|
| |
|
Главная -> Экология
Интегрированные системы энергосн. Переработка и вывоз строительного мусораГ-н. Флемминг Андерсен, технический директор. VEKS Большинство зданий Копенгагена подключены к системе централизованного теплоснабжения. Это значит, что на компаниях ЦТ лежит большая ответственность: они должны поставлять тепло высокого качества и следить за надежностью поставок тепла. Цепочка поставок централизованного теплоснабжения в Копенгагене разделена горизонтально между производителями тепла, компаниями, занимающимися теплопередачей и, наконец, компаниями, занимающимися распределением тепла. Эта статья посвящена вопросу надежности поставок тепла в системах теплопередачи компании VЕКS, которая поставляет тenло 19 местным компаниям, распределяющим тепло в западном части Копенгагена. VEKS закупает тепло на мусоросжигательных заводах, тепловых электростанциях, работающих в комбинированном цикле, то есть от ТЭЦ и у местных котельных, которые используются как резервные и поставляют тепло для покрытия преимущественно максимальных нагрузок. Ежегодно VEKS поставляет 9000 ТДж тепла, что эквивалентно потреблению тепла приблизительно 150000 домов. Эта система взаимосвязана с системой компании CTR, которая обеспечивает поставки тепла на вдвое большее количество домов. Надежность поставок тепла в этих двух системах можно рассматривать независимо друг от друга. Однако обе компании работают в тесном сотрудничестве, чтобы обеспечить надежность поставок наиболее экономичным способом.Общая политика обеспечения надежности поставок тепла Еще в восьмидесятые годы на стадии планирования была определена политика обеспечения надежности поставок тепла. Эти вопросы входят в контракты по продаже тепла, которые заключаются с местными компаниями, занимающимися распределением тепла.Существуют понятия поставки тепла при нормальном эксплутационном режиме , ненормальном эксплутационном режиме и в форс-мажорных ситуациях. Нормальный режим - это условия, при которых поставки тепла ежедневно обеспечивают 100% потребительского спроса, при температуре наружного воздуха -12°С и средней скорости ветра 7м/с. Эти условия соответствуют строительным нормам, принятым в Дании.Система разработана для нормальных условий, то есть, если возникают сбои в магистральных и разводящих трубопроводах, ограничения со стороны мощности теплообменных установок или сбои в системе распределения, то тепло может подаваться из альтернативных источников (например, от местных пиковых котельных). Сбой в работе крупнейшего производителя тепла - энергоблока 1 на ТЭС в Аведоре тепловой мощностью 330 МДж/с - считается нормальной ситуацией , это означает, что максимальный спрос на тепло может быть удовлетворен. Ненормальный эксплуатационный режим - это условия, при которых поставки тепла удовлетворяют только 77% спроса, определенного нормальными условиями . Другими словами, потребность в тепле может быть полностью удовлетворена при температуре наружного воздуха выше -5°С и средней скорости ветра менее 7 м/с. В Копенгагене и окрестностях среднемесячная температура — около нуля градусов. Это значит, температура ниже -5°С случается, пожалуй, раза два в год. 77% поставок тепла имеют место при следующих ситуациях: • Полный сбой в работе ТЭС Аведоре (аварийный выход из строя тепловой мощности 495 МДж/с) • Порыв основного трубопровода в одном месте • Порыв в ответвлении трубопровода • Повреждение одного из теплообменников • Повреждение одной из пиковых котельных • Повреждение одной из насосных станций 8 этих ситуациях поставки на уровне 77% могут быть возобновлены в течение нескольких часов. При повреждениях ответвлений трубопроводов нормы по восстановлению этого объема поставок составляют менее 24 часов. Здесь требования не такие жесткие, поскольку страдает меньшее число потребителей.Ситуация считается форс-мажорной, если сбои произошли одновременно в нескольких местах. Какие действия предпринимаются Общий планДля того, чтобы обеспечить надежность поставок тепла, нужно прежде всего иметь общий план действий. Система передачи тепла компанииVEKS запроектирована как одно большое кольцо с тремя ответвлениями - «пальцами». Основные установки по производству тепла присоединены к этому кольцу. В случае поломок магистрального трубопровода, передающего тепло, поставка тепла в районы, где нет местных котельных, обеспечивается станциями резервных нагрузок, которые находятся на всех конечных точках ответвлений - «кончиках пальцев». Потоки в кольце могут быть направлены в обратном направлении.До того, как были проложены передающие теплопроводы компании VEK.S, некоторые местные системы централизованного теплоснабжения снабжали потребителей теплом, которое вырабатывалось в их собственных котельных. Сегодня большинство этих котельных включены в систему VEKS. Они используются как котельные для пиковых и резервных нагрузок. До сегодняшнего дня компания VEKS управляла 39 такими котельными, но их количество будет сокращено. Благодаря опыту, накопленному за последние двадцать лет. VEKS также поставляет тепло в новые районы, где нет собственных котельных. Большинство котельных для пиковых и резервных нагрузок могут поставлять тепло только в местные системы централизованного теплоснабжения. Как уже говорилось выше, некоторые из этих котельных могут также поставлять тепло в стратегически важные пункты сети теплопередачи. Тем не менее, к сети теплопередачи подсоединены также несколько крупных источников тепла. Большое количество котельных и их распределение по всей системе обеспечивают высокую гибкость производства тепла, что повышает надежность поставок. На практике надежность поставок еще выше, чем здесь описано. Политика по обеспечению надежности поставок не касается ни мощностей, получаемых от мусоросжигательных заводов, ни мощностей, получаемых за счет избыточного тепла — во многих случаях этим занимается компания CTR.Насосная станцияВ системе VEKS имеется семь основных повысительных насосных станций, и сбой работы одной из них не скажется существенно на надежности поставок.Теплообменные станции Теплообменные станции оборудованы двумя или более теплообменниками на случай, если местная котельная будет работать в распределительную сеть. Станции теплообмена построены с таким расчетом, чтобы при повреждении одного из теплообменников они могли обеспечивать 77% требуемой тепловой нагрузки при помощи либо действующего теплообменника, либо местной котельной.КотельныеВ местных котельных не нужно ставить резервные котлы, поскольку в случае повреждения котла вместо него можно использовать теплообменник.Прочие мерыГлавный нерв управления в компании VEKS - это SCADA системаГлавная философия - обеспечить дублированность элементов системы. Политика компании подразумевает, что выполнение всех жизненно важных операций в системе в случае повреждения или сбоя может быть передано другим частям системы. Поэтому физически месторасположения диспетчерского центра также должно быть продублировано. Что может угрожать надежности поставок теплаМы описали ограниченно-надежные меры, обеспечивающие высокую надежность поставок тепла. Но что может угрожать надежности поставок тепла компанией VEKS? Можно привести следующие обстоятельства: • Неэффективное обслуживание системы, которое может привести к техническим поломкам • Повреждение системы посторонними -- например, при проведении строительных работ вблизи установокVEKS' • Сбои поставок топлива, электроэнергии, воды, запчастей и т.д. • Забастовки • Случаи вандализма • Пожар • Стихийные бедствия • Действия хакеров, угрожающие информационным системам • Теракты VEKS не может предотвратить большинство из вышеперечисленных угроз, но может свести до минимума риски и возможные последствия. Совет директоров VEKS разработал политику борьбы с рисками, где говорится: • VEKS должна быть защищена от всех рисков, которые могут угрожать бизнесу, безопасности служащих и окружающей среде, • В случае аварии последствия должны быть сведены к минимуму, поскольку VEKS считается надежным поставщиком тепла и заботится о безопасности своих служащих. • Политика борьбы с рисками должна осуществляться простым, разумным и экономичным способом.Политика борьбы с рисками осуществляется по нескольким направлениям, в том числе следующим: • Оценка рисков • Разработка планов действия в чрезвычайных ситуациях • Связь с местным отделом по чрезвычайным ситуациям • Стратегия обслуживания • Правила безопасности для сотрудников предприятий VEKS • Обучение сотрудников • Аварийная сигнализация, в том числе сигнализация, оповещающая об утечках в трубопроводе • Требования по охранной и пожарной сигнализации • Требования к сотрудничающим организациям • ПрочееПолитика борьбы с рисками, помимо того, что является инструментом обеспечения высокой надежности поставок тепла, обеспечивает важную исходную информацию страховым компаниям. Хорошо подготовленная документация по борьбе с рисками дает больше оснований для получения страховой премии. Система передачи тепла компанииVEKS соответствует всем требованиям по обеспечению стабильной и надежной подачи тепла, которые предъявляются к компаниям, занимающимся теплоснабжением. КомпанииVEKS двадцать лет, поэтому все больше внимания будет уделяться профилактическим работам по обслуживанию оборудования, поскольку многие части системы прослужили уже достаточно долго и износились. VEKS по-прежнему будет уделять большое внимание потребителям, обеспечивая высокую надежность и высокое качество поставок тепла.За дальнейшей информацией просим обращаться: VEKS Air.: Mr. Flemming Andersen Roskildevej 175 DK-2620 Alhertslund Denmark Тел.: +45 43 66 03 66 fla@dveks.dk
Баласанян Г.А. канд. техн. наук, Мазуренко А.С., д-р техн. наук, Одесский национальный политехнический университет Широкое распространение распределенных систем энергоснабжения на базе установок когенерации обусловлено неоспоримыми преимуществами когенерационных технологий, основанными не только на экономическом сравнении с раздельной генерацией, но и возможностью создания более гибких систем, использующих разнообразные источники энергии, адаптируемых к изменениям экономических, экологических факторов, структуры энергоресурсов. Опыт эксплуатации таких систем показывает, что не всегда в полной мере удается реализовать преимущества когенерационных технологий, поскольку существуют ряд ограничений, определяемых: несоответствием графиков тепловой и электрической нагрузок потребителя соответствующим графикам когенерационной установки; значительной суточной и сезонной неравномерностью как электрической, так и тепловой нагрузок потребителя; низкой эксергетической эффективностью системы в целом, вследствие наличия значительной доли низкопотенциальной энергии на выходе системы в виде тепла на отопление и горячее водоснабжение. Другим направлением развития энергосберегающих технологий является альтернативное теплоснабжение, которое позволяет повысить эффективность и надежность систем теплоснабжения за счет комплексного использования различных возобновляемых источников энергии. Основными причинами, сдерживающими внедрение систем альтернативного теплоснабжения, являются значительные капитальные затраты, суточная и сезонная неравномерность производства энергии, зависимость от климатических и географических условий, низкий энергетический потенциал источников тепла, а также необходимость резервирования мощности за счет традиционных источников энергии, что существенно ухудшает экономические показатели работы систем и ставит их на границу экономической целесообразности. Решить задачу повышения эффективности когенерационных технологий и конкурентоспособности систем альтернативного теплоснабжения возможно за счет внедрения интегрированных систем энергоснабжения (ИСЭ), сочетающих когенерационные установки малой мощности (до 1-2 МВт) и дополнительные (альтернативные) источники тепла. Тепло, аккумулированное от альтернативных источников энергии (солнечных, геотермальных, низкопотенциального тепла грунта, сточных вод и т.д.), используется в интегрированных системах для покрытия как суточных, так и сезонных пиковых тепловых нагрузок потребителя. Такое сочетание двух, отличных по природе и энергетическому потенциалу источников энергии, позволяет снять большинство ограничений, присущих каждому из них в отдельности. Наличие в интегрированных системах двух и более видов энергетической продукции, нескольких, отличных по природе и потенциалу источников энергии, затрудняет анализ их эффективности, требует выбора методов анализа и критериев оценки принимаемых схемных и технологических решений. В качестве критерия оптимизации (целевой функции) режимов нагрузки ИСЭ предлагается выбрать суммарные эксплуатационные затраты на производство необходимых видов энергетической продукции, приведенные к определенному интервалу времени (часу, суткам). Экономическая эффективность оптимизации режимов исследуемой ИСЭ оценивалась по относительному значению целевой функции, определяемому отношением оптимального значения целевой функции к суммарным затратам на производство соответствующих видов энергетической продукции в системе при раздельной генерации. Результаты оценки экономической эффективности свидетельствуют, что в целом суммарные суточные затраты на производство соответствующих видов энергетической продукции в системе составляют 40-65 % от затрат на производство таких же видов продукции при раздельной генерации. Методика оптимизации параметров тепловой схемы интегрированной системы, основанная на эксергоэкономическом анализе, который объединяет эксергетический и экономический анализ, позволяет проанализировать режимы работы энергопреобразующей системы с точки зрения стоимости. Оптимизация параметров тепловой схемы выполнена с целью минимизации суммарной стоимости продуктов, вырабатываемых системой (электроэнергии, тепла на ГВС и отопление), с учетом капитальных затрат на создание системы и эксплуатационных издержек. Выводы 1. Для интегрированных систем энергоснабжения, характеризующихся наличием нескольких видов энергетической продукции и нескольких, отличных по природе и потенциалу источников энергии, предложена методика комплексной оптимизации и критерии оценки эффективности, используемые для анализа принимаемых схемных и технологических решений. 2. Исследования эффективности систем, сочетающих когенерационные установки и альтернативные источники тепла, подтвердили возможность создания более гибких и эффективных систем энергоснабжения, обеспечивающих снижение потерь, неизбежных при преобразовании эксергии топлива в энергетически «малоценные» продукты для коммунальных потребителей.
Екологічні та економічні аспекти пасивного будівництва. Научные основы проектированияэнергоэффективных зданий. Закон республики казахстан от 25. Будущее энергетического сектора. 2. Главная -> Экология 
|