УДК 697.1:621.311.22/23

ВЛИЯНИЕ ТИПА ИСТОЧНИКА НА ЭФФЕКТИВНЫЙ РАДИУС ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Ю.Е. Николаев, А.Б. Дубинин, И.А. Вдовенко

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.

ООО Энергомаш-Проект г. Москва

Одной из важных задач, поставленных Правительством РФ, является разработка перспективных схем теплоснабжения муниципальных образований[1], предусматривающих техническое перевооружение существующих источников и внедрение энергосберегающих технологий. К таким технологиям относится комбинированное производство электрической и тепловой энергии на малых ТЭЦ (МТ).

При сооружении новых источников (малых ТЭЦ, котельных), обеспечивающих перспективную нагрузку и нагрузку выводимых из эксплуатации изношенных котельных необходимо определять эффективный радиуса теплоснабжения. Рассмотрим его определение в условиях теплоснабжения города от котельной и МТ с газопоршневыми двигателями (ГПД). В качестве критерия эффективности предложено использовать удельные дисконтированные затраты в систему энергоснабжения, отнесенные к величине теплопотребления

(1)

где З_t,i –затраты в i- подсистему теплоснабжения, руб/год; Е- норма дисконта; - годовое потребление тепловой энергии, ГДж/год; I – число подсистем с источниками теплоты, Т – срок эксплуатации каждой подсистемы теплоснабжения, год.

Затраты в i - подсистему теплоснабжения, руб./год

(2)

где с_т, с_э – тарифы на топливо и электроэнергию, руб/кг у.т., руб/кВт ч; В_ит - годовой расход топлива источником, кг у.т./год; р_тс, р_ит – коэффициенты, учитывающие отчисления от капиталовложений на амортизацию, ремонт и обслуживание тепловых сетей и источника, 1/ год; К_тс, К_ит – стоимость тепловых сетей, теплопунктов и источника, руб; - удельный расход электроэнергии на перекачку воды, кВт ч/ГДж; ΔЭ – изменение годового количества электроэнергии, кВт ч/год.

Выражая составляющие (2) через удельные показатели [2], получим

, (3)

, (4)

где Z _i – удельные затраты в i- источник теплоты, руб/ГДж; - относительная тепловая нагрузка i- источника; М-коэффициент, учитывающий приведение разновременных; - теплота сгорания условного топлива, кДж/кг у.т.; η_тс - КПД тепловой сети; у- удельная выработка энергии на тепловом потреблении ГПД; , - годовой и расчетный коэффициенты теплофикации; - доля выработки электроэнергии на тепловом потреблении энергоустановкой за годовой период; η_э - электрический КПД ГПД; η_пк- КПД пикового котла; k_тс, k_ит,– удельная стоимость сетей, теплопунктов и источника теплоты, руб/кВт; - число часов использования присоединенной тепловой нагрузки, ч/год.

Используя приведенные соотношения, ниже выполнены расчеты по обоснованию типа источника и эффективного радиуса теплоснабжения для небольшого города, расположенного в Центральном Федеральном округе. Рассмотрено определение эффективного радиуса для двух новых источников, размещаемых на площадках №1 и №2, сооружаемых вместо физически изношенных. В первом случае предусматривалось строительство котельных, во втором - МТ с ГПД. Расчеты выполнены при следующих исходных данных с_т=3,8 руб/кг у.т., с_э=3,2 руб/кВт ч, у=1, φ=0,75, η_э=0,4, α=0,8, η_тс=0,95, η_пк=0,92, k_тс=(0,4-0,7)*10⁶ руб/МВт, k_ит=(2,8-4,5 )*10⁶ руб/МВт (котельные), k_ит=(46-55)*10⁶ руб/МВт (МТ с ГПД), =6 кВт ч/ГДж, =0,4, Е=0,1, Т=15 лет. Результаты расчетов приведены на рисунке.

Рисунок Влияние радиуса теплоснабжения и типа источника на величину удельных затрат

Как видно из рисунка, при сооружении котельных эффективный радиус теплоснабжения составляет 200-300 м. При строительстве МТ обеспечивается снижение удельных затрат на отпуск теплоты и увеличивается радиус теплоснабжения.

Литература

1.Федеральный закон Российской Федерации “О теплоснабжении”№ 190-ФЗ –М.: Изд-во Проспект, 2010. - 48 с.

2.Николаев Ю.Е. Научно-технические проблемы совершенствования теплоснабжающих комплексов городов. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002.- 88с.