книги из ГПНТБ / Кулоян, Л. Т. Тепло- и холодоснабжение в условиях теплого климата (на примере Армянской ССР)

Соответствующие проработки, выполняемые в Ереван­ ском политехническом институте (ЕрПИ) и посвященные во­ просам развития теплофикации, весьма осложнялись из-за отсутствия в перспективных генпланах необходимых сведении о размещении промышленных предприятии по расчетным эта­ пам перспективы и по вопросам теплоэнергоснабжения вооб­

ще.

Отсутствие достоверных исходных данных заставило нас прогнозировать развитие каждого города. Такой прогноз опи­ рался как на статистические данные, характеризующие их раз­ витие в течение ряда лет, так и на данные планирующих и ис­ следовательских организаций, намечающих ориентировочно пути дальнейшего развития промышленности, городского хо­ зяйства и т. д. В этих условиях наиболее целесообразным ока­ залось прогноз развития городов выполнить вариантным мето­

дом.

Перспективные тепловые нагрузки определялись, как пра­ вило, для трех вариантов развития городов, отличающихся принятыми т е м п а м и р о с т а промышленности и населения. Один из вариантов обычно соответствовал средним темпам развития республики, а остальные два предполагали более ускоренный и более умеренный темпы развития. Расчет перс­ пективных тепловых нагрузок в соответствии с выбранными вариантами развития города выполнялся по методике, изло­ женной в § 1—2. Выбор оптимального коэффициента охвата потребителей централизованным теплоснабжением выполнял­ ся с учетом местных условий и рассматриваемого этапа перс­ пективы. Турбоагрегаты, а также энергетические и пиковые водогрейные котлы (при рассмотрении комбинированной схе­ мы теплоэнергоснабжения), выбирались по годовым графи­ кам тепловых нагрузок с учетом их структуры, оптимального соотношения электрической и тепловой мощности ТЭЦ и дос­

тижения высокой энергоэкономической эффективности тепло­ фикации.

Гибкость этого метода заключается в том, что при жела­ нии можно отвлечься от конкретных этапов перспективы, свя­ зывая выбор схемы теплоэнергоснабжения только с величина­ ми расчетных нагрузок. Тогда сроки осуществления той или ином схемы теплоэнергоснабжения не будут жестко связаны с этапами расчетного периода, а будут обусловлены в основ­ ном достигнутым уровнем теплопотребления. Перспективные тепловые нагрузки, выявленные значительно позже и на осно­ вании более достоверных данных (в АрмНИИ энергетики), оказались в диапазоне колебаний тех величин, которые фигу­ рируют в принятых нами вариантах роста нагрузок.

На втором этапе исследования более глубокие разработки опирались на генпланы городов и на. предварительно уточ­

182

ненные конкретные тепловые нагрузки. Такие разработки по заданию Госстроя республики и других организаций были вы­ полнены лабораториями теплоэнергетики АрмНИИ энергетики и Ереванского политехнического института. В этих разработ­ ках широко были использованы изложенные здесь методичес­ кие положения, конечной целью которых является выбор оп­ тимальной схемы и системы теплоснабжения южных городов с учетом местных природно-экономических условий. В послед­ нее время разработкой перспективных схем теплоснабжения городов республики занимаются и крупные проектные органи­ зации Союза (харьковское отделение ТЭП для г. Еревана и др-). Ниже приводятся основные результаты всех этих иссле­ дований и разработок по основным городам республики.

г. Ереван

Разработки, выполненные в ЕрПИ, показали, что широ­ кую и наиболее эффективную централизацию теплоснабжения южного энергорайона г. Еревана следует осуществить на базе строящейся ТЭЦ путем ее дальнейшего развития в качестве районной ТЭЦ. При этом тщательными многовариантными расчетами [Л. 62] было показано, что при широком внедрении водного теплоносителя и соответствующей оптимизации струк­ туры турбинного оборудования она превратится в одну из рентабельных ТЭЦ страны. В этих целях в зависимости от вида теплоносителей, рекомендуемых для различных по харак­ теру потребителей тепла, рассматривались четыре варианта теплоснабжения на базе этой ТЭЦ.

Ориентировочные вариантные расчеты привели к следую­ щим результатам-

1. Независимо от принятого варианта проектная тепловая мощность ТЭЦ после 1965 г. оказывалась недостаточной, при­ чем с ростом доли горячей воды в суммарном теплопотреблении дефицит мощности ТЭЦ увеличивался (что частично объ­ ясняется недостаточной мощностью теплофикационных отбо­ ров турбин типа ПТ).

2. Для четвертого варианта, когда доля водного теплоно­ сителя достигает наибольшего значения, затраты по магис­ тральным теплопроводам оказываются минимальными. Более значительные результаты были получены при сравнении ва­ риантов теплоснабжения по суммарным расходам энергии на транспорт пара и горячей воды. Сумма величин, характери­ зующих условно потери энергии на транспорт тепла, достигла своего минимума для четвертого варианта (4,8 МВт.ч) и мак­ симума для первого, т. е- варианта чисто парового теплоснаб­

жения (11 МВт.ч).

3. Ожидаемые в результате широкого внедрения перегре­ той воды дополнительные капиталовложения, связанные с

183

предлагаемой реконструкцией теплового хозяйства предприя­ тий (теплоиспользующие аппараты), должны окупаться в ко­ роткий срок как в результате повышения экономичности ра­ боты ТЭЦ, так и экономии средств, обусловленной сооруже­ нием водяных сетей (с учетом также конкретных условий предприятий г. Еревана, где значительная часть пароисполь­ зующих установок морально изношены и быстро обновляют­

ся)- Предлагаемый переход к водяной системе теплоснабже­ ния в промышленности и более полное удовлетворение жи­ лищно-коммунальных нужд низкопотенциальным теплом тре­ бовали бы как увеличения мощности, так и пересмотра соста­ ва турбоагрегатов ТЭЦ. Расчеты показали, что при умерен­ ном варианте роста тепловых нагрузок ожидаемый рост ус­ тановленной мощности составит 100 МВт на весь расчетный период. Такой же рост мог быть достигнут и при интенсивном варианте развития города, но уже на первом этапе расчетного периода- В обоих случаях целесообразно было бы рост мощ­ ности реализовать установкой турбоагрегата типа 1-100—130. Максимального роста установленной мощности до 700 МВт* можно было ожидать в дальней перспективе при интенсив­ ном росте тепловых нагрузок (2200 Гкал/н).

Однако столь значительное развитие этой ТЭЦ в перспек­ тиве, с учетом, что она уже превращена в смешанную стан­ цию установкой двух конденсационных блоков, связано с боль­ шими трудностями с точки зрения территориальных возмож­ ностей, условий водоснабжения и т. д. Поэтому по разработ­ кам АрмНИИ энергетики предполагается, что развитие теп­ лофикации южного промрайона г. Еревана должна привести

снабжения всего города из одного мощного источника. В связи с этим оказалось необходимым рассмотреть в порядке первого приближения перспективы централизации теплоснабжения се­ верного промышленного и западного жилого районов. Было установлено, что в перспективе при интенсивном варианте развития этих районов, когда мощность предполагаемой ТЭЦ

достигает 200—300 МВт, комбинированная схема энергоснаб­ жения в зависимости от вида сжигаемого топлива оказыва­ ется эффективной для мазута и почти эффективной для прн-

С учетом, что турбины ПТ-50—130/13 развивают мощность в 60 МВт,

184

165—307 тыс. ту.т. для интенсивного варианта развития го­ рода. Экономическая эффективность раздельной схемы ока­ зывается выше, чем при смешанной схеме и ниже, чем при полной комбинированной схеме (для мазутного и почти для газового топлива)-

Проработки, выполненные в АрмНИИ энергетики, полно стью подтвердили энергоэкономическую эффективность теп­ лофикации г. Ленинакана [Л. 67]. Была рассмотрена срав­ нительная эффективность как полной теплофикации города, так и частичной (теплоснабжение части города — от мощных районных котельных). Вариант частичной теплофикации рас­ сматривался в качестве первого этапа реализации полной теплофикации города, когда мощность городской ТЭЦ дости­ гает 260 МВт (Qp = 730 Гкал/ч), включающей два турбоагре­ гата типа Т-100—130 и один —- типа ПТ-60—130. Пиковая тепловая нагрузка покрывается мощными водогрейными кот­ лами типа ПТВМ (коэффициент теплофикации во всех вари­ антах не превышает 0,67).

Благоприятным для теплофикации Ленинакана фактором являются ожидаемые сравнительно небольшие затраты на транспорт тепла, что объясняется как целесообразным раз­ мещением будущей ТЭЦ, позволяющим сохранить функцио­ нирующие тепловые сети, так и ровным рельефом городаВы­ бор местонахождения ТЭЦ играет существенную роль в до­ стижении эффективности теплофикации, что наглядно видно на примерах всех городов Армянской ССР. Выбранная пло­ щадка для ТЭЦ Ленинакана близко расположена к магис­ тральному газопроводу, железным и шоссейным' дорогам. Разработаны также вопросы «переходного» периода (до теп­ лофикации) с целью планомерной централизации теплоснаб­ жения, с учетом минимизации бросовых затрат и обеспечения использования основной части тепловых источников и сетей в последующем периоде теплофикации. В переходном перио­ де в качестве источников централизованного теплоснабжения сооружается ряд новых квартальных и районных котельных.

В период теплофикации районные котельные должны быть использованы в качестве пиковых и резервных источников, а значительная часть квартальных котельных — в качестве тепловых пунктов. Однако в связи с тем, что генеральная схема теплоснабжения окончательно не утверждена и вопрос строительства ТЭЦ не решен, «переходный» период может занять слишком много времени и тем самым затруднить предполагаемую теплофикацию города. В настоящее время развитие централизации теплоснабжения происходит не сов­ сем организованно и без должного эффектаПромышленные предприятия наращивают мощности своих котельных или строят новые, часто без учета перспективной схемы тепло-

137

Т-100—130) основной задачей оказалась не разработка воиросов ее развития в перспективе, а изучение наиболее рацио­ нальных путей и методов возможно быстрого использования тепловой мощности этой ТЭЦ.

Предварительные проработки показали, что даже при весьма ускоренных темпах роста города Раздан единственно1 возможным вариантом решения этой задачи является резкое увеличение радиуса централизованного теплоснабжения с ох­ ватом внешних по отношению к г. Раздан потребителей теп­ ла.

г. Кафан

Кафан является растущим промышленным городом юговосточной Армении, характеризуется весьма теплым клима­ том ({р = —9°С, Пот =133 дня) и сильно пересеченным релье­

фом. Центральная часть города застроена четырех- и пяти­ этажными, а в последнее время и высотными жилыми и ад­ министративными зданиями. Город Кафан по уровню цент­ рализованного теплоснабжения уже сейчас занимает одно из первых мест в республике. В связи с ожидаемым быстрым ростом металлургической, горно-химической, и, частично, дру­ гих отраслей промышленности, а также всего города в целом, вопросы дальнейшей централизации теплоснабжения Кафана приобрели большую актуальность. Учитывая также весьма острую необходимость в создании надежного источника элек­ троснабжения в южном районе республики, ЕрПИ было пору­ чено изучить целесообразность строительства ТЭЦ в Кафане.. Путем многократных уточнений было установлено, что перс­ пективные тепловые нагрузки достигнут таких уровней, что уже к 1975 году теплофикация Кафана окажется эффектив­ ной.

Для всего рассматриваемого периода доминирующим является промышленное теплопотребление (90%). Базовая (технологическая и горячее водоснабжение) нагрузка в 1975 г. достигнет 57,7, а в 1985 г. почти 73% от суммарной тепловой нагрузки. Этими нагрузками охвачены почти все потребители тепла, кроме малоэтажных жилых массивов (индивидуаль­ ный жилой сектор), расположенных в основном на склонах гор. На выбор оптимальной схемы централизованного тепло­ снабжения большое влияние оказывает, учитывая тяжелый рельеф города, месторасположение ТЭЦ и котельных и усло­ вия транспорта тепла. Кафан является весьма наглядным при­ мером для изучения влияния рельефа на транспорт тепла и централизацию теплоснабжения вообще. Для города былиразработаны несколько вариантов, отличающихся месторас­ положениями ТЭЦ и условиями транзита тепла. Так, при рас­

139-

*вместе с центральными районами;

**для новой ТЭЦ;

***энерго-экономические показатели без Кироваканской и Разданской ТЭЦ.