Файл: Теплоснабжения.doc

Географическая часть страны	nо, с/год	nо, ч/год.
Сибирь, Урал, север европейской части	19,8 106	5500
Средняя полоса европейской части	18 106	5000
Юг европейской части	(14,416,2) 106	40004500
Кавказ	(910,8) 106	25003000

В том случае, когда отопительная или вентиляционная нагрузка изменяется по часам суток или дням недели, например, когда в нерабочие часы промышленные предприятия переводятся на дежурное отопление или вентиляция промышленных предприятий работает некруглосуточно, на график наносят три кривые расходов теплоты: одну (обычно сплошная линия) исходя из среднего при данной наружной температуре расхода теплоты за неделю на отопление и вентиляцию; две (обычно пунктир) исходя из максимальной и минимальной нагрузок на отопление и вентиляцию при этой же наружной температуре t_н. Такое построение показано на рис. 1.34.

---

Рис. 1.34. Интегральный график суммарной нагрузки района:

а – Q = f(t_н); б – график продолжительности тепловой нагрузки;

1 – среднечасовая за неделю суммарная нагрузка; 2 – максимально-часовая за неделю суммарная нагрузка; 3 – максимально-часовая за неделю суммарная нагрузка

В том случае, когда тепловая нагрузка района обеспечивается теплотой из различных источников, для определения степени их участия в покрытии годового расхода теплоты удобно пользоваться интегральным графиком

_год = f(_с), где _с = Q_i/ Q_c^/отношение тепловой нагрузки источника Q_iк расчетной нагрузке района Q_c^/, т.е. к нагрузке района при наружной температуре t_н.о; _год = Q_i^год/ Q_c^год – отношение количества теплоты, отпускаемой за отопительный сезон источником, имеющим расчетную производительностьQ_i^год к суммарному расходу теплоты за сезон Q_c^год.

Интегральный график _год = f(_с), строится на основе графика продолжительности тепловой нагрузки. Для этой цели график продолжительности тепловой нагрузки (рис. 1.35, а) делят горизонтальными линиями через равные интервалы по оси ординат на ряд площадок и определяют отношение размеров этих площадок ко всей площади графика продолжительности, равной расходу теплоты за сезон. Полученные данные наносят на интегральный график (рис. 1.35, б).



Рис .1.35. Построение интегрального графика нагрузки:

а – график продолжительности отопительной нагрузки а_с = f(n);

б – интегральный график_год = f(_с)

Как видно из рис.1. 35,а, вся площадь 0pnlebc0под графиком продолжительности разбита горизонтальными линиями ab, de, klи mnна ряд площадок.Площадь 0

---

abc0 равна расходу теплоты от источника, мощность которого равна 20 % расчетного расхода теплоты, т.е. _с = 0,2.

Отношение площади 0abc0 ко всей площади графика продолжительности 0pnlebc0 _год = 0,2. На интегральном графике (рис.1.35.б) этому значению _год соответствует точка А. Далее рассматриваются относительная нагрузка _с = 0,4. Ей соответствует площадь графика 0debc0, составляющая 72 % площади графика продолжительности _год = 0,72. На интегральном графике этой нагрузке соответствует точка В. Таким же способом наносятся на интегральный график 0ABCDE и остальные точки.

Интегральные графики сезонной тепловой нагрузки обладают свойством универсальности. Интегральный график, построенный для одного географического пункта, может быть использован с достаточной для практических целей точностью для всего климатического пояса, например, приведенный на рис. 1.35,б интегральный график, построенный для отопительной нагрузки Москвы, может быть использован для средней полосы европейской части России.

С помощью интегрального графика легко установить годовую подачу теплоты различными источниками теплоснабжения. Например, если отопительная нагрузка района обеспечивается двумя источниками теплоты, из которых один более экономичный, имеет мощность, равную 60 % максимального теплового потребления района (_с = 0,6), а другой, менее экономичный, способен покрыть недостающие 40 % максимального теплового потребления, то, как видно из рис. 1.35, первый может обеспечить 92 % годового расхода теплоты (_год = 0,92) (площадь 0klbc0 графика продолжительности), а второй – только 8 % годового расхода теплоты (площадь kplk).

Расход теплоты на технологические нужды и горячее водоснабжение в отличие от расхода на отопление и вентиляцию не является функцией наружной температуры.

Для построения графика продолжительности суммарной нагрузки на отопительный сезон находят для разных температур суммарную средненедельную нагрузку по всем видам теплового потребления:
Q^cp.н = Q_o + Q^ср.н_в + Q^cр.н_г + Q^ср.н_m.
На основе найденных значений Q^cp.н для разных наружных температур и климатологических данных о длительности стояния различных наружных температур по изложенной выше методике строится график продолжительности суммарной тепловой нагрузки за отопительный сезон.

В летний период основным видом теплового потребления являются технологическая нагрузка и горячее водоснабжение. Средненедельное значение этой нагрузки остается неизменным.

---

Площадь, ограниченная осями координат и графиком продолжительности суммарной нагрузки Q^cp.н, равна годовому расходу теплоты потребителями района.

На рис. 1.34, б сплошной линией 1 изображен годовой расход продолжительности суммарной тепловой нагрузки района, в которую входят отопление, вентиляция и бытовая нагрузка горячего водоснабжения. График построен по значениям средненедельной суммарной тепловой нагрузки. Линия 2 показывает возможные кратковременные максимумы нагрузки, линия 3 – возможные максимумы нагрузки. Площадь графика под линией 1 равна годовому расходу теплоты потребителями района.

Для определения расхода теплоты от источника необходимо к расходу теплоты у потребителей прибавить тепловые потери в сети.
1.5.4. Тепловые карты
При решении различных перспективных вопросов развития теплофикации крупных городов, теплового районирования и размещения генерирующих источников весьма удобно пользоваться тепловыми картами.

На тепловых картах различными условными обозначениями (расцветками или штриховками) указывается размещение тепловых потребителей, теплоплотность отдельных районов и ожидаемые тепловые нагрузки. При построении тепловых карт, представляющих особый интерес на начальных стадиях проектирования, приходится пользоваться укрупненными показателями, так как более точные данные для исчисления тепловых нагрузок на этой стадии проектирования обычно отсутствуют.

Для ориентировочного расчета тепловых нагрузок вновь застроенных районов могут быть использованы литературные данные.

Средняя плотность населения во вновь застраиваемых кварталах городов при современной смешанной застройке 5- , 9- и 16-этажными зданиями составляет 150 чел на 1 Га (10 тыс. м²) или 35000 чел на 1 км².

Максимально-часовая и годовая теплоплотности на

1 га:

·Сибирь, Урал, север Европейской части России – 1 МДж/с и 10600ГДж/год;

·средняя полоса Европейской части России – 0,9 МДж/с и 8800ГДж/год;

·юг Европейской части России, южнее Харькова – 08 МДж/с и 7300 ГДж/год.

2. 
   ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛОФИКАЦИИ
   

2.1. Оценка эффективности теплофикации
Теплоэлектроцентраль производит два вида энергии: электрическую и тепловую. Эти виды энергии не являются экономически равноценными, поэтому их нельзя

---

сравнивать между собой лишь по тепловому эквиваленту, считая 1 кВт ч равноценным 3600 кДж теплоты. Электрическая энергия является более совершенным видом энергии, но и более дорогим. Ее выработка связана со значительно большими потерями, чем выработка тепловой энергии.

При выработке электрической энергии на современных КЭС в окружающую среду отводится около 60 % теплоты, подводимой к рабочему телу в теплосиловом цикле. Этим в основном определяется низкий КПД выработки электрической энергии, составляющий 36  40 %.

Что же касается КПД установок по производству теплоты, то даже в местных котельных с котлами устаревших конструкций при работе на твердом топливе он составляет 50  55 %, а в крупных современных районных котельных на жидком топливе или газе достигает 80  85 % и более.

Для оценки эффективности теплофикации иногда пользуются так называемым коэффициентом использования теплоты топлива, представляющим собой отношение суммы тепловых эквивалентов отпущенных со станции тепловой и электрической энергии к тепловому эквиваленту сожженного топлива:

_и = ,
где Q – количество отпущенной теплоты, кДж;

Э – количество отпущенной электрической энергии, кДж;

В – количество сожженного топлива, кг;

Q^р_н низшая удельная теплота сгорания топлива, кДж/кг.

Данное выражение не раскрывает полностью эффективность теплофикации, поскольку электрическая и тепловая энергии неравноценны.

В связи с этим коэффициент использования теплоты топлива не может дать правильной количественной оценки эффективности теплофикации, поскольку в выше приведенной формуле электрическая энергия оценивается по тепловому эквиваленту и суммируется с теплотой.

Для КЭС, вырабатывающей только электроэнергию, коэффициент использования теплоты топлива определяется по формуле

_и = ,
Данное выражение для случая конденсационной электростанции дает правильную количественную оценку энергетической эффективности работающей станции.

Снижение выработки электрической энергии на ТЭЦ за счет увеличения выработки теплоты приводит к некоторому росту коэффициента использования теплоты топлива вследствие уменьшения расчетных потерь в турбогенераторной установке. Однако при этом эффективность теплофикации уменьшается, поскольку недовыработанную на ТЭЦ электрическую энергию приходится вырабатывать на КЭС при значительно более низком КПД.

---