Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №83 (июль) 2020
Разделы: Техника, Экономика
Размещена 26.07.2020.
Просмотров - 230

НАПРАВЛЕНИЯ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ

Матус Екатерина Витальевна

Белорусский национальный технический университет

Студент

Самосюк Наталья Александровна, кандидат экономических наук, доцент кафедры «Экономика и организация энергетики», Белорусский национальный технический университет, Республика Беларусь, г. Минск


Аннотация:
В работе представлены основные мероприятия по оптимизации системы теплоснабжения Республики Беларусь. В настоящее время модернизация тепловых сетей осуществляется на базе интеграции с Белорусской атомной электростанцией. В этих условиях рассматриваются направления совершенствования технологий теплоснабжения, установка нового современного оборудования и модернизация действующего. Приводятся примеры направления оптимизации энергетического оборудования в республике, а также перспективные мероприятия по повышению надежности и качества систем теплоснабжения.


Abstract:
The work presents the main measures to optimize the heat supply system of the Republic of Belarus. At present, the modernization of heating networks is carried out on the basis of integration with the Belarusian nuclear power station. Under these conditions, the directions of improving heat supply technologies, installation of new modern equipment and modernization of existing ones are considered. Examples of the direction of optimization of power equipment in the republic, as well as promising measures to improve the reliability and quality of heat supply systems are given.


Ключевые слова:
система теплоснабжения; теплоэлектроцентраль; электрокотел; тепловая сеть; ПИ-трубопроводы; потери

Keywords:
heat supply system; heat and power plant; electric boiler; heating system; PI- pipelines; losses


УДК 697.343

Введение. Развитие надежного и качественного процесса обеспечения тепловой энергии обуславливается выбором системы теплоснабжения, энергогенирующих источников, местности для строительства объектов, а также трубопроводов для передачи энергии потребителям. Важную роль также играет установленное оборудование, проведение энергоаудита и своевременной технологической модернизации тепловых сетей. Для Республики Беларусь характерна централизованная система теплоснабжения, состоящая в большинстве своем из тепловых электроцентралей (ТЭЦ) с установленным по принятым стандартам оборудованием и налаженной системой теплоснабжения. На этом этапе развития в республике взят курс на оптимизацию эксплуатации оборудования тепловых сетей. Это обусловлено тем, что физически устаревшее оборудование увеличивает расход топлива на производство продукции, вызывает рост потерь тепловой энергии в теплосетях [1].

Целью исследования является анализ существующей системы теплоснабжения Республики Беларусь, а также разработка мероприятий по оптимизации эксплуатации оборудования. Достижение поставленной цели обусловило необходимость решения следующих задач:

– проанализировать состояние существующей системы теплоснабжения Республики Беларусь;

– выделить особенности проведения мероприятий по оптимизации энергетического оборудования в республике;

– предложить направления по улучшению системы теплоснабжения республики.

Научная новизна работы заключается в предложении перспективных направлений по оптимизации оборудования систем теплоснабжения Республики Беларусь с учетом ввода эксплуатацию Белорусской атомной электростанции.

Актуальность. Проблема энергетической и экологической эффективности теплоснабжения потребителей является актуальной для Республики Беларусь. В республике на сегодняшний день основной путь развития системы теплоснабжения нацелен на включение атомной электростанции в энергетическую систему. Именно поэтому переход на современное электрооборудование и обновление систем теплоснабжения являются приоритетными направлениями страны [2].

С вводом в эксплуатацию Белорусской атомной электростанции (БелАЭС) происходит модернизация энергетического оборудования. Это проявляется в установке на предприятиях нового электрооборудования с целью использования электрической энергии для регулирования мощности энергосистемы после ввода БелАЭС. Так, в 2016 году приняты в эксплуатацию электрокотлы на Гомельской ТЭЦ-2 суммарной мощностью
80 МВт, а в 2019 г. был реализован проект по установке электрокотла мощностью 10 МВт в новой котельной в Костюковичах Могилевской области [3]. В период с мая 2019 по март 2020 на Гродненской ТЭЦ-2 были установлены два электрических котла мощностью по 30 МВт каждый со вспомогательным оборудованием. Для реализации проекта по режимной интеграции Белорусской АЭС в баланс энергосистемы на Северной мини-ТЭЦ города Гродно реализуются следующие мероприятия, которые будут способствовать надежному теплоснабжению потребителей и экономии топливно-энергетических ресурсов (ТЭР):

замена парового котла ГМ-50 на современный с широким диапазоном регулирования паропроизводительности;

установка водогрейного электрокотла мощностью 30 МВт с баком-аккумулятором для обеспечения баланса электрических мощностей в ночные часы отопительного периода [4].

В 2020 году приняты в эксплуатацию электрокотлы на районной котельной «Черниговская» в Гомеле, на Гродненской ТЭЦ-2 и на мини-ТЭЦ «Северная» в Гродно суммарной мощностью 108 МВт.

Ввод Белорусской АЭС позволит отказаться от использования самых неэффективных ТЭЦ. К 2025 году планируется вывести из эксплуатации около 1 ГВт устаревших мощностей. Концепция энергетической безопасности Республики Беларусь предусматривается перевод ТЭЦ на теплофикационной режим работы, который предусматривает отпуск преимущественно тепловой энергии потребителям. По планам к 2035 году на ТЭЦ будет производиться 23,2 млрд. кВт·ч электроэнергии вместо 31,85 млрд. кВт·ч в 2020 году. Также необходимо ограничить строительство новых и увеличение мощностей уже существующих котельных. Это даст возможность снизить потребление ТЭР, повысит эффективность использования энергии, а также благоприятно скажется на экологической обстановке в стране [5].

Для обеспечения баланса производства и потребления тепловой энергии приоритетным направлением развития является перевод действующих котельных на использование местных видов топлива, внедрение устройств электронагрева, а также установок по использованию вторичных энергетических ресурсов (ВЭР). Например, в сельской местности необходимо использовать возможность работы котельных установок на местных видах топлива. При экономической целесообразности и технической обоснованности в качестве резервного вида топлива следует использовать электрическую энергию или природный газ.

Эффективным мероприятием также является перевод систем отопления с пара на горячую воду. В ряде населенных пунктов и на некоторых промышленных предприятиях отпуск тепла потребителю на нужды отопления производится посредством паровых систем. Между тем, при переходе на водяные системы отопления, на таких энергоисточниках, как ТЭЦ снижается потенциал пара, отбираемого от турбины для нагрева сетевой воды, что дает увеличение теплофикационной выработки электроэнергии и экономию топлива. Внедрение средств обнаружения утечек теплоносителя является еще одним методом эффективным методом по оптимизации оборудования теплосетей. Данное мероприятие способствует своевременному устранению утечек и сокращению потерь тепла.

При выборе основного оборудования тепловых электрических станций следует отдавать предпочтение оборудованию, позволяющему обеспечить максимальную выработку электроэнергии по теплофикационному циклу с учетом неравномерности нагрузки в отопительный и межотопительный периоды, рабочие и выходные дни. Для оптимизации оборудования тепловых сетей применяется ликвидация длинных тепловых трасс. В районах, удаленных от зоны централизованного теплоснабжения, целесообразно использовать децентрализованные (локальные) системы. К таким относятся: крышные котельные, поквартирное отопление с преимущественным применением электронагрева и местных ТЭР.

Важным направлением по оптимизации эксплуатации оборудования является реконструкция и модернизация сетей теплоснабжения с применением материалов с повышенными коэффициентами термосопротивления или новых технологий, включая применение предизолированных (ПИ) труб. На рисунке 1 представим долю ПИ-трубопроводов от общей протяженности тепловых сетей в Республики Беларусь за период 2010-2019 гг. [6].

 

 

Рисунок 1 – Доля ПИ-трубопроводов от общей протяженности тепловых сетей в Республики Беларусь за период 2010-2019 гг., %

 

Анализируя данные рисунка 1 можно отметить, что в 2019 году по сравнению с 2010 годом доля ПИ-трубопроводов увеличилась более, чем на 24%. Этот факт показывает, что активное использование ПИ-труб в тепловых сетях способствует снижению потерь при транспортировке энергии и росту эффективности использования тепловой энергии.

Выводы. В проведенном исследовании была рассмотрена существующая система теплоснабжения в Беларуси. Для интеграции БелАЭС в энергетический баланс республики необходимо провести оптимизацию оборудования на предприятиях генерирующих энергию. Дальнейшему улучшению системы теплоснабжения поспособствует завершение установки электрокотлов на предприятиях, а также переход к децентрализованным систем снабжения тепловой энергией удаленных потребителей. Это позволит вывести из эксплуатации часть устаревших мощностей, тем самым снизить потребление ТЭР. Повышению надежности и уменьшению потерь при транспортировке энергии будет способствовать снижение повреждаемости тепловых сетей путем увеличения применения ПИ-трубопроводов и ликвидация длинных теплотрасс.

Библиографический список:

1. Соколов Е. А. Теплофикация и тепловые сети / Е. Я. Соколов. – М.: Энергия, 2001, с. – 472.
2. Седнин В. А., Анализ состояния и основные тенденции развития систем централизованного теплоснабжения в Беларуси / В. А. Седнин, А. В. Седнин. – Минск: ПТК «Техэнергосервис», 2016, с. – 40.
3. Как БелАЭС готовится к интеграции в энергосистему — Режим доступа:https://minenergo.gov.by/kak-belajes-gotovitsja-k-integracii-v-jenergosistemu/ — Дата доступа: 11.07.2020
4. РУП «Гродноэнерго». Гродненские тепловые сети. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.energo.grodno.by — Дата доступа: 13.07.2020
5. Концепция развития теплоснабжения в Республике Беларусь на период до 2020 года — Режим доступа: http://energoeffekt.gov.by/downloads/laws/resolution/2018_resolution/20100218_teplo_psm225.docx — Дата доступа: 17.07.2020
6. Пантелей Н. В. Оценка состояния и анализ повреждаемости трубопроводов тепловых сетей / Н. В. Пантелей. – Минск: Белорусский национальный технический университет, 2018.




Рецензии:

26.07.2020, 17:39 Олевский Виктор Аронович
Рецензия: Очевидно, что столь содержательная статья актуальна для республики Беларусь и достойна публикации.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх