Регулирование параметров отпуска тепловой энергии в летний период в городах с крупными промышленными предприятиями

В условиях, когда постоянно увеличиваются цены на энергоносители, задача повышения эффективности использования энергетических ресурсов приобретает приоритетное значение. Проблема экономии тепловой энергии для современной российской экономики является актуальной, поскольку влияет не только на себестоимость энергоносителей, но и на цены на всю другую продукцию.

Например, вот уже несколько лет жители одного из районов г. Магнитогорска должны летом оплачивать избыточную тепловую энергию на нужды горячего водоснабжения (ГВС), поступающую с ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК»). Это связано с наличием на одном из крупнейших предприятий России (ОАО «ММК») большой свободной тепловой мощности (из-за совместной выработки тепловой и электрической энергии), которая и используется для теплоснабжения города. При соблюдении баланса экономических интересов, связка «город — ОАО «ММК» довольно эффективная структура. Однако на сегодняшний день, выполняя в первую очередь свои производственные задачи и обеспечивая максимальную эффективность работы, ОАО «ММК» не выдерживает нормативные параметры теплоносителя, что приводит к увеличению количества потребляемой тепловой энергии.

Это выражается в завышении температуры прямого теплоносителя в летние месяцы до 110C на центральной электрической станции (ЦЭС), что приводит к: неэкономичному режиму работы тепловых сетей и насосных станций, повышенным тепловым потерям и экономическим потерям МП трест «Теплофикация» и потребителей. В связи с этим возникла необходимость разработки и ввода в эксплуатацию автоматической системы регулирования потребления тепловой энергии на тепловых сетях города от ЦЭС.

В виду большой мощности сетевых насосов (на ТЭЦ — 1,6−2 МВт, ЦЭС — 0,54−0,63 МВт), возможность точного регулирования расходов теплоносителя отсутствует. Частичным решением проблемы стала установка на магистрали «ЦЭС — город» (Ду=700 мм) системы регулирования расхода (давления) теплоносителя и перепада температур в коммутационном пункте. Это позволило снизить расходы теплоносителя по сравнению с 2001 г. на 28% и, несмотря на постоянно возрастающую температуру теплоносителя и тепловую мощность, снизить потребление тепловой энергии с 26 209 до 23 988 Гкал, что составило 8,5% по сравнению с 2001 г.

Данные по потребленной тепловой энергии и расходу теплоносителя в летний период с 2001 по 2006 гг. представлены на рис. 1, 2.

энергетический теплоноситель коммутационный.

В период времени, когда водоразбор на ГВС достигает максимального значения, регулирующая заслонка поддерживает перепад давлений между подающим и обратным трубопроводом равным 0,25 МПа, обеспечивая необходимое потребление теплоносителя. В ночное время (с 24 до 6 ч.) задание регулятора автоматически меняется в соответствии с режимной картой. Таким образом, расход теплоносителя существенно сокращается, но при этом давление в подающем трубопроводе возрастает, что негативно отражается на эксплуатации сетей. Для компенсации «избыточного» давления установлена еще одна регулирующая заслонка. Автоматическая система управления реализована на базе контроллера КР-300 (ЗАО «Волмаг» г. Чебоксары), датчиков давления и температуры (ЗАО ПГ «Метран» г. Челябинск), исполнительных устройств («ЗЭиМ» г. Чебоксары).

Рассмотрим работу клапана за одни сутки. Для большей наглядности возьмем промежуток времени с 18 ч. 25 июля 2006 г. до 18 ч. 26 июля 2006 г. (рис. 3). За сутки экономия тепловой энергии составила 8,7%, экономия по расходу теплоносителя составила 18,4%.

В результате работы клапана за три летних месяца 2006 г. было сэкономлено, только на прямых затратах, 5141 Гкал тепловой энергии, что составило 1 123 204 руб. (при стоимости 1 Гкал 218,5 руб. без НДС).

Автоматическое регулирование параметров теплоносителя на коммутационном пункте позволяет избежать перерасхода тепловой энергии и поддерживать наиболее экономичные параметры теплоносителя.