т у.т./кВт или к еди­ нице отпущенного тепла из отборов 2ЭК гп у.т /Гкал для юж­ ных городов (Кк =2800+3300 ч), падает.

Во многих случаях результаты расчетов зависят также от структуры эксплуатационных расходов, от различных норма­

тивных данных и т. д., которые все время

находятся

в п р о ­

ц е с с е у т о ч н е н и я и и з м е н е н и я .

На

результаты

расче­

тов может влиять и учет технического

прогресса в строитель­

стве зданий (с точки зрения теплотехнической характеристи­ ки) и тепловых сетей в энергомашиностроении и т. д.

к л и м а т о л о г и ч еск о г о к о эф ф и ц и е н т а К к.

Таким образом, степень влияния природно-климатичес­

ких факторов на эффективность теплофикации имеет динами­ ческий характер, она будет иная на каждом данном этапе раз­ вития энергетики. Поэтому в дальнейшем эти исследования были уточнены в соответствии с новыми нормативными дан­ ными [Л. 41, 42, 52]. Вариантные сравнения комбинирован­

ие


ной и раздельной схем энергоснабжения выполнялись при одинаковых на ТЭЦ и КЭС начальных параметрах, а также при параметрах пара на ТЭЦ ниже, чем на сравниваемой КЭС (при использовании природного газа для всех источни­ ков тепла или угля для КЭС, а природного газа для всех ос­

тальных) .

Эти исследования показали, что климатические условия

оказывают определенное влияние на эффективность теплофи­ кации, но степень этого влияния будет различной в зависимо­ сти от ряда технико-экономических факторов. Так, если КЭС работает на угле, а ТЭЦ и замещаемые районные котель­ ные—на газе, теплофикация на базе турбин Т-100—130 и тем более, Т-250—240 абсолютно эффективна при любой мощности ТЭЦ и для любых районов страны (при дорогом топливе). Эффективность работы турбин Т-250—240 не зависит от кли­ матических условий почти при любой стоимости топлива. При одинаковых параметрах пара на ТЭЦ и замещаемой КЭС теплофикация на базе турбин Т-50—130 для южных районов окажется экономичной только при очень дорогом топливе. В тех случаях, когда в сравниваемых раздельных и комбини­ рованных вариантах применяются газовое топливо и теплофи­ кационные турбины небольшой единичной мощности, влияние климатического фактора становится значительным.

Таким образом, влияние климатических условий на эф­ фективность теплофикации не может быть однозначно опре­ делено и зависит от сочетания ряда других факторов. Чем менее благоприятно последнее для экономичности теплофика­ ции, тем заметнее становится влияние климатических условий и, наоборот. Влияние климатических условий на экономичес­ кую эффективность теплофикации оказывается более замет­ ным при учете динамики роста тепловых нагрузок. Как из­ вестно, для сравнительных энерго-экономических расчетов наиболее полноценным экономическим критерием является экономия приведенных годовых расчетных затрат 3"р, учиты­

вающая разновременность затрат по годам путем их приве­ дения к какому-либо одному году расчетного периода (чаще к последнему). Разумеется, что при этом оптимальная мощ­ ность ТЭЦ должна соответствовать максимальному зна­ чению разности (экономии) приведенных годовых затрат в

сравниваемых раздельных ЗрР и комбинированных 3)('р

схе­

мах энергоснабжения Зэк = Зрр — Зкр-

по

этой

методике

 

Некоторые

расчеты, выполненные

с

применением

ЦВМ «Урал-3» [Л.

53],

показали,

что

отрицательное влияние динамики роста тепловых

нагрузок

на

экономичность теплофикации заметно

обнаруживает­

ся только при

большой длительности

периода достижения

127


полной тепловой нагрузки (п '= 1 0 —15 лет) и особенно для турбин малой мощности, работающих в крупных энергосисте­

мах или в условиях теплого климата. Так, например,

при п '=

15 лет

теплофикация в условиях теплого климата (Кк =3200 4;,

даже

на базе турбин Т-100—130 может оказаться

неэконо­

мичной при сравнительно дешевом топливе и при параметрах пара ниже, чем на КЭС. Таким образом, при всех идентич­ ных условиях значительное увеличение длительности периода п' приводит к снижению сравнительной эффективности теп­ лофикации в условиях теплого климата. Эти исследования од­ новременно показали, что, если вариант теплофикации эффек­ тивен как по капитальным вложениям, так и эксплуатацион­ ным расходам (область абсолютной экономичности), то учет

динамики роста нагрузок приводит к увеличению

экономии

приведенных годовых

расчетных затрат, 3 ^

(затраты для

раздельной схемы 3 РпР

увеличиваются больше,

чем для ком­

бинированной 3))р).

 

 

что южные

Резюмируя изложенное, можно заключить,

города с многоэтажной застройкой и развитым горячим водо­ снабжением (а в перспективе и хладоснабжением для КВ) при достижении высокоэкономичных методов транспорта тепла и наличии мощных теплофикационных турбин, работаю­ щих на паре высоких параметров, с точки зрения эффектив­ ности. теплофикации окажутся в таком же положении, как и другие города страны. По мере накопления большого опыта в проектировании, строительстве и эксплуатации теплофика­ ционных систем в различных климатических условиях страны окажется возможным еще более совершенствовать методику предварительных энерго-экономических исследований. При этом следует также учесть:

а) весь к о м п л е к с м е с т н ы х и в том числе п р и р о д - н ы х факторов, влияющих на эффективность централизован­ ного теплоснабжения на базе ТЭЦ;

б) в з а и м о з а в и с и м о с т ь природных и других техни­ ко-экономических факторов, в связи с чем не всегда коррект­ но при сравнительных оценках все условия, кроме климати­ ческих, считать одинаковыми;

в) влияние тенденции и перспективы развития топливно-

энергетического хозяйства и экономической политики страны в целом;

г) влияние р е а л ь н ы х у с л о в и й с о о р у ж е н и я теп­ лоэлектроцентралей в южных районах страны. Теплоэлектро­

централи отопительного

типа, оборудованные

только

о д н о ­

т и п н ы м и теплофикационными турбинами, а именно,

к ним

относятся все выводы,

полученные в работах

[Л. 48,

49, 50,

55], характерны для крупных городов «холодного» климата.

В действительных условиях городов «теплого» климата, эф-

128


фектлвными могут оказаться в основном п р о м ы ш л е н н о ­ о т о п и т е л ь н ы е ТЭЦ. Последние при определенной струк­ туре тепловых нагрузок могут оказаться эффективными и в тех случаях, когда в условиях теплого климата теплофикация города с отопительно-бытовой нагрузкой экономически себя не оправдывает.

§ 2—9. Влияние природно-климатических условий на выбор оптимальной электрической и тепловой мощности ТЭЦ и ее основного оборудования

Природно-климатические условия оказывают определен­ ное влияние и на выбор оптимального соотношения электри­ ческой и тепловой мощности ТЭЦ. Это соотношение, как из­

вестно,.характеризуется величиной

р а с ч е т н о г о к о э ф ф и ­

ц и е н т а т е п л о ф и к а ц и и атэ„,

который является наибо­

лее важным показателем комбинированной схемы энергоснаб­ жения. Выбор его оптимальной величины имеет решающее значение для достижения высокой энерго-экономической эф­ фективности теплофикации. Обычно расчетная тепловая на­ грузка проектируемой ТЭЦ обусловлена тепловым потребле­ нием района и таким образом является для рассматриваемого периода заданной величиной. В этом случае выбор оптималь­ ного значения а™" сводится к определению целесообразной

величины электрической мощности ТЭЦ.

В отдельных случаях, когда, например, электрическая мощность действующей ТЭЦ по каким-либо причинам о г р а-

н и ч е и а, т. е. является заданной

величиной, выбор

пре­

следует цель определения ц е л е с о о б р а з н о г о з н а ч е н и я

т е п л о в о й

м о щ н о с т и Т Э Ц

(т. е. максимальной тепло­

вой нагрузки

покрываемой ТЭЦ,

которая может

оказаться

меньше тепловой нагрузки района).

Для достижения максимально возможной энергетической

эффективности оптимальное

значение этого коэффициента

должно соответствовать

м а к с и м а ль н о й

э к о н о м и и

т о п л и в а , вызванной комбинированной схемой

энергоснаб­

жения. Для достижения максимально возможной экономичес­ кой эффективности теплофикации оптимальное значение атэп

должно соответствовать

м а к с и м а л ь н о й э к о

н о м и и

р а с ч е т н ы х з а т р а т .

Таким образом, величине

(

соответствует условие ДВЭК= ВР —Вк-» максимум, а величине (а?эц)з — условие д 3эк = 3 р З к - максимум. Важен также

характер тепловой нагрузки. В этом отношении наиболее про­ стым случаем является однородная, например, отопительная нагрузка,, когда отыскание оптимального значения атэц часто

129

9 — 917