автореферат диссертации по энергетике, 05.14.01, диссертация на тему:Эффективность комбинированных систем теплоснабжения

Б Ой

2 ^ ДВ На правах рукописи

ПЬ о*

^ Петрушкии Александр Викторович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Специальность 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 1998

Работа выполнена на кафедре, «Теплоэнергетика» Саратовского государственного технического университета

Научный руководитель - кандидат технических наук доцент

Ларин Е. А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Попов А.И.

кандидат технических наук старший научный сотрудник Борисенков А.Э.

Ведущая организация - АООТ «Саратовэнерго»

Защита состоится 25 декабря 1998 года в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 063. 58. 02 в Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77, ауд. 216 А.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государственного технического университета. Автореферат разослан 25 ноября 1998 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук доцент

¿^¿^/-Е.А. Ларин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Традиционные теплофикационные системы на базе централизованных источников с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии не обеспечивают расчетной экономии топлива и общей эффективности. Это связано, главным образом, с двумя факторами. Первый из них обусловлен тем, что системная экономия топлива за счет централизации теплоснабжения практически сведена к нулю, так как КПД котельных повышен до значений КПД энергетических котлов. Второй связан с тем, что функционирование теплофикационных централизованных систем сопровождается большими тепловыми потерями (достигающими 20 %) при транспорте горячей воды и затратами электроэнергии на перекачку сетевой воды. Кроме того, вследствие высокой повреждаемости тепловых магистралей, надежность централизованных систем теплоснабжения оказывается низкой. В новых экономических условиях, когда централизованные инвестиции на восполнение выбывающих в связи с выработкой ресурса и развитие генерирующих мощностей отсутствуют, появилась тенденция строительства децентрализованных источников энергоснабжения, как правило, котельных. Наряду с преимуществами такие источники имеют ряд существенных недостатков, связанных с неэффективным использованием топлива, в основном, природного газа, негативным влиянием таких источников на окружающую среду в зоне их размещения и т.п.

В этих условиях одним из важнейших направлений совершенствования теплофикационных систем и обеспечения максимальной экономии топлива является сочетание преимуществ централизованных источников теплоснабжения (ТЭЦ) с децентрализованными источниками и создание на этой основе комбинированных систем теплоснабжения.

Отмеченные недостатки существующих централизованных теплоснабжающих систем определили выбор предмета исследования диссертационной работы, заключающегося в обосновании, разработке и исследовании эффективности комбинированных систем теплоснабжения.

Работа выполнена в рамках научного направления Проблемной научно-исследовательской лаборатории теплоэнергегических установок электростанций СГТУ в соответствии с межвузовской научно-технической программой основного научного направления развития науки и техники Российской Федерации «Топливо и энергетика», федеральной программой фундаментальных исследований по направлению «Физико-технические проблемы энергетики», раздел «Фундаментальные проблемы энергосбережения и эффективного использования топлива», а также программой конкурса грантов в области энергетики и электротехники по разделу С-098 «Экономия топлива и тепловой энергии».

Объект исследования: комбинированные системы теплоснабжения на основе районных ТЭЦ и мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГГУ малой и средней мощности.

Цель работы: определение эффективное!и комбинирован!1ых сисюм теплоснабжения на базе районных ТЭЦ и источников теплоснабжения па основе ¡ептофикационных ГТУ.

Осиопиие задачи исследовании:

1. Разработка показателей и методов расчета системной тепловой и 'топливной эффективности комбинированных систем теплоснабжения

2. Разработка методой расчета и обеспечения надежности комбинированных юплоэнергетичеекзтх установок ТЭЦ, мини-ТЭЦ на базе !еплофикацион-пы.ч ГТУ и комбинированных систем теплоснабжения.

3. Разработка математической модели и проведение расчетпо-¡епрстических исследований мипи-'ГЭЦ на базе теплофикационных ГТУ малой и средней мощности в системах комбинированно!!) теплоснабжения с учетом режимных и климатических факторов.

4. Определение тсхпико-'жопомичсской эффективное:« . комбинированных сисюм теплоснабжения и рациональных областей применения мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ к составе комбинированных сисюм 1Спло-епабжепия.

Методы исследовании: методология системных исследований в энерге-Iикс. математичсскос моделирование комбинированных сисюм теплоснабжения в реальных условиях их функционирования, методы исследования надежности систем энергетики и технико-экономическо)о анализа теплоэнергетических установок и систем.

Научна» новизна результатом исследовании:

1. Разработаны теоретические положения расчета системной тепловой и топливной эффективности комбинированных систем теплоснабжения на базе районных ТЭЦ и мини-ТЭЦ с теплофикационными ГТУ.

2. Предложен метод расчета показателей надежности комбинированных систем теплоснабжения как структурно-сложных многофункциональных сисюм.

Разработана математическая модель мини-ТЭЦ на базе ¡ецлофикаци-онных ГТУ к составе комбинированных систем теплоснабжения с учетом режимных и климатических факторов

-(.Определена технико-:жоиомическая эффектишюсть п экономически целесообразные области применения мини-ТЭЦ па базе теплофикационных I ТУ в составе комбинированных систем теплоснабжения.

11р;пу| IIчес кап значимость. Результаты исследования, формализованные в виде меюдики определения технико-экономической эффективности комбинированных систем теплоснабжения:

- комплексно определяют взаимосвязь технологических, экономических, экологических факторов и надежности теплоснабжения при производст ве элек-(рнчеекой и тепловой энергии в комбинированных системах;

- составляют научно-методическую основу формирования исходной информации по определению путей создания новых и повышения эффективности существующих региональных систем теплоснабжения.

Проведено технико-экономическое обоснование и определены условия применения комбинированных теплоснабжающих систем. Определена тепловая и топливная эффективность комбинированных систем теплоснабжения. Даны рекомендации по методам обеспечения нормативных показателей надежности энергоснабжения потребителей в комбинированных системах теплоснабжения. Результаты расчетно-теоретических исследований мини-ТЭЦ на базе утилизационных ГТУ малой и средней мощности с учетом реальных условий их работы в составе комбинированных теплоснабжающих систем.

На защиту выкосятся. Методические положения расчета и результаты системной и топливной эффективности комбинированных систем теплоснабжения по сравнению с традиционными теплофикационными системами. Метод расчета показателей надежности комбинированных систем теплоснабжения. Математическая модель и результаты расчетно-теоретических исследований мини-'ГЭЦ на базе утилизационных ГТУ в составе комбинированных систем теплоснабжения с учетом реальных режимов работы и климатических факторов. Методические положения и результаты расчетов технико-экономичсской эффективности мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ малой и средней мощности в составе комбинированных систем теплоснабжения.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обоснована использованием методологии системных исследований в энергетике, фундаментальных закономерностей технической термодинамики, теплопередачи и теории надежности систем энергетики. Математические модели комбинированных систем теплоснабжения разработаны на основе методов, апробированных на решении ряда других задач. Проведено сопоставление полученных результатов и выводов исследования с имеющимися данными на основе других теоретических подходов.

Апробация работы. Материалы, вошедшие в диссертацию, докладывались и обсуждались на научных конференциях и семинарах Саратовскою государственного технического университета в 1995-1998 гг. (г. Саратов), на Межвузовской научно-технической конференции «Повышение эффективности и надежности теплоэнергетического оборудования, систем и комплексов» (г. Саратов, 1996 г.), на Межвузовской научной конференции «Вопросы повышения эффективности теплоэнергетических установок и систем» (г. Саратов, 1997 г.), на Межвузовской школе-семинаре «Проблемы совершенствования теплоэнергетических установок» (г. Ульяновск, 25-26 августа 1998 г.), на научном совете «Теплоэнергетика и теплофизика» отделения физико-технических проблем энергетики Российской академии наук (28 октября 1998 г., Москва, ИВТАН РАН).

Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 4 печатных работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на ] 96 страни цах и состоит из предисловия, введения, четырех глав, заключения, списка ис пользованных источников 108 наименований, имеет 30 рисунков, 18 таблиц.

Содержание работы

В предисловии дана краткая формулировка проблемы повышения :х[: фективности систем теплоснабжения, обоснована актуальность' и поставлен цель работы, определены основные задачи исследования, отражены научна новизна полученных результатов, их практическая ценность и апробация.

Во введении выполнен анализ современного состояния и тенденций раз вития систем теплоснабжения, направления повышения эффективности тепло фикациошшх систем. Отмечено, что в современных условиях главным факто ром функционирования централизованных систем теплоснабжения являете: эффективное, надежное и безопасное энергоснабжение потребителей при ме пяющейся конъюнктуре рынка топлива, оборудования, энергетического спрос: па электрическую и тепловую энергию и т.п. В рамках этой цели важнейше! задачей ближайшего периода (до 2010 г.) является формирование новых орга низациоиных и технологических основ для эффективного, надежного и эколо гичсски приемлемого удовлетворения промышленности и коммунально бытового сектора электроэнергией и теплотой.

Наибольший вклад в развитие теории теплофикационных систем внесл! акад. Мслентьев Л.А. и Стырикович М.А., проф. Андрющепко А.И., Соколот Е.Я., Хлебалин Ю.М., Хрилев Л.С. и др. Вместе с тем, выполненный анализ ис следований в области повышения эффективности теплоснабжающих систе% выявил необходимость проведения дополнительного комплекса исследований i обоснование эффективности комбинированных систем теплоснабжения в но вых экономических условиях. В результате проведенного анализа схем, пара метров и характеристик мини-ТЭЦ, а также выполненных исследований по по вышению эффективности теплоснабжающих систем сформулирована цель г поставлены задачи исследования.

В нерпой главе «Основы методики исследования» разработана методике расчета показателей системной тепловой и топливной эффективности комбинированных систем теплоснабжения. Используемые в настоящее в{3емя показатели тепловой экономичности комбинированных теплофикационных установок, такие, как удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении у^, коэффициент использования теплоты топлива кИ!? не позволяют оценить их системную эффективность. Поэтому предложено для этих целей использовать показатель удельной экономии топлива рт = ДВэ^/Вт"1' ГДС АОэк'С - системная экономия топлива от комбинированной выработки электроэнергии и теплоты по сравнению с раздельной; В™4- годовой расход топлива на ТЭЦ. Оценка

системной экономии топлива при использовании мини - ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ в системах комбинированного теплоснабжения (см. рис.]) имеет спои особенности, связанные с тем, что здесь имеется определен пая доля раздельной выработки электроэнергии с относительно низким КПД, что приводит к перерасходу топлива. Другой особенностью теплофикационных I "ГУ является возможность дожигания дополнительного количества топлива в котле -угилизаторе для повышения его тепловой мощности и покрытия пиковых па-грузок, что приводит к дополнительному расходу топлива на раздельную выработку теплоты.

Системная экономия топлива ЛВд"0 от комбинированной выработки электроэнергии и теплоты представлена зависимостью вида } / \ л

1 Ч\

<2с

у1-

ух

<3н

„кэс

Лэ

^кот

^джу

1

кот

ы

(!)

1

.£««._'---£

„кос ^

Ч3

гас )

где у^ - удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении; т] электрический КПД КЭС; К 5$ - коэффициент использования теплоты топлива в теплофикационном цикле; г)^ - электрический КПД ГТУ; т]К0Т - КПД котельной; Цд^ - КПД дожигательного устройства; »|/ух - коэффициент использо-

вания теплоты уходящих газов ГТУ;^1гаг,^си,^ш'к - соответственно, коэффициенты, учитывающие тепловые потери при транспорте теплоносителя, потребление электроэнергии на перекачку теплоносителя сетевыми насосами и выработку пиковой тепловой энергии.

Из (I) следует, что использование теплофикационных ГТУ обеспечивает большую экономию топлива, несмотря на значительную долю (до 20%) раздельной выработки электроэнергии, главным образом, за счет снижения потерь энергии на перекачку теплоносителя и тепловых потерь. Разрабо тана методика расчета экономии топлива в комбинированной системе теплоснабжения по сравнению с раздельной выработкой электроэнергии и теплоты. Установлено, что величина системной экономии топлива определяется следующими показателями: удельной выработкой электроэнергии на тепловом потреблении коэффициентом использования теплоты топлива К и!' теплофикационного потока, электрическим КПД замещаемой КЭС, а также величиной потерь энергии при транспорте теплоты.

1

теплоснабжения и термодинамические циклы теплофикационных энергоустановок

В основу определения сравнительной экономической эффективности комбинированных систем теплоснабжения положен расчет интегрального социально-экономического эффекта, определяемого как Т

ЛЭ2 = I (АЗГР + ДЗГ + АЗ? + ДЗ?) • (1 + Е)1°~1 + Дфт • (1 + Е)"Т, (2)

1=0 ■ ■ ■ '

' Де Д3"р. ДЗ" - соответственно, экономия затрат в 1-й год в сферах производства и потребления всех видов энергии, вырабатываемых системой; дз£ -стоимостная оценка социального эффекта в 1-й год в сравниваемых вариантах; ДЗ- стоимостная оценка системного эффекта при сравнении вариантов энергетических систем, отличающихся уровнем надежности энергоснабжения потребителей в год; ДФТ- разность остаточной стоимости основных фондов на

конец расчетного периода времени Т; Е - норматив приведения разновременных затрат и эффектов.

Для корректного использования указанного критерия оценки общей эффективности сформулированы условия сопоставимости сравниваемых вариантов, учитывающие энергетическую сопоставимость, надежность теплоснабжения и социальные факторы. Кроме того, обосновано применение вспомогательных критериев эффективности, учитывающих финансовую эффективность сравниваемых вариантов.

Одним из обязательных условий проектирования и функционирования систем теплоснабжения является обеспечение надежности энергоснабжения потребителей. Обеспечение надежности теплоснабжения потребителей в комбинированных системах теплоснабжения осуществляется путем создания гибких технологических схем, использования всех видов резервирования: нагрузочного, структурного, функционального и временного, а также созданием специального системного резерва мощности. Критерием выбора оптимальных технических решений является:

ЛЭЕ(Х,У)->тах, при ПНЭ* ^ ПНЭ(Х,У); ПНд > ПНд(Х,У), (3) где X, У - вектор оптимизируемых параметров и схемных решений тешюспаб-жающей системы; ПНэ,ПНр,ПНэ,ПЫд'- соответственно, значения показателей надежности (ПН) по отпуску электроэнергии и горячей воды на отопление и их нормативные значения.

При заданных (нормированных) значениях показателей надежности дополнительные затраты на обеспечение надежного электроснабжения рассчитываются по формуле

А32 = !(/'/ - ¿/Утр-ЫуЦ,. +(<?-Тпл - тр}(/уЦтр - 6'Цт}Нр + 3|}, (5)

где А, иЬ\ - удельный расход топлива /-Й установкой мощностью N1, в режиме работы на номинальной и на пониженной частоте соответственно; т,, - время запаздывания ввода резервной установки в случае отказа исследуемой установки; тШ1 - плановое число работы исследуемой установки в году; д - коэффициент аварийности установки; 6р, Ь - удельные расходы топлива резервной и иссле-цуемой установками; Ц^,, Цт - стоимость топлива, расходуемого резервной и исследуемой установками; Зр - затраты топлива на пуск-останов резервного оборудования.

Дополнительные затраты на обеспечение надежности теплоснабжения определяются как

АЗ? = п-О'р-К'р • £ + ¿-(Ур-п-т Цт + АЗ" + АЗпр. (6)

де п - число резервных водогрейных котлов производительностью С)рС удель-тыми капиталовложениями Кр; Ъ- удельный расход топлива в котельной; £, -соэффициент, учитывающий условия финансирования строительства резервной

котельной и амортизационные отчисления; х - число часов работы резервной котельной, зависящее от требуемого уровня надежности теплоснабжения потребителя; ДЗ?, ЛЗПр " затраты топлива на нуск-останов котельной и прочие расходы.'

Предварительный анализ системной топливной эффективности различных схем теплоснабжения по разработанной методике позволил обосновать расчетную схему комбинированной системы теплоснабжения, приведенной на рис.1. Здесь районная ТЭЦ покрывает нагрузку горячего водоснабжения, при этом достигается наиболее эффективная работа ТЭЦ. Мини-ТЭЦ на базе теплофикационных Г-ТУ покрывает отопительную нагрузку.

■ Во второй главе «Обеспечение надежности комбинированных систем теплоснабжения» разработан метод расчета показателей надежности комбинированных систем теплоснабжения с учетом реальных условий их функционирования, позволяющий определять оптимальную структурную схему и способы обеспечения заданных показателей надежности теплоснабжения.

Метод основан на использовании декомпозиции общей задачи расчета показателей надежности системы. Такое деление осуществляется по функциональному признаку, что позволяет проводить расчет показателей надежности основного источника (районной ТЭЦ), системы транспорта теплоты и мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ. Решение координирующей задачи расчета ПН проводится как для параллельно-последовательной структуры.

Проведен выбор и обоснование применяемых единичных и комплексных ПН. Наряду с известными в работе использован динамический вероятностный показатель надежности систем теплоэнергоснабжения, учитывающий как полные и частичные отказы работоспособности, так и отказы функционирования -коэффициент эффективности функционирования системы кэ(1), рассчитываемый по формуле

кэа) = Р^,ф йф8 }-р{1,ф8 >Фгр }, (9)

где р|^ф > ф3 | - вероятность того, что в момент времени I значение выходного эффекта системы (уровень отпускаемой энергии) Ф будет не ниже некот орого заданного значения Ф8; >фтр | - вероятность того, что в момент

времени I величина выходного эффекта Фв будет не ниже требуемого г рафиком нагрузок потребителя Ф1?.

Районная ТЭЦ представлена как совокупность параллельно работающих однот ипных или разнотипных агрегатов с поперечными связями или без них. Каждая комбинированная установка представлена совокупностью последовательных агрегированных блоков, в общем случае состоящих из рабочих и резервных элементов, имеющих нагрузочный резерв. Любое из возможных состояний установки характеризуется вектором вида

где к? - число работоспособных элементов /-го блока; Нр" рабочая элеюриче-ская мощность КЭУ п г-м состоянии; - рабочая производительность КЭУ

по отпуску теплоты г-м теплоносителем; п - число возможных состояний системы; т - число видов энергии и энергоносителей, отпускаемых системой.

Значение рабочей электрической мощности установки определяется как

Л- !

N5 - пипНр, = р,

1

и.

■и,

(И)

где к,7' - число работоспособных элементов в г'-м блоке однотипных элементов в г-м состоянии; Ыц - номинальная мощность установки в полностью работоспособном состоянии.

Величина выходного эффекта установки по отпуску теплоты в /,-м состоянии определяется как

- при отсутствии функционального резерва в г'-м блоке (например, РОУ), т.е. при (2п-=0

к,?_ И/

Рр = =* Р/

1--

- в случае когда и 0 < < р;.

м,-

К/ -к/

<2р = = Р/

1 кГ-И/ М;

м,-(2ном + д

(12)

(13)

- в случае, когда - к/) < Л, и > р;

М,-

•О11

д* = дном

(14)

Эволюция состояний системы описана марковской моделью с непрерывным временем и дискретным множеством состояний. Формирование матрицы интенсишгостей переходов и расчет вероятностей состояний установки с соответствующим выходным эффектом позволили определить взаимозависимые Г1Н комбинированных установок по отношению к отпуску электрической и тепловой энергии. На рис.2 показано изменение коэффициентов готовности блока 'Г-100-130 по отпуску электрической и тепловой энергии. Установлено, что к технико-экономических расчетах можно пользоваться стационарными значениями показателей надежности. Кроме того, установлено, что применение функцио-

I 1

нальиого резервирования (в виде РОУ) позволяет существенно повысить надежность комбинированных установок.

ку электроэнергии и теплоты 1 - коэффициент готовности котла кк=0,96;

2 - коэффициент готовности котла кк=0,97; 3 - РОУ.

Показатели надежности ТЭЦ рассчитываются методом перебора состояний всей системы, с выделением состояний, удовлетворяющих требованиям потребителей по отпуску энергии. В качестве примера на рис.3 показано изменение коэффициентов эффективности ТЭЦ с четырьмя блоками Т-100-130. Применение структурного и функционального резервирования, параллельных связей позволяет обеспечить нормированные показатели надежности по отпуску теплоты.

Рис 3. Значения коэффициентов эффективности функционирования ТЭЦ по отпуску электроэнергии и теплоты

1 - коэффициент г отовности котла кк=0,96; 2 - коэффициент готовности котла кк=0,97; 3 - РОУ

Расчет показателей надежности системы транспорта теплоты проведен с использованием методики ВНИПИЭНЕРГОПРОМ. Установлено, что при диаметрах тепломагистрали выше 800 мм она не обеспечивает нормированных 1Ш теплоснабжения.

Разработана методика расчета ПН мини-ТЭЦ, состоящей из теплофикационных ГТУ. Установлено, влияние числа агрегатов мини-ТЭЦ и оснащение котлов-утилизаторов дожигательными устройствами на обеспечение нормированных Г1Н теплоснабжения.

В третьей главе «Оптимальные схемы отопительных мини-ТЭЦ» разработана математическая модель и проведены расчетно-теоретические исследования режимов работы мини-ТЭЦ на базе ГТУ малой и средней мощности в системах комбинированного теплоснабжения с учетом режимных и климатических факторов. Математическая модель расчета показателей тепловой экономичности газотурбинной мини-ТЭЦ основана на почасовом расчете величины присоединенной тепловой нагрузки, температурного графика теплосети и соответствующей им температуры наружного воздуха с последующим определением характеристик газотурбинных установок и котлов-утилизаторов.

При разработке математической модели зависимости температуры прямой и обратной сетевой воды от температуры наружного воздуха аппроксимированы линейными функциями. Для температурного графика 130/70 °С получено:

в диапазоне температур наружного воздуха -27 °С до -9,5 СС

Ц =-3,43-и+37,4 ,°С, '' (15)

to6p - -1,7831 -tm + 22,184 , °С. (16)

в диапазоне температур наружного воздуха -9,5 °С до +8 °С

tap = const = 70 °С, (17)

tocp = const = 39 °С. (18)

Длительность стояния температур наружного воздуха имеет нелинейный характер. Для условий Саратова кривую годового графика потребления удобно аппроксимировать двумя отрезками

- при х =0-^4650 часов (продолжительность отопительного периода)

Q0T (т) = ехр(- 25,618 • 10~12 • т3 + 175 ■ 10~9 ■ т'2 + 483,28 • 10 6 • т) , (19)

Для корректного учета показателей мини-ТЭЦ при работе в составе комбинированных систем теплоснабжения разработана математическая модель расчета характеристик теплофикационных ГТУ с учетом конструктивных особенностей турбоагрегата и котла-утилизатора. Алгоритм расчета реализован в ;реде Delphi для персонального компьютера. На основе разработанной про-раммы были проведены расчетно-теоретические исследования работы мипи-

ТЭЦ. В табл. 1 приведены сравнительные характеристики мини-ТЭЦ с различными типами теплофикационных ГТУ.

Таблица 1

Годовые показатели работы мини-ТЭЦ

Характеристики мини-ТЭЦ 2хГТД-2500А ЗхНК-14Э ЗхГГД-8,5

Годовал выработка электроэнерпш Э, .МВт,-ч/год 205205 92800 83300

Годовая выработка теплоты О, ГВтч/год 127,940

Годовой отпуск теплоты из КУ С?, ГВтч/год 119,852 122,058 120,146

Годовой отпуск теплоты ДУ <3, ГВт ч/год 14,705 5,882 8,823

Годовой расход топлива ГТУ, тыс. м3/год 26774,893 22793,678 22851,926

Годовой расход топлива ДУ, тыс. лР/год 1250,521 633,681 1584,202

Годовой расход топлива мшш-ТЭЦ, тыс.м3/год 28025,414 23427,359 24436,128

Из табл. 1 следует, что в годовом разрезе топливная эффективность теплофикационных установок мини-ТЭЦ зависит как от тепловой мощности самих установок, так и от графика теплопотрсбления. Применение мощных агрегатов приводит к увеличению расхода топлива за счет увеличения раздельной выработки электроэнергии, а применение менее мощных агрегатов приводит к дополнительному расходу топлива за счет необходимости сжигания дополнит ельного топлива в камерах дожигания.

Разработанная математическая модель расчета характеристик в теплофикационных ГТУ позволяет проводить оптимизацию схем комбинированных систем теплоснабжения.

Разработана вероятностная модель расчета предельной тепловой мощности мини-ТЭЦ в составе комбинированных систем теплоснабжения. В основу методики положено условие непревышения времени восстановления отказа теплопровода времени, в течение которого воздуха внутри помещения понизится до значения соответствующего ранга отказа системы теплоснабжения. Считая, что время восстановления трубопровода является случайной нормально распределенной величиной с математическим ожиданием хв = а + Ь-с! и задаваясь условием 1\ {тц < х'в} = Р, выражение для расчета максимального диаметра те-пломагистрали имеет вид

Х'в - (20)

ь о

+ Ут • и,

где - время восстановления трубопровода; ир - квантиль нормальною распределения, соответствующая вероятности Р,; =ат/хв ■- коэффициент вариации; а, Ь - постоянные коэффициенты, зависящие от типа повреждения и состава аварийно-восстановительных бригад.

14

Определенное таким образом предельное значение диаметра трубопровода позволяет рассчитать предельную тепловую мощность мини-ТЭЦ, при которой удовлетворяются нормированные требования но надежности теплоснабжения.

На рис. 4 представлена номограмма определения предельной мощности

Рис. 4. Номограмма определения предельной мощности мини-ТЭЦ

В четвертой главе «Технико-экономическая эффективность комбинированных систем теплоснабжения» определена технико-экономическая эффективность комбинированных систем теплоснабжения по сравнению с традиционными теплофикационными системами. В табл. 2. приведены результаты сопоставительного анализа различных систем теплоснабжения.

Анализ результатов показывает, что наиболее эффективной с точки зрения экономии топлива является однотрубная схема загородной КЭС и мини-ТЭЦ. Это обусловлено наименьшим количеством теплоносителя, перекачиваемого по магистральным сетям, меньшим их диаметром, а также меньшим расходом электрической энергии на перекачку теплоносителя и потерями с утечками и поверхностным охлаждением.

Менее эффективной является модернизированная двухтрубная схема, где существенное влияние имеют тепловые потери и затраты электроэнергии на перекачку теплоносителя, однако в схеме вырабатывается большее количество электроэнергии, чем в однотрубной схеме, и не возникает небаланса электроэнергии. • ;

Показатели Традаонна схема 4-МИ/Ш-Ш Модврншро-ваннш двух-грубна схема 3*Т 13В -131 + мш-Щ Однотрубная i однотруоназ схвма Пах- j сша Г1-И-131 ! \ ТЭЦ Отрубная схема КЗС+мшТЗЦ 3*1-51 ¡рвшстррцм! Однотрубная схвма 13С+И 3*1-51-131 IpsiBHCrpytltMi Р21ДШЯ выработка

Осшшшал мщность, МВт 400 300 100 j 300 112,16 : ii2,i6 -

2.УСТаН0ВШаЗ М0ЦЖТ1 MIKK-I3IÍ МВт 240 12*СТ-20 i . 400 i 42*НК-14Э 400 42*НК-14Э - -

3. Выработка на тшвом пагрсЬхзня* Xi, МВн/тод Г223'361,4 1'512'409,3 il'325'771,4 919*713,88 919'713,88 -

4.Вырг6опа вднсацшным полном МВт-ч/гид 2'374'206,6 1'185'766,7 : 522'673,4 - - -

5.I&H3S шшш вара&етаккай ивщшврх. МВгч/гпд 3'597'568 3'731'496 glO'236,8 i 3'258'604 2'392'873,9 919'713,88 3'73Г496

Б.Расш пиша на РТЗЦ в IA Btí-184, г у.т./пц 139,519 106,399 39,233 96,400 40,160 40,160 139,744

в REI Bj -ИЛ т у.г./тод 38,919 - 113,351 0 - - 55,761

ÏJopoi расход тишва на ШЗЦ Bgylî4, г у.т.Лпд - 36,783 - 51,199 51,199 - -

Uwwool расход шиша на юигшв Bu-ir\i ц.г.Лт - 1,998 11,352 1,7644 1,998 36,984 -

Шйцва шпЕсш шшва 1Вц + В| + Вт + ВцМГ \ т 8.Т.ЛШ 143,411 145,182 53,894 I 149,360 93,354 77,144 195,506

11. Imp тша On -1I1. iBh/tba 38,609

IL Пврврасхпд шиш в мствма аБ[1:114 , т д.т.Лад 5,015 0 109,401 1 17,709 ! 52,490 105,301 0

12. Рашд ю,шва ка импвнсащм твшшвых гшгець дв? jHl У-Т.Лвд 0,734 0,714 0,338 0,065 0,065 0,065

13.Расщ твшва на ишвнсарм потерь с утвиам» двс!т «Иту.т./щ 0,880 0,880 0,024 0,024 0,024 0,024

14. Расход тшшва на первхаиу двИ'"1 т ц.т./год 0,956 0,956 0,027 0,027 0,027 0,027 -

15. Итого расход тошва а комбинированно» схвмв Вии IS1, Т У.Т./ТВД 150,997 147,733 164,154 147,510 147,018 183,619 195,506

1Б. Зюномн тшшва дВ-13'1 т у.г/тод 44,504 47,772 31,351 47,996 48,487 11,886 0

I?. 1тшшыш шшш шинва в, 0,2947 1 0,3233 0.1909 0,325 0,3298 0,0647 ! 0

В заключение работы определена экономическая эффективность мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ типа НК-14Э в комбинированных системах теплоснабжения. На основе разработанных методик с использованием результатов расчетов и использовании лицензионного пакета программ «Альт-Инвест» определены показатели экономической эффективности мини-ТЭЦ. Величина внутренней нормы доходности по проекту составила 17,1%, дисконтированный срок окупаемости 3,4 года.

Проведен анализ чувствительности полученных показателей эффективности по отношению к различным технико-экономическим факторам. Отмечено, что наиболее сильное влияние на показатели оказывает объем выработки и реализации электрической и тепловой энергии, в меньшей степени влияют условия финансирования строительства мини-ТЭЦ и в наименьшей степени влияют инвестиционные издержки.

ВЫВОДЫ

1. Разработана экономико-математическая модель комбинированных теплоснабжающих систем, включающих районные ТЭЦ, покрывающие тепловую нагрузку горячего водоснабжения, и мини-ТЭЦ на базе утилизационных ГТУ, покрывающие отопительную нагрузку, учитывающая режимные и климатические условия работы системы, условия финансирования и инвестиционные издержки создания комбинированных систем, а также требования по надежности теплоэнергоснабжения потребителей.

2. Разработаны теоретические положения расчета показателей системной тепловой и топливной эффективности комбинированных теплоснабжающих систем. По с равнению с традиционными комбинированные системы обеспечивают 30% годовой экономии топлива за счет, обеспечения наиболее эффективных режимов работы как районных ТЭЦ, так и мини-ТЭЦ.

3. Предложен метод расчета показателей надежности комбинированных систем теплоснабжения с учетом реальных условий их функционирования, позволяющий определять оптимальную структурную схему и способы обеспечения заданных показателей надежности теплоснабжения.

4. Разработана методика расчета показателей надежности ТЭЦ с учетом структурной схемы, способов резервирования и режимов работы. Определены взаимозависимые показатели надежности по отпуску электрической и тепловой энергии. Показано, что применение структурного и функционального резервирования обеспечивает нормированные значения показателей надежности но отпуску тепловой энергии. Вместе с тем, система транспорта тепловой энергии в традиционных теплоснабжающих системах не обеспечивает требуемых показателей надежности.

5. Предложена методика расчета показателей надежности мини-ТЭЦ на базе утилизационных ГТУ в системах комплексного теплоснабжения. Выявлено влияние схемных и конструктивных решений утилизационного ГТУ на показа-

•гели надежности мини-ТЭЦ. Установлено, что оснащение котлов-утилизаторон ГГУ. камерами дожигания позволяет обеспечить требуемые показатели надежности по отпуску теплоты для нужд отопления.

6. Разработана вероятностная модель определения предельной мощности мини-ТЭЦ в составе комбинированных систем теплоснабжения исходя из условия выполнения требований надежного теплоснабжения.

Предельная тепловая мощность мини-ТЭЦ на базе утилизационных I 'TV составляет 40-45 МВт в зависимости от структурной схемы мини-ТЭЦ показателей надежности элементов утилизационных ГГУ и способов резервирования.

7. Разработана математическая модель расчета характеристик утилизационных ГТУ с учетом реальных режимных и климатических факторов, а также конструктивных особенностей ГТУ. Расчетпо-теоретическими исследованиями установлено влияние режимов работы мини-ТЭЦ в составе комбинированных систем теплоснабжения на их топливную эффективность. Математическая модель расчета характеристик утилизационных ГТУ позволяет проводить опт имизацию схем, параметров и режимов работы мини-ТЭЦ.

8. Определена экономическая эффективность мини-ТЭЦ на базе агрегатов ПК-140 в составе комбинированных систем теплоснабжения. Выявлено влияние основных технико-экономических факторов на показатели экономической эффективности. Срок окупаемости инвестиций в создание мини-ТЭЦ составляет 3,4-4,2 года при величине внутренней нормы доходности 17,1 -т-13 % в зависимости от исходных технико-экономических данных. Показано, что на экономические показатели мини-ТЭЦ определяющее влияние оказывают режимы работы, условия финансирования и капиталовложения мини-ТЭЦ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

1. Ларин Е.А, Петрушкин A.B., Рыжов A.B. Метод расчета надежности теплоснабжающих систем. Межвузовский научный сборник /Под. общ. редакцией Л.И. Лидрющенко. - Саратов: СГТУ, 1996. - С. 32-42.

2. Ларин Ii.А., Сандалова Л.А., Петрушкин A.B. Методика расчета падеж-пост и парогенераторов с гелиевым теплоносителем. Межвузовский научный сборник /Под. общ. редакцией А.И. Андрющенко. - Саратов: СГТУ, 1996. -С. 121-126.

3. Петрушкин A.B. Методика расчета экономии топлива в комбинированной системе теплофикации /Вопросы повышения эффективности теплоэнергетических установок: Юбилейный сборник научных сообщений. - Саратов: СГТУ, 1997. С. 72-78.

4. Ларин Ii.А., Петрушкин A.B. Эффективность и надежность комбинированного теплоснабжения от мини-ТЭЦ с ГТУ /Проблемы совершенствования теплоэнергетических установок: Тезисы доклада науч.-практ. школы-семинара. Ульяновск. 1998. С. 24-28.

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИСТЕТ

На правах рукописи

Петрушкин Александр Викторович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

05.14.01. Энергетические системы и комплексы

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Ларин Е.А.

САРАТОВ 1998

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ............................................................................................ 4

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... ц

0.1. Состояние и тенденции развития теплофикационных систем.......................................................................................................................... 11

0.2. Схемы, параметры и характеристики мини-ТЭЦ на базе ГТУ малой и средней мощности............................................................................... 26

0.3. Анализ выполненных исследований по оптимизации и определению эффективности теплоснабжающих систем............................. 42

0.4. Цель и задачи исследования............................................................. 47

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ................................. 49

1.1. Показатели тепловой и топливной эффективности мини-ТЭЦ на базе ГТУ в комбинированных системах теплоснабжения............ 49

1.1.1 Показатели эффективности установок комбинированной выработки электроэнергии и теплоты на базе ГТУ.................................. 49

1.1.2 Методика расчета экономии топлива в комбинированной системе теплофикации...................................................................................... 59

1.2. Принципы определения и критерии эффективности комбинированных систем теплоснабжения............................................................. 63

1.3. Учет факторов надежности теплоэнергоснабжения в технико-экономических расчетах........................................................................... 75

1.4. Выбор расчетных схем комбинированных систем теплоснабжения............................................................................................................... 81

ГЛАВА 2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.............................................................................. 90

2.1. Выбор и обоснование показателей надежности комбинированных теплоснабжающих систем................................................................. 90

2.2. Метод расчета структурной надёжности комбинированных систем теплоснабжения.................................................................................... 95

2.2.1. Расчет показателей надежности ТЭЦ по отпуску электрической и тепловой энергии....................................................................... 99

2.2.2. Расчет надежности магистральных теплосетей.................. 106

2.2.3. Расчет показателей надежности мини-ТЭЦ............................. 110

2.2.4. Расчет надежности комбинированных систем теплоснабжения............................................................................................................................................................................................................................114

ГЛАВА 3. ОПТИМАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ОТОПИТЕЛЬНЫХ МИНИ-ТЭЦ . 117

3.1. Математическая модель оптимизации мини-ТЭЦ в условиях переменных режимов работы.......................................................................... 117

3.2. Обоснование предельной тепловой мощности мини-ТЭЦ в комбинированных системах теплоснабжения............................................. 137

ГЛАВА 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ................................................... 146

4.1. Топливная эффективность комбинированных систем теплоснабжения.......................................................................................................... 149

4.2. Экономическая эффективность мини-ТЭЦ на базе утилизационных ГТУ в составе комбинированных систем теплоснабжения..... 162

ВЫВОДЫ...................................................................................................... 185

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ....................................... 187

Предисловие

В настоящий период времени топливно-энергетический комплекс переживает кризисное состояние. Это связано с общим кризисом, охватившим все сферы экономики. Основное проявление кризиса в энергетике заключается в нарушении снабжения отдельных регионов топливом, электрической и тепловой энергией. Главной причиной этого является устойчивая, начиная с 1990 года, тенденция снижения объемов добычи нефти и угля, а также наметившаяся тенденция снижения объемов добычи природного газа. По сравнению с 1991 годом, к настоящему времени добыча нефти упала с 511,71 млн. т до 250 млн. т. Добыча природного газа за этот же период снизилась на 10-15 % /46/.

В энергетике положение усугубляется тем, что сокращение- объемов промышленного производства на 50-60% по сравнению 1991 годом не сопровождалось адекватным снижением объемов потребления электрической и тепловой энергии. Сложилась ситуация, когда в условиях наличия большого резерва электрической мощности в региональных энергосистемах, невозможно его использовать вследствие падения потребления технологического пара. В результате противодавленческие турбоагрегаты фактически простаивают, а турбины типа ПТ являются незагруженными. Кроме того, в новых экономических условиях перехода к социально-ориентированным рыночным отношениям, высоком уровне инфляции, невозможности использования централизованных средств для восполнения отработавших свой ресурс и требующих замены генерирующих мощностей, ориентация на традиционное централизованное теплоэнергоснабжение от крупных источников нереальна. Традиционные теплофикационные системы не обеспечивают расчетной экономии топлива и общей эффективности. Это связано, в основном, с двумя причинами. Эффект экономии топлива от централизации теплоснабжения практически сведен к нулю вследствие того, что КПД котельных повышен до

уровня КПД энергетических котлов. Вторая составляющая топливного эффекта от комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на ТЭЦ также оказалась ниже расчетной вследствие тепловых потерь и потерь с утечками при транспорте горячей воды на большие расстояния.

Таким образом, строительство новых крупных ТЭЦ для покрытия дефицита тепловых мощностей неизбежно связано с омертвлением капитала и проблемой отыскания источников финансирования. Ориентация же на строительство крупных котельных является неперспективной из-за увеличения потребностей в топливе и необходимостью решения экологических проблем.

В этих условиях в стране наметилась тенденция на строительство децентрализованных источников электро- и теплоснабжения, как правило, с использованием конверсионных газотурбинных установок. Создание таких энергоустановок имеет ряд преимуществ, таких как короткие сроки строительства, повышение надежности теплоснабжения, использование потенциала конверсионных предприятий и других. Однако существует ряд недостатков, связанных с трудностью их размещения, возможным перерасходом топлива в системе и необходимостью решения экологических задач.

Одним из направлений создания высокоэффективных теплоснабжающих систем, сочетающих положительные качества централизованного и децентрализованного энергоснабжения, является использование комбинированных систем теплоснабжения (КСТ). Такие системы включают районные ТЭЦ с комбинированной выработкой электроэнергии и теплоты для нужд горячего водоснабжения, систему транспорта теплоты и мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ малой и средней мощности с комбинированной выработкой электроэнергии и теплоты для нужд отопления.

Проектирование таких комбинированных систем теплоснабжения требует проведения большого комплекса научных исследований, включающих определение их системной тепловой и топливной эффективности с учетом

режимов теплопотребления и климатических факторов, решение вопросов обеспечения надежности теплоснабжения потребителей, вопросов размещения, экологического воздействия на окружающую среду и технико-экономической эффективности.

Целью настоящей работы является определение эффективности комбинированных систем теплоснабжения на базе районных ТЭЦ и децентрализованных источников теплоснабжения на основе теплофикационных ГТУ.

Основными задачами, подлежащими решению, являются:

1. Разработка показателей и методов расчета системной и топливной эффективности комбинированных систем теплоснабжения.

2. Разработка методов расчета и обеспечения надежности комбинированных энергоустановок ТЭЦ, мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ и комбинированных систем теплоснабжения.

3. Разработка математической модели и проведение расчетно-теоретических исследований мини-ТЭЦ на базе ГТУ малой и средней мощности в системах комбинированного теплоснабжения с учетом режимных и климатических факторов.

4. Определение технико-экономической эффективности комбинированных систем теплоснабжения и рациональных областей их применения.

В диссертации разработаны теоретические положения расчета системной топливной эффективности комбинированных систем теплоснабжения. Проведено обоснование расчетных схем комбинированных систем теплоснабжения, включающих районные ТЭЦ, покрывающие нагрузку горячего водоснабжения, и мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ малой и средней мощности, покрывающих отопительную нагрузку. Проведено обоснование показателей надежности теплоэнергоснабжения потребителей и определены их нормативные значения. Разработана методика расчета показателей надежности комбинированных систем теплоснабжения на основе метода декомпозиции общей задачи расчета показателей надежности теплоснабжаю-

щих систем. Разработаны методики расчета показателей надежности ТЭЦ как структурно-сложных многофункциональных систем, систем транспорта теплоты и мини-ТЭЦ на базе ГТУ. Даны рекомендации по обеспечению надежности теплоснабжения в комбинированных системах. Разработана математическая модель мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ с учетом режимных и климатических факторов, позволяющая проводить оптимизационные исследования термодинамических параметров, конструктивных характеристик оборудования и схемных решений. Проведено обоснование предельной тепловой мощности мини-ТЭЦ исходя из условия выполнения заданных показателей надежности теплоснабжения. Определена технико-экономическая эффективность комбинированных систем теплоснабжения по сравнению с традиционными теплофикационными системами. Выявлено влияние технико-экономических факторов на экономически целесообразные области применения комбинированных систем теплоснабжения.

Научная новизна. Разработаны теоретические положения расчета системной тепловой и топливной эффективности комбинированных систем теплоснабжения на базе районных ТЭЦ и мини-ТЭЦ с теплофикационными ГТУ. Предложен метод расчета показателей надежности эффективности комбинированных систем теплоснабжения как структурно-сложных много функциональных систем. Разработана математическая модель мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ в составе комбинированных систем теплоснабжения с учетом режимных и климатических факторов. Определена технико-экономическая эффективность и экономически целесообразные области применения комбинированных систем теплоснабжения.

Практическая значимость. Технико-экономическое обоснование и условия применения комбинированных теплоснабжающих систем. Определена тепловая и топливная эффективность комбинированных систем теплоснабжения. Даны рекомендации по методам обеспечения нормативных показателей надежности энергоснабжения потребителей в комбинированных систе-

мах теплоснабжения. Результаты расчетно-теоретических исследований мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ малой и средней мощности с учетом реальных условий их работы в составе комбинированных теплоснабжающих систем.

На защиту выносятся. Методические положения расчета и результаты системной и топливной эффективности комбинированных систем теплоснабжения по сравнению с традиционными теплофикационными системами. Метод расчета показателей надежности комбинированных систем теплоснабжения. Математическая модель и результаты расчетно-теоретических исследований мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ в составе комбинированных систем теплоснабжения с учетом реальных режимов работы и климатических факторов. Методические положения и результаты расчетов технико-экономической эффективности комбинированных систем теплоснабжения.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обоснованы использованием методологии системных исследований в энергетике, фундаментальных закономерностей технической термодинамики, теплопередачи и теории надежности систем энергетики. Математические модели комбинированных систем теплоснабжения разработаны на основе апробированных методов на ряде других задач. Проведено сопоставление полученных результатов и выводов исследования с имеющимися данными на основе других теоретических подходов.

Личный вклад автора заключается в следующем:

1. Разработаны основные теоретические положения и методика расчета системной топливной эффективности комбинированных систем теплоснабжения по сравнению с традиционными системами.

2. В развитие теории надежности теплоэнергоснабжающих систем предложен метод расчета показателей надежности комбинированных теплоэнергетических установок ТЭЦ и мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ

малой и средней мощности, а также комбинированных систем теплоснабжения на их основе.

3. Разработана математическая модель расчета показателей эффективности мини-ТЭЦ на базе теплофикационных ГТУ, работающих в составе комбинированных систем теплоснабжения с учетом реальных режимов работы и климатических факторов.

4. Определена технико-экономическая эффективность комбинированных систем теплоснабжения по сравнению с традиционными теплофикационными системами.

Работа выполнена на кафедре «Теплоэнергетика» и в Проблемной научно-исследовательской лаборатории теплоэнергетических установок электростанций Саратовского государственного технического университета в рамках основного научного направления развития науки и техники Российской Федерации «Топливо и энергетика», федеральной программы фундаментальных исследований в области «Физико-технические проблемы энергетики», раздел «Фундаментальные проблемы энергосбережения и эффективного использования топлива», а также программой конкурса грантов в области энергетики и электротехники по разделу С-098 «Экономия топлива и тепловой энергии».

Изложенные в диссертации материалы опубликованы в /34,35,39,51/ и докладывались на научных конференциях и семинарах Саратовского государственного технического университета в 1995-1998 гг. (г. Саратов), на Межвузовской научно-технической конференции «Повышение эффективности и надежности теплоэнергетического оборудования, систем и комплексов» (г. Саратов 1996 г.), на Межвузовской научной конференции «Вопросы повышения эффективности теплоэнергетических установок и систем» (г. Саратов 1997 г.), на Межвузовской школе-семинаре «Проблемы совершенствования теплоэнергетических установок» (г. Ульяновск 25-26 августа 1998 г.), на научном совете «Теплоэнергетика и теплофизика» отделение физико-

технических проблем энергетики Российской академии наук (28 октября 1998 г., Москва, ИВТАН РАН).

Разработанные в диссертации методические положения и результаты исследования эффективности комбинированных систем теплоснабжения использованы при разработке «Стратегии развития энергетики Самарской области», «Губернаторской программы энергосбережения Саратовской области на период до 2010 года», а также могут быть использованы при проектировании новых комбинированных систем теплоснабжения.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю кандидату технических наук, доценту Ларину Евгению Александровичу за внимательное руководство и помощь при выполнении работы, а также Заслуженному деятелю науки и техники Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Андрющенко Анатолию Ивановичу за постоянные консультации в процессе выполнения работы, коллективам кафедры «Теплоэнергетика» и Проблемной научно-технической лаборатории ТЭУ за советы и замечания, высказанные при подготовке и обсуждении диссертации.

ВВЕДЕНИЕ

0.1. Состояние и тенденции развития теплофикационных систем

Происходящие в стране социально-экономические перемены, объединенные с одной стороны с развитием глубоких кризисных явлений в экономике, с другой - с развитием рыночных отношений и структур, с которыми связан будущий подъем экономики, коренным образом меняют приоритетность целей и задач развития энергетики. Главной проблемой в этих условиях является формирование социально-экономического механизма, позволяющего эффективно сочетать методы государственного и экономического воздействия на решения в области энергообеспечения потребителей.

Главной целью развития энергетики является эффективное, надежное и безопасное энергоснабжение потребителей при меняющейся конъюнктуре рынка топлива, оборудования, энергетического спроса и т.п. В рам