Многообразие условий теплоснабжения

 

Многообразие условий теплоснабжения обусловливает неднозначность принципиальных решений, используемых при вы­боре методов, уровней и технических средств автоматизации. Их выбор зависит от назначения отапливаемых зданий и сооружений, характера теплоснабжающей системы, природно-климатических, социальных и других факторов.

Вместе с тем анализ отечественного и зарубежного опыта позволяет составить представление о путях научно-технического прогресса в рассматриваемой области и сформулировать требо­вания, предъявленные к современным автоматизированным си­стемам теплоснабжения.

Режимы отпуска тепловой энергии в этих системах должны быть маневренными и гибкими, учитывать многообразие возму­щающих воздействий на функционирование системы и специфи­ческие условия температурного режима отдельных потребите­лей, рационально использовать динамические свойства состав­ляющих ее звеньев, основываться на рациональном сочетании нескольких ступеней управления, обеспечивать возможность программного изменения температуры воздуха в зданиях, предусматривать параллельную работу нескольких ис­точников на общие тепловые сети и участие теплоэлектроцен­тралей в прохождении пиков (провалов) электрической на­грузки.

При этом затраты на производство и распределение тепло­вой энергии, с учетом взаимосвязей между источниками теплоты и электроэнергетической системой, а также между различными системами инженерного обеспечения населенных мест, промышленных узлов, отдельных зданий, должны быть минимальными.

К сожалению, существующая структура построения систем централизованного теплоснабже­ния больших городов, сложившаяся еще в довоенные годы, имеет существенные недостатки и не является оптимальной для условий комплексной автоматизации.

Для устранения указанных недостатков были предложены новые принципы построения тепловых сетей. От тепловых источников прокладывается кольцевая магистральная тепловая сеть, разделенная задвижками на секции с телеуправлением, к которой через контрольно-распределительные тепло­вые пункты (КРП) оптимальной мощностью 25—50 МВт при­соединяются распределительные тепловые сети жилых микро­районов или промышленных комплексов.

Опыт эксплуатации систем теплоснабжения Харькова и Челябинска показал преимущества такого решения: повышение управляемости сетей, возможность рационального сочетания центрального и децентрализованного регулирования, повышение живучести системы в экстремальных ситуациях.

С целью повышения технологических возможностей местного автоматического регулирования следует при автоматизации теплопотребляющих установок отказаться от традиционной элеваторной схемы и ориентироваться на другие технологические схемы абонентских тепловых вводов: независимые — с присоединением абонентских систем отопления через теплообменные ап­параты либо зависимые — с присоединением их с помощью смесительных циркуляционных насосов.

Второе направление заключается в принципиальном измене­нии конструкции водоструйного элеватора. При этом наиболее перспективными представляются двухсопловые регулируемые

элеваторы, преимущества которых перед другими конструк­циями заключаются в отсутствии сальников и подвижных эле­ментов.

Как показали исследования, для более полной реализации возможностей индивидуального автоматического регулирования предпочтительно применение горизонтальных систем водяного отопления с одноместным присоединением нагревательных при­боров, особенно с поквартирным распределением теплоносителя.

Для эффективного функционирования в условиях АСУ ТП требуют совершенствования и технологические схемы районных отопительных котельных. В частности, они должны предусматри­вать возможность экономичного и глубокого регулирования производительности сетевых насосов.

Таким образом, новые системы централизованного теплоснабжения для полной реализации возможностей их эффективной эксплуатации в условиях АСУ ТП должны проектироваться с учетом рассмотренных выше обстоятельств.

Принимая во внимание большое значение автоматизации теплоснабжения и трудности технического и организационного характера, которые стоят на пути ее массового внедрения, Гос­строй СССР и научный совет Академии наук СССР по комплекс­ным проблемам энергетики приняли решение провести в 17 го­родах страны эксперимент по комплексной автоматизации теп­лоснабжения и теплопотребления. Цель эксперимента — найти наиболее эффективный путь решения этой важной проблемы, с тем, чтобы выработать научно обоснованные рекомендации для массового внедрения. В каждом из 17 городов (Москва, Ленин­град, Рига, Челябинск, Харьков, Запорожье, Минск, Алма-Ата, Барнаул, Симферополь и др.) определены опытные районы комп­лексной автоматизации, охватывающей все звенья системы теп­лоснабжения (тепловой источник — сети — абонентские тепло­потребляющие установки).

Разнообразие местных условий, а именно различные схемы тепловых сетей (открытые и закрытые, с ЦТП и без ЦТП), раз­ные источники теплоснабжения (ТЭЦ и районные котельные), неодинаковая организационная структура управления теплоснабжением, различные климатические условия, влияние предыду­щего местного опыта разработки систем автоматизации, привели к существенному разнообразию принципиальных и технических решений, принятых при создании опытных систем.

Теплоснабжение осуществляется от районной котельной мощ­ностью 324 МВт (278,5 Гкал/ч). Система теплоснабжения с непосредственным водоразбором из тепловых сетей. Основная часть потребителей подключена к тепловым сетям через индивидуальные тепловые пункты по зависимой (элеваторной) схеме.

Рассматриваемая система комплексной автоматизации пре­дусматривает оснащение средствами локальной автоматики котельной, тепловых сетей и абонентских теплопотребляющих уста­новок.

Автоматизация котельной включает системы программно-ло­гического управления, автоматического регулирования и защиты технологического оборудования с помощью объектно-ориентиро­ванных устройств управления типа КСУ разработки СКВ Че­боксарского ПО «Промприбор». Проект автоматизации котель­ной выполнен Ленниипроектом.

Для управления потокораспределением в тепловых сетях, осуществлением переключений в аварийных ситуациях контрольные точки сети оборудуются электрифицированными задвижками.

Для автоматизации работы индивидуальных тепловых пунк­те использованы регулируемые двухсопловые элеваторы конструкции ВНИИГС.

Управление отпуском тепловой энергии от котельной производится на основе прогнозных данных о размере тепловых нагрузок, а также о фактическом тепловом состоянии объекта (отапливаемых зданий).

Оно производится с использованием управляющего вычисли­тельного комплекса (УВК) на базе ЭВМ СМ-4. Для оценки теплового состояния района определены контрольные точки, пара­метры от которых поступают на УВК через телемеханическую систему.

Для сбора и передачи информации намечается использова­ние технических средств, которыми располагает объединенная диспетчерская служба (ОДС) жилищно-эксплуатационного тре­ста. Те же каналы связи предполагаются и при контроле режима давлений в тепловой сети. Отпуск тепловой энергии — ка­чественно-количественный.

Разработка системы выполнена совместно рядом организа­ций: ВНИИГСом, трестом Оргтехстрой ГлавТЭУ, институтами «Тяжпромавтоматика» (Харьков) и Ленжилпроект, НПО «Ки­бернетика» АН Узбекской ССР, АКХ им. К. Д. Памфилова, Сибирским энергетическим институтом АН СССР.

Аналогичные работы проводятся и в других городах, где запланирован эксперимент по комплексной автоматизации.

Общую координацию и научно-методическое руководство осуществляют Госстрой СССР и Научный совет по комплекс­ным проблемам энергетики АН СССР.