Информационное письмо
Образец оформления статьи
Анкета автора
19.05.2015

Фактическое состояние систем централизованного теплоснабжения РФ на примере районов с резко-континентальным климатом

Барановская Алена Эдуардовна
специалист ЗАО «Промышленное и гражданское строительство», г. Чита, Россия
Аннотация: В статье рассмотрено современное состояние систем централизованного теплоснабжения РФ. Обосновано, что проблемы регулирования и некачественная тепловая изоляция являются основными источниками потенциала энергосбережения.
Ключевые слова: Теплофикация, эффективность, недогрев, моделирование, объекты, теплота
Электронная версия
Скачать (300 Kb)

Согласно действующих норм качество теплоснабжения должно выполняться вне зависимости от погодных и временных условий [1-3]. Однако, в настоящее время повсеместно наблюдается недогрев и перегрев потребителей тепла [4].

Анализ потребления тепловой энергии потребителями города Читы Забайкальского края, оборудованными приборами учета тепловой энергии, выявил несоответствие фактического потребления тепла расчетному. [5-9]

В работах [10-12] авторами приводятся результаты исследований ряда действующих систем теплоснабжения (СТ) Центральной России. При испытании теплосетей (Ульяновск) и присоединенных к ним потребителей были получены фактические значения температуры теплоносителя при расчетном графике (150 от источника – 70 в обратном трубопроводе). За время всех исследованных отопительных периодов тепловые сети не выдерживали нормативных параметров (отклонение до 65 градусов). Работа СТ с отклонением повлияла на качество теплоснабжения в целом [10].

Подобная ситуация в системах теплоснабжения приводится авторами не только для г. Ульяновска, но и для СТ в других регионах РФ, работа которых осуществляется без учета графиков [13-16]. К примеру в городе Чите график доходит до 106 °С, что влияет на гидралические характеристики сетей [17]. Страдают гидравлические характеристики концевых абонентов. Которые зачастую переходят на альтернативные источники энергии. [18-25]

Кроме представленных выше, можно выделить следующие причины энергозатратного функционирования СТ.

1. Разрегулировка абонентов друг относительно друга вследствие их разноудаленности от источника теплоснабжения. Конфигурация тепловой сети может иметь сложный вид, абоненты расположены на разных расстояниях от источников теплоснабжения. К примеру, не в самой большой системе теплоснабжения г. Читы запаздывание температурных откликов различных лучей теплосетей составляет от 1 до 8 часов [23, 26].

2. Отсутствие комплексного учета воздействующих на эффективность теплоснабжения факторов при формировании графиков отпуска тепла от источников теплоснабжения. К таким факторам можно отнести погодные условия, суточное изменение нагрузки ГВС, потери тепла на участках тепловой сети, инерционное запаздывание теплоносителя, аккумулирующую способность зданий, техническое состояние теплосети, а также множество схем абонентских вводов и неоднородность у различных потребителей соотношения разных видов тепловой нагрузки. [23]

3. Увеличение тепловой нагрузки без корректировки режимов СТ.

4. Установка местных и индивидуальных средств автоматики. Потребители тепла самостоятельно устанавливают на вводах и перед отопительными приборами средства автоматического регулирования, что никак не учитывается на источниках теплоснабжения. Исследования [27-33] определяют эффективность внедрения систем регулирования у потребитлей, но только для конкретного абонента, а не всей системы в целом.

5. В связи с большим разнообразием условий эксплуатации оборудования, режимов его работы, характер динамики изменений технического состояния элементов и контролируемых параметров является случайным. И поэтому, с учетом приведенных выше факторов требует оптимизации отпуска теплоты от ТЭЦ потребителям. [34-36]

В работах современных ученых теплоэнергетиков имеется ряд подходов по снижению энергозатратности функционирования СТ как токовой или ее составляющих: потребители, сети и источник. Данные подходы можно сгруппировать по следующим признакам: технические изменения системы транспортировки [16-25], распределения и потребления тепловой энергии, новые подходы к построению графиков центрального регулирования и программные методы оптимизации [34-46]. Фактическое внедрение данных методов сопряжено с множеством проблем и не нашло массового применения.

В результате можно сделать следующий вывод: к основным причинам неоптимальной работы современных систем транспортировки, распределения и потребления тепловой энергии России можно отнести протяженность СТ, а также неоднородность автоматизации потребителей, не учитываемые в графиках центрального регулирования. 

Список литературы:

1. Пeтин B.B. Coвременные технoлoгии испoльзования электрическoй энeргии в cиcтемах централизoванного теплoснабжeния / B.B. Пeтин, A.Г. Батуxтин, и др. // НТВ CПбГПУ. 2010. – № 4.

2. Калугин А.В. Применение технологии тепловых насосов для повышения эффективности методов оптимизации отпуска теплоты / А.В. Калугин, А.Г. Батухтин, С.Г. Батухтин. // Науч. пробл. тр-та СиДВ. – Новосибирск.: изд. Сибирский государственный университет водного транспорта. 2011. № 1.

3. Батухтин А.Г. Моделирование современных систем централизованного теплоснабжения / А.Г. Батухтин и др. // Вестник ИрГТУ, 2011. - Т. 55. -№8. - С. 84-91.

4. Шарапов В.И. Особенности теплоснабжения городов при дефиците топлива на электростанциях / В.И. Шарапов. // Электрические станции. – 1999. – № 10. – С. 63-66.

5. Батухтин А.Г. Применение оптимизационных моделей функционирования систем теплоснабжения для снижения себестоимости тепловой энергии и увеличения располагаемой мощности станции / А.Г. Батухтин и др.// Промышленная энергетика (Industrial power engineering) 2010. – №3. С. 7-8.

6. Батухтин А.Г. Методы повышения эффективности и увеличения располагаемой мощности систем централизованного теплоснабжения. Науч. пробл. тр-та СиДВ. – Новосибирск.: изд. Сибирский государственный университет водного транспорта. – 2010. – №1. – С. 189-192.

7. Батухтин А.Г. Методы повышения эффективности функционирования современных систем транспортировки, распределения и потребления тепловой энергии // А.Г. Батухтин и др./ Науч. пробл. тр-та СиДВ. – Новосибирск.: изд. Сибирский государственный университет водного транспорта. – 2009. – №2. – С. 199-202.

8. Маккавеев В.В. О проблеме ненормативного отпуска теплоты потребителям / В.В. Маккавеев, С.А. Иванов, А.Г. Батухтин // Промышленная энергетика (Industrial power engineering). – 2010. – № 7. – С. 12-14.

9. Батухтин А.Г. Анализ методов повышения эффективности систем централизованного теплоснабжения / А.Г. Батухтин, В.В. Пинигин, М.В. Кобылкин // НТВ СПбГПУ. – 2012. №3-2. С. 45-51.

10. Куликов А.И. Проблемы эксплуатации зданий… Энергосбережение в городском хозяйстве: материалы Второй Рос. научн.-техн. конф. – Ульяновск: УлГТУ. 2000. – С. 49-51.

11. Шарапов В.И. Рег. СТ / В.И.Шарапов, П.В. Ротов. // – М: НТВ, 2007.

12. Шарапов В.И. Особенности теплоснабжения городов при де­фиците топлива на электростанциях / В.И. Шарапов. // Электрические станции. – 1999. – № 10. – С. 63-66.

13. Иванов С.А. Повышение эффективности работы ТЭЦ: оптимизация отпуска теплоты потребителю: монография / С.А. Иванов, А.Г. Батухтин, О.Е. Куприянов. – Н.: изд. Наука, 2008. – 80 с.

14. Маккавеев В.В. Оптимизация отпуска теплоты при качественно-количественном регулировании открытых системах теплоснабжения: монография / В.В. Маккавеев, О.Е. Куприянов, А.Г. Батухтин. – Чита: ЧитГУ, 2009. – 132 с.

15. Батухтин А.Г. Особенности моделирования современных систем централизованного теплоснабжения: монография / А.Г. Батухтин. – Чита: ЗабГУ, 2012. – 128 с.

16. Батухтин А.Г. Разработка критериев и методов совершенствования систем централизованного теплоснабжения функционирующих в условиях резкоконтинентального климата: монография / А.Г. Батухтин. – Чита: ЗабГУ, 2013. – 216 с.

17. Басс М.С. Проблемы нормирования тепловых потерь в тепловых сетях на примере г. Чита / М.С. Басс, А.Г. Батухтин // НТВ СПбГПУ. – 2009. – №4. – С. 177-183.

18. Сафронов П.Г. Использование теплового насоса в тепловых схемах тепловых электростанций / П.Г. Сафронов, А.Г. Батухтин, С.А. Иванов // Науч. пробл. тр-та СиДВ. – Новосибирск.: изд. Сибирский государственный университет водного транспорта. – 2009. – №2. – С. 202-204.

19. Батухтин А.Г. Обеззараживание воды в системах централизованного теплоснабжения / А.Г. Батухтин и др.// Науч. пробл. тр-та СиДВ. – Новосибирск.: изд. Сибирский государственный университет водного транспорта. – 2010. – №1. – С. 209-212.

20. Батухтин А.Г. Использование тепловых насосов для повышения тепловой мощности и эффективности существующих систем централизованного теплоснабжения / А.Г. Батухтин // НТВ СПбГПУ. – 2010. – №2. – С. 28-33.

21. Петин В.В. Современные технологии использования электрической энергии в системах централизованного теплоснабжения / В.В. Петин, А.Г. Батухтин, А.В. Калугин, П.Г. Сафронов // НТВ СпбГПУ. – Санкт Петербург: пб. – 2010. – № 4. – С. 32-38.

22. Батухтин А.Г. Особенности моделирования работы в течение суток установок гелионагрева абонентских вводов потребителей тепловой энергии / А.Г. Батухтин // НТВ СпбГПУ. – 2010. – № 4. – С. 50-58.

23. Батухтин А.Г. Современные методы повышения эффективности совместной работы установок гелиоотопления и систем централизованного теплоснабжения / А.Г. Батухтин, С.Г. Батухтин // НТВ СПбГПУ. – 2009. – №3. – С. 48-53.

24. Петин В.В. Комплексное использование инновационных методов обработки воды в системе "ТЭЦ-потребитель" / В.В. Петин, А.Г. Батухтин, Ю.В. Дорфман // НТВ СпбГПУ. – 2011. –№1. – С. 63-69.

25. Батухтин А.Г. Современные способы модернизации существующих систем теплоснабжения / А.Г. Батухтин, М.В. Кобылкин, А.В. Миткус, В.В. Петин // RESEARCH JOURNAL OF INTERNATIONAL STUDIES. – 2013. №7 (14) Часть 2 С.– 40–45.

26. Иванов С.А. Оптимизация отпуска теплоты от источника теплоснабжения с учетом функционирования тепловых сетей и потребителей тепловой энергии как один из методов энергосбережения / С.А. Иванов, А.Г. Батухтин, В.В. Маккавеев // Вестник ЗабцРАЕН. – 2008. – №1. – С. 80-83.

27. Батухтин А.Г. Автоматизированная система регулирования расхода теплоносителя для теплоснабжения групп потребителей / А.Г. Батухтин, М.В. Кобылкин // НТВ СПбГПУ. – 2013. №2. С. 68-72.

28. Басс М.С. Методические вопросы оценки эффективности систем централизованного теплоснабжения / М.С. Басс, А.Г. Батухтин, С.А. Требунских // НТВ СПбГПУ. – 2013. №2. С. 80-84.

29. Горячих Н.В. Использование факторного анализа для оптимизации режимов работы систем теплоснабжения / Н.В. Горячих, А.Г. Батухтин // Промышленная энергетика (Industrial power engineering). – 2013. - № 9. С. 26-30.

30. Батухтин А.Г. Повышение эффективности современных систем теплоснабжения / А.Г. Батухтин, С.А. Иванов, М.В. Кобылкин, А.В. Миткус // Вестник ЗабГУ. - Чита: ЗабГУ. – 2013. - №9(100). С.112–120.

31. Иванов С.А. Метод повышения электрической мощности турбин / С.А. Иванов, А.Г. Батухтин, Н.В. Горячих // Промышленная энергетика (Industrial power engineering). – 2009. – № 12. – С. 13-15.

32. Иванов С.А. Оптимизация систем централизованного теплоснабжения / С.А. Иванов, А.Г. Батухтин, Н.В. Горячих // Вестник МАНЭБ т. 14, №3. СПб – Ч. 2009. – С. 102 – 104.

33. Горячих Н.В. Некоторые методы повышения маневренности ТЭЦ / Н.В. Горячих, А.Г. Батухтин, С.А. Иванов // Теплоэнергетика (Thermal Engineering). – 2010. – №10. – С. 69-73.

34. Батухтин А.Г. Особенности математических моделей современных теплопотребляющих установок в системах централизованного теплоснабжения. НТВСпбГПУ. – 2011. – № 1. – С. 250-255.

35. Батухтин А.Г. Особенности диспетчеризации современных систем теплоснабжения. Науч. пробл. тр-та СиДВ. – Новосибирск.: изд. Сибирский государственный университет водного транспорта. – 2011. – №1. – С. 198-201.

36. Иванов С.А. Методика расчета параметров потребителя при качественно-количественном регулировании в открытых системах централизованного теплоснабжения / С.А. Иванов и др.// Промышленная энергетика (Industrial power engineering). – 2008. – № 4. – С. 13-15.

37. Иванов С.А. Расчет суточного графика отпуска теплоты от источника теплоснабжения при качественно-количественном регулировании в открытых системах централизованного теплоснабжения / С.А. Иванов и др// Промышленная энергетика (Industrial power engineering). – 2008. – № 5. – С. 32-34.

38. Маккавеев В.В. Практическое применение некоторых методик оптимизации режимов отпуска теплоты / В.В. Маккавеев и др.// Промышленная энергетика (Industrial power engineering). – 2008. – № 10. – С. 23-27.

39. Маккавеев В.В. Математическая модель ряда абонентских вводов закрытых систем теплоснабжения / В.В. Маккавеев и др.// НТВ СПбГПУ. – 2009. – №3. – С. 200 - 207.

40. Сафронов П.Г. Способ увеличения экономичности основного оборудования ТЭЦ / П.Г. Сафронов и др.// Науч. пробл. тр-та СиДВ. – Новосибирск.: изд. Сибирский государственный университет водного транспорта. – 2010. – №1. – С. 175-178.

41. Батухтин Оптимизация отпуска теплоты от ТЭЦ на основе математического моделирования с учетом функционирования различных типов потребителей: Автореф. дис. канд. техн. наук. (по специальности 05.14.14).

42. Батухтин А.Г. Оптимизация отпуска теплоты от ТЭЦ на основе математического моделирования с учетом функционирования различных типов потребителей: Дис. канд. техн. наук. (по специальности 05.14.14).

43. Батухтин А.Г. Современные методы совершенствования систем централизованного теплоснабжения: монография / А.Г. Батухтин. – Чита: ЗабГУ, 2014. – 338 с.

44. Bass M.S. and Batukhtin A.G. An Integrated Approach for Optimizing the Operation of Modern Heat Supply Systems. – Thermal Engineering, 2011, Vol. 58, No. 8, pp. 678–681.

45. Пинигин В.В. Обоснование способов снижения вредных выбросов ТЭС c использованием эксергетического анализа / В.В. Пинигин, А.Г. Батухтин – Саабрюкен (Германия): Изд-во LAP LAMBERT, 2013. – 265 С.

46. Батухтин А.Г. Особенности совместной работы установок гелионагрева и СЦТ: монография / А.Г. Батухтин. – Чита: ЗабГУ, 2011. – 155 с.