Выбор оптимальных решений с учетом надежности теплоснабжениям

Многие вопросы, связанные с выбором оптимальных решений по надежности системы теплоснабжения или ее отдельных элементов, определяются технико-экономическими расчетами.

Определение экономически обоснованного срока действия теплопровода. По мере старения действующего теплопровода и выработки заложенного в нем рабочего ресурса растут ежегодный поток отказов и ежегодные затраты на их устранение. Экономически целесообразный срок действия теплопровода может быть найден из условия, что годовые расчетные затраты при сооружении нового теплопровода равны или меньше ежегодных затрат на ликвидацию отказов действующего теплопровода.

Оптимизация конструкции теплопровода. При решении ряда технико-экономических задач, связанных с выбором оптимальной системы или оптимальных элементов системы теплоснабжения, необходимо учитывать не только начальные затраты и нормативные эксплуатационные издержки, но и затраты, связанные с обеспечением надежности системы теплоснабжения. Оптимальным является решение, при котором удельные расчетные затраты с учетом затрат на ликвидацию отказов и возмещение вызванного ими ущерба у потребителей за срок действия Т минимальны.

Сравниваемые конструкции теплопроводов имеют обычно различные показатели надежности t₀ и t_к и в связи с этим различные оптимальные сроки действия t_опт. При проведении технико-экономического сравнения разных конструкций расчетные затраты должны определяться за один и тот же срок, в качестве которого целесообразно принять меньший оптимальный срок действия сравниваемых конструкций теплопроводов t^min_опт. При определении расчетных затрат теплопроводов, имеющих срок действия t_опт > t^min_опт следует из их расчетных затрат вычитать стоимость недовыработанного ресурса данного теплопровода:

Оптимальной является конструкция, имеющая наименьшие расчетные затраты

5 Контрольные вопросы:

1. Дайте понятие инвестиций, капитальных затрат и укажите источники финансирования инвестиционной деятельности.

2. Укажите основные условия обеспечения экономической и энергетической сопоставимости вариантов.

3. Что собой представляет поток реальных денег? Приведите формулу для расчета элемента потока реальных денег в год t.

4. Как учитывается фактор времени в технико-экономических расчетах?

5. Перечислите методы расчета капитальных вложений в электростанции и котельные установки.

6. Приведите формулу для расчета капитальных затрат в тепловые сети и объясните значения входящих в нее величин.

7. Перечислите экономические элементы сметы затрат на производство и реализацию продукции.

8. Приведите основные формулировки задачи оптимизации коэффициента теплофикации. Каковы особенности этих задач и методы их решения?

Список рекомендуемой литературы

1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М: Энергоиздат, 1982. 360с.

2. Сафронов А.П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям. – М: Энергоатомиздат, 1985. – 230с.

Лекция 8 – Эксплуатация тепловых сетей – 2 часа

План:

1 Характеристика объекта эксплуатации

2 Повышение надежности теплоснабжения

3. Методы обнаружения и ликвидации повреждения

4. Испытание тепловых сетей.

5. Организация эксплуатации систем теплоснабжения

6. Контрольные вопросы

7. Список рекомендуемой литературы

1. Характеристика объекта эксплуатации

Тепловые сети от современных ТЭЦ и мощных котельных представляют собой сложные протяженные и разветвленные гидравлические системы, содержащие протяженные трубопроводы разного диаметра, большое число насосов, емкостей и других устройств, необходимых для передачи тепловой энергии с помощью теплоносителя – сетевой воды или пара от источников теплоты потребителям.

Современное развитие систем централизованного теплоснабжения характеризуется следующими тенденциями:

ростом количества источников теплоты, работающих в единой системе теплоснабжения городов;

усложнением структуры теплового потребления в связи с увеличением помимо традиционных нагрузок отопления и горячего водоснабжения тепловых нагрузок вентиляции и кондиционирования воздуха, а также разнообразных технологических нагрузок;

увеличением числа потребителей, для которых практически недопустимы перерывы в подаче теплоты: промышленных предприятий, не допускающих прерывания технологических процессов; лечебных учреждений; высококлассных гостиниц т.п.;

снижением конкурентоспособности централизованного теплоснабжения в сравнении с другими способами обеспечения тепловой энергией (децентрализованным, газовым, с использованием вторичных энергоресурсов и др.).

Более чем 75-летний опыт развития теплофикации и централизованного теплоснабжения в России, а также опыт других стран, где широко используются системы централизованного теплоснабжения, показывает, что существуют две основные причины нарушений при централизованном теплоснабжении: повреждение теплопроводов; внезапная потеря значительной мощности источников теплоты.

Пониженная надежность действующих тепловых сетей в системах транспортировки и распределения теплоты объясняется условиями их сооружения и эксплуатации: сложностью выполнения строительно-монтажных работ в неблагоприятных грунтовых и климатических условиях;

невозможностью постоянного визуального контроля состояния тепловой сети в процессе эксплуатации;

неблагоприятными внешними условиями, способствующими наружной коррозии подземных теплопроводов в диапазоне коррозионно-опасных при высокой влажности температур (70—90 °С);

участием в проектировании и сооружении тепловых сетей неспециализированных, а следовательно, недостаточно квалифицированных проектных и строительно-монтажных организаций, что нередко носило массовый характер, особенно при строительстве распределительных сетей;

сооружением тепловых сетей из стальных труб общего назначения, часто не удовлетворявших требованиям эксплуатации тепловых сетей по качеству металла и стального листа, из которых изготавливались трубы;

отсутствием промышленного производства теплопроводов полной заводской готовности, конструкция которых обеспечивает защиту стальных труб от коррозии при неблагоприятных внешних условиях, а тепловая изоляция — низкие потери теплоты;

интенсификацией коррозионных процессов внутренних поверхностей труб вследствие несоблюдения качества сетевой воды из-за нарушений водно-химических режимов систем теплоснабжения, связанных с режимами водоподготовительных установок ТЭЦ (котельных); неудовлетворительной эксплуатацией теплоиспользующих установок и систем, принадлежащих потребителям тепла (подсос воздуха, перетоки водопроводной необработанной воды в сетевую воду через неплотности в абонентских теплообменниках и т.п.);

слабой оснащенностью систем транспортировки и распределения теплоты (тепловых сетей) средствами дистанционного контроля и управления и связанными с этим более сложными условиями эксплуатации, в том числе при ликвидации возможных нарушений в работе сетей.