Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние типа источника теплоснабжения на выбор тепловой защиты трубопроводов

Ю.Е. Николаев

Д.В. Новиков

А.А. Васильев

При транспорте тепловой энергии от источника к потребителям существенное влияние на эффективность системы энергоснабжения оказывает уровень тепловой защиты трубопроводов. В [1] рекомендуются нормативные величины удельных теплопотерь в зависимости от диаметра, температуры теплоносителя и способа прокладки сетей. Однако они не учитывают тип источника теплоснабжения, стоимость энергоносителя и многие другие факторы, что приводит, как правило, к снижению экономической эффективности системы теплоснабжения. Так в [2] показано, что оптимальная толщина тепловой изоляции участка трубопровода в условиях теплоснабжения от паротурбинной ТЭЦ в 1,8-2 раза меньше, чем при теплоснабжении от районной котельной, в результате изменения выработки электроэнергии на тепловом потреблении. Представляет интерес исследование влияния других источников на выбор оптимальной теплозащиты сетей. В статье рассмотрены системы теплоснабжения со следующими источниками теплоты: электрокотельная (ЭК), котельная на газовом топливе (ГК) и теплонасосная станция (ТНС), обеспечивающие жилой район города. В качестве экономического критерия принят прирост интегрального эффекта за срок службы тепловой изоляции, руб.:

В зависимости от источника теплоснабжения величина АИ может быть рассчитана как, руб./год: сеть теплоноситель паротурбинный

Представим годовые теплопотери, кВт*ч(т)/год:

Если подставить (5) в (2) - (4), затем в (1) и разделить на длину участка, получим удельный прирост интегрального эффекта, руб./м:

По полученным выражениям выполнены расчеты Эуд для участка теплопровода (подающего и обратного) диаметром 159 мм, изолированного пенополиуретаном с коэффициентом теплопроводности 0,03 Вт/м. Ки внешней полиэтиленовой оболочкой, уложенных бесканально в грунт. В расчетах принято: Сэ=1,2-2 руб./кВт*ч, Ст=1,1-2,2 руб./кг у.т., , , ,, , р=0,03 1/год, Cиз=1500 руб./м 3,,,Е=0,15, h=0,1, Тсл=30 лет, климатические условия Среднего Поволжья, температурный график 95/70 ОС, тепловая нагрузка потребителя - 14 МВт. В газовой котельной рассматривалась установка четырех котлов КВЖ-4Г. В теплонасос-ной станции предусматривалось размещение двух ТНУ парокомпрессорного типа единичной теплопроизводительностью по 3 МВт и двух котлов КВЖ-4Г. Источником низкопотенциальной теплоты является оборотная вода из системы технического водоснабжения предприятия с температурой 30-35 ^ОС.

Варьируя расчетным путем построены зависимости , приведенные на рисунках 1,2,3. Оптимальные плотности теплового потока и толщины изоляции показаны в таблице.

Анализируя полученные результаты следует обратить внимание на убывание прироста в зависимости от qи в направлении ЭК, ТНС и ГК. Следовательно, наибольшее влияние на эффективность системы теплоснабжения оказывает уровень тепловой защиты, где в качестве источника теплоты используется электрокотельная, наименьшее - с котельной на органическом топливе. Наименьшая оптимальная плотность теплового потока и наибольшая толщина тепловой изоляции также будет в системах теплоснабжения с ЭК. По сравнению с котельной на газе плотность теплового потока в системах теплоснабжения с ТНС снижается на 11-12%, для ЭК - в 1,9 раза. Нормативная величина тепловых потерь при рассматриваемых условиях согласно [1] составляет для подающего трубопровода 30,6 Вт/м, для обратного 19 Вт/м.

Увеличение стоимости электроэнергии до 2 руб./кВт*ч и топлива до 2,2 руб./кгу.т. обусловливает прирост удельного интегрального эффекта в 1,7-2,3 раза, при этом оптимальные плотности теплового потока уменьшаются на 12-18%.

Выводы

Предложены экономические показатели прироста удельного интегрального эффекта, используемые для выбора оптимальной теплозащиты трубопроводов, в системах теплоснабжения с электрокотельной, газовой котельной и теплонасосной станцией.

При проектировании систем теплоснабжения тепловая защита трубопроводов должна приниматься оптимальной с учетом влияния типа источника теплоты.

Использование рекомендаций СНиП по выбору плотности теплового потока может привести к снижению экономичности систем теплоснабжения.

Литература

1. СНиП 2.04.14-88*. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 28 с.

2. АндрющенкоА.И., Николаев Ю.Е. Экономическая оценка альтернативных вариантов систем теплофикации // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2001. №5-6. с.120-125.

Размещено на Allbest.ru