ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ВОД, ИЗБЫТОЧНЫХ ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ И СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

При использовании для теплоснабжения геотермальных вод, ВЭР и солнечной энергии покрытие тепловой нагрузки или части ее произ­водится без затрат топлива. При этом заменяются традиционные

11 Зак. 435

Способы выработки тепла, связанные с затратами топлива, и, следо­вательно, происходит экономия этого топлива.

Величина экономии топлива зависит от технического совершенст­ва заменяемого источника тепла и значения покрываемой этими энергоресурсами тепловой нагрузки.

При замене котельных, вырабатывающих тепло с удельным рас­ходом bкот, ^экономия топлива на единицу использованного тепла энергоресурсов составит

І

Д = bUf. т =

Где т)к — КПД котельной; Q£—удельная теплота сгорания топлива.

При замене ТЭЦ, в которой выработка тепла производится паром из отборов турбин, экономится соответствующее количество топлива в парогенераторе ТЭЦ. Однако при этом прекращается выработка электроэнергии на тепловом потреблении на ТЭЦ, что приводит к увеличению расхода топлива на выработку данного количества электроэнергии на КЭС. Поэтому экономия топлива на единицу использованного тепла энергоресурсов определится из выражения

А &ЭК = ТЭЦ 0Н ~~ ЭТ (Ькэс ~ ьт) » "пг ^р

Где г) nf1[35]— КПД парогенераторов ТЭЦ; Эт — удельная выработка электрической энергии на тепловом потреблении на ТЭЦ; Ь^эс и b ^—удельные расходы топлива

На выработку электрической энергии на КЭС и ТЭЦ при теплофикационном режиме.

Абсолютная величина экономии топлива от фактически использо­ванных энергоресурсов составляет:

AB9K = A69KQfcnI (13 16)

Где (?нСП —фактически использованное тепло геотермальной воды, избыточных вторич­ных энергоресурсов или солнечной энергии.

Формула (13.16) не отражает полноту (степень) использования тепла геотермальных вод, ВЭР и солнечной энергии и не удобна для сопоставления различных схем. Нацример, в схемах без дополни­тельного подогрева (см. рис. 12.9, а) численные значения Qfcn бу­дут равны значению покрываемой тепловой нагрузки объектов. Так как последние в конкретных условиях являются заданными, то раз­личные схемы присоединения с использованием данных энергоресур­сов дадут одинаковую экономию топлива, т. е. энергетически будут равноэкономичны. Между тем специфичность данных энергоресур­сов, выражающаяся в одноразовости их применения, делает целе­сообразным максимальное использование имеющегося теплового по­тенциала, так как оставшийся потенциал, как правило, теряется без­возвратно. Следовательно, энергетически - более эффективными долж­ны быть схемы, полнее использующие имеющийся тепловой потен­циал энергоресурсов.

Количественная оценка энергетической эффективности различных схем использования тепла геотермальных вод, ВЭР и солнечной энергии может производиться по коэффициенту использования тепла энергоресурсов*:

^nP=Q? cn/QHCnC. (13.17)

Где <ЗиСп —фактически используемое тепло энергоресурсов; —максимально

Возможное для использования тепло энергоресурсов.

Максимально возможное для использования количество тепла гео­термальных вод и вторичных энергоресурсов может быть определе­но из уравнения:

0макс _ г г (/ ___________________ /минї

^нсп — "рес^р ^рес уел' '

Где GVlC и fptc — расход (выход) и температура энергоресурсов; ср — теплоемкость энергоресурсов; t""" — условная минимальная температура, до которой могут исполь­зоваться энергоресурсы.

Тепло энергоресурсов в системах теплоснабжения может быть использовано до так называемой температуры окружающей среды, под которой понимается температура окружающего воздуха или воды в естественных условиях (помещениях, водоемах или, водопроводе). Соответственно значения tyc" при покрытии различных жилищно - коммунальных нагрузок получаются неодинаковыми: для отопления они равны расчетной температуре воздуха внутри помещений, для горячего водоснабжения — температуре воды из водопровода.

Для определения энергетических показателей целесообразно при-

, мин

Нять единую условную минимальную температуру іусл, равную наименьшей температуре из числа расчетных для различных видов нагрузок. Это позволяет сопоставлять эффективность использования энергоресурсов на покрытие различных видов нагрузок.

В качестве такой единой температуры t*сл может быть приня­та температура водопроводной воды в зимний период (5°С), которая принимается в качестве расчетной для подпиточной воды в тради­ционных системах теплоснабжения.

На основании формул (13.16) и (13.17) абсолютная величина экономии топлива может быть определена из формулы

ДВЭК = Д6ЭК Q„cn° ЛиспР-

Из уравнения видно, что экономия топлива будет тем больше, чем выше коэффициент использования тепла энергоресурсов и, следо­вательно, энергетически более эффективными будут схемы, полнее использующие тепловой потенциал энергоресурсов.

Экономию топлива при комбинированной выработке электрической и тепловой энергии определяют иногда относительно годового отпуска тепла с ТЭЦ по формуле

О 1от? ц СЙЬ й

Эк ~~ Пн <nTЈ>U f/Kэс пКЭС — пн „ТЭЦ У р Чр '1к ад ю / ^р 'к

Или при нескольких отборах пара из турбин ТЭЦ — по формуле

Пи ТЭЦ" (Уі Pi + ^ р2 + ... + Уі Р/),

Чк

Где Q н Q — годовой отпуск тепла соответственно из отбора пара турбины

И суммарный от ТЭЦ; Qp — низшая теплота сгорания единицы топлива; tij3^ —КПД от _,„ <эц

Котлов Idu. — ------------------ — — отношение адиабатных теплоперепадов пара

Я*ЭС («„-ік)?^

В турбинах па ТЭЦ и КЭС; Ло? Ц и Л с«ЭС — внутренний относительный КПД турбин

ТЭЦ и КЭС; рг= @отб//^тэЦ—относительная годовая доля тепла, покрываемая

Гтэг ----------

Ад

Ярц г, тэц

/-м отбором пара; 1, 2,..., і— число отборов пара на ТЭЦ; у-

Окэс _кэс

11 ап Чо/

Ад

11- Зак. 435 307

Формулы являются приближенными, так как получены прн отсутствии конден­сационной выработки электрической энергии на ТЭЦ и при следующих соотношениях:

Сн -7к)«эс iff* «И-ГК)ТЭЦ

(/ox6-7K)T^ г,*30 * (<отб-7к)тэц * 1;

Достоинством их является простота расчетов и анализа путей повышения эф­фективности ТЭЦ. Действительно, для увеличения АВэк следует повышать значения у и іР - Повышение значений у может быть достигнуто путем:

1) увеличения начальных давлений пара перед турбиной, что связано с приме­нением более прочных сталей, особенно для первых по ходу пара лопаток;

'2) снижения давления пара в отборах турбин, что возможно при уменьшении температуры воды в подающих и обратных линиях теплосети;

3) пойышения внутреннего относительного КПД турбин ТЭЦ за счет улучшения аэродинамики проточной части турбоагрегатов, применения в хвостовой части пово­ротных лопаток и др.

Повышение ||3 может быть достигнуто путем уменьшения периодов работы ТЭЦ с недостаточной и пониженной тепловой нагрузкой и увеличением отпуска тепла из. отборов турбин, особенно из отборов с низкими давлениями.