О выборе источника тепла

Теплоснабжение Чебоксар от ТЭЦ-2 осуществляется по открытой схеме. Как показал анализ документов выборочного обследования теплоснабжения объектов г. Чебоксары, проведенного НП «АСИНЭКС» в 1998 — 99 гг., отпуск тепловой энергии от ТЭЦ-2 происходит далеко не в оптимальном режиме, перерасход теплоносителя от ТЭЦ-2 доходит до 40%.

Основные причины перерасхода — отсутствие наладки системы теплоснабжения и пониженная температура теплоносителя, отпускаемого ТЭЦ-2. В условиях ограничения поставки топлива источники начинают снижать температуру горячей воды с целью экономии топлива. Однако, как показывает практика работы экосистем больших городов, экономия топлива оказывается мнимой из-за резкого повышения расхода теплоносителя и утечек, организуемых потребителями для повышения теплосъема с отопительных приборов. Расчеты и измерения показывают, что в Чебоксарах производительность отопительных приборов при температуре теплоносителя, соответствующей временному температурному графику, утвержденному Чувашэнерго для условий дефицита топлива, -90 — 55 ОС — снижается по сравнению с нормативной в 2 — 3 раза, особенно значительно снижается теплоотдача последних приборов однотрубных систем. Кроме того, при отпуске низкопотенциального тепла повышается использование потребителями бытового газа и электроэнергии на дополнительный обогрев помещений. Как свидетельствуют опубликованные данные, специалисты начинают понимать порочность практики снижения температуры теплоносителя: отказ от понижения температуры сетевой воды позволил ОАО «Киевэнерго» стабилизировать теплоснабжение, компенсируя дефицит топлива оптимизацией регулирования отпуска тепла, повышением контроля, снижением хищений, потерь и т. д.

Заслуживает внимания опыт г. Тюмени по многоуровнему регулированию отпуска тепла от ТЭЦ с использованием следующей схемы: на задвижки ответвлений от магистрали источника устанавливаются байпасы. Задвижки выставляются на обеспечение 70−80% расхода теплоносителя, а на байпасах, обеспечивающих 20−30% расхода, монтируются недорогие регуляторы расхода или балансировочные клапаны, регулируемые шайбы, что позволяет осуществлять гарантированное ограничение расхода воды и мобильное регулирование без раскачки всей системы.

Котельные как источники энергии весьма несовершенны: высококалорийное топливо с температурой 1200 — 1500 ОС сжигается, чтобы низкотемпературный теплоноситель подать к малоэффективным отопительным приборам (теплоотдача с 1 м² отопительных приборов всего около 10 ккал/ч. м2 ОС). КПД крупных котельных на газе составляет 0,80−0,85, на твердом топливе -0,75 — 0,80, местные котельные имеют КПД на газе 0,60 — 0,70, на твердом топливе — 0,50 — 0,55. Удельные затраты топлива в крупных котельных порядка 180 кг/Гкал, в местных 200 кг/Гкал и более. Положение с местными котельными неважное: эксплуатируемое оборудование изношено, прогресса в малой энергетике не наблюдается, возрос импорт зарубежных, в основном жаротрубных котлов, красиво оформленных, укомплектованных хорошей системой зажигания и управления, но с низким КПД. Практика показывает, что КПД указанных котлов 0,86 — 0,88 вместо рекламируемых 0,92.

В Чувашии эксплуатируется 1530 котельных, из них на газе 759, угле 732, остальные — на торфе, дизтопливе, дровах. Годовое производство тепла всеми котельными Чувашской Республики составляет 8243 тыс. Гкал. В Чебоксарах в наличии 134 котельных.

Для оценки фактической эффективности котельных в Чувашии необходимы приборы учета выработки и отпуска тепла, каковые имеют всего 10% котельных. При отсутствии приборов отчетные документы котельных по эффективности содержат не фактические, а нормативные затраты на собственные нужды, потери и т. д., т. е. все превышения нормативных затрат падают на потребителя. Есть и такие отчетные данные, по которым получается, что котельные отпустили тепла больше, чем произвели. Раз в три года каждая котельная должна проходить обследования на предмет составления режимной карты. Выборочный анализ показывает, что режимные обследования котельных носят констатирующий характер, не содержат анализа конкретных причин снижения эффективности.

Несмотря на все вышеперечисленные недостатки котельных существуют условия, когда потребителю выгоднее снабжаться теплом от котельной, а не от ТЭЦ. Так бывает, если стоимость тепла от ТЭЦ выше, чем от котельной (например, отТЭЦ-2 через ЧМППП «Теплосеть» тепло продается (без НДС) по 198,72 руб./Гкал, а от котельной завода им. Чапаева — 156,85 руб./Гкал). Причиной предпочтения котельной может послужить и недостаточно качественное теплоснабжение. Так, ОАО «Промтрактор» (по информации энергослужбы объединения) уже несколько лет получает расход теплоносителя много меньше расчетного, что приводит к нарушению циркуляции в системах отопления.

Лишить ТЭЦ преимущества могут и большие потери тепла трубопроводами при наличии протяженной и разветвленной сети от ТЭЦ. Например, при снабжении микрорайона с тепловой нагрузкой 50 Гкал/ч необходимо выбрать, снабжаться ли теплом от ТЭЦ с КПД котлов 92% или от районных котельных с КПД 85% (при прочих равных условиях). При таких КПД выгода от комбинированной выработки на ТЭЦ равна 12,8 кг у.т./Гкал, для нагрузки потребителя 50 Гкал/ч экономия топлива составит 640 кг/ч. На базе этого топлива ТЭЦ может дополнительно выработать 4,12 Гкал/ч. При двухтрубной прокладке от ТЭЦ магистральных трубопроводов наружным диаметром 1,02 м и удельных потерях тепла через изоляцию трубопроводов 410 ккал/ч. м (взятых по допустимым нормам потерь) такое же количество тепла будет потеряно в трубопроводах с суммарной длиной прямой и обратной линии 10 км. Прикидочный расчет показывает, что при данных исходных характеристиках источников и сети микрорайон только тогда выгоднее снабжать от ТЭЦ, если он находится не далее, чем в 5 км от станции.

Для того, чтобы рассчитать радиус эффективности конкретной ТЭЦ, необходимо определить реальную величину ее КПД и измерить фактические потери тепла в магистральных трубопроводах, в тепловой сети и отводах к потребителю.

В настоящее время наметилась тенденция к строительству потребителями собственных котельных. При этом потребитель на момент строительства выигрывает, но так как государство проигрывает (повышаются удельные и общие расходы топлива), то такой выигрыш через некоторое время оборачивается повышением цен на топливо, энергию и товары жизнеобеспечения. Отсюда понятно, как важно тепловую энергию ТЭЦ, вырабатываемую с наименьшими затратами топлива, транспортировать с наименьшими потерями.