Преимущества и недостатки теплофикации [2, 10]
Одновременная выработка электроэнергии и тепла на ТЭЦ лежит в основе теплофикации, под которой понимается централизованное теплоснабжение внешнего потребителя на базе комбинированной выработки электроэнергии и тепла на ТЭЦ (рис.32).
Рисунок 32 – Схема комбинированной выработки
электроэнергии и тепла на ТЭЦ
Альтернативным решением централизованного обеспечения потребителя теплом является теплоснабжение потребителей от крупных районных (местных) котельных (РК), которые вырабатывают тепло в виде пара и горячей воды требуемых параметров. В этом случае потребность потребителя в электроэнергии покрывается от КЭС.
Для сравнения двух систем централизованного теплоснабжения необходимо выполнить условия сопоставимости, как по видам отпускаемой энергии, так и по используемым параметрам теплоносителей. В связи с этим ТЭЦ сопоставляется с раздельной установкой, включающей в себя КЭС и РК (рис. 33).
Рисунок 33 – Схема раздельной установки
Для корректности
сопоставления вариантов на ТЭЦ и РУ
принимаются одинаковыми
и
,
начальные и конечные параметры рабочего
тела
и
.
Преимущества ТЭЦ, как основы теплофикации, заключаются в следующем.
Физически
экономия тепла на ТЭЦ по сравнению с
раздельной установкой объясняется
уменьшением пропуска пара через
конденсатор при одинаковой электрической
мощности
из-за отбора пара из промежуточных
ступеней турбины для целей теплофикации.
Экономия тепла ведет к экономии топлива,
которая тем больше, чем больше тепловая
мощность парогенератора на ТЭЦ (более
высокий к.п.д. агрегата).
Помимо экономии тепла и топлива к технико-экономическим преимуществам теплофикации относятся (по сравнению с раздельной установкой):
а) меньшие удельные капитальные вложения более мощных установок на ТЭЦ;
б) уменьшение расходов на заработную плату персонала, так как на ТЭЦ можно использовать меньше агрегатов большой единичной мощности и, как следствие меньшую численность персонала;
в) уменьшение затрат на ремонт из-за уменьшения числа крупных агрегатов (меньше вероятность выхода из строя).
Кроме того, к преимуществам теплофикации следует отнести факторы, которые трудно оценить в тенге.
Прежде всего, это относится к усилению защиты окружающей среды за счет применения более эффективных систем очистки и строительства высоких дымовых труб. На РК стоимость основных агрегатов ограниченной единичной мощности может быть меньше стоимости очистных сооружений, и их установка может привести к резкому удорожанию вырабатываемой продукции. На ТЭЦ стоимость дорогостоящих систем экологизации производства становится меньше стоимости крупных агрегатов, и это позволяет реализовывать природоохранные мероприятия.
Немаловажным фактором, который также невозможно оценить в денежном выражении, является улучшение застройки жилых поселков. Если число мелких РК будет большим (вместо одной мощной ТЭЦ), то архитектурные и планировочные решения застройки района ухудшаются, так как котельные, работающие на твердом топливе, обязательно имеют топливные склады, системы разгрузки топлива и золошлакоотвалы. Плохо вписываются в городскую архитектуру и архитектурные решения промышленных объектов.
К недостаткам теплофикации (по сравнению с КЭС) относятся:
а) дополнительные расходы на ТЭЦ на сооружение установок теплоснабжения, наличие потерь тепла в тепловых сетях, увеличение расходов электроэнергии на собственные нужды;
б) ограничение единичной мощности установок из-за малой величины тепловой нагрузки потребителя (малый радиус передачи тепла).
В последние годы в качестве альтернативы централизованному теплоснабжению от РК или ТЭЦ выступают индивидуальные системы теплоснабжения (новая разновидность раздельной установки).
Индивидуальные системы теплоснабжения (ИСТС) имеют право на существование наравне с другими системами, так как обладают рядом достоинств: малые (короткие) тепловые сети, уменьшение потерь рабочего тела, уменьшение потерь тепла.
Вместе с тем, имеются ограничения по использованию ИСТС:
а) экологическое загрязнение окружающей среды (низкий выброс продуктов сгорания топлива, так как экономически нецелесообразно строительство высоких дымовых труб);
б) ограниченные возможности топливоснабжения (невозможно всю систему теплоснабжения перевести на солярное жидкое топливо);
в) высокие первоначальные капитальные затраты.