Цель данной работы заключается в изучении оптимизации системы теплоснабжения. В работе рассмотрены особенности оптимизации систем теплоснабжения, изучены преимущества процесса оптимизации системы теплоснабжения, а также перечислены основные мероприятия, которые могут быть использованы для оптимизации системы теплоснабжения. В заключение работы отмечается, что общий результат реализации проектов по оптимизации системы теплоснабжения промышленных предприятий заключается в организации такой схемы снабжения потребителей различными видами энергоресурсов, при которой план выпуска продукции выполняется максимально эффективно.
Ключевые слова: теплоснабжение, оптимизация, энергоресурсы, энергоносители, трубопровод.
Развитие научно-технического прогресса позволяет людям чувствовать себя более комфортно в городах. По сравнению с прошлым веком, в веке нынешнем появилось множество различных, доступных большинству людей удобств, таких как: водопровод, теплоснабжение, централизованная система освещения. Уже практически невозможно представить себе жизнь без этих благ цивилизации, которые стали привычны.
Для каждого из существующих в настоящее время типов деятельности все расходы, связанные с энергетическими ресурсами, оказывают достаточно большое влияние на конечную себестоимость продукции. Сократить их возможно, обеспечивая эффективное взаимодействие источников энергоресурсов и их потребителей. Всего этого можно достичь путем проведения оптимизации системы теплоснабжения.
Оптимизация теплоснабжения с точки зрения энергетической оценки зданий является в настоящее время актуальной темой. Снижение потребления тепла за счет увеличения ширины теплоизоляции, используемой для утепления зданий, практически вне пределов возможного. Поэтому ищутся новые способы экономии энергии [1].
В связи с вышесказанным можно с уверенностью сказать, что изучение вопросов, которые касаются оптимизации системы теплоснабжения, являются весьма актуальным в настоящее время.
Оптимизация теплоэнергетических систем промышленных предприятий позволяет обеспечить:
— бесперебойное снабжение потребителей всеми видами энергоресурсов;
— максимальное и наиболее эффективное использование всех внутренних энергоресурсов, определение оптимального направления их использования;
— обеспечение балансирования приходов и расходов энергоресурсов в любой отрезок времени с учетом реальных графиков работы производственных агрегатов с целью снижения, а в пределе и исключения потерь различных энергоресурсов из-за разбалансировок;
— наиболее экономичное резервирование источников энергоресурсов по предприятию;
— правильный выбор энергетических установок и агрегатов, отвечающих по своим техническим характеристикам режимам работы оборудования;
— оптимальный выбор энергоносителей для тех или иных производств, в частности, распределение различных видов топлива по потребителям в зависимости от его пирометрических характеристик и некоторых других [2].
В рамках проведения оптимизации системы теплоснабжения могут быть проведены следующие мероприятия:
— утилизация сбросного тепла технологических установок;
— оптимальные высокоэффективные схемы обеспечения и регулирования теплопотребляющего оборудования;
— организация систем сбора и возврата конденсата;
— рекуперация низкопотенциального тепла;
— системы регулирования параметров магистральных сетей пара и теплофикационной воды;
— выработка электрической и механической энергии для нужд предприятия в процессе редуцирования пара;
— автоматизированное управление пароснабжением [3].
Рассмотрим один из примеров проведения оптимизации системы теплоснабжения района. Допустим, что вся система теплоснабжения является единой гидравлической системой. Для регулирования нагрева, потребления и давления используются регуляторы, регулирующие шайбы, лифты и т. д., которые являются гидравлическими опорами. Их применение является причиной достаточно больших потерь давления, что, в конечном итоге, приводит к дополнительным затратам, связанным с перемещением тепла. Политика широко используемого внедрения систем измерения и регулирования теплоснабжения в принципе является правильной, но недостаточной для радикального решения проблем энергосбережения. Для этого необходимо выполнить следующие условия:
— разработать единую систему автоматического регулирования системы теплоснабжения на основе решения проблемы роста потока (в настоящее время широко распространенные местные системы регулирования не дают желаемого эффекта);
— усовершенствовать существующую структуру системы теплоснабжения, которая основана на применении иерархии гидравлически развязанных схем системы.
На верхнем уровне иерархии должен находиться производитель тепла — источника тепла с основными сетями. Потребители тепловых (квартальных) сетей подключаются к основным трубопроводам посредством теплообменников. Таким образом, контуры котельной и конечного потребителя тепла являются гидравлически развязанными друг относительно друга. Приборы учета количества выделяемого тепла (тепловые счетчики) устанавливаются на входе в тепловые сети и в каждом абоненте. При такой организации теплоснабжения в сетях можно установить необходимое давление и температуру независимо от размера этих параметров в основных сетях. Самостоятельно решаются проблемы повышенного давления в прямых и обратных трубопроводах, создания необходимого существующего давления и т. д. Важным преимуществом такой системы теплоснабжения является возможность создания конкурентного рынка, что позволяет внедрять научно основанные системы ценообразования на основе компьютерного моделирования систем теплоснабжения и рассеянного рынка [4].
В заключение работы хотелось бы отметить, что общий результат реализации проектов по оптимизации системы теплоснабжения промышленных предприятий заключается в организации такой схемы снабжения потребителей различными видами энергоресурсов, при которой план выпуска продукции выполняется максимально эффективно. Лучше всего эффект от мероприятий по оптимизации теплоэнергетической системы заметен в отраслях, где энергоресурсы составляют существенную долю в затратах предприятия.
Литература:
- Оптимизация теплоснабжения [Электронный ресурс]. Свободный доступ: https://fms-kursk.ru/sbornik-statey/optimizaciya-teplosnabzheniya.php (дата обращения — 29.06.2021 г.).
- Системы теплоснабжения промышленных предприятий [Электронный ресурс]. Свободный доступ: https://1-engineer.ru/solutions/sistemy-teplosnabzheniya (дата обращения — 29.06.2021 г.).
- Якушина, И.О., Мизунова, М,О. Оптимизация систем теплоснабжения как способ повышения эффективности использования ТЭР / И. О. Якушина, М. О. Мизунова // Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления: материалы IX Междунар. межвуз. науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов, Гомель, 28–29 апр. 2009 г. — Гомель: ГГТУ им. П. О. Сухого, 2009. — С. 431–434.
- Кудинов, В. А. Гидравлика: учебник / В. А. Кудинов, Э. М. Карташов, А. Г. Коваленко, И. В. Кудинов. — М.: Юрайт, 2019. — 386 с.
