Снабжение теплом промышленных предприятий и населения крупных и средних городов

Жизнь человека связана с широким использованием не только элек­трической, но и тепловой энергии.

В соответствии с санитарными нормами трудовая деятельность чело­века на предприятиях и его домашний отдых должны протекать в опреде­ленных комфортных условиях: все помещения должны отапливаться, вентилироваться, снабжаться горячей водой для бытовых целей; в жилых помещениях температура воздуха должна составлять +20-22 °С, а в поликлиниках, больницах, детских учреждениях +20-23 °С, в общест­венных зданиях +18-22 °С. Эти комфортные условия могут быть реали­зованы только при постоянном подводе к объекту отопления (теплоприемнику) вполне определенного количества тепла, которое зависит от температуры наружного воздуха. Для этих целей чаще всего использу­ется горячая вода с температурой у пользователя 80-90 °С.

Для различных технологических процессов промышленных предпри­ятий (например, сушки, окраски, работы паровых молотов) требуется так называемый производственный пар с давлением 1-3 МПа.

Важно сразу усвоить, что тепло, используемое человеком для бытовых нужд, является низкопотенциальным, т.е. ее теплоноситель имеет относительно невысокую температуру и давление, поскольку именно это позволяет организовать высокоэконо­мичное производство электрической и тепловой энергии на ТЭЦ, о чем в основном пойдет речь ниже.

В общем случае снабжение любого объекта тепловой энергией обеспечивается системой, состоящей из трех основных элементов: источ­ника тепла (например, котельной), тепловой сети (например, трубопрово­дов горячей воды или пара) и теплоприемника (например, батареи водя­ного отопления, располагаемой в комнате).

Примером такой системы является печное или электрическое ото­пление. В свою очередь, децентрализо­ванное теплоснабжение может быть индивидуальным, при котором в каждом помещении используется индивидуаль­ные отопительные приборы (например, электронагреватели), или местным (например, обогрев здания с помощью индивидуальной котельной или тепло-насосной установки). Теплопроизводительность таких котельных не пре­вышает 1 Гкал/ч (1,163 МВт).

Мощность тепловых источников индивидуального теплоснабжения невелика и определяется потребностями их владельцев.

Альтернативой децентрализованному является централизованное теплоснабжение. Ее характерный признак – наличие разветвленной тепловой сети, от которой питаются многочисленные абоненты (заводы, фабрики, общественные здания, жилые помещения и др.). Для централи­зованного теплоснабжения используются два вида источников: котельные и теплоэлектроцентрали.

Степень централизации теплоснабжения может быть различной.

В зависимости от числа теплоприемников, питаемых от одного теплоисточника, различают централизованное теплоснабжение групповое (питается группа зданий от групповой котельной установки мощностью 1-10 Гкал/ч), квартальное (от квартальной котельной теплопроизводительностью 10-50 Гкал/ч), районное (питается район – несколько групп зданий), городское (питается несколько районов города), межго­родское (питается несколько городов).

Выбор типа теплоснабжения не однозначен, поскольку он определяется не только техническими и технико-экономическими преимуществами и недостатками того или иного типа. Он также зависит и от финансовых воз­можностей тех или иных потребителей. Если бы, например, население Рос­сии имело бы достаточно средств для оплаты электроэнергии для целей отопления, то использование электронагревательных приборов было бы, наверное, самым комфортным и экологичным. Но при этом следует пом­нить, что ее стоимость будет не меньше, чем стоимость электроэнергии, которая получена на ТЭС из топлива с использованием только 40 % теп­лоты, заключенной в нем, с учетом потерь в электрических сетях.

Несмотря на отмеченные трудности, можно однако с уверенностью сказать, что для большинства крупных северных городов с населением более 100 тыс. чел. наиболее рациональным является централизованное теплоснабжение на базе ТЭЦ. Оно позволяет не только сэкономить зна­чительное количество топлива, но и существенно сократить вредные выбросы в атмосферу, сэкономить дорогие городские площади.

Для небольших населенных пунктов, особенно тех, которые требуют ото­пления короткое время в году и в которых не стоят остро вопросы экологии, целесообразно использовать децентрализованные источники теплоты, соот­ветствующие вкусам и финансовым возможностям потребителей.