Efficiency of extended temperature schedules for regulation of heating networks with different shares of hot watersupply load

Abstract

The aim of this work is to study the efficiency of extended temperature schedulesfor regu-lating heat supply systemsin a wide range of changes in the share of the HWS load. To achieve this aim, the following tasks were solved: initial and extended temperature schedules were calculated and constructed; calculations of the operating modes of a model CHPPwere performed and its energy effi-ciency indicators were determined for both the initial and extended temperature schedules; an analysis of the identified dependencies was performed both in a degree-by-degree representation and integrally for the entire heating period. The most significant results of the work are the following: for all variants of the calculated parameters, the specific electricity generation with extended schedules is higher than with the initial ones; for any share of the HWS load, the use of extended regulation schedules reduces the specific consumption of equivalent fuel for electricity supply by approximately 1% compared to the initial schedules; the best result for any share of the DHS load is the use of a reduced temperature schedule with a design temperature of delivery water of 110℃. The calculations carried out confirm that for any share of the DHS load, the transition to extended temperature schedules ensures a signifi-cant increase in the efficiency of the heat supply system. The significance of the results of the work lies in their applicability for setting and solving problems of ensuring maximum energy efficiency of heat supply systems based on CHPPs.

Scopul lucrării este de a studia eficiența programelor extinse de temperatură pentru reglarea sistemelor de alimentare cu căldură într-o gamă largă de modificări ale ponderii sarcinii ACM.Pentru a atinge acest obiectiv, au fost rezolvate următoarele sarcini: au fost calculate și construite programe de temperatură inițiale și extinse;au fost efectuate calcule ale modurilor de funcționare ale unui model de CHPP și au fost determinați indicatorii acestuia de eficiență energetică atât pentru programul de temperatură inițial, cât și pentru cel extins;a fost efectuată o analiză a dependențelor identificate atât într-o reprezentare grad cu grad, cât și integral pentru întreaga perioadă de încălzire.Cele mai semnificative rezultate ale lucrării sunt următoarele: pentru toate variantele parametrilor calculați, generarea specifică de energieelectrică prin programe extinse este mai mare decât cu cele inițiale;pentru orice pondere a sarcinii ACM, utilizarea programelor de reglare extinse reduce consumul specific de combustibil echivalent pentru alimentarea cu energie electrică prin aproximativ 1% față de programele inițiale;cel mai bun rezultat pentru orice pondere a sarcinii sistemului deîncălzireeste utilizarea unui program de temperatură redusă cu o temperatură de proiectare a apei de livrare de 110℃.Calculele efectuate confirmă faptul că, pentru orice cotă din sarcina a sistemului de încălzire, trecerea la programe extinse de temperatură asigură o creștere semnificativă a eficienței sistemului de alimentare cu căldură.Semnificația rezultatelor lucrării constă în aplicabilitatea lor pentru stabilirea și rezolvareaproblemelor de asigurare a eficienței energetice maxime a sistemelor de alimentare cu căldură bazate pe CET-uri.

Целью данной работы является исследование эффективности расширенных температурных графиков регулирования систем теплоснабжения,подключенных к паротурбинныхТЭЦ, с учетом нагрузки отопления и горячего водоснабжения в широком диапазоне изменения доли нагрузки ГВС.Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:определены показатели для оценки энергетической эффективности, рассчитаны и построены исходные и расширенные температурные графики и соответствующие им графики расходов теплоносителя; выполнены расчеты режимов работы модельной ТЭЦ и определеныпоказатели ее энергетической эффективности в установленном диапазоне параметров сетевой воды как для исходных, так и для расширенных температурных графиков;произведен анализ выявленных зависимостей как в поградусном представлении, так и интегрально за весь отопительный период.Наиболее существенными результатами работы являются следующие:при всех вариантах рассчитанных параметров удельная выработка электроэнергии прирасширенных графикахвыше, чем приисходных, для любых температур воздуха; при любой доле нагрузки ГВС применение расширенных графиков регулированиядает снижение величины удельного расхода условного топлива наотпуск электроэнергии по сравнению с исходными графикамипримерно на 1%, что являетсясущественным; наилучшим при любой доле нагрузкиГВС является применение пониженного температурного графика с расчетной температурой сетевой водыв подающей магистрали 110℃, а наихудшим –графика с расчетной температурой 150℃. Проведенные расчеты подтверждают, что при любой реальной доленагрузки ГВС переход на расширенные температурные графики обеспечивает существенное повышение эффективности работы системы теплоснабжения по всем основным параметрам. Значимость полученных результатов заключается в их применимости для постановкии решениязадач обеспечения максимальной энергетической эффективности работы систем теплоснабжения на основе ТЭЦ во всем реальном диапазоне изменения доли нагрузки ГВС при различных температурных графиках.