Контроль энерго- и тепло потерь на котельных, работающих на природном газе

В.М. Панарин, А.А. Горюнкова, О.А. Дабдина
Тульский государственный университет,
г. Тула

Россия не только располагает всеми необходимыми природными ресурсами и интеллектуальным потенциалом для успешного решения своих энергетических проблем, но и объективно является ресурсной базой для европейских и азиатских государств, экспортируя нефть, нефтепродукты и природный газ в объёмах, стратегически значимых для стран-импортёров.

Именно поэтому оптимизация энергозатрат и энергоэффективность являются важнейшими направлениями развития на ближайшие годы. Основной упор делается на энергосберегающие технологии и эффективность энергопотребления.

Не секрет, что повышение энергоэффективности сегодня является и общемировой задачей, важнейшим приоритетом в модернизации экономики нашей страны. По мнению Президента Российской Федерации Д. Медведева, «выполнить ее можно только в том случае, если каждый поймет насколько ответственно он подходит к энергосбережению». Закон об энергосбережении своевременно поставил перед нами важные и ответственные задачи сберечь для потомков энергетические ресурсы страны и создать конкурентную экономику. Кроме этого, сегодня энергоэффективным быть модно, а это значит, что все внимание на предстоящие годы будет приковано к профессионалам в области энергосбережения.

По оценке, до 2015 года темпы снижения энергоемкости при отсутствии скоординированной государственной политики по энергоэффективности могут резко замедлиться. Это может привести к еще более динамичному росту спроса на энергоресурсы внутри страны. По данным института энергетического проектирования средний удельный расход топлива на выработку электроэнергии составляет 335 и 400 грамм условного топлива на киловатт час, при аналогичных показателях европейских парогазовых установок 210–250 грамм на киловатт час. Из этого Российская электроэнергетика сжигает лишние 40-50 миллиардов кубометров газа.

Для исправления ситуации был принят федеральный закон от 23.11.2009 №261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".

Учитывая, что основной ввод теплоэнергетических мощностей был осуще­ствлен в 1960-70 гг., в последние годы в электроэнергетике России неуклонно обостряется проблема физического и морального старения оборудования теп­лоэнергетических сетей (ТЭС). Так, степень физического износа оборудования характеризуется составом оборудования ТЭС по возрастным группам на 2002 г. ориентировочно следующими показателями: от 5 до 20 лет – 35 %; от 20 до 30 лет – 35 %; от 30 до 50 лет – 30 %.

Современное состояние комплекса теплоснабжения в строительном ком­плексе и ЖКХ отличается существенным изменением приоритетов, опреде­ляющих как технико-экономические подходы, так и стратегию развития в це­лом.

В первую очередь это касается вопросов функционально-структурной мо­дернизации систем теплоэнергоснабжения обусловливающих повышение эколого-экономической эффективности и надежности их эксплуатации.

Задачей закона является повышение энергоэффективности и снижение удельных затрат на производство продукции. Для решения поставленной задачи необходимо разработать устройство регистрации энерго и тепло потерь.

Техническое решение устройства регистрации энерго и теплопотерь относится к системам теплоснабжения городов и населенных пунктов и может быть использовано для дистанционного контроля и регулирования расхода тепла в системах теплоснабжения.

Известные приборы требуют для измерения расхода теплоносителя установки в потоке жидкости первичных датчиков, эксплуатационная надежность которых не отвечает требованиям сегодняшнего дня, поэтому они широкого применения не нашли.

Устройство регистрации энерго и тепло потерь при производстве тепловой энергии предназначено для регистрации расхода природного газа, затрат электроэнергии и потребления холодной воды на единицу выработанной тепловой энергии. В процессе регистрации происходит постоянное измерение энергетических и ресурсных затрат (газ, электроэнергия, вода), по которым формируется обобщенный интегральный показатель эффективности их использования. Обобщенный интегральный показатель эффективности сравнивается с технологическими затратами наилучших технологий производства тепловой энергии. Разность между реальными ресурсо и энергозатратами и ресурсо и энергозатратами в наилучших технологиях производства тепловой энергии оценивается устройством регистрации энерго и тепло потерь и отражается на встроенном дисплее.

Этот показатель характеризует эффективность работы оборудования, производящего тепловую энергию, котлов, котельных и т.д.

Для выявления мест наименьшей эффективности процесса производства тепловой энергии (узких мест) устройство регистрации энерго и тепло потерь фиксирует в реальном времени все доступные параметры технологического процесса: расход газа, электроэнергии, воды, количество выработанной тепловой энергии, потребление воздуха, порциональный состав газовоздушной смеси, температура воздуха и газа, температура отходящих газов, температуру и давление воды во всех контурах, температуру и влажность окружающего воздуха.

Схема использования устройства регистрации энерго и тепло потерь при производстве тепловой энергии состоит в установке блока на оборудовании, производящем тепловую энергию, на паровых и водяных котлах, котельных и т.д. Блок производит измерение технологических параметров и выдает информацию на дисплей об эффективности процесса в реальном масштабе времени. В случае существенного расхождения параметров (низкая энергоэффективность) вырабатывается звуковой сигнал.

Данные пишутся во встроенную память и доступны для воспроизведения на персональном компьютере для ведения баз данных и проведения более полной оценки ресурсо и энергозатрат. Такое техническое решение расширяет функциональные возможности устройства за счет передачи информации о параметрах газораспределительных пунктов с помощью сотовой связи.

Внедрение данной разработки позволит:

- сократить затраты на энергоносители (электроэнергию, газ) на 5-15 %;

- сократить затраты на потребление холодной воды на 3-7 %;

- выявить узкие места с наибольшими энергетическими и ресурсными потерями;

- провести сравнение различных производителей тепловой энергии по параметрам ресурсо и энергоэффективности;

- вести постоянную базу данных по параметрам ресурсо и энергоэффективности региональных производителей тепловой энергии.

Осуществление проекта позволит приступить к выпуску нового оборудования для регистрации энерго и тепло потерь при производстве тепловой энергии, что позволит минимизировать ресурсо и энергозатраты на единицу выработанной тепловой энергии.

Список литературы

1. Дабдина О.А. Повышение энергоэффективности – наиболее действенный и экономически выгодный способ улучшить экологическую обстановку в России / В.М. Панарин, А.А. Горюнкова, О.А. Дабдина // Современные проблемы экологии: доклады VII Всероссийской науч.-техн. конф.; под общ. ред. Э.М. Соколова. – Тула: Издательство «Инновационные технологии» , 2011 – с.11-13.

2. Дабдина О.А. Заявка на патент №2011103805 от 02.02.2011 

Назад к списку