Научная статья на тему 'Оптимизации газоснабжения в теплоэнергетике Оренбуржья'

Оптимизации газоснабжения в теплоэнергетике Оренбуржья Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
242
151
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Еремякин А. В., Гончаров П. П.

В данной статье авторами приведены методы по совершенствованию использования газа в энергетической отрасли, которая является самым крупным потребителем газа. Рекомендованные технологии использования направлены на оптимизацию системы распределительной логистики газоснабжения в Оренбургской области.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Optimisation of gas supply in heat power engineering of the Orenburg region

Some methods of improving gas utilization in the energy industry, one of the largest gas consumer industries are suggested. The recommended technologies are directed at optimization of the distributed logistics system of gas supply in the Orenburg region.

Текст научной работы на тему «Оптимизации газоснабжения в теплоэнергетике Оренбуржья»

Оптимизация газоснабжения в теплоэнергетике Оренбуржья

А.В. Еремякин, аспирант, П.П. Гончаров, д.э.н, профессор, Оренбургский ГАУ

Реформирование процесса использования газовых топливных ресурсов в теплоснабжении является эффективным методом оптимизации газоснабжения соответствующего региона, ведь энергетический сектор — основной потребитель газа.

Оренбургская система теплоснабжения формировалась на протяжении десятилетий и в основном была нацелена на использование тепла Сак-марской ТЭЦ. Ранее эта система оправдывала себя, так как тепло, вырабатываемое ТЭЦ, было самым дешевым по сравнению с другими источниками теплоснабжения. Подход к экономии газа и тепловой энергии был формальным, а других экономичных источников тепла не предлагалось. За прошедшие годы ситуация по рациональному использованию газового топлива в корне изменилась.

В 2005 г. около 43% газа расходовалось на производство тепла для бюджетной сферы, что равно 8% от общего потребления по области — 680 млн. м3 в год (табл. 1).

Существуют альтернативные источники сырья, которые могут обеспечить дешевую тепловую энергию. Анализ существующих газоиспользующих котельных по производству тепловой энергии из газового топлива показывает, что 75% этих установок выработали свой ресурс. Кроме того, КПД используемых установок низок, а загрузка производственных котельных в отопительный период составляет всего 25% [1].

Для решения вышесказанной проблемы мы рекомендуем использование современных газовых модульных котельных и мини-котлов с высоким КПД. Все установки высокоавтоматизированы и способны регулировать температуру в помещениях в зависимости от температуры воздуха, време-

1. Потребление тепловой энергии в Оренбуржье в 2005 г.

Потребители Тепловая энергия, тыс. гкал/год Природный газ, м3 Уголь, тыс. т Мазут, тыс. т Прочие, тыс. т

ОАО «Оренбургэнерго» 11723,0 1583,5 13,6 10,5 96,3

Промышленная энергетика 8469 1155,6 24,7 41,1 236,9

Муниципальная энергетика 6593 1050,8 14,8 37,5 75,9

Всего: 26785 3789,9 53,1 89,1 409,1

ни суток и дней недели. Сравнительные показатели газовых теплопроизводящих установок приведены в табл. 2, где первые 3 строки характеризуют оборудование старой модификации, а остальные

— современную аппаратуру, в которой при одинаковом объеме нагреваемого воздуха расход газа меньше на 30%, а КПД выше на 25% [2].

Согласно методике, расчет затрат на производство тепловой энергии из газового топлива производится по следующей формуле:

Зт = Внат ■ Цт (тыс. руб), (1)

где Внат — количество газа на выработку тепловой энергии, м3;

Цт — цена за единицу газового топлива, руб.

Для определения необходимого количества топлива на выработку теплоэнергии (Внат) определяется годовой расход условного топлива (Вусл): Вусл. = Qвыр. ■ Ь (кг у. т.), (2)

где Qвыр. — годовая выработка тепловой энергии, тыс. ккал/год;

Ь — удельный расход условного топлива на выработку 1 Гкал тепловой энергии, кг удельной теплоемкости/Гкал.

Нормативный удельный расход газа определяется по паспортным данным, нормативным характеристикам оборудования, установленного в котельной, или по результатам режимно-наладочных испытаний котлов, выполненных специализированной организацией, имеющей лицензию на проведение данного вида работ.

При наличии в котельных нескольких типов котлов среднюю норму расхода газа на выработку тепла за планируемый период определяют как средневзвешенную по формуле:

ЬсР =2 ы ■ Qi / Qi, (3)

где Ь — норма удельного расхода газа для каждого котла, кг у.т. / Гкал;

Qi — выработка тепла каждым котлом за планируемый период,Гкал;

N — количество котлов.

Пересчет условного топлива в натуральное выражение:

Внат. = Вусл. / э, (4)

где э — топливный эквивалент, э = Qн / 7000;

Qн — низшая теплота сгорания газа, ккал/кг, ккал/м3.

Для природного газа Qн = 7900—8050, ккал/м3, э газа = 1,129—1,157;

Внат. = Вусл./1,129—1,157 (тыс. м3 газа).

Для мазута Qн = 9260—9620, ккал/кг;

Внат. = Вусл./1,323—1,374 (тонн мазута) [3].

Получение энергоресурсов с помощью парогазовых установок (ПГУ) является приоритетным направлением в современном получении энергии из газового топлива. ПГУ представляет собой производство тепловой энергии и тепла одновременно и состоит из газотурбинной установки с электрогенератором и системой утилизации тепла отходящих выхлопных газов от газовой турбины. Отключение подачи газа в аварийных случаях производится в соответствии с требованиями «Правил безопасности в газовом хозяйстве», то есть со срабатыванием звуковой и световой сигнализации и указанием причины отключения газа [4].

Парогазовые установки могут быть активно применены в поквартирном отоплении. Основными элементами поквартирного отопления являются газовый отопительный котел, отопительные приборы, системы подачи воздуха и дымоудаления. Наиболее дешевым вариантом поквартирного отопления является тепловое снабжение с использованием природного газа в качестве источника энергии. Поквартирное отопление широко развито в Европе, например, в Италии индивидуальным отоплением обеспечено около 20 млн. квартир. Госстрой РФ с 2000 г. проводит эксперимент по строительству и эксплуатации многоэтажных домов с поквартирным газовым отоплением. Дома с подобной системой газотеплоснабжения уже построены в Брянске, Санкт-Петербурге, Рязани, где данный эксперимент показал реальную эффективность как для элитного (кирпичного, монолитного), так и для массового (блочно-панельного) строительства [5].

Для рядовых потребителей поквартирное отопление газовым топливом многократно снижает финансовые затраты. Так, для 1060 оренбургских семей, имеющих поквартирное отопление в домах различной этажности, стоимость коммунальных услуг на тепло- и водоснабжение по сравнению с централизованной системой уменьшилась почти в 6 раз, а с учетом дотаций — в 11 раз. Потребитель

2. Основные показатели газовых обогревательных установок

Модель оборудования Теплопроиз- водительность, гкал/ч Расход газа, м3/ч Расход воды, м3/ч Объем помещения, тыс. м3 КПД, % Масса оборудования, т

ПТВМ-50 0,98 156 0,624 4 70 9,0

КВГМ-100 1,08 153 0,624 4 72 11

ВК-22 1,086 200 0,624 4 65 14

Урал-2-047 0,86 10,4 0,624 4 85 5,0

Акватерм 0,95 117 0,455 4 95 1,8

ГПВ-140 0,120 15 - 4 87 0,72

ГПВ-500 0,520 50 - 16 87 3,4

САМУМ 0,09 8,2 - 5 92 0,05

получает возможность достичь максимального теплового комфорта, сам определяет уровень обеспечения теплом и горячей водой, также снимается проблема перебоев в снабжении по техническим, организационным, сезонным причинам.

В заключение отметим следующие достоинства поквартирного газового отопления:

— при условии надежного газоснабжения становится возможным вести жилищное строительство в городских районах, не обеспеченных развитой инфраструктурой тепловых и газовых сетей;

— отпадает необходимость в дорогостоящих теплосетях, газовых тепловых пунктах, приборах учета газа и тепловой энергии;

— снимается проблема окупаемости систем газового отопления, т.к. погашение стоимости происходит в момент покупки жилья;

— повышается потребительская привлекательность такого жилья;

— для газораспределительных организаций газовое отопление позволяет получить экономию в размере 30—40% и приобрести в лице конечных потребителей наиболее исправных плательщиков за газ и сервисные услуги.

Литература

1 Математическое моделирование и оптимизация систем теп-лоэнергоснабжения / под ред. А.П. Меренкова. Новосибирск: Издательство «Наука», 1992. 98 с.

2 Отопительные системы: руководство НПО «Стройполимер» по проектированию и монтажу. М., 2000. 48 с.

3 Лопатин, А.С. Энергетика и транспортировка природного газа. М.: Потенциал, 2001. 82 с.

4 Никишин, В.И. Энергоснабжение в транспортировке газа // Газовая промышленность. 2006. №5. 105 с.

5 Палыунов, П.П. Санитар но-технические устройства и газоснабжение зданий /П.П. Палыунов, В.Н. Исаев. М.: Строй-издат, 1991. 89 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.