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
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