https://www.high-endrolex.com/35

“ребовани€ к оборудованию тепловых пунктов

                  “ребовани€ к оборудованию тепловых пунктов

“радиционно летние мес€цы у теплоэнергетиков заполнены хлопотами, св€занными с подготовкой к осеннее-зимнему периоду. ¬ течение минувшего года в журнале «Ёнергетическа€ стратеги€»была опубликована  сери€ статей по пробле­мам повышени€ надежности вод€ных тепловых сетей, в которых поднимались вопросы режимов работы теплоиспользующих си­стем, особенностей работы тепловых сетей при аккумулировании тепла в летнем режиме, в услови€х отопительного периода и р€д других. “ему продолжает стать€, ведущего инженера энергоинспекции филиала «Ёнергонадзор» –”ѕ «ћогилевэнерго» B.C.ѕодобеда, посв€щенна€требовани€м к обо­рудованию тепловых пунктов.

¬ыработка электрической и тепловой энергии (“Ё) с максимально возможным  ѕƒ, ровной загрузкой обо­рудовани€ “Ё÷ при предлагаемой схеме аккумул€ции в вод€ных тепловых сет€х возможна в том случае, когда потребление “Ё соответствует за€вленным тепловым нагрузкам. ‘ормирование таких за€вок должно проис­ходить в соответствии с принципами, изложенными в первой части статьи «јккумулирование тепловой энер­гии в вод€ных тепловых сет€х в услови€х отопительного периода», опубликованной в журнале «Ёнергетическа€ стратеги€» за 2011 год, є 5(23), а именно:

• среднечасова€ нагрузка на системы гор€чего водо­снабжени€ (√¬—) должна определ€тьс€ на основе по­казаний тепловых счетчиков, установленных в цен­тральных (÷“ѕ) или индивидуальных (»“ѕ) тепловых пунктах, с учетом дней недели и времен года;

• текущие среднесуточные нагрузки на системы ото­плени€ (—ќ) и приточной вентил€ции (ѕ¬) должны определ€тьс€ на основе проектных данных по средне­суточной температуре наружного воздуха с учетом режима протапливани€ дл€ —ќ и режима предотвра­щени€ замораживани€ трубок калорифера дл€ ѕ¬.

 ѕотребление “Ё по за€вкам потребует такого режима работы систем автоматики, который позволит обеспечи­вать теплоиспользующие системы необходимым количе­ством теплоносител€ без отклонений контролируемого параметра (дл€ —ќ это температура в подающем трубопроводе после узла смешени€, или в обратном трубопро­воде из —ќ, или температура воздуха в отапливаемом по­мещении; дл€ системы √¬— - температура гор€чей воды; дл€ системы ѕ¬ - температура воздуха после калорифера).

ƒл€ выполнени€ этой задачи при значительных колебани­€х теплопотреблени€ в течение суток (в —ќ это колебани€ между режимами протапливани€ и отоплени€; в системах √¬— - между режимом водоразбора и циркул€ционным ре­жимом; в системах ѕ¬ - между режимом предотвращени€ замораживани€ трубок калорифера и режимом работы при­точной вентил€ционной установки) и колебани€х расходов сетевой воды в течение года необходимо, чтобы диапазон потерь регулирующего клапана не превышал 0,06 ћѕа. ѕри таком перепаде давлени€ клапаны работают устойчиво, но необходимо провер€ть, соответствуют ли этим услови€м их технические характеристики. “акие услови€ могут быть соз­даны только дл€ очень небольшой части теплоиспользую-щих систем, расположенных в концевых точках тепловой сети (“—), и только при максимальном теплопотреблении. ѕри минимальном режиме теплопотреблени€ перепад дав­лений (ƒ–) у теплоиспользующих систем между подающим и обратным трубопроводами “— в этих точках резко возрас­тает, что делает работу клапана (поддержание необходимо­го параметра без отклонений) невозможной без примене­ни€ дополнительных ограничительных устройств.

 олебание давлений в “— присутствует и без аккуму­лировани€ “Ё, но при аккумул€ции тепла с устройством –ѕƒ на перемычке между подающим и обратным тру­бопроводами эти колебани€ должны уменьшитьс€. –аз­берем это на примере.

ѕредставим условный пьезометрический график “— с частотным регулированием производитель­ности сетевых насосов по поддержанию необходимого перепада давлений, где: Ќ - место установки –ѕƒ на перемычке между подающим и обратным трубопрово­дами; “ - расчетный концевой потребитель.

 олебани€ давлений в подаю­щем трубопроводе “— при отсутствии аккумулировани€ будут находитьс€ в пределах линий ј-ћ-Ѕ-ƒ-ј, в обрат­ном - в пределах √-Ћ-¬-—-√, а колебание ƒ– у потребител€ “ - в диапазоне от Ѕ-¬ до ƒ-—. ѕри аккумулировании “Ё с помощью –ѕƒ колебани€ давлений в подающем трубопроводе будут находитьс€ в пределах линий ј-ћ-Ѕ-ќ-»-ј, в обратном - √-Ћ-¬-ѕ- -√, а колебание ƒ– у потребител€ “ - в диапазоне от Ѕ-¬ до ќ-ѕ.

”меньшение колебаний ƒ– вызвано тем, что на участке “— 0-Ќ расход теплоносител€ при аккумул€ции “Ё будет колебатьс€ от максимального gmax(соответствует лини€м потерь давлени€ ј-ћ и √-Ћ) до среднечасового дср (соот­ветствует лини€м потерь давлени€ ј-» и √- ). ј на участке “— Ќ-“ расход теплоносител€ будет колебатьс€ от макси­мального gmax(соответствует лини€м потерь давлени€ ћ-Ѕ и Ћ-¬) до минимального gmin(соответствует лини€м потерь давлени€ »-ќ и  -ѕ).

Ёто позвол€ет сделать вывод о том, что чем ближе перемычки с –ѕƒ к концевым потребител€м, тем меньше колебани€ ƒ– на вводе в ÷“ѕ и »“ѕ теплового района, и у концевых в частности. “ак, в летний период ко­лебани€ ƒ– у диктующего потребител€ в случае установки у него перемычки с –ѕƒ можно определить по формуле AP= S(gma/-gcp2), где S- гидравлическа€ характеристика тепловой сети;

            9max~~ –-асход сетевой воды в летний период при макси­мальном потреблении “Ё системами √¬— (т/ч); дср - рас­ход сетевой воды в летний период при потреблении “Ё системами √¬— в среднем за сутки (т/ч).

—огласно данным справочной литературы соотноше­ние glaв зависимости от схемы системы √¬— (в си-стемах √¬—, созданных по разным схемам, величина по­терь тепла трубопроводами различна) и в случае, если число обслуживаемых гор€чим водоснабжением жите­лей превышает 10 тыс., может иметь значени€ от 0,397 до 0,439. ≈сли прин€ть среднее значение gcp/gmaxравным 0,417, тогда колебани€ перепада давлений примут вид:

ƒ– = 1,96 Sg2.

”читыва€ средний характер соотношени€ gcp/gmax, данное выражение ƒ– можно прин€ть в качестве общей оценки дл€ большинства ÷“ѕ и »“ѕ. “ак, дл€ района теплоснабжени€ от – -3 г. ћогилева при характеристике тепловой сети S, равной 22,28 ■10^м вод. ст./(т/ч)2, и среднем расходе сете­вой воды дср, в летний период равном 440 т/ч, колебани€ давлений ƒ– состав€т от 7,1 до 10 м вод. ст. ≈сли перемыч­ки между трубопроводами “— с –ѕƒ будут установлены не у концевых потребителей, то ƒ– у потребителей, присоеди­ненных к “— на участке Ќ-“ (см. рисунок), возрастут вслед­ствие колебани€ расхода в нем сетевой воды от gmjnдо gmax. ѕри таких значени€х ƒ– только ограничительные шайбы с регулирующим клапаном автоматики без –ѕƒ, установ­ленного в »“ѕ и ÷“ѕ, не смогут обеспечить без отклоне­ний нормируемую температуру гор€чей воды в системах √¬— и создадут дополнительные колебани€ температуры сетевой воды у сетевого подогревател€ “Ё÷.

¬ последнее врем€ по требованию ƒепартамента по энергоэффективности температуру в подающем трубопро­воде сетевой воды снижают на 2-3 °— по отношению к рас­четной, а на участке нижней срезки - с 70 °— до 61-63 °—. “акому температурному режиму соответствуют не все пло­щади поверхностей теплообмена водоподогревателей си­стем √¬— и отопительных приборов систем отоплени€ при сохранении расчетных диаметров сопел элеваторов.

Ќе всегда схемы смешени€, оборудование, примен€емое дл€ смешени€, а также его состав соответствуют режимам “—, характеристикам и необходимым режимам работы те-плоиспользующих систем. “ак, в конце 90-х годов в ÷“ѕ и »“ѕ г. ћогилева без должной проектной проработки уста­навливались автоматика дл€ водонагревателей √¬— и кор­ректирующих насосов, сами насосы и элеваторы с регули­руемым соплом. ѕосле установки частотных регул€торов на сетевых насосах в тепловых источниках и приведени€ гидравлических режимов работы “— в соответствие с за­€вленными присоединенными нагрузками оказалось, что:

• у значительной части корректирующих насосов в ÷“ѕ характеристики не соответствовали располагаемым перепадам давлений и тепловым нагрузкам присоеди­ненных к ÷“ѕ —ќ;

• примен€емые регулирующие шаровые клапаны могли осуществл€ть свои функции только в узком диапазоне своего хода;

• диапазон коэффициентов смешени€ элеваторов с ре­гулируемым соплом без дополнительной установки насоса оказалс€ недостаточным дл€ приготовлени€ се­тевой воды требуемой температуры, идущей в —ќ, на части нижней срезки температурного графика около +8 °— при сохранении необходимой циркул€ции в —ќ. ¬се вместе вз€тое привело к тому, что летом и на участ­ке нижней срезки температурного графика очень часто температура гор€чей воды не соответствует нормам, не везде температура в отапливаемых помещени€х (осо­бенно в угловых) находитс€ в допустимых пределах. Ёкс­плуатирующие организации, стара€сь не допустить пись­менных жалоб, рассверливают ограничительные шайбы и сопла элеваторов, сбивают настройки –ѕƒ. ¬ этой ситуа­ции регулирующие клапаны автоматики систем √¬—, —ќ и ѕ¬ на пиках потреблени€ полностью открываютс€, расход сетевой воды, проход€щей через ближайшие к тепловому источнику системы теплопотреблени€, превышает расчет­ные величины и в концевых точках “— температура кон­тролируемой среды падает ниже требуемой, несмотр€ на полностью открытые клапаны.

“акое развитие событий при аккумулировании “Ё в “— приводит к потере управл€емости, значительным колеба­ни€м температуры сетевой воды у сетевого подогревател€ “Ё÷ и многочисленным жалобам от потребителей “Ё. »з этого можно сделать вывод о том, что установленное обо­рудование на »“ѕ, ÷“ѕ и его достаточность, схемы узлов смешени€ при аккумулировании “Ё в “— должны соответ­ствовать режимам “—, реальным характеристикам и воз­можным режимам работы теплоиспользующих систем.

Ќесоответстви€ между установленным оборудованием, с одной стороны, параметрами “— и требуемыми режима­ми потреблени€ теплоиспользующих систем - с другой, между за€вленными и реальными тепловыми нагрузками, а также несоответствие площадей теплообмена параме­трам “— довольно значительны. ѕоказателем этого €вл€­етс€ то, что только примерно через мес€ц после начала отопительного сезона удаетс€ сбалансировать гидравли­ческие режимы с расчетным теплопотреблением, когда среднесуточна€ температура наружного воздуха прибли­жаетс€ к 0 °— (район точки излома).

ѕомочь найти эти несоответстви€ могли бы темпера­турные графики дл€ каждого ÷“ѕ и »“ѕ, рассчитанные индивидуально в зависимости от схем и режимов работы подключенных к ним систем теплопотреблени€. Ќеобходимость введени€ таких графиков дл€ экономии “Ё была изложена в статье «–оль средств автоматического регули­ровани€ в экономии энергии и повышени€ надежности во­д€ных тепловых сетей», опубликованной в журнале «Ёнер­гетическа€ стратеги€» за 2011 год, є 1 (19).  роме того, индивидуальные температурные графики помогут навести пор€док в теплопотреблении и могут быть индикаторами отклонений от за€вленного или расчетного (в зависимости от типа потребител€) режима потреблени€ “Ё.

ѕредлагаемое аккумулирование “Ё в тепловых сет€х предусматривает потребление этой энергии промышлен­ными и непромышленными предпри€ти€ми в соответствии с за€вками, данными статистики и прогнозом теплопотре­блени€ дл€ систем √¬— и —ќ жилищно-коммунального сек­тора. ƒругими словами, на основании этих данных долж­ны формироватьс€ план и крива€ суточного потреблени€ теплового района в целом. Ћюбые значимые нарушени€ плановых показателей потреблени€ “Ё со стороны потре­бителей могут повлечь за собой недопустимые колебани€ температуры теплоносител€ у сетевых теплообменников.

≈сли в жилищно-коммунальном секторе значимые нарушени€ обычного теплопотреблени€ маловеро€тны (они возможны только за счет изменений потреблени€ системами √¬—) и само потребление не может носить об€зательный характер, то потребление “Ё промыш­ленными и непромышленными предпри€ти€ми должно быть об€зательным и предсказуемым. ћежду тем суще­ствующие ныне мес€чные нормы потреблени€ не нос€т об€зательный характер и не отражают об€зательств по­требителей по суточному потреблению “Ё. ѕоэтому за€в­ки со стороны промышленных и непромышленных пред­при€тий должны предусматривать нар€ду с мес€чным потреблением и об€зательное суточное потребление “Ё по дн€м недели. ѕоскольку прогноз строго соблюдаемого суточного потреблени€ на год вперед практически невоз­можен, предпри€ти€ должны иметь возможность в опера­тивном пор€дке корректировать по каналам св€зи свои за€вки хот€ бы за сутки до необходимого изменени€ в со­ответствии с заранее предусмотренной процедурой.

¬следствие указанных выше причин эти особенности теплоснабжени€ промышленных и непромышленных предпри€тий должны иметь юридическую силу и отра­жатьс€ в договоре на поставку “Ё.

ќсуществление предлагаемого процесса аккумулирова­ни€ “Ё в “— невозможно без телеконтрол€ и возможности оперативного вмешательства со стороны диспетчерской службы в работу теплоиспользующих систем. ќ необходи­мости телеконтрол€ и архивации его данных указывалось в первой части статьи, и они должны быть максимально возможными. Ќеобходимость оперативного вмешатель­ства обусловлена тем, что иногда может возникать надоб­ность в ограничении потреблени€ “Ё одними потребител€­ми или системами ради других против их за€вок. ќднако оперативное вмешательство в насто€щее врем€ со сторо­ны диспетчерской службы ограничено ввиду ведомствен­ной принадлежности теплоиспользующих систем. ≈сли на промпредпри€ти€х в основном есть диспетчерские служ­бы, более-менее подготовленный оперативный персонал, наход€щийс€ в непосредственной близости от теплоис­пользующих систем и, соответственно, способный огра­ничить потребление “Ё, то на значительной части непро­мышленных предпри€тий и социальной сферы персонала достаточной квалификации может не оказатьс€ вообще.

¬месте с тем надобность в экстренном краткосрочном снижении потреблени€ “Ё мелкими непромышленными потребител€ми ввиду их относительно малого веса в те­плопотреблении отсутствует. „асть крупных непромыш­ленных потребителей, таких как больницы, диспансеры, поликлиники, вообще не следует ограничивать, а кратко­срочное ограничение потреблени€ спортивных комплек­сов, концертных залов, театров, учебных заведений и др. будет зависеть от их доли в теплопотреблении района.

Ќесмотр€ на то, что в жилищной сфере есть и персонал, и диспетчерские службы, количество объектов и их раз­брос таковы, что оперативный персонал не всегда спо­собен в необходимые сроки уменьшить потребление “Ё, воздейству€ на теплоиспользующие системы на местах. “ем не менее, именно в жилищном секторе нар€ду с промпредпри€ти€ми, благодар€ его основной доле в теплопо­треблении, можно временно сократить использование “Ё, не нанос€ большого ущерба качеству отоплени€ и гор€­чего водоснабжени€. Ёто можно сделать путем дистанци­онной перенастройки параметров контролируемых сред регул€торами*.

Ќо при этом объем максимально возмож­ного ограничени€ в потреблении “Ё и врем€ ограничени€ должны быть заранее просчитаны, желательно по каждой системе объекта, исход€ из допустимых последствий и температуры наружного воздуха дл€ —ќ и систем ѕ¬.

»з сказанного выше следует:

• в каждом тепловом районе должен быть составлен спи­сок объектов или предпри€тий, где возможно ограниче­ние в потреблении “Ё, с указанием максимально допу­стимого объема ограничени€ и его продолжительности;

• оперативный персонал объектов, указанных в составлен­ном списке, должен быть в состо€нии обеспечить сниже­ние теплопотреблени€ в необходимых объемах и про­должительности. ќбъемы ограничений при тех или иных параметрах настройки регул€торов и продолжительности ограничени€ должны быть просчитаны дл€ каждого объ­екта (желательно по системам теплопотреблени€);

• диспетчерский персонал ∆ ’ или “— должен иметь воз­можность дистанционного оперативного вмешательства в работу теплоиспользующих систем жилищной сферы. ≈сли подвести итог данной статьи, то дл€ обеспечени€

предложенной схемы аккумул€ции “Ё в соответствии с необходимым потреблением надо:

• модернизировать установленные на объектах систе­мы автоматики или смонтировать новые;

• привести в соответствие с характеристиками тепло­использующих систем и режимов “— оборудование и схемы ÷“ѕ и »“ѕ;

• обеспечить диспетчерские службы дистанционными возможност€ми текущего контрол€ за расходованием “Ё и управлени€ теплоиспользующими системами в необходимых объемах;

• уточнить тепловые нагрузки теплоиспользующих систем потребителей.

ƒл€ промышленных и непромышленных потребителей предусмотреть об€зательное за€вленное теплопотребление по дн€м недели. ¬ цел€х создани€ возможности изменени€ потреблени€ “Ё разработать процедуру подачи за€вки с указанием каналов св€зи. ƒл€ подготовки к работе теплоиспользующих систем

при предлагаемой схеме аккумул€ции “Ё в “— необходимо предусмотреть подготовительный период, в течение которо­го провести организационные и технические меропри€ти€, обеспечивающие выполнение указанных выше пунктов.

* ≈сли сравнить системы √¬— и —ќ по предсказуемости снижени€ потреблени€ “Ё при перенастройке параметров регул€торов, то существующие методики расчетов и программное обеспечение позвол€ют сравнительно точно просчитывать —ќ. —нижение потреблени€ системами √¬— можно рассчитать только с очень большой погрешностью.

 

 

 

  • ƒата публикации: 07.08.2012
  • 4833
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150