В А Маляренко - Централизованное теплоснабжение и энергосбережение в стратегии устойчивого развития крупных городов - страница 1

Страницы:
1 

4.Рекомендации по экономии электроэнергии трамвайным и троллейбусным транспортом. - М.: АКХ им. К.Д. Памфилова, 1977. - 25 с.

5 .Рекомендации по составлению карт вождения трамвайных вагонов и троллейбу­сов. - М.: АКХ им. К.Д. Памфилова, 1980. - 65 с.

Получено 08.06.2004

 

УДК 697.434

В.А.МАЛЯРЕНКО, д-р техн. наук

Харьковская национальная академия городского хозяйства В.Н.ГОЛОЩАПОВ, канд. техн. наук, Н.А.ОРЛОВА

Институт проблем машиностроения им. А.Н.Подгорного НАН Украины, г.Харьков Л.В.ЛЫСАК, канд. техн. наук

ЗАО «Теплоэлектроцентраль - 3» г.Харьков

ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СТРАТЕГИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ КРУПНЫХ ГОРОДОВ

Рассматривается стратегическая линия развития централизованного теплоснабже­ния крупных городов, с учетом опыта стран Европы.

Согласно «Энергетической стратегии Украины до 2030 г. и даль­нейшую перспективу» развитию централизованного теплоснабжения городов отводится большая роль и, прежде всего, в вопросах энерго­сбережения. Благодаря технологии комбинированного производства тепловой и электрической энергии при использовании систем центра­лизованного теплоснабжения на базе ТЭЦ, коэффициент использова­ния энергии топлива достигает 87-89% [1].

Для Украины основным направлением развития энергетики и те­плоснабжения будет дальнейшее использование источников энергии на органическом топливе с внедрением новейших топливосберегаю-щих технологий - ПГУ малой и средней мощности, увеличении доли тепла, вырабатываемого ТЭЦ и энергоузлами различного типа с при­менением когенерационных газотурбинных установок. Данная тенден­ция характерна в целом для мировой стационарной энергетики [2].

В настоящее время в Украине действует около 250 ТЭЦ, из кото­рых более 200 - мелкие ведомственные промышленные электростан­ции, которые обеспечивают почти 27 % общей потребности в отопи­тельном тепле. Котельные различной тепловой мощности обеспечива­ют около 62% от общей потребности тепла. Из них на природном газе работают до 58% котелен, на жидком топливе - до 15%, на угле - око­ло 27% [1, 2].

Лимит газа, изношенность тепловых сетей, их большая протя­женность привели к тому, что на этапе становления государства Ук­раины как независимого, централизованное теплоснабжение стало ма­лоэффективным в технологическом и экономическом аспектах. Вследствие этого обществу навязывалось мнение о нецелесообразно­сти развития систем централизованного теплоснабжения. В качестве альтернативы предлагалось приоритетное развитие теплоснабжения на основе использования локальных теплоисточников с традиционным или альтернативным производством теплоты в частности, крышных котельных, индивидуальных нагревателей и т. д.

В то же время анализ развития теплоснабжения в странах север­ной Европы (Швеция, Норвегия, Финляндия, Дания) показал, что цен­трализованное теплоснабжение получило широкое распространение после энергетического кризиса 1973-1974 гг. Объемы централизован­ного теплоснабжения, организационные и технические решения в каж­дой из этих стран отличаются в зависимости от климатических усло­вий экономической и политической стратегии принятия решений в сфере энергосбережения [3].

Наибольшего эффекта в использовании централизованного теп­лоснабжения достигли в Дании. Принятые в этой стране (1979­1990 гг.) законы о теплоснабжении позволили разработать и внедрить широкий спектр установок комбинированного производства тепловой и электрической энергии - традиционные ТЭЦ, ТЭЦ с газотурбинны­ми установками, ТЭЦ с двигателями внутреннего сгорания и др. Про­изводство тепловой энергии на ТЭЦ увеличилось с 10 до 38%, а доля централизованного теплоснабжения выросла с 28 до 55%.

Показательной является система теплоснабжения Большого Ко­пенгагена, которая поделена на три части. Каждую магистральную систему теплоснабжения обслуживает одна теплоснабжающая компа­ния, которая не имеет собственных источников тепла. Все источники тепла Копенгагена работают параллельно без выделения отдельных зон теплоснабжения. Особенностью системы является двухконтурное смешанное, качественное и количественное регулирование тепла.

Для оптимизации работы всего энергокомплекса Копенгагена между компаниями подписано соглашение о минимизации производ­ственных потерь всей системы централизованного теплоснабжения, что дает возможность достичь экономического оптимума при сохране­нии гибкого управления потоками тепла.

Близким аналогом системы теплоснабжения Копенгагена являют­ся Хельсинки. Поскольку Финляндия сильно зависит от экспортируе­мого топлива, эффективности его использования уделяется большое значение. Степень централизованного теплоснабжения и когенераци-онной выработки энергии в Хельсинки самая большая в Западной Ев­ропе. Источниками производства теплоты для систем централизован­ного теплоснабжения являются ТЭЦ и котельные на природном газе, угле и мазуте, рыночная часть теплофикации составляет 92%. Для по­вышения теплофикационного производства энергии на ТЭЦ летом внедрена система централизованного хладоснабжения мощностью 10 МВт. За счет этого часть электроэнергии, которая производится при теплофикационном цикле превышает 88%. Система теплоснабжения Хельсинки закольцована, теплоисточники работают параллельно без выделения их отдельных зон, однако в отличие от Копенгагена в сис­теме отсутствуют теплообменные станции.

Система теплоснабжения Стокгольма организована по тому же принципу, что и в Хельсинки. Потребность города в тепловой, элек­трической энергии и природном газе удовлетворяет муниципальная энергокомпания. Централизация теплоснабжения Стокгольма состав­ляет примерно 60%. Из-за отсутствия сети газоснабжения часть ло­кальных источников тепла (мазутных или электроотопительных коте-лен) достигает 40%. На трех ТЭЦ города производится до 25% тепло­вой энергии. В летний период для поддержки теплофикационной за­грузки задействована система централизованного хладоснабжения, мощностью около 60 МВт. Расход электроэнергии на привод тепловых насосов и электроотопления позволяют выровнять график электропо­требления в течение суток, достичь максимальной загрузки теплофи­кационных отборов турбин и КПД около 86%.

Последняя из рассматриваемых столиц скандинавских стран -Осло имеет незначительную часть централизованного теплоснабжения (10%), что объясняется особенностями норвежской энергетики, кото­рая базируется на возобновляемых источниках энергии: 98% произво­дится за счет гидроресурсов, остаток покрывается ветроустановками. Достаточное количество дешевой электроэнергии стимулирует разви­тие электроотопления, часть которого составляет в стране 70%. Ос­новными теплоисточниками являются мусоросжигательные заводы, малые пиковые мазутные котельные, тепловые насосы. Избыток теп­лоты в летний период используется для централизованного хладо-снабжения. Принятый температурный график теплосети - 120/70 0С.

Кроме столиц северной Европы крупными системами централи­зованного теплоснабжения оборудованы такие столицы центральной Европы, как Прага, Варшава, Берлин. Обустройство их систем тепло­снабжения имеет свои особенности, характерные для местных условий развития. Однако эти отличия не носят принципиального характера, а схемы эксплуатации и развития систем теплоснабжения достаточно близки системам столиц северных европейских государств.

В Украине примером сбалансированной системы может служить теплоснабжение г.Киева. Наличие двух ТЭЦ г.Киева позволяет пере­вести на летнее потребление тепла районы, находящиеся между ними, и отключить на это время районные котельные, которые летом рабо­тают не постоянно, с минимальной тепловой загрузкой [3].

Дефицит тепловой мощности до 2010 года по г. Киеву составит 1255 Гкал/ч. Покрытие дефицита теплоснабжения по зоне Киевской ТЭЦ-5 и ТЭЦ-6 планируется за счет установки дополнительных водо­грейных котлов мощностью 180 Гкал/ч, теплофикационного энерго­блока электрической мощностью 250 МВт на последней и продления индивидуального ресурса теплофикационного оборудования. Для по­крытия дефицита тепловой мощности жилых массивов «Позняки» рас­сматривается возможность развития районной котельной.

Протяженность тепловых сетей г.Киева с износом порядка 70% составляет 836 км. Для их реконструкции целесообразно применение бесканальной прокладки предварительно-изолированных трубопрово­дов.

В настоящее время централизованное теплоснабжение Харькова обеспечивают: Государственное предприятие «Харьковская ТЭЦ-5», ЗАО ТЭЦ-3, коммунальное предприятие «Харьковские тепловые сети» (КП «ХТС»). В состав КП «ХТС» входят такие источники теплоснаб­жения, как ТЭЦ-4, районные отопительные котельные Московского, Дзержинского, Коминтерновского районов, а также квартальные и ме­стные котельные.


Тепловая мощность источников теплоснабжения приведена в таб­лице.

Суммарная расчетная присоединенная тепловая нагрузка системы теплоснабжения составляет 4600 Гкал/ч. Протяженность магистраль­ных тепловых сетей - 403 км (в двухтрубном исчислении); распреде­лительных сетей - 1120 км. Особенностью закрытой системы тепло­снабжения является большая протяженность распределительных теп­ловых сетей (четырехтрубная система), которая связана с принятой закрытой схемой подготовки горячей воды на ТРС.

Стратегической линией развития теплоснабжения г. Харькова должна быть эффективно работающая система централизованного те­плоснабжения при преобладающем получении тепловой и электриче­ской энергии комбинированным способом на ТЭЦ.

Для повышения эффективности работы ТЭЦ-5 КП «ХТС» плани­рует дополнительное строительство магистральных и распределитель­ных трубопроводов, ликвидацию котельных малой мощности, осна­щенных котлами устаревших типов со значительным износом поверх­ностей нагрева и низким КПД, с подключением потребителей к сетям централизованной системы теплоснабжения. Основным направлением в развитии ТЭЦ-3 является в первую очередь восстановление генери­рующих мощностей станции за счет установки новых теплофикацион­ных турбин, плановый ремонт котлоагрегатов с заменами поверхно­стей нагрева котлов, организация автоматизированного учета тепловой энергии, реконструкция химводоочистки.

Анализ современного состояния систем теплоснабжения объектов коммунального комплекса г. Харькова показывает, что применение труб с пенополиуретановой изоляцией позволяет снизить потери тепла при его транспортировании с 20-30 до 1% при нормативных - 8%. Мо­дернизация наружных ограждающих конструкций жилых зданий по­зволяет снизить потери тепла на их отопление на 50-70% [4].

Обзор развития теплоснабжения крупных городов Европы, горо­дов Украины Киева и Харькова позволяет отметить, что централизо­ванное теплоснабжение при рациональном расположении источников тепла является наиболее перспективным методом энергосбережения в коммунальном хозяйстве городов и подтверждает стратегическую на­правленность его развития во всех случаях компактной застройки го­родов. Это особенно актуально для Украины в силу ее энергонедоста­точности.

Поэтому устойчивое развитие крупных и средних городов Украи­ны целесообразно базировать на основе систем централизованного теплоснабжения с применением современных экологически чистых технологий производства тепловой энергии. Следует отметить, что развитие систем теплоснабжения крупных городов необходимо увязы­вать с одновременным применением энергосберегающих технологий для основного потребителя - жилого сектора городов.

1 .Енергетична стратегія України до 2030 року та подальшу перспективу.

2.Маляренко В.А. Лисак Л.В. Енергетика, довкілля, енергозбереження. - Харків: Рубікон, 2004. - 368 с.

3.Плачков І.В. Теплоенергетичні засади модернізації системи теплопостачання ме-гаполісу (на прикладі міста Києва): Автореф. дис. канд.техн. наук. - К., 2004. - 22 с.

4.Програма розвитку і реформування житлово-комунального господарства м.Хар­кова на 2003-2010 рр. - Харків: ХДАМГ, 2003. - 208 с.

Получено 07.06.2004

 

УДК 697.32

Н.Д.АНДРИЙЧУК, канд. техн. наук

Восточноукраинский национальный университет им. В.Даля, г.Луганск

СНИЖЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИМИ УСТАНОВКАМИ

Рассматриваются вопросы снижения загрязнений воздушного бассейна городов выбросами теплогенерирующих установок. Предложены пути улучшения экологической обстановки.

Загрязнение воздушной среды крупными котельными городов представляет собой актуальную проблему [1]. В процессах загрязнения важно определить нагрузку на окружающую среду в результате изме­нений режима работы котельных и технологии производственного цикла, учесть их при строительстве новых предприятий и наращива­нии мощности уже существующих. С практической точки зрения ва­жен также прогноз загрязнений как краткосрочный, так и на длитель­ный период, учитывающий структурные изменения выбросов вредных веществ в атмосферу и изменения в структуре, размещении жилых и промышленных зон.

При сжигании различных видов топлива образовываются вещест­ва, загрязняющие воздушный бассейн: зола, сажа, оксиды серы, оксид углерода, оксиды азота, ароматические и канцерогенные вещества. С ростом промышленности увеличивается потребление топлива, а также количество выбрасываемых в атмосферу твердых взвесей, токсичных и канцерогенных веществ. Поэтому проблема защиты воздушного бас­сейна от загрязнений котельных и теплогенерирующих предприятий является одной из наиболее острых проблем современности.

Вопросам повышения экологической эффективности теплогене-рирующих установок уделяется достаточно большое внимание, в част­ности, следует отметить последние работы в этой области [2, 3], где проблема решается обеспечением рациональных режимов сжигания топлива. Актуальным направлением также является использование технических решений.

В данной работе рассмотрены вопросы снижения загрязнений

Страницы:
1 


Похожие статьи

В А Маляренко - Возобновляемые источники энергии в стратегии обеспечения комфортной среды обитания

В А Маляренко - Тепловые режимы зданий основа эффективного управления системой теплоснабжения

В А Маляренко - Концептуальные положения развития муниципальной энергетики украины

В А Маляренко - Введение в инженерную экологию энергетики

В А Маляренко - Енергетика і навколишнє середовище