Промышленность \ Теплоэнергетические системы и энергетические балансы промышленных предприятий

Оптимизация системы теплоснабжения на базе водогрейной котельной в городе Куйбышеве, страница 9

Расхождение в значениях суммарных потерь напора по магистралям составит:

Так как расхождение по магистралям не превышает 15%, расчет считаем законченным.

7 Оптимизация гидравлического режима

Оптимальное удельное линейное падение давления в магистральной тепловой сети зависит от годовых расчетных затрат по сети и насосным установкам и ежегодных издержек на перекачку теплоносителя и тепловые потери. Увеличение удельного линейного падения давления приводит к уменьшению диаметра трубопровода и связанному с этим удешевлению теплосети, но при этом возрастают затраты на сооружение насосных станции, увеличивается расход электроэнергии и возрастают затраты на перекачку теплоносителя.

Экономическое решение задачи соответствует минимуму затрат:

, где - ежегодные издержки на перекачку теплоносителя, руб./год;

- стоимость тепловых потерь, руб./год;

- нормативный коэффициент эффективности, для энергетики год^-1;

- начальная стоимость насосных станций, руб.;

- доля ежегодных отчислений от начальной стоимости тепловых сетей, год^-1, доля ежегодных отчислений от начальной стоимости тепловых сетей состоит из отчислений на амортизацию – 5%, текущий ремонт – 18% от амортизационных отчислений, общесетевые расходы – 27% от суммы амортизационных отчислений и текущий ремонт;

- доля ежегодных отчислений от капитальных затрат на насосные станции, год^-1, принимаем ;

- капитальные вложения в тепловые сети, руб.

год^-1.

Для нахождения минимума функции берут первую производную от затрат по . Из этого уравнения получаем выражение для оптимального удельного линейного падения давления , Па/м:

, где - материальная характеристика сети, м²,

- диаметр участка трубопровода, м,

- расход сетевой воды на участке, кг/с;

- длина участка теплосети, м;

- удельное линейное падение давления Па/м; принимаем Па/м;

- расход сетевой воды в теплосети, кг/с;

- длина главной магистрали, м,

м,

- коэффициент, зависящий от экономических показателей и оборудования сети, кВт/м²,

, где - КПД насосной установки, для средних условий принимаем ;

- доля местных потерь,

- коэффициент зависящий от конструкции сети, способа прокладки и местных условий, руб./м², для надземной прокладки по таблице 12.1[5] принимаем руб./м²;

- число часов использования мощности сетевых насосов, ч/год, принимаем ч/год;

- замыкающие затраты на электроэнергию, руб./кВт×ч, принимаем для промышленных предприятий руб./кВт×ч;

- замыкающие затраты на тепловую энергию, руб./ГДж, по таблице XVII.4 [6] принимаем руб./Гкал =1,08 руб./ГДж;

- удельные капитальные вложения в насосную установку с учетом резерва, руб./кВт×ч, принимаем из задачи 12.4 [7] руб./кВт×ч;

- удельные ежегодные тепловые потери отнесенные к 1 м² условной материальной характеристики тепловой сети, ГДж/(м²×год),

, где - коэффициент теплопередачи теплопровода с учетом тепловой изоляции и способа прокладки, отнесенный к условной площади наружной поверхности изоляции трубопровода, Вт/(м²×К), принимаем Вт/(м²×К);

- среднегодовая температура теплоносителя, °С, для температурного графика 130/70 °C принимаем °С;

- среднегодовая температура окружающей среды или грунта, °С, при надземной прокладке среднегодовую температуру окружающей среды по таблице 3 [8] принимаем равной °С;