ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

Учебно-методическое пособие для студентов заочной формы обучения с применением дистанционных технологий

специальности 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция

Белгород 2006

УДК 697.34(075.8)

ББК 31.38

П 44

.

В учебно-методическом комплексном пособии рассмотрены централизованные системы теплоснабжения и режимы их регулирования.

Изложены теоретические основы и технология выработки, отпуска, транспортировки и распределения тепловой энергии в системах теплоснабжения. Представлены методы определения расходов тепла потребителями, методики гидравлического и теплового расчетов тепловых сетей, схемы, технические характеристики, конструкции и методы расчета оборудования систем теплоснабжения.

Приведены варианты тренировочных заданий для самостоятельной работы студентов, необходимые нормативно-справочные материалы. Разработаны методические указания и пример выполнения курсового проекта по теплоснабжению.

Данное издание предназначено для студентов заочной формы обучения с использованием дистанционных технологий специальности 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция.

УДК 697.34(075.8)

ББК 31.38

Белгородский государственный

технологический университет

(БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2006

Введение

Тепловое потребление — одна из основ­ных статей топливно-энергетического ба­ланса нашей страны. На удовлетворение тепловой нагрузки страны расходуется еже­годно более 600 млн. т условного топлива, т.е. около 30 % всех используемых первич­ных топливно-энергетических ресурсов.

Тепловое хозяйство России в течение длительного периода развивается по пути концентрации тепловых нагрузок, центра­лизации теплоснабжения и комбинирован­ной выработки тепловой и электрической энергии.

Широкое развитие получила теплофика­ция, являющаяся наиболее рациональным методом использования топливных ресур­сов для тепло- и электроснабжения.

Развитие теплофикации способствует решению многих важных народнохозяйст­венных и социальных проблем таких, как повышение тепловой и общей экономично­сти электроэнергетического производства, обеспечение экономичного и качественного теплоснабжения жилищно-коммунальных и промышленных комплексов, улучшение экологической обстановки в городах и про­мышленных районах, снижение трудоза­трат в тепловом хозяйстве.

Наряду с теплофикацией рационально используется теплоснабжение от экономич­ных котельных установок, а также от тепло­утилизационных промышленных устано­вок. Каждый из этих источников теплоснабжения имеет свою область экономически целесообразного применения.

Развитие теплофикации и централизо­ванного теплоснабжения выдвигает слож­ные научные и инженерные задачи, реше­ние которых в значительной мере зависит от подготовки квалифицированных инже­нерно-технических и научных кадров.

Поэтому «Теплоснабжение» является одной из основных профилирующих спец дисциплин программы подготовки инженеров по специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Задача изучения дисциплины — обеспечение теоретической и практической подготовки студентов к проектированию, строительству, реконструкции и эксплуатации городских и промышленных систем теплоснабжения, тепловых сетей и сооружений на них, оптимизации проектных решений и эксплуатационных режимов систем теплоснабжения.

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ

В основе экономики нашей страны лежит энергетика, являющаяся одной из важнейших отраслей народного хозяйства. Недаром в настоящее время энергетическая безопасность рассматривается в качестве одной из основных приоритетных национальных программ нашей страны и важнейшей международной проблемы.

Энергетикой называется система устано­вок и устройств для преобразования первич­ных энергоресурсов в виды энергии, необхо­димые для народного хозяйства и населения, и передачи этой энергии от источников ее производства до объектов использования.

Несмотря на большое разнообразие пер­вичных энергоресурсов и видов вырабаты­ваемой энергии, энергетика бывшего СССР развивалась планомерно в сочетании с топ­ливной базой как единый топливно-энерге­тический комплекс.

Экономика страны полностью базирова­лась только на собственных топливно-энер­гетических ресурсах. На строительство то­пливно-энергетического комплекса, объе­диняющего добычу первичных энергоре­сурсов и их преобразование в используе­мые виды энергии, выделялась значитель­ная доля всех капиталовложений в про­мышленность.

Из всех видов вырабатываемой энергии наиболее широкое использование находят два вида — электрическая энергия и тепло­та низкого и среднего потенциалов, на вы­работку которых затрачивается в настоящее время более 55 % всех используемых пер­вичных топливно-энергетических ресурсов страны. Особенно важное значение имеет электрическая энергия, которой в современном мире принадлежит ведущая роль в развитии производительных сил общества.

Главным ресурсом для выработки элек­трической и тепловой энергии в стране в на­стоящее время служит в основном органиче­ское топливо (природный газ, уголь, мазут).

Тепловое хозяйство страны развивается на основе непрерывно идущего процесса концентрации тепловых нагрузок в городах и промышленных районах.

Для организации рационального энерго­снабжения страны особенно большое значе­ние имеет теплофикация, являющаяся наи­более совершенным технологическим спо­собом производства электрической и тепло­вой энергии и одним из основных путей снижения расхода топлива на выработку указанных видов энергии.

Под термином «теплофикация» понимается энергоснабжение на базе комбинированной , т.е. совместной выработки электрической и тепловой энергии в одной установке.

В комбинированной выработке заключа­ется основное отличие теплофикации от так называемого раздельного метода энерго­снабжения, при котором электрическая энергия вырабатывается на конденсацион­ных тепловых электростанциях (КЭС), а те­пловая — в котельных.

Основной энергетический эффект теп­лофикации заключается в замене теплоты, вырабатываемой при раздельной схеме энергоснабжения в котельных, отработав­шей теплотой, отведенной из теплосилово­го цикла электростанции, благодаря чему на ТЭС ликвидируется бесполезный отвод те­плоты в окружающую среду при превраще­нии химической, а на АЭС внутриядерной энергии топлива в электрическую энергию. Развитие комбинированной выработки яв­ляется одним из основных путей повышения тепловой экономичности энер­гетического производства в нашей стране.

В бывшем СССР и в России в период планового регулирования экономики наи­большее развитие получили достаточно крупные городские и промышленные теп­лофикационные системы, базирующиеся на централизованном теплоснабжении го­родов и промышленных узлов. Таким обра­зом, при теплофикации в России было реа­лизовано два основных принципа:

1) комбинированное (совместное) про­изводство электрической и тепловой энер­гии, осуществляемое на ТЭЦ;

2) централизация теплоснабжения, т.е. передача теплоты от одного или нескольких источников, работающих на одну тепловую сеть, многочисленным тепловым потре­бителям.

Первый принцип был рассмотрен выше, второй — централизация теплоснабжения не является особенностью теплофикации и может быть реализован в системах тепло­снабжения не только от ТЭЦ, но и от дру­гих источников теплоты, таких как про­мышленные, районные и квартальные ко­тельные, от мусоросжигающих заводов и энергоустановок, утилизирующих избытки теплоты, образующиеся в технологических установках промпредприятий, и т.п.

Несмотря на дополнительные потери энергии в тепловых сетях, централизация в теплоснабжении может обеспечить эко­номию топлива за счет:

утилизации теплоты от промышленных технологических (включая крупные ГРЭС) и мусоросжигающих установок;

более высокого КПД крупных промыш­ленных и районных котельных, а также мощных котельных установок крупных ТЭЦ по сравнению с мелкими местными котельными, работающими на неквалифи­цированных низкокалорийных и много­зольных видах твердого топлива;

более рациональной загрузки источни­ков теплоты с различной эффективностью при работе этих источников на одну сеть.

Централизация теплоснабжения способ­ствует благоустройству теплоснабжаемых районов, позволяет уменьшить трудозатраты на обслуживание теплового хозяйства городов и промышленности, облегчает использование низкосортного топлива исбросной теплоты промышленности.

При централизованном теплоснабжении от котельных без комбинированной выра­ботки электрической энергии на базе тепло­вого потребления суммарный расход топли­ва на удовлетворение теплового и электри­ческого потребления получается больше, чем при теплофикации. Теплофикация в со­четании с централизацией теплоснабжения является наиболее рациональным методом использования топливных ресурсов страны для тепло- и электроснабжения. Благодаря социальным, экономическим и экологиче­ским преимуществам централизованная те­плофикация на протяжении длительного исторического периода стала одним из основных на­правлений развития энергетики нашей страны.

В последние годы многие концепции социального и экономического развития в нашей стране критически пересматриваются. В частности, в условиях интенсивно развивающегося в настоящее время жилищного строительства и в связи с реформированием теплоэнергетического и жилищно-коммунального хозяйства значительно увеличивается протяженность тепловых сетей и системы централизованного теплоснабжения становятся все более громоздкими и трудно управляемыми, а стоимость тепловой энергии увеличивается.

В связи с этим в последнее время возрастает интерес к системам автономного (децентрализованного) теплоснабжения, применение которого в сочетании с системами теплофикации позволяет существенно повысить экономичность и эффективность теплоснабжения.

Контрольные вопросы

1. Что называется энергетикой?

2. В чем техническая сущность теплофикации?

3. Технико – экономические преимущества системы теплоснабжения на базе теплофикации?

ТЕПЛОВОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ