|
|
Главная страница -> Технология утилизации
База знаний в области технологий и систем использования низкотемпературных и возобновляемых источников энергии. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.Проблема экономии энергоресурсов в теплоснабжении не нова. Многие регионы страны сталкиваются с этой проблемой и решают ее каждый по-своему, кто как может или кто как умеет. Энергетики Москвы и г. Зеленограда Московской области внедрили на районных тепловых станциях автоматизированную систему управления технологическими процессами (АСУ ТП), применив для этого выпускаемый на ОАО ЧНППП ЭЛАРА программно-технический комплекс КВИНТ . Это не только улучшило качество сервиса за счет оперативного управления теплоснабжением в зависимости от погодных условий, но и дало экономию топлива (природного газа) на 25%, так как система АСУ ТП позволяет эксплуатировать технологическое оборудование в оптимальном режиме. Срок окупаемости оборудования системы АСУ ТП составил 2 года. В Чебоксарах ОАО ЧНППП ЭЛАРА автоматизировало всю систему теплоснабжения города - внедрило АСУ ТП на предприятии ЧМППП Теплосеть . На тепловых пунктах каждого микрорайона города установили технологические контроллеры ТКМ-52 и соединили их телефонной модемной связью с центральным диспетчерским пунктом. Технологические контроллеры ТКМ-52 полностью управляют теплоснабжением микрорайона согласно заданной программе. Они в зависимости от погодных условий корректируют подачу тепла в дома и одновременно сообщают о состоянии обстановки (температура и давление в трубопроводах, расход тепловой энергии, состояние заслонок, насосов, возникновении нештатных ситуаций и т.д.) на центральный диспетчерский пункт (ЦДП) в режиме реального времени. Оператор ЦДП при необходимости может корректировать работу автоматики или взять работу на ручное дистанционное управление. Для кардинального изменения программы (например, при завершении отопительного сезона) применяется переносной компьютер-ноутбук, с помощью которого на тепловом же пункте перезагружается новая программа в контроллер ТКМ-52. Для слежения за оперативной обстановкой теплоснабжения города на ЦДП, кроме 2-х персональных компьютеров Pentium, установлен экран коллективного пользования БЕСТ , также выпускаемый акционерным обществом ЭЛАРА . На ЦДП один из компьютеров используется как операторская станция и служит для управления всей системой АСУ ТП, а другой компьютер - архивная станция, служит для регистрации и сохранения поступающей информации от контроллеров, установленных на тепловых пунктах. Этот компьютер скомплектован с принтером и может выдавать распечатки для расчета с потребителями с указанием точного количества горячей и холодной воды, потребленной каждым потребителем (РЭУ, ЖЭК, ЖЭУ) с разбивкой по календарным дням месяца. Из опыта работы других регионов видно, что только при внедрении АСУ ТП на всем объекте в целом (город, район) можно добиться реальной экономии энергоресурсов. Если внедрить АСУ ТП только на части объектов управления, то полученную экономию энергоресурсов тут же съедают другие, на которых нет АСУ ТП (они воспринимают это как подачу им лишней энергии), в итоге никакой экономии в целом по объекту не будет. И поэтому можно быть уверенным, что по итогам работы отопительного сезона 2001-2002 годов предприятие ЧМППП Теплосеть будет иметь хорошие показатели и это будет реальным вкладом коллектива ОАО ЧНППП ЭЛАРА в решении проблем теплоснабжения родного города.
Введение Теплоснабжение в условиях России с ее продолжительными и достаточно суровыми зимами требует весьма больших затрат топлива, которые превосходят почти в 2 раза затраты на электроснабжение. Основными недостатками традиционных источников теплоснабжения являются низкая энергетическая (особенно на малых котельных), экономическая и экологическая эффективность (традиционное теплоснабжение является одним из основных источников загрязнения крупных городов). Кроме того, высокие транспортные тарифы на доставку энергоносителей усугубляют негативные факторы, присущие традиционному теплоснабжению. Нельзя не учитывать и такой серьезный термодинамический недостаток, как низкий энергетический КПД использования химической энергии топлива для систем теплоснабжения, который в системах отопления составляет 6-10%. Чрезвычайно велики затраты на тепловые сети, которые являются, вероятно, самым ненадежным элементом в системах централизованного теплоснабжения. Удельная аварийность для трубопроводов диаметром 1400 мм составляет одну аварию в год на l км длины, а для труб меньшего диаметра - около шести аварий. Если учесть, что общая протяженность тепловых сетей в России доставляет 650 тыс. км, а в полной замене нуждаются 300 тыс. км, становится очевидно, что строительство и поддержание тепловых сетей в рабочем состоянии требуют затрат, соизмеримых со стоимостью ТЭЦ или районных котельных. Все перечисленные негативные факторы традиционного теплоснабжения настоятельно требуют интенсивного использования нетрадиционных методов. Одним из таких методов является полезное использование рассеянного низкотемпературного (5-30° C) природного тепла или сбросного промышленного тепла для теплоснабжения с помощью тепловых насосов. Тепловые насосы в силу того, что они избавлены от большинства перечисленных недостатков централизованного теплоснабжения, нашли широкое, если в 1980 г. в США работало около 3 млн. теплонасосных установок, в Японии 0,5 млн., в Западной Европе 0,15 млн., то в 1993 г. общее количество работающих теплонасосных установок (ТНУ) в развитых странах превысило 12 млн., а ежегодный выпуск составляет более 1 млн. Массовое производство тепловых насосов налажено практически во всех развитых странах. По прогнозу Мирового энергетического комитета к 2020 г. в передовых странах доля отопления и горячего водоснабжения с помощью тепловых насосов составит 75 %. Применение тепловых насосов за рубежом Наиболее широкое применение тепловой насос нашёл в домашнем теплоснабжении и кондиционировании воздуха, в особенности в США, где требуется круглогодичное кондиционирование: охлаждение в летние месяцы и нагрев в зимние. Реверсивный тепловой насос, решающий обе задачи, выпускается уже более 30 лет и является экономичным и надежным. В Европе, где климатические условия таковы, что, по крайней мере, для индивидуальных зданий круглогодичное кондиционирование не нужно, более перспективной системой является одноцелевой тепловой насос. В сравнении с обычными системами центрального отопления его стоимость и эксплуатационные расходы находятся на приемлемом уровне. Тепловой насос может использовать различные источники низкопотенциального тепла, отдавая его в конденсаторе при повышенной температуре потоку газа, жидкости или тепловому аккумулятору, жидкому или твердому. В большинстве случаев используется водяная система центрального отопления, в которой горячая вода циркулирует к радиаторам в каждой комнате, или воздушная система отопления, в которой нагретый воздух подается к каждой комнате по каналам. Широко применяются такие комнатные нагреватели: радиаторы, аккумуляционные установки и конвекторы как дополнительные источники тепла. Температура в системах распределения тепла изменяется от 40 для воздушных систем до 100° С для водяных или паровых систем. Типичная температура воды около 75° С. Поскольку эффективность теплового насоса сильно зависит от температуры конденсации, для тепловых насосов желательно снижение температуры распределения тепла. Очевидно, что при увеличении поверхности теплообмена, например с помощью панелей в полах, станет пригодной температура 50° С. Повышение расхода циркулирующего воздуха позволяет снизить его температуру до 35°С. Практическая реализация этих тенденций в новых зданиях сможет радикально изменить отношение к тепловым насосам. Системы центрального отопления обычного типа с котельными внутри здания обеспечивают и все домашнее горячее водоснабжение. Это обстоятельство следует учитывать при конструировании тепловых насосов. Однако отопление требует больших затрат энергии, чем горячее водоснабжение, и, например, в Англии они соотносятся как 60-65 и 20% . В Англии и других европейских странах наиболее распространена водяная система отопления, но там, где требуется круглогодичное кондиционирование, применяется распределение нагретого или охлажденного воздуха. Воздушная система хороша для вновь строящихся зданий, но при реконструкции она сложнее, чем водяная, где используются трубы небольшого диаметра для подачи воды от котла. Воздушная система требует каналов большого сечения, которые трудно устанавливать в существующих зданиях. Как отопительное устройство тепловой насос не обязательно должен служить централизованной системой, обслуживающей несколько комнат. Вполне могут быть установлены индивидуальные кондиционеры в каждой комнате со своим компрессором и конденсатором, внешним или внутренним источником тепла для испарителя. В общем, тепловые насосы способны конкурировать с большинством обычных систем отопления и кондиционирования. Помимо отопления и кондиционирования важной функцией теплового насоса, определяющей его применимость, является горячее водоснабжение. В большинстве отчетов об исследованиях роли тепловых насосов в будущем основным считается отопление, но одновременно отмечается, что горячее водоснабжение и восстановление тепла становятся все более важными по мере роста тенденции к строительству малоэнергоемких домов и “полностью интегрированных систем”, основанных на тепловых насосах. Однако при этом выпадает из виду основная проблема - применение тепловых насосов в уже существующих зданиях, проблема замены одной установки, дающей одновременно и горячее водоснабжение (центральной котельной), тепловым насосом, способным также одновременно решать обе задачи. Эта проблема связана с экономичностью использования низкотемпературного внешнего теплового источника для получения горячей воды высокой температуры. Высокая стоимость электроэнергии препятствует её применению в широких масштабах для нагрева, и во многих случаях отопительная система включает тандем - тепловой насос и котёл на органическом топливе. При этом ТН даёт воду, нагретую до необходимой температуры. Экономические и экологические аспекты использования энергоустановок на базе тепловых насосов Стоимость теплонасосной станции (ТНС) мощностью от 100 до 10000 кВт в странах Западной Европы составляет 600-700 долл/кВт, в то время как стоимость теплонасосов АО Энергия в том же диапазоне мощностей при приблизительно равной энергетической эффективности и сдаче объекта под ключ составляет 600-700 тыс. руб/кВт. Снижение себестоимости тепла, производимого на ТНС, по сравнению с традиционным теплоснабжением составило от 1,5 до 2,5 раз в зависимости от температуры низкопотенциального источника, а общая экономия топлива от всех запущенных в эксплуатацию ТНС составила около 32 тыс. т. у. т. Срок окупаемости у большинства ТНС не превышает двух лет [185]. Опыт эксплуатации ТНС в России показал, что из-за большей продолжительности отопительного периода по сравнению, например, с Западной Европой, а также значительно более острой проблемы транспорта топлива экономическая эффективность применения ТНС в России больше, чем в других странах. Доказана возможность применения озонобезопасных фреонов, в частности фреона 142 (R-142 в). Так, в Каунасе работает ТНС с винтовым компрессором единичной мощностью 2 МВт с рабочим телом R-142, хотя термодинамические свойства этого фреона потребовали неординарных решений при создании ТНС с винтовым компрессором [185]. Принимая удельный расход на выработку 1кВт*ч электроэнергии равным 300 г у.т., нетрудно, дать сравнительную оценку вредных выбросов за отопительный сезон (5448 ч) от различных теплоисточников тепловой мощностью 1,16 МВт (см. табл. 2.1.1.).. Табл. 2.1.1. Вид вредного выброса, т/год Котельная на угле Электрообогрев ТН, со среднегодовым КОП = 3,6 SOx 21,77 38,02 10,56 NOx 7,62 13,31 3,70 Твёрдые частицы 5,8 8,89 2,46 Фтористые соед. 0,182 0,313 0,087 Всего 34,65 60,53 16,81 Вредные выбросы при использовании теплового насоса - это выбросы в месте производства электроэнергии (за источник электроэнергии принята ТЭС); непосредственно же на месте установки тепловых насосов вредных выбросов нет. Такая ситуация наиболее благоприятна для рекреационных зон. Так, котельная на угле тепловой мощностью 1,16 МВт (1 Гкал/ч), работающая в курортной зоне Алтая - Белокурихе, за отопительный сезон (4880 ч) выбрасывает не менее 31 т вредных веществ. Тепловые насосы общей тепловой мощностью 1,2 МВт, установленные в радонолечебнице на сбросном тепле использованных радоновых вод с температурой 32’С, имеют среднегодовой коэффициент преобразования 7,2 и в самой Белокурихе вредных выбросов не производят. На ТЭС, расположенной в 70 км от курорта, вредные выбросы при производстве необходимой для этой ТНС электроэнергии в пересчете на 4,18 ГДж (1 Гкал) вырабатываемого ею тепла составят за отопительный сезон всего 4,31 т. Ниже приведены среднегодовые коэффициенты преобразования теплонасосных установок для Западно-Сибирского региона (отопительный период 5448 ч) в зависимости от температуры низкопотенциального источника: температура низкопотенциального источника, ° С.............................5 10 15 20 25 30 35 40 КОП среднегодовой ....3,6 4,1 4,6 5,3 5,9 6.6 , 7,2 7,9 При одинаковой теплопроизводительности, например 1 Гкал/ч (1,16 МВт), удельная экономия топлива при использовании ТНС составит по сравнению: с электроотоплением 0,277 - 0,335 т у.т.; с котельной на каменном угле (КПД = 0.65) 0,113 - 0,121 т у.т.; с котельной на природном газе (КПД = 0,8) 0,072-0,130 т у.т., где первое значение относится к использованию в теплонасосе низкопотенциального источника тепла с температурой 5° С, второе - с температурой 40° С Вывоз мусора заниматься и утилизация отходов Дом в инфракрасном излучении. Концептуальные основы программы. Предварительный отчет по энергоаудиту зокд. Каковы наилучшие пути финансирования ваших проектов энергоменеджмента?. Градирня и энергосбережение. Главная страница -> Технология утилизации Экологически чистая мебель: |
