Transcript Šilumos tiekimo sistemų temperatūrinio grafiko optimizavimas Jurij Astafjev Nerijus Rasburskis Juozas Gudzinskas Temperatūrinio grafiko žeminimo priežastys: • Pernelyg dideli vamzdžių skersmenys (juos galima panaudoti didesniam debitui patiekti) • Vartotojų.

Šilumos tiekimo sistemų
temperatūrinio grafiko
optimizavimas
Jurij Astafjev
Nerijus Rasburskis
Juozas Gudzinskas
Temperatūrinio grafiko žeminimo priežastys:
• Pernelyg dideli vamzdžių skersmenys (juos galima
panaudoti didesniam debitui patiekti)
• Vartotojų galios sumažėjo (šildymo sistemos išliko
senos);
• Aukšta šilumines energijos savikaina;
• Akivaizdžiai sumažėjusi grįžtamo vandens
temperatūra iš šilumos punktų
Tiekiamo termofikacinio vandens temperatūros
mažinimo teigiamos pusės:
•
Sumažinami šilumos energijos nuostoliai nuo
tiekimo termofikacinio tinklo vamzdyno;
•
Pagerinamas termofikacinio tinklo darbo režimas,
apimantis termperatūrines deformacijas,
kompensaciją ir tinklo sandarumą;
•
Saugesnis tinklo darbas avarijos atveju
Tiekiamo termofikacinio vandens temperatūros
mažinimą riboja:
•
Vartotojų šildymo sistemos (95/70)
•
Šilumos punktų darbo ypatybės (būtina derinti
elevatorinio tipo šilumos punktų darbo režimus bei
užtikrinti pakankamą reguliuojančių ventilių
pralaidumą naujuose šilumos punktuose).
•
Mažinant temperatūrą, didėja debitas, tuo pačiu
didėja elektros energijos sąnaudos šilumos
tiekimui
•
Debito didinimą riboja maksimalus leistinas slėgis
tiekimo vamzdyne
Tinklo darbo optimizavimas, maksimaliai mažinant
tiekiamo termofikacinio vandens temperatūrą
• Skaičiavimas atliktas šilumos tiekimo sistemai,
kurios:
• Tinklų ilgis – 20 km; tinklas – šakotinis;
• Maksimalus DN – 400 mm;
• Vartotojų suminė galia – 25 MW;
• Vartotojų skaičius – 200.
• Vartotojų galia prie įvairių lauko oro temperatūrų
pateikė užsakovas pagal realiai užfiksuotus
duomenis.
Ribinės sąlygos
•
Maksimalus slėgis padavimo linijoje 6,7 bar
•
Maksimali temperatūra <100 °C
•
Grižtama temperatūra pagal realius duomenys 53,4 °C
•
Minimali T1 temperatūra 70 °C
Optimizavimo algoritmas
Pradžia
Užsiduodama temperatūra T1
Tinklo konfigūracija (L; DN; q; t.t.)
Sšil; Sel; p2;
Užsiduodama lauko oro temperatūra Toro
TAIP
70 < T1 < Tmaks
NE
Qvar  f (Toro )
T2  f (Toro )
  f (T )   f (T )
Qšil nuost  f (T1 ; T2 ; tinklo konfiguracijos )
G  f (T1 ; T2 ; Q )
p1  f (G;  ; p2 ; T )
p1  pmax
NE
TAIP
Qhidr  f (  ; p; G )
T1 keičiama n kartu kol nesurandama  min
Qel  f (Qhidr ; )
  Qel  S el  Qšil nuost  S šil
T1
Pabaiga
Temperatūrinio grafiko skaičiavimas
Šilumos nuostolių kaina, Lt/h
Elektros kaina, Lt/h
Šilumos tiekimo sąnaudos, Lt/val
68
66
64
62
60
58
56
54
52
76
77
78
79
80
81
82
83
84
Tiekiamo termofikacinio vandens temperatūra T1, oC
85
86
87
Temperatūrinio grafiko skaičiavimas
Termofikacinio vandens temperatūra,
o
C
100
80
60
40
T1 Realus
20
T2
0
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21
Lauko oro tem peratūra, oC
Temperatūrinio grafiko skaičiavimas
Termofikacinio vandens temperatūra,
o
C
100
80
60
40
T1 esant šilumos savikainai 0.035 Lt/kWh
T1 esant šilumos savikainai 0.12 Lt/kWh
20
T1 Realus
T2
0
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21
Lauko oro tem peratūra, oC
Išvados:
• Sumažėjusi vartotojų galia sudaro prielaidas CŠT įmonėms tiekti
šilumą pažemintu temperatūriniu grafiku, t.y., optimizuoti šilumos
tiekimo režimus.
• Optimizuojant temperatūrinį grafiką, būtina atsižvelgti tiek į
šilumos nuostolius nuo termofikacinio tinklo, tiek į elektros
energijos sąnaudas šilumnešio transportavimui.
• Analizuotoje CŠT sistemoje tiekiant šilumos energiją „optimaliu“
temperatūriniu grafiku, per 2005/06 metų šildymo sezoną buvo
galima sutaupyti apie 16000 Lt.
• Norint sudaryti ir dirbti optimaliu temperatūriniu grafiku galima
pasinaudoti specializuotais termohidrauliniais modeliais arba
inicijuoti nuolatinį “kritinių” vartotojų dispečerinį stebėjimą, kuomet
sukaupti istoriniai duomenys būtų pagrindas optimalaus
temperatūrinio grafiko parengimui.
Dėkoju už dėmesį