Определение профиля, областей и масштабов применения ТЭЦ небольшой мощности в условиях МНР

В В Е Д Е Н И Е Развитие промышленности и сельского хозяйства, интенсивное жилищное и общественное строительство вызывают непрерывное увеличение расхода топливно-энергетических ресурсов на электрои теплоснабжение. В новой программе Ш Р П указано, что одной из важнейших задач народного хозяйства является обеспечение опережающих темпов развития топливно-энергетической отрасли. За годы седьмой пятилетки объем производства электрической энергии и тепла резко увеличился и коэффициент опережения от среднегодовых темпов роста производства 1,1. Развитие энергетики все более направлено на повышение общественной производительности труда, надежности и экономичности энергетического хозяйства. За период I97I-I980 г. г. рост производства электроэнергии опережал среднегодовые темпы прироста общественного производства. Производство электроэнергии за период I97I-I980 г. г. возросло в 2,9 раза и достигло величины в 1,57 млрд. кВт.Ч. Собственное национальное производство электроэнергии в 1980 г. составило 86% общего потребления страны и в 1985 году должно увеличиться за счет выработки на электростанциях ОЭС МНР. Паротурбинными электростанциями вырабатывается 8 производимой в стране электроэнергии, а доля импортируемой энергии составляет 14% от общей потребности по стране. В период I970-I980 г, г. выработка дизельных электростанций возросла в 2,4 раза, но при этом доля их в покрытии общей потребности снизилась с 20,1 до 14,6%. К 1985 году планируется снижение общего уровня импорта электроэнергии за счет увеличения выработки на строящейся ТЭЦ-4, но до ввода совокупной валовой промышленной продукции составляет в среднем б первых блоков ТЭЦ-4 и их освоения в период I983-I985 г. г.ожи-" дается значительное увеличение объемов импортируемой энергии, абсолютная величина которой оценивается порядка 700 млн.кВт.ч в год. В 1980 году на душу населения производилось порядка 940 кВт. ч, к 1985 году этот показатель возрастет до 1400−1500 кВт. ч, т. е. до средне-мирового уровня 1970 г. Основные электрогенерирующие мощности МНР около 80% сосредоточены в настоящее время в центральном экономическом районе, из них свыше 70% входит в состав ОЭС, охватывающей пока относительно небольшую территорию района всего 3 аймака. В зоне централизованного энергоснабжения МНР находится около 30% населения страны и производство около 78% электроэнергии, выработанной собственными электростанциями МНР. Энергетическую базу ОЭС составляют 4 ТЭЦ, работающие на угле, наиболее крупными из них являются ТЭЦ-3 в г, Улан-Баторе установленной мощностью 148 МВт и ТЭЦ в г. Дархане 48 МВт. Одним из основных видов топливно-энергетических ресурсов является бурые и каменные угли, которые распределены по территории страны неравномерно. Из всех видов горючих ископаемых наиболее изученным является уголь, основная часть которого (90%) сосредоточена в центральном экономическом районе, угольные запасы МНР по географическим зонам размещены 16% их в Хангайско-Хэнтийской зоне, около 11% в степной зоне, 67% в Гобийской зоне и 6% в Алтайской горной зоне. Наименее обеспечены угольными ресурсами ЗавханскиЙ, Архангайский и Баян-Улгийский аймаки. Из-за неравномерного распределения ресурсов угля для обеспечения топливом потребителей этих аймаков приходится уголь транспортировать на большие расстояния, что приводит к резкому росту стоимости топлива на месте потребления. Следует отметить, что энергоснабжение крупных городов в настоящее время решается более прогрессивно, а для аймачных центров целенаправленные мероприятия не проводятся. В настоящее время в аймачных центрах эксплуатируются, в основном, мелкие неэкономичные индивидуальные котельные и дизельные электростанции, работающие на импортном топливе, на обслуживание которых затрачивается большое количество живого труда. Эти источники недостаточно снабжают энергией потребителей и по мере резкого увеличения темпов прироста энергопотребления (в масштабе выработки энергии) в последнее время их число заметно увеличивается. Все это обязывает в ближайшей перспективе правильно выбирать схемы энергоснабжения аймачных центров. Исследование проблем энергоснабжения аймачных центров находится в начальной стадии своего развития. До создания Научно-исследовательского и проектного института топливно-энергетической промышленности систематические научно-исследовательские работы по энергоснабжению практически не проводились. Имели место лишь отдельные работы по оценке энергоресурсов, предпроектные проработки в связи с потребностями энергетического строительства. В основном, эти работы проводились научно-исследовательскими и проектными организациями Советского Союза и соответствующими организациями стран членов СЭВ. За прошедший период научно-исследовательскими организациями, в основном, было выполнено обобщение накопленных фактических данных по современному состоянию топливно-энергетической промышленности и сформулированы первые общие соображения о перспективах развития энергетики МНР. Проведенные исследования прежде всего имеют методическое значение и некоторые их. результаты используются для анализа перспектив развития электрификации страны и обоснование строительства отдельных энергетических объектов в перспективе до 1990 г. [23] К законченным научным работам в изучении энергоснабжения, в том числе по определению эффективности развития ТЭЦ можно отнести [16,102,64J Одна из этих работ [l6j посвящена, в основном, вопросам определения оптимального коэффициента теплофикации и оптимальной величины электрической мощности ТЭЦ в энергосистеме с учетом условий МНР, а остальные [l02,6 посвящены определению оптимального масштаба развития ТЭЦ относительно большой мощности и возможности снабжения электрической энергией от энергосистемы. Очевидно, что для правильного решения развития энергоснабжения аймачных центров необходима концентрация усилий многих научных коллективов и специалистов энергетической отрасли. В данной работе не ставится задача решения всех теоретических и практических проблем энергоснабжения аймачных центров, она направлена на изучение следующих вопросов: разработка методики выбора состава основного оборудования и определение областей применения ТЭЦ небольшой мощностиисследование экономической эффективности применения ТЭЦ небольшой мощности в условиях МНР, Эти вопросы являются одними из важнейших при обосновании направлений развития централизованного теплоснабжения в МНР, Исследования по применению ТЭЦ и централизованных котельных приобретают особую актуальность в связи с быстрым ростом тепловой и электрической нагрузок аймачных центров МНР, отсутствием высококачественных видов топлива в МНР (газ, мазут) и удаленностью центров на большие расстояния друг от друга, Рассмотрение в диссертации теоретических и практических вопросов выбора профиля, состава основного оборудования и областей применения ТЭЦ актуально также потому, что позволяет на основе предложенных в работе методических положений и рекомендаций научно, обоснованно подходить к выбору направлений развития источников централизованного теплоснабжения в условиях МНР. В связи с важностью изучения централизованного теплоснабжения автором диссертации сформулирована постановка задачи выбора основного оборудования, областей и масштабов применения ТЭЦ в условиях МНР. Диссертантом впервые в МНР разработана методика выбора состава основного оборудования и определения областей применения ТЭЦ. Также диссертантом впервые разработаны методика и модель оптимизации очередности ввода ТЭЦ и масштабов развития теплофикации в условиях МНР. Проведенные автором исследования позволили получить обоснованные рекомендации по выбору: оптимальной единичной мощности теплофикационных турбин ПТ, Т и И в зависимости от величины и структуры тепловой нагрузкисостава основного оборудования ТЭЦ применительно к разным условиям, характерным для аймачных центроввеличины расчетного коэффициента теплофикации важнейшего показателя для ТЭЦобластей применения ТЭЦочередности и масштабов ввода ТЭЦ на уровне 2000 г, и 2010 г. с оценкой экономии трудовых и материальных ресурсов. Данная работа состоит из четырех глав и заключения. В первой главе |зассматриваются анализ существующего состояния энергоснабжения и краткая характеристика энергопотребления аймачных центров на период 1990;2000 г. г. Здесь также излагаются обзор литературы по вопросам развития ТЭЦ небольшой мощности, задачи и цель исследования. Во второй главе изложены методические вопросы по выбору состава основного оборудования и определению области применения ТЭЦ небольшой мощности, В третьей главе приводятся результаты исследования по выбору оптимального состава основного оборудования ТЭЦ небольшой мощности, определению областей применения теплофикационных турбин разных типов и выявлению сравнительной эффективности схем комбинированного и.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Разработана методика выбора состава основного оборудования и определения области применения ТЭЦ небольшой мощности, позволяющая для условий МНР: а) исследовать выбор состава основного оборудования.

ТЭЦб) определить области применения теплофикационных турбин разных типов и единичных мощностейв) обосновывать сравнительную эффективность схем комбинированного и раздельного энергоснабжения.

2. Разработана методика и модель оптимизации развития теплофикации в условиях МНР. Разработанная методика и модель позволяют определять оптимальную структуру централич зованного теплоснабжения в аймачных центрах.

3. В результате проведенного по разработанной методике исследования установлено, что применение турбин типов П-6−35 и Т-6−35 целесообразно при тепловых нагрузках меньше 100 Гкал/ч, при 100−300 Гкал/ч экономичнее применять турбины типов ПТ-Т2−35 и T-I2−35 и при нагрузках выше 300 Гкал/ч — турбины типов ПТ-25−90 и Т-25−90.

4. Результаты расчетов показывают, что оптимальным составом основного оборудования при смешанной тепловой нагрузке является сочетание теплофикационных турбин типов ПТ, Т и П на ТЭЦ в зависимости от тепловой нагрузки.

5. На основе выполненных расчетов установлено, что в условиях МНР для ТЭЦ небольшой мощности оптимальное значение коэффициента теплофикации лежит в пределах 0,65−85.

6. Результаты проведенных расчетов по определению сравнительной экономичности применения схем комбинированного и раздельного энергоснабжения показывают, что при тепловых нагрузках больше 30−80 Гкал/ч и повышенной стоимости топлива 90 туг/ту.т. или 60−120 Гкал/ч и 40 туг/ту.т. применение ТЭЦ небольшой мощности является экономичнее, чем раздельной схемы энергоснабжения в разных сочетаниях энергоисточников.

7. На основании расчетов установлена сравнительная эффективность аймачных центров, как объектов теплоснабжения, и определена для них оптимальная последовательность. По характеру получаемых решений аймачные центры делятся на три группы. В первую входят аймачные центры, где теплофикация оказывается абсолютно эффективной во всем принятом диапазоне варьирования суммарных капиталовложений. Вторая группа объединяет аймачные центры, в которых при снижении суммарных капиталовложений уменьшается мощность ТЭЦ. Третья группа — это аймачные центры, в которых комбинированная схема заменяется раздельной схемой энергоснабжения.

8. Предлагаемые методики и модель могут быть использованы при разработке схем энергоснабжения для перспективного планирования населенных пунктов, а также для определения основных путей повышения эффективности теплоснабжения в условиях МНР.

9. Рассмотренные в данной работе вопросы полностью не исчерпывают комплекс проблем, связанных с развитием теплоснабжения в аймачных центрах. Поэтому требуется проведение дальнейших исследований в этой области. К числу наиболее важных проблем относятся следующие: а) разработать укрупненные показатели расхода тепла жилых и общественных зданийб) проанализировать характер и режимы промышленного т еплопо тр ебленияв) разработать методику оптимизации по централизации теплоснабжения от котельных и определить целесообразные области применения централизованного теплоснабжения на базе котельных различных типов в зависимости от основных факторов (величина и характер теплопотребления, теплоплотность, вид и стоимость топлива) — г) разработать методику определения сравнительной эффективности применения электрической энергии на теплоснабжение и установить оптимальные области электротеплоснабженияд) определить оптимальные соотношения развития различных систем теплоснабжения в аймачных центрах на перспективу с учетом внешних ограничений.