Предложения по оптимизации существующих систем теплоснабжения Нижегородской области позволят понять необходимость строительства новых котельных, ликвидации и перевода нагрузок с малоэффективных котельных на близлежащие тепловые сети и котельные, которые имеют присоединенную тепловую нагрузку не более 50%, или необходимость строительства источников комбинированной выработки.
Внедрение комбинированной выработки тепловой и электрической энергии повышает эффективность топливоиспользования. Внедрение комбинированной выработки достигается путем реконструкции или расширения действующих энергетических объектов с размещением на них газотурбинных установок (ГТУ), а также газопоршневых установок (ГПУ).
В муниципальных образованиях, в которых существует дефицит электрической энергии, возможно рассмотрение предложений по строительству когенерационных установок: ГТУ-ТЭЦ, мини-ТЭС (ГПУ) для устранения энергодефицита.
Средняя годовая экономия топлива одной ГТУ-ТЭЦ по сравнению с котельной при одинаковом количестве выработки тепловой энергии составляет 30% от годового расхода природного газа.
Когенерационные установки (микро- и мини-ТЭЦ)
К малым ТЭЦ относятся теплоэнергетические установки с единичной электрической мощностью от 0,1 до 15 МВт и тепловой мощностью до 20 Гкал/ч. Малые ТЭЦ могут поставляться комплектно, в том числе в контейнерном исполнении либо создаваться путем реконструкции паровых или водогрейных котельных с дооснащением их электрогенерирующими агрегатами.
В качестве привода электрогенераторов малых ТЭЦ используются дизельные, газопоршневые, двухтопливные поршневые двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, паровые турбины с противодавлением либо конденсационного типа с промежуточным отбором пара и использованием подогретой в конденсаторе воды для технологических нужд.
В качестве теплогенераторов используются котлы - утилизаторы выхлопных газов, теплообменники охлажденной воды, функционирующие в базовом режиме либо только для покрытия пиковых нагрузок.
Основные достоинства малых ТЭЦ:
1. Малые потери при транспортировке тепловой энергии по сравнению с системами централизованного теплоснабжения.
2. Автономность функционирования (независимость от энергосистемы) и возможность продажи в энергосистему излишков вырабатываемой электроэнергии и покрытия дефицита тепловой энергии при расположении малой ТЭЦ в зоне централизованного теплоснабжения.
3. Повышение надежности теплоснабжения:
- перебои с подачей электрической энергии в котельную не приводят к прекращению работы теплоисточника;
- при расположении малой ТЭЦ в зоне централизованного теплоснабжения обеспечивается минимально допустимая подача тепловой энергии в здания потребителей в случае аварий на тепловых сетях.
4. Возможность тепло- и электроснабжения автономных (не связанных с единой электросистемой) объектов: удаленных, труднодоступных, рассредоточенных на большой территории и др.
5. Обеспечение аварийного тепло- и электроснабжения мобильными энергоустановками.
Анализ существующей технологической структуры построения систем централизованного теплоснабжения, схем тепловых сетей, принципиальных схем абонентских вводов и абонентских систем отопления, конструкций применяемого технологического оборудования показывают, что они не в полной мере отвечают современным требованиям, предъявляемым к объектам автоматизированного управления.
В крупных системах теплоснабжения многочисленные абонентские установки присоединяются к магистральным тепловым сетям, как правило, без промежуточных узлов управления. В результате система оказывается недостаточно маневренной, остается негибкой, по сетям приходится пропускать излишнее количество воды, ориентируясь на абонентов с наихудшими условиями.
Реконструкция источников тепловой энергии и систем теплопотребления с целью обеспечения нагрузки на ГВС
Следует также отметить необходимость и важность выполнения реконструкций систем теплоснабжения с целью обеспечения потребителей тепловой энергией на нужды горячего водоснабжения (ГВС). Решение данного вопроса позволит свести к минимуму возможные хищения сетевой воды из отопительных систем и повысить социальную обеспеченность населения.