На главную Обратная связь Карта сайта

Статьи по теплоизоляции

Новейший общий показатель эффективности работы теплосети
Г.А.
Рябцев, к.т.н. В. И. Рябцев, доцент Курского Муниципального технического
университета
Во время
эксплуатации тепловых сетей по почти всем причинам происходит разрегулирование
процесса теплоснабжения, и появляются так именуемые переменные термо режимы
(при отклонении от расчетных температур, при пуске и останове оборудования и
др.). В технической литературе они фактически не рассматривались.
Нормативно-директивная документация также не содержит показателя, с помощью
которого можно было бы в таковых ситуациях найти, когда и на сколько
эффективнее работает теплосеть, к примеру, с параметрами
= 79/60 ОС либо 91/69 ОС.
Встречающиеся в технических отчетах компаний некие величины можно
отнести к доп и вспомогательным (утечка сетевой воды, утрата теплоты
при ее транспорте, расход электроэнергии на перекачивающие сетевые насосы и
др.). К тому же все это в большей мере касается всего только 1-го звена
теплофикации - транспортировки и перераспределения теплоты. Как реализуется
основная задачка теплосети и тепломагистрали - полностью дать теплоту
потребителю и там правильно применять ее - не отражается ни одним
показателем.
Упускается
в общей деятельности тепловых сетей оценка и последующей чрезвычайно важной
заключительной фазы - отдачи тепла теплоприемникам и теплообменникам. К примеру,
не будет достоверной и полной информация о эффективности работы всей ТЭЦ,
взятая лишь по показателю одиночного, хотя и главенствующего объекта электростанции,
- по котлу либо турбине. Их коэффициенты полезного деяния каждый в отдельности
не дают достаточной оценки в целом всему термодинамическому циклу ТЭЦ. Только
совместное рассмотрение описывает общий единый КПД станции по выработке электроэнергии.
Совсем
по-иному происходит с теплофикацией, когда она разбита на три звена -
генерирование теплоты, передача (транспортировка, распределение) и конечное
использование теплоприемником, -а разглядывают раздельно каждую из их и,
часто, крайнее звено остается без оценки. И в итоге, в целом не известен их
единый общий (либо хотя бы 2-ух крайних звеньев) коэффициент эффективности
использования тепловой энергии сетевой воды. Хотя это принципиально для всего
технологического процесса, так как теплота как конечный продукт ТЭЦ через
возвращаемую сетевую воду имеет твердую обратную связь с первоначальным
генерирующим источником - электростанцией либо водогрейным котлом. И в большей
мере негативно влияет на все три звена технологического процесса.
Количество
переменных тепловых режимов, приобретенное как сочетание перестановок трех
параметров теплосети с интервалами в 3 ОС, превосходит 7 тыс. вариантов. В то
время, как для расчетных режимов оно меньше 10.
Также нет в
директивно-технической документации норматива, относительно которого можно было
бы сравнить работу либо эффективность персональной теплосети в разных
режимах.
Потому так
необходимо возникновение такового конкретного показателя, оценивающего весь
трехзвенный неразрывный процесс теплоиспользования.
Представляется,
что в определенной степени отвечает такому требованию в первый раз предлагаемый, как
один из вариантов, коэффициент эффективности работы теплосети k
ф,
который сразу соответствует и духу закона «Об энергосбережении». Этот
коэффициент подобран исходя из принципа полноты охвата различных сторон
рационального использования потенциала тепловой энергии всей циркулирующей
сетевой воды:
о,
п,
),
- соответственно
температуры обратной и подающей сетевой воды и внешнего воздуха.

Для настоящих температур
конкретных теплосетей он приобретает дополнение к собственному наименованию - фактический
kф . С его помощью подсчитывается текущее значение коэффициента эффективности
использования теплоты по результатам замеров характеристик работающей сети.
Сравнение приобретенных данных при схожих температурах внешнего воздуха (
) является главной
оценкой экономичности работы определенной тепловой сети. Такое сравнение по
kэф может быть и для случайных тепловых сетей с различающимися параметрами, но
при равных температурах
.
Сейчас с
помощью новейшего показателя к^ разглядим нормативный график температур сетевой
воды узнаваемый как 150/70 ОС. Он получен теоретическим расчетным методом и как
самый экономичный и оптимальный был положен в базу русской теплофикации.
Такая зависимость приводится в первый раз. И применение каких-то производных от
расчетного значения температуры сетевой воды 150/70 ОС в технической литературе
также не встречалось. Хотя по такому графику изготовлены все расчеты строй ограждающих
конструкций спостроек и сооружений, требуемых поверхностей нагрева теплообменных
аппаратов у потребителя и почти все другое. Значения коэффициента эффективности
работы теплосети kн
(150/70 ОС) представлены на рис.1.
Полученная
кривая 1 конфигурации kф, в зависимости от температуры внешнего воздуха и ее
конкретные значения сейчас могут употребляться как идеал, каким является сам
график 150/70 ОC. Таковым образом, kнэф в связи с сиим воспринимает на себя новейшую и
очень важную доп функцию - нормативную. Это дозволит сравнивать
режимы теплосети на базе не только лишь собственных настоящих значений kф , но также с
теоретической кривой kнэф.
Ее характер
четко показывает уменьшение коэффициента эффективности работы теплосети с
увеличением температуры внешнего воздуха, т.е. запланировано ухудшение
экономичности при потеплении. В первый раз kнэф так наглядно показал несовершенство
нашего много лет используемого расчетного графика температур сетевой воды 150/
70 ОС. Кстати огласить, что для теплосети, работающей в Дании, k
ф
практически постоянен (кривая 2, рис. 1). Это тоже служит подтверждением
необходимости обновления графика температур 150/ 70 ОС с целью сохранения kнэф
максимальным и неизменным.
Если
продолжить анализ, то сравнение кривой 1 рис. 1 с известными в

теплофикации данными о
продолжительности (т) температур внешнего воздуха в отопительный сезон
показывает, что большому количеству времени работы теплосети соответствует
очень маленький коэффициент эффективности. Это также свидетельствует о не совсем
правильно подобранном графике температуры сетевой воды 150/70 ОС. Для средней
температуры внешнего воздуха за весь относительный сезон для Курска - минус 3
ОС выходит к^ф равным 82% от наибольшего значения (к^з
=100%).
Это наглядно представлено на рис. 2.
Определение
kнв критериях переменных тепловых режимов, когда не соблюдается нормативный
график температур, является совершенно не обычный задачей, так как в зависимость
,
,
он
. Она определяется по собственной методике.
На рис. 3
впервые показаны зависимости к^з
для так именуемого срезанного
графика 130/70 ОС (кривая 1), для графика отличия лишь температуры прямой
сетевой воды на подающем трубопроводе (кривая 2) и лишь на обратном
трубопроводе (кривая 3). К огорчению, они все различаются в сторону ухудшения от
теоретического графика 150/70 ОС. А по первой кривой (рис. 3.), а именно,
когда k
добивается наибольшего значения, происходит принудительное
его ограничение (срезка) без корректировки температуры обратной сетевой воды.
Кривые 2 и
3 имеют резкий уклон, свидетельствующий о отсутствии подабающего контроля за
экономичностью переменных режимов, т.к. ранее не
,
). Сейчас представляется
их сопоставление меж собой и с нормативом, что наглядно видно из рис. 3.
На рис. 4
просматривается зависимость коэффициента эффективности использования теплоты от
температуры на подающем трубопроводе. Кривые поднимаются на лево круто ввысь, в
то время как при росте
они стремятся к
горизонтали. Они подтверждают узнаваемый принцип - внедрение теплоты более
низкого потенциала является самым выгодным действием.
Наблюдается,
например, однообразный k
при всех переменных режимах. Как понятно, низкая
температура
, при необходимых
делает более
экономичный режим для теплофикационных турбин за счет возрастания
располагаемого теплоперепада и уменьшения давления пара в отборе 2,5 ата или
повышает КПД водогрейного котла, ежели сетевая вода греется в котельной.
Термодинамически выгоднее потребление низкопотенциального тепла. Таковым образом,
kэф дополняется еще иным положительным термодинамически принципиальным качеством.
ф применяется упрощенная математическая модель и может быть ее
графическое решение.
ф к понятию КПД (в том числе к одному общему
показателю), можно использовать:

- относительная величина утрат тепловой энергии с утечками сетевой воды. Она
колеблется в пределах 0,1%;
- относительные утраты теплоты через изоляцию
трубопроводов (5-10%).
Существует
ряд зависимостей, показывающих взаимодействие k
и
электроэнергии э,
циркулирующей сетевой
воды, и нормативной величины температуры обратной сетевой воды (рис. 5).
довольно высочайшим на всем
диапазоне температурных режимов. Изменение касается температуры обратной
сетевой воды (рис. 6).
Более
подробные данные представлены в таблице.
Смена
существующего графика на предложенный - чрезвычайно непростая задачка, требующая наряду
с конфигурацией СНиПов, методик расчетов и переход на количественно-качественное
регулирование с применением другого оборудования на личных тепловых
пунктах и на ЦТП. Уже схожий, но стихийный процесс начался с использованием
отечественного оборудования и бессчетного забугорного.

ф
и к^ф в характеристики дневной ведомости работы тепловых сетей может существенно
повлиять на увеличение экономичности работы тепловых сетей за счет анализа
любого режима. А рассмотрение в динамике К
ф всей теплосети (либо ее
отдельных частей - ЦТП, лучей, ответвлений и т.д.) будет демонстрировать тренд,
по которому можно принимать конструктивные меры.
Очень
важной и приятной является разность, которая в динамике за хоть какой промежуток
времени при случайном сочетании
,
,
дает представительную
оценку уровню эффективности. К тому же она играет роль универсального
показателя, позволяющего ассоциировать меж собой любые сети со своими
конкретными несовпадающими параметрами сетевой воды и внешнего воздуха. Такое
ранее
невозможно было делать. Допускается сравнение меж собой различных
элементов теплосети на тех же критериях.
Таковым образом,
впервые предложенный коэффициент эффективности работы теплосети со многих
позиций освещает состояние режима теплосети по эффекту передачи теплоты и
достаточно емко, объективно, просто, наглядно и представительно оценивает
теплосети, в особенности работающие в переменном режиме.
1.
Г.А. Рябцев, В.И.
Рябцев. «Некоторые особенностиоценки работы теплосети». - Новости
теплоснабжения.№6 2002 г.
2.
Г.А. Рябцев, В.И.
Рябцев. «Определение значений нормативной температуры обратной сетевой воды в
нерасчетном режиме». - Анонсы теплоснабжения. № 3 2001 г.
Наши филиалы: Нижний Новгород / Самара / Омск / Казань / Челябинск / Ростов-на-Дону / Москва /