ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

APPLICATION OF DIGITAL TECHNOLOGIES IN ORGANIZATION OF WORK OF HEATING SYSTEMS OF INDUSTRIAL ENERGY

Vitaly Mogilev

Master student, department of industrial heat power engineering, Smolensk branch of the Moscow Energy institute,

Russia, Smolensk

Igor Pozdnyakov

Master student, department of industrial heat power engineering, Smolensk branch of the Moscow Energy institute,

Russia, Smolensk

АННОТАЦИЯ

В статье проанализированы результаты режимов регулирования теплофикационных систем с использованием цифровых технологий. Использованы расчетно-графический и абстрактно-логический методы исследования. Сделаны предложения по выбору режимов работы теплофикационных систем.

ABSTRACT

The article analyzes the results of the modes of regulation of heating systems using digital technologies. Computational-graphic and abstract-logical research methods were used. Proposals have been made on the choice of operating modes of heating systems.

Ключевые слова: регулирование, цифровые технологии, система теплофикации.

Keywords: regulation, digital technologies, district heating system.

Потребление тепловой как в промышленных, так и в энергосистемах имеет неравномерный характер с изменением в течение года (сезонное), месяца, а иногда и суток. В связи с чем имеется насущная потребность в регулировании поставки теплоносителя обусловленное требованиями энергосбережения на источнике и всей системе, так и обеспечения качества теплоснабжения.

В зависимости от места реализации, регулирование процесса поставки теплоносителя подразделяют на теплоисточнике, в центральных тепловых пунктах, в корпускных тепловых пунктах, и регулировании, имеющем зачаточный характер, непосредственно на теплопотребляющем оборудовании. Для обеспечения качественного теплоснабжения практикуется регулирование, объединяющее минимум два вида. Как известно, все виды регулирования поставки тепла в теплоэнергетических системах подразделяются на три вида:

-качественное регулирование, осуществляемое за счет изменения температуры сетевой воды при неизменном расходе; здесь следует отметить, что этот вид регулирования энергетически и экономически наиболее выгоден, но его и труднее осуществимый из-за необходимости внедрения цифровых автоматических систем.

-количественное регулирование отпуска теплоты за счет изменения подачи сетевого теплоносителя; наиболее простой, доступный и чаще всего применяемый.

-качественно-количественный, использующий два перечисленных выше способы регулирования.

Подход к регулированию параметров отпускаемого теплоносителя в теплофикационных системах весьма неоднозначен и существенно влияет на экономические показатели работы источника, особенно ТЭЦ, и качество теплоснабжения потребителя, чаще выражаемое в допускании перетопа.

Наиболее качественно решить задачу оптимального построения системы источник потребитель путем выбора способа регулирования можно при проектировании теплоснабжающей системы под комплекс в данном случае агропромышленных объектов теплоснабжения. Это предполагает под обоснованную технологию отпуска и регулирования теплоты с учетом принятого температурного графика осуществлять проектирование схемы источника, выбора основного и вспомогательного оборудования, проектирования магистральных и внутриквартальных тепловых сетей, внутренних трубопроводов и теплоиспользующих приборов жилых и агропромышленных зданий.

В системах теплоснабжения спроектированных и построенных в период семидесятых годов прошлого столетия и действующих в настоящее время задача выбора оптимальной технологии регулирования тепловой нагрузки для каждой действующей системы теплофикации решение имеет индивидуальный характер. В качестве задачи оптимизации транспортировки теплоты получается позволительным рассматривать лишь корректировку существующих способов регулирования в тесной связи с происходящими изменениями в режиме работы системы источник потребитель.

Давая характеристику происходящим изменениям, следует выделить следующее: резкое в той или иной степени уменьшение доли производственной тепловой нагрузки, имеющей базовый характер и определяющей качественные показатели регулирования поставки тепла, хорошо просчитанным и отражаемые коэффициентом теплофикации; с другой стороны, увеличение доли жилищно-коммунальной нагрузки, имеющей резко переменный годовой характер. Этот процесс выхолащивает оптимизационный смысл и значение коэффициента теплофикации.

Подавляющее число централизованных систем теплофикации сформированные в прошлом столетии можно характеризовать как крупные или глобальные для всего города. В основе регулирования таких систем использовался температурный график 150/70, как оптимум в системе графиков эксплуатационных и капитальных затрат технико-экономической оптимизации. Большую часть в качестве источника выступали тепловые электроцентрали, в значительно меньшей степени котельные, которые были пиковыми или районными (для городской застройки). Центральное качественное регулирование поставки тепловой энергии определяло оптимальную работу структуры источник-потребитель. Базовая часть годового графика тепловой нагрузки обеспечивалась паром 250-180 градусов из теплофикационных и промышленных отборов турбин на центральном источнике, остальная неравномерная часть пиковой котельной. Районные котельные работали со срезкой температурного графика 130/70 и ниже с сохранением качественного регулирования. Если рассмотреть зарубежный опыт теплофикации, где в большей степени присутствуют малые теплофикационные системы и индивидуальное теплоснабжение, можно отметить тенденцию к низкотемпературному теплоснабжению и приоритетному применению количественных способов регулирования.

Расчеты экономических показателей работы от больших к малым теплоснабжающим системам показывают для больших систем лучшие экономические показатели дают качественное регулирование, средние системы качественно-количественное регулирование, в малых системах предпочтительнее применять количественное регулирование.

На основании анализа проведенных расчетов можно выделить следующее: экономически оправданным и реально осуществимым мероприятием в действующих малых теплофикационных системах агропромышленного комплекса является технико-экономически обоснованная срезка температурного графика с учетом состояния оборудования систем климатологических реалий региона;

Проведенные расчеты показали, что при срезке температурного графика проявляется некий эффект недоотпуска тепловой энергии, который имеет незначительную величину и за счет аккумулирующей способности зданий не сказывается на комфортности потребителей.

Основные моменты энергосбережения достигаются только за счет внедрения развитых цифровых автоматических систем.

Список литературы:

1. Пилипенко Н. В., Спиваков И. А. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности инженерных систем и сетей.-СПб: НИУ ИТМО, 2013.-274с.
2. Родионов В. Г. Энергетика: Проблемы настоящего и возможности будущего. (электронный ресурс)- М.: ЭНАС.2010.-352 с. http//e.lanbook.com/book/3850.
3. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. /Е.Я. Соколов.-М. Изд-во МЭИ. 2018.-472 с.