Пути повышения эффективности систем теплоснабжения

Развитие теплоснабжения предполагает дальнейшее расширение централизованных систем, осуществление мероприятий по экономии топливных ресурсов, усовершенствование теплофикационного оборудования и методов его использования, оптимизацию распределения производства теплоты между источниками, внедрение автоматизированных систем управления тепловыми пунктами. Повы­шение экономичности и эффективности теплоснабжения потребителей от ТЭЦ предполагает увеличение единичной мощности агрегатов, а также усовер­шенствование и упрощение схем ТЭЦ.

Усовершенствование центральных ко­тельных связано с заменой разнотип­ного оборудования (паровых и водо­грейных котлов) одной теплофикацион­ной установкой, обеспечивающей одно­временный отпуск пара и горячей воды, что существенно снижает стоимость вырабатываемой тепловой энергии и упрощает систему теплоснабжения.

Теплоснабжение от паротурбинных ТЭЦ характеризуется ограничениями максимальной температуры теплоноси­теля (около 470К), поэтому актуаль­ной является разработка систем высоко­температурной теплофикации. Так, сис­тема, схема которой показана на рис. 8, предназначена для получения перегретого пара температурой более 770К. Для получения пара служит котел 3, в топку которого направля­ются отходящие из газовой турбины 1 газы. Пар отдает теплоту в установке 5, и конденсат насосом 4 возвращается в котел. Электроэнергия вырабатывается генератором 2. Возможно осуществление схем, предусматривающих подачу отхо­дящих из газовой турбины газов при температуре до 1770К непосредственно в технологические установки.

Использование атомных реакторов в качестве источников теплоснабжения стало возможным благодаря созданию высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов (рис. 9).

От реактора 1 горячий газ направля­ется в теплообменник 2, обеспечиваю­щий теплоснабжение технологических установок. Затем он поступает в газо­вую турбину 3, вращающую генератор 4, и в компрессор 5, сжимающий газ перед реактором. Такая схема позволяет повысить начальную температуру и со­ответственно КПД цикла, обеспечить необходимую высокотемпературную теплофикацию.

Рис. 8. Схема установки высокотемпературной теплофикации

Схема установки высокотемператур­ной теплофикации с ядерным реактором 1 и МГД-генератором 2 показана на рис. 10. Для повышения эффектив­ности установки в схеме предусмотрен теплообменник, обеспечивающий регене­рацию теплоты газов, уходящих из котла.

Эффективность теплоснабжения мо­жет быть существенно повышена в свя­зи с развитием энерготехнологии и использованием вторичных энергоресур­сов. Одним из путей повышения эффек­тивности системы теплоснабжения явля­ется снижение потерь теплоты в тепло­вых сетях, которые составляют примерно 9 % отпущенной теплоты. Только за счет улучшения теплоизоляции эти поте­ри могут быть снижены примерно до 2%. Каждый процент снижения потерь эквивалентен экономии условного топ­лива в количестве 2 - 4 млн. т.

Рис. 9. Схема установки с ядерным реактором для комбинированной

выработки тепловой и электрической энергии

Рис. 10. Схема установки высокотемпературной теплофикации с

ядерным реактором и МГД- генератором:

1 - ядерный реактор; 2 - МГД-генератор; 3 - газовая турбина; 4 - котел; 5 - насос;

6 - теплопотребитель; 7 - теплообменник-регенератор

Для экономии теплоты требуется со­вершенствование эксплуатации потреби­телей теплоты, предполагающее улучше­ние теплоизоляции, ликвидацию неплот­ностей, приводящих к потерям пара и воды, внедрение схем, обеспечивающих максимальный возврат конденсата. Кро­ме того, значительный эффект достига­ется путем повышения степени регене­рации теплоты в технологических про­цессах, применения комбинированных процессов, разработки технологических процессов с использованием теплоты от ядерных реакторов, разработки сис­тем для использования вторичных энер­горесурсов.

Для обеспечения экономии теплоты и других энергоресурсов на промыш­ленных предприятиях составляются ба­лансы энергии, организуются учет и нормирование (по потребителям) расхо­да теплоты, разрабатываются планы организационно-технических мероприя­тий, направленных на экономию энерго­ресурсов.

Существенное значение имеет также освоение новых возобновляемых источ­ников энергии. Так, расход органиче­ского и ядерного топлива для отопления, кондиционирования воздуха, горячего водоснабжения будет постепенно сни­жаться за счет развития солнечных нагревательных аккумулирующих уста­новок (солнечные водонагреватели в на­шей стране выпускаются серийно). Для таких районов страны, как Крайний Север, Камчатка, Средняя Азия, Крым, Северо-восток, целесообразно приме­нять для отопления и горячего водоснабжения геотермальные источники теплоты.

Значительную экономию обеспечивает качественное нормирование расхода теп­лоты во всех звеньях производства (по отдельным технологическим установкам, цехам, предприятию в целом) с уста­новлением технически обоснованных прогрессивных норм расхода энергоре­сурсов.