Автореферат (1144066), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Данные выражения справедливы приналичии циркуляции теплоносителя в тепловой сети и потреблении тепловойэнергии, т.е. при τ1˃τ2.При проектировании бивалентной СЦТ важным фактором являетсястепень бивалентности W. Граничным условием при проектировании являетсямаксимизация загрузки нетрадиционного источника. Условие максимизации –при начале отопительного периода (tн=+8оС) нетрадиционный источник долженбыть полностью загружен.
Предельная степень бивалентности, при которойобеспечиваетсямаксимальнаяпостояннаянагрузкананетрадиционномисточнике в течение отопительного периода определяется по формуле:Wmax = α + (1 − α ) ⋅(t в. р − 8)(t в. р − t н.о ),(8)На предпроектной стадии материальная характеристика тепловых сетейи их протяженность могут быть определены по следующим зависимостям:12M уд =AG0 , 038L уд =⋅qG0 , 473B0 , 091⋅ q 0,139 ⋅ z 0,116 ⋅ R л0,19⋅q,(9)B,⋅ q 0, 473 ⋅ z 0, 095(10)0 , 446Bгде Муд – удельная материальная характеристика ( M уд =удельная протяженность тепловых сетей ( L уд =M), м2/кг/с; Lуд –GL), м/кг/с; А=35, В=33,3 –Gпостоянные коэффициенты; qв – удельная водоплотность района, кг/с/га; z –коэффициент, учитывающий конфигурацию площади застройки; Rл – удельноепадение давления в тепловой сети, Па/м.Длябивалентнойтеплоносителяследуетсистемытеплоснабженияподставлятьусловныйвкачествесуммарныйрасходарасходнатепловыводах источников, определяемый по формуле:GΣ =(t в.
р − 8) QΣ`⋅ α + (1 − α ) ⋅ W + (1 − α ) ⋅ (1 − W ) ⋅+8+8c ⋅ (τ 1 − τ 2 ) (t в. р − t н.о ) (11)В Главе 4 приводится алгоритм предпроектного технико-экономическогорасчета бивалентной СЦТ, основанный на методиках, приведенных в главе 3, иего апробация на примере г. Петрозаводска.Определён объём дополнительных исходных данных для реализациипредложенного алгоритма, в том числе: фактическое годовое количествообразовавшихся ТКО; сведения о полигонах ТКО; калькуляция тарифа на вывози размещение ТКО. Одновременно указывается на целесообразность изменениязаконодательства, связанного с обращением с отходами и намечаются пути егосовершенствования.В главах 2 и 3 диссертации были предложены методики определенияотдельныхтехнико-экономическихпоказателейбивалентныхСЦТ.Предпроектную технико-экономическую оценку целесообразности организациибивалентнойСЦТсиспользованиемэнергетическойутилизацииорганосодержащих отходов следует производить по следующему алгоритму,базирующемуся на методической основе, изложенной в главах 2 и 3:131.
Сбор исходных данных о системе централизованного теплоснабженияпоселения с определением основных количественных характеристик (q, L , ξ , β ).2. Экспериментальное определение нормы накопления ТКО.3. Определение теплофизических свойств по морфологическому составу,выбор способа энергетической утилизации ТКО, расчет установленноймощности нетрадиционного источника.4. Принятие решения о развитии СЦТ (реконструкция существующейсистемы, либо организация новой) с учётом анализа градостроительнойдокументации и наличия проектов комплексного освоения территории.5.
Расчет граничных условий проектирования.6. Определение установленной мощности бивалентной СЦТ.7. Расчет полезного отпуска тепловой энергии от бивалентной СЦТ.8. Оценка материальной характеристики и протяженности тепловых сетей.9. Расчет тепловых потерь в тепловых сетях.10. Расчет затрат электроэнергии на транспорт тепловой энергии.11.
Оценка капитальных затрат на строительство источников и сетей.12. Расчет себестоимости генерации и транспорта тепловой энергии.13. Расчет экономической эффективности организации бивалентной СЦТ.Апробации данного алгоритма проведена на основе проекта схемытеплоснабжения города Петрозаводска на период 2013-2029 гг., разработанногос участием автора, для которого имелись наиболее полные исходные данные,также с участием автора в рамках разработки Территориальной схемыобращения с отходами, в том числе с твердыми коммунальными отходами,Республики Карелия было проведено экспериментальное исследование поопределению норматива образования ТКО.Расчет производился для следующих четырех вариантов:Вариант 1 - традиционная СЦТ на основе газовой котельной;Вариант 2 - бивалентная СЦТ с использованием ТКО по схеме газогенераторкотел.
Доставку ТКО оплачивает организация, эксплуатирующая СЦТ.14Вариант 3 - бивалентная СЦТ с использованием ТКО по схеме газогенераторкотел. Доставку ТКО оплачивают в полном объеме абоненты региональногооператора согласно утвержденному тарифу на транспорт ТКО;Вариант 4 - бивалентная СЦТ с использованием ТКО по схеме газогенераторкотел. Плата организации, эксплуатирующей бивалентную СЦТ, за доставкуТКО определена исходя из срока окупаемости проекта – 8 лет.Основные результаты расчета приведены в таблице 2.
Из приведенныхданных следует, что экономическая эффективность строительства бивалентнойСЦТ с использованием энергетической утилизации ТКО в рассмотренномпримере зависит от стоимости транспорта ТКО. Если транспорт ТКО полностьюоплачиваеторганизация,эксплуатирующаябивалентнуюСЦТ,данныйинвестиционный проект не окупаем. Наиболее обоюдно эффективная модельоплаты вывоза ТКО для абонента регионального оператора и организации,эксплуатирующей бивалентную СЦТ – разделение затрат.
Для г. ПетрозаводскапристоимоститранспортаТКОдляорганизации,эксплуатирующейбивалентную СЦТ, 514,71 руб/т, дисконтированный срок окупаемостиинвестиционного проекта приемлем для инвестора. Также данный метод ведет кснижению платы граждан за коммунальные услуги.Таблица 2. Основные результаты сравнительного расчета техникоэкономических показателей бивалентной СЦТ (W пред =0,35)ПоказательРазмерн.Вариант 1Вариант 2Вариант 3Вариант 4УстановленнаяМощностьнетрадиционногоисточникаМВт(Гкал/час)-25,74(22,13)25,74(22,13)25,74(22,13)МВт(Гкал/час)87,3(75,10)56,45(48,54)56,45(48,54)56,45(48,54)руб/МДж(руб/Гкал)0,359(1503,5)0,359(1503,5)0,359(1503,5)0,359(1503,5)руб/МДж(руб/Гкал)0,270(1129,82)0,389(1627,9)0,181(759,39)0,226(947,3)УстановленнаямощностьтрадиционногоисточникаТарифальтернативнойкотельнойСебестоимостьотпуска тепловойэнергии потребителю15ПоказательЭкономическийэффект ЭДисконтированныйсрок окупаемостиРазмерн.тыс.руб/годВариант 1Вариант 2Вариант 3Вариант 485647,38-28511170549127481лет18Неокупаемо68ЗАКЛЮЧЕНИЕОсновные результаты работы сводятся к следующему:1.На основе анализа базы данных по разработке и актуализации схемтеплоснабжения для поселений и городских округов Российской Федерации,выполненных за период с 2013 по 2017 г., определены характеристики сравненияразличных СЦТ: относительная протяжённость тепловых сетей, отношениеполезного отпуска тепловой энергии к тепловой нагрузке, плотность тепловойнагрузки, степень централизации.2.Исследование морфологического состава, теплоты сгорания и динамикиобразования ТКО позволило рассчитать значение теплового эквивалента ТКОдля всех выполненных проектов его значение лежит в интервале 62,16 – 3041,17тыс.
ГДж (14,85 – 726,51 тыс. Гкал). Расчёты показали, что за счётэнергетической утилизации ТКО может быть покрыто от 2 до 8,5 % потребностипоселения в тепловой энергии.3.Приведено обоснование выбора температурного графика регулированияотпуска тепловой энергии в бивалентной СЦТ.
На основе результатовпроведенных исследований был принят график 110/70 °С.4.Предложен, теоретически обоснован и подтверждён расчётами режимработы бивалентной СЦТ с переменной зоной теплоснабжения источников,позволяющий максимизировать использование местных топлив, а такжеобеспечить экономию базового топлива.5.Предложен алгоритм расчёта бивалентной СЦТ, предназначенный дляиспользованияприпредпроектнойпроработке.Апробацияалгоритма,выполненная применительно к г. Петрозаводску, показала, что строительствобивалентной системы теплоснабжения, использующей ТКО, позволит снизитьплату населения за вывоз ТКО на 42% и решить проблему захоронения отходов,16приэтомнеобходиммеханизмсофинансированиядоставкиТКОкнетрадиционному источнику.6.Сформулированы дополнительные требования к исходным данным дляразработки схем теплоснабжения поселений и городских округов РоссийскойФедерации, учитывающие возможности распределённых источников энергии ииспользования энергетической утилизации органосодержащих отходов.7.В результате исследования определены перспективы развития СЦТ наосновебивалентныхтехнологийиэнергетическойутилизацииорганосодержащих отходов, разработаны научно-методические основы длясоздания эффективных тепловых схем и оптимальных режимов сочетанияразличных НиВИЭ с традиционными системами теплоснабжения.8.Результаты исследования используются ООО «Невская энергетика» иООО «Научно-технический центр «ГИПРОград» при разработке документациистратегическогопланированиямуниципальныхобразованийРоссийскойФедерации.СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕДИССЕРТАЦИИОсновные материалы диссертации опубликованы в ведущих рецензируемыхнаучных журналах из перечня ВАК:1.Владимиров, Я.А.
Перспективы энергетического использования твердыхкоммунальных отходов в крупных городах / Я.А. Владимиров, Е.В. Кожукарь,А.Н. Луми, А.М. Опарина // Вестник КГЭУ. – 2017. - №4. - С. 74-82.2.Владимиров, Я.А. Методические вопросы использования твердыхкоммунальных отходов и продуктов их газификации / Я.А. Владимиров, Л.В.Зысин // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерныенауки. – 2018. – т.24. - №1. – С.
5-16.3.Владимиров, Я.А. Некоторые актуальные вопросы перехода кбивалентнымсистемамприсовершенствованиицентрализованноготеплоснабжения / В.В. Сергеев, Я.А. Владимиров, Л.В. Зысин // ИзвестияРоссийской академии наук. Энергетика. – 2018. - №4 – С. 46-56.В прочих сборниках научных трудов и материалах конференций:4.Vladimirov, Y.A.
Gasification and plasma gasification as type of the thermalwaste utilization / V.V. Sergeev, Y.A.Vladimirov, K.S. Kalinina, E.V. Kazhukar //Construction of unique buildings and structures. – 2016/ - №12. – p. 85-93.5.Владимиров,Я.А.Определениепредельногорасстоянияотпроектируемого источника тепловой и электрической энергии до центратепловых нагрузок / Я.А. Владимиров, Н.Т. Амосов, В.В. Сергеев // Неделя науки17СПбПУ: материалы научной конференции с международным участием.Институт энергетики и транспортных систем.
Часть 1. – 2016. – С. 17-20.6.Владимиров, Я.А. Методы калибровки математических моделей системтеплоснабжения / Я.А. Владимиров, П.Л. Аксенов // Неделя науки СПбПУ:материалы научной конференции с международным участием. Институтэнергетики и транспортных систем. Часть 1. – 2016. – С. 78-80.7.Владимиров, Я.А. Исследование влияния температурного графика напараметры систем централизованного теплоснабжения / Я.А. Владимиров, Н.Т.Амосов, В.В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
