Статьи

Об отопительных ТЭЦ

Опубликовано: 30.09.2018

видео Об отопительных ТЭЦ

Как топливо попадает в котлы ТЭЦ. Уголь

Об отопительных ТЭЦ

 

Жарков С.В.

Институт систем энергетики

 им. Л.А. Мелентьева СО РАН


 

“Основным критерием экономичности работы теплофикационных систем является экономия топлива. Экономия топлива, получаемая от развития теплофикации, в значительной мере зависит от соотношения электрических и тепловых мощностей теплофикационных систем”

Л.А. Мелентьев [1]


На пороге отопительного кризиса - Одесская ТЭЦ. “НОРМАЛЬНО”. Отдел расследований на Седьмом.

 

 

Нынешняя зима обнажила существующие проблемы энергоснабжения московского региона, основу которого составляют отопительные ТЭЦ на газе. В то же время, вызывает сомнение, что планируемые РАО “ЕЭС России” вводы новых ТЭЦ на базе бинарных (утилизационных) парогазовых установок (ПГУ) смогут оперативно исправить ситуацию ввиду относительно больших капиталовложений и сроков строительства. Более того, ориентация на ПГУ-ТЭЦ представляется не всегда оправданной и способной увеличить потребление газа электроэнергетикой вразрез уже общепризнанной необходимости его снижения.

Так, одним из основных достоинств ПГУ является высокий КПД (до 50% и более) и, соответственно, большая выработка электроэнергии на тепловом потреблении. Но ведь потребители характеризуются определенным соотношением электрической и тепловой нагрузок. В РФ коммунально-бытовая тепловая нагрузка зимой, как правило, в несколько раз больше электрической. Поэтому производимые на ПГУ-ТЭЦ излишки электроэнергии (особенно “летние”) придется выводить в электроэнергетическую систему (ЭЭС) с помощью электрических линий, что в условиях высокой стоимости городской земли вынуждает использовать дорогие подземные кабели. При этом также возрастает экологическая нагрузка на жилую территорию и уменьшается количество ТЭЦ, которое можно разместить в базисной части графика электрических нагрузок ЭЭС в целом и конкретного населенного пункта в частности.

Проектный электрический КПД ПГУ наиболее современной в России Северо-Западной ТЭЦ (г. Санкт-Петербург) составляет 45% при коэффициенте использования тепла топлива (КИТТ) равном 86%: соотношение электрической и тепловой мощностей P/Q=0.45/0.41. Однако существуют более эффективные установки с адекватным для условий европейской части РФ соотношением P/Q – парогазовые установки с впрыском пара в камеры сгорания (ПГУ-STIG). Они обладают очень высокими технико-экономическими и экологическими показателями, а при сочетании с контактными конденсаторами и теплонасосными установками (ТНУ) их КИТТ достигает 97%, что существенно увеличивает эффективность таких ТЭЦ [2] (см. табл.).

 

Табл. Сравнение эффективности ПГУ-ТЭЦ и ПГУ-STIG+ТНУ

КПД ПГУ-КЭС*

0.52

КПД котельной

0.9

Тип ТЭЦ

ПГУ-ТЭЦ

ПГУ-STIG+ТНУ

КПД ТЭЦ

0.45

0.478

КИТТ ТЭЦ

0.86

0.97

расход топлива на ТЭЦ

1

1

раздельная схема:

расход топлива на КЭС +

расход топлива на котельной

 = общий расход топлива

КПД ПГУ-ТЭЦ / КПД ПГУ-КЭС +

(КИТТ ТЭЦ – КПД ПГУ-ТЭЦ) / КПД котельной

1.32

1.47

экономия топлива, %

24.3

31.8

*) КЭС - конденсационная станция

 

Поэтому представляется перспективной схема отопительных ТЭЦ, включающая:

1. Для покрытия основных (базисных) тепловых нагрузок - парогазовые установки с впрыском пара в камеры сгорания, сочетающиеся с контактными конденсаторами и теплонасосными установками (ПГУ-STIG+ТНУ). Такие установки должны рассчитываться на летний режим работы с покрытием основных электрических нагрузок потребителя и тепловой нагрузки (горячего водоснабжения). Оставшаяся часть тепловой мощности установок отводится под отопительную нагрузку.

2. Для покрытия полупиковых (в годовом разрезе) тепловых нагрузок - теплофикационные ГТУ. Целесообразность использования последних даже при небольшом числе часов использования электрической мощности обусловлена их относительно низкой стоимостью и фактом одновременного возрастания электро- и теплопотребления в зимнее время. Такие ГТУ допускают большую свободу в выборе температуры прямой сетевой воды при неизменной электрической мощности и их применение позволит: 1) повысить коэффициент теплофикации станций; 2) смягчить проблему прохождения осенне-зимнего максимума тепловой и электрической нагрузок; 3) повысить надежность энергоснабжения за счет увеличения количества энергоустановок как на отдельной станции, так и в ЭЭС в целом с учетом того, что такие ГТУ могут работать и на резервном жидком топливе; 4) предотвратить конденсацию влаги в дымовых трубах в наиболее холодные дни за счет смешения выхлопных газов ГТУ и ПГУ-STIG+ТНУ. Причем возможно использование нескольких ГТУ, последовательно включаемых (устанавливаемых) по  мере роста теплопотребления.

3. Для покрытия пиковых (а также промежуточных - перед включением полупиковых ГТУ) тепловых нагрузок - пиково-резервные котельные.

Эффективное использование природного газа позволит таким ТЭЦ успешно конкурировать за квоты на него. Угольные и мазутные ТЭЦ до освоения технологий газификации могут быть ориентированы на паротурбинный аналог теплофикационных ГТУ - турбины с противодавлением. Такие турбины могут использоваться и в будущем в составе водород-кислородных ПТУ. В ближайшее же время, учитывая проблемы нынешнего отопительного сезона, представляется целесообразным:

а) перевести часть существующих теплофикационных турбин в режим противодавления с удалением роторов или последних лопаток ЦНД (например, наименее экономичных и/или наиболее изношенных) и градирен. Это позволит: 1) снизить годовые расходы природного газа и воды; 2) повысить энергетические и экологические показатели станций; 3) продлить ресурс турбин; 4) освободить место для полупиковых по теплу теплофикационных ГТУ. Мощность последних может быть равна величине снижения располагаемой мощности паровых турбин в зимнее время по сравнению с летним (до реконструкции) с целью полного использования существующей электрической инфраструктуры. Мощность таких блоков ПТУ+ГТУ будет постепенно возрастать с наступлением холодов в противовес оставшимся в ЭЭС (на станциях) турбинам с отборами пара, компенсируя снижение мощности последних. При этом ввиду высокой суточной неравномерности электропотребления коммунально-бытового сектора и одно- и двухсменных предприятий, которая возрастает именно в зимнее время, ГТУ могут использоваться в полупиковой части графика электрических нагрузок с остановом на ночь.

б) в электродефицитных районах установить на ТЭЦ дополнительные ГТУ (или противодавленческие турбины [1]), которые могли бы “забирать” тепловую нагрузку (например, на дневное время) у отборов наиболее экономичных паровых турбин с соответствующим увеличением располагаемой (конденсационной) мощности станций [1], способной участвовать в регулировании электрической мощности ЭЭС.

Таким образом, используя блоки ГТУ высокой заводской готовности, можно быстро и с небольшими затратами (большой объем реконструкции дополнительно снизит их удельные значения) нарастить “зимние” располагаемые электрические и тепловые мощности ТЭЦ, повысив при этом маневренность электроснабжения. Это также может придать импульс развитию отечественного газотурбостроения, которое будет в состоянии затем наладить выпуск блоков ПГУ-STIG+ТНУ с соответствующим повышением эффективности использования топлива в городах. В сочетании с парогазовыми, угольными и атомными загородными ТЭЦ и КЭС это позволит снизить потребление природного газа на цели тепло- и электроснабжения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мелентьев Л.А. Избранные труды. Научные основы теплофикации и энергоснабжения городов и  промышленных  предприятий. - М.: Наука, 1993. - 364 с.

2. Комплексная парогазовая установка с впрыском пара и теплонасосной установкой (ПГУ МЭС-60) для АО "Мосэнерго" / О.Н. Фаворский, В.М. Батенин, Ю.А. Зейгарник, В.М. Масленников и др.   // Теплоэнергетика. 2001. № 9. С. 50-58.

 

Информационная система по теплоснабжению РосТепло.ру, www.rosteplo.ru

Новости

Где купить автомобильный держатель для телефона

Аксессуары сейчас делают практически для всего. Человеку всегда были интересны вещи, которые доставляют ему удобство, а когда в придачу этот аксессуар дает безопасность, то эти вещи становятся хитами

Великие актеры не получившие оскар
С приходом осени на горизонте появляются первые номинанты нового сезона премии Оскар. Сейчас много шума вокруг фильмов "Дикий", "Судья", "Исчезнувшая" и ряда других фильмов, которые будут выпущены в

Федеральное агентство по техническому регулированию
РОССИЙСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА Метрологию, стандартизацию и сертификацию следует рассмотривать и как инструменты технического регулирования. Техническое регулирование в России обусловлено ее желанием

В Волгограде на выборах в гордуму на 10.00 проголосовали чуть больше 3% избирателей
Явка на выборах депутатов Волгоградской городской думы по состоянию на 10.00 составила 3,16%. Как сообщает ИА «Высота 102», такие данные опубликовала ТИК Дзержинского района, которая выполняет полномочия

Бюллетени для голосования
Основной принцип голосования на общих собраниях акционеров (ОСА) закреплен в Федеральном законе от 26 декабря 1995 г. № 208-ФЗ «Об акционерных обществах» (далее – Закон об АО) и звучит, как «одна голосующая

Великие актеры у которых нет оскара
В этой публикации мы подробно поговорим об исполнителях, не обласканных признанием профессионалов. Перед вами предстанут актеры, у которых нет «Оскара». У эпатажного любимца женщин, обладателя

Обращение депутата к избирателям
4 декабря нам предстоит сделать выбор, от которого во многом будет зависеть судьба России, республики, района и каждого из нас. Либо мы продолжим поступательное развитие промышленности, сельского хозяйства

Голосование на твц право голоса сегодня
Учитывая нынешнюю ситуацию, которая складывается в стране и в мире, создана современная программа "Право голоса". В ней будут принимать участие политические деятели и всевозможные представители власти.

Простор агентство недвижимости
Агентство недвижимости "Простор" было создано летом 2000-го года. Основой компании стал опытный коллектив сотрудников, работавших вместе на рынке недвижимости Москвы с 1998 года. Базовым направлением

Как правильно разводится
Прекрасно известно, что в реальности не все семейные пары доживают совместно до глубокой старости в счастье и согласии. Совсем не редко люди, по тем или иным причинам принимают решение о разводе. При

 
rss