Общество с ограниченной ответственностью
"Эжектор"


 

 

Для заказчиков из Украины

Развитие теплофикации в России. К 75-летию теплофикации.

1. Исторический обзор

Возникновение идеи централизованного теплоснабжения относится к 80-м годам прошлого столетия. В 1877 году в г. Локпорте в США была сооружена первая установка для централизованного теплоснабжения. Однако, в США длительное время (до 1937 года) централизованное теплоснабжение не связывалось с организацией комбинированной выработки электроэнергии, то есть не являлось теплофикацией.

Первые районные теплофикационные установки в Европе появились в начале ХХ века. В 1900 году была пущена в работу первая районная теплофикационная установка в Германии (г. Дрезден).

Комбинированная выработка тепла и электроэнергии нашла применение в России с начала ХХ века на предприятиях с теплоёмкими технологическими процессами, например, на сахарных заводах и текстильных предприятиях. Для этой цели создавались теплосиловые блок-станции, тепловая энергия от которых поступала группе зданий, принадлежащих одному владельцу. Так, в 1902 году была построена блок-станция на генераторной станции С.-Петербургского Политехнического института. В 1903 - 1912 годах по инициативе и по проектам проф. Электротехнического института В.В.Дмитриева в С.-Петербурге создаются несколько теплоэлектрических блок-станций для снабжения теплом и электроэнергией Синодальной типографии, детской больницы (17 зданий), 37 корпусов больницы им. Петра Великого (ныне им. Мечникова), дома предварительного заключения (тюрьма Кресты), здания электротехнического института.

В Москве также имелись отдельные предприятия, на которых отработавший пар паросиловых установок использовался для теплоснабжения, но реализация такого технического решения, как и в С.-Петербурге, ограничивалась пределами владения одного собственника (Трёхгорная мануфактура, текстильная фабрика Циндель и ряд других предприятий).

Исходя из положительного опыта работы созданных теплоэлектрических блок-станций, проф. В.В.Дмитриев, начиная с 1908 года, на специальных лекциях в Электротехническом институте и в докладах пропагандировал идею теплоэлектроцентралей и руководил разработкой проектов теплоснабжения. Одним из них был проект “Электростанция с использованием отходящего тепла для отопительных и бытовых нужд центрального района города”. В этом проекте, изложенном В.В.Дмитриевым в 1923 году на собрании Русского технического общества, предлагалась идея переоборудования в ТЭЦ 3-й Петроградской ГЭС на Фонтанке, подлежащей закрытию из-за ее неэкономичности. Этот проект являлся темой дипломной работы студента Е.Ф.Бродского - ученика В.В.Дмитриева. Идея проекта - сплошная теплофикация района города, прилегающего к 3-й ПГЭС с превращением этой ГЭС в теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). В этом районе располагались здания как с печным, так и с центральным водяным отоплением. В рамках этого проекта печное отопление зданий должно было быть заменено центральным водяным. Летом 1924 года Л.Л.Гинтер при консультациях с В.В.Дмитриевым и Е.Ф.Бродским составляет свой вариант проекта, более реального с охватом только зданий, имеющих системы центрального отопления.

В январе-марте 1924 года на территории электростанции был заложен в земле первый опытный участок (стенд) для теплового испытания конструкции и изоляции теплопровода. В результате проведённых испытаний была установлена недостаточность изоляционных свойств воздушного цилиндрического зазора между трубой и стенкой канала. Хорошие результаты были получены при использовании изолирующих полуцилиндров из пробки. Так, при транспорте воды с температурой 90° С со скоростью 1.5 м/с по трубе диаметром 100 мм падение температуры составило менее 1° С на 1 километр. Прокладка трубопровода в непроходном канале и теплоизоляция его пробковыми полуцилиндрами была выбрана для дальнейшего использования.

25 ноября 1924 года в дом № 96 на наб. р. Фонтанки было подано тепло от 3-й Ленинградской ГЭС (острый пар), причем циркуляция воды в системе отопления здания осуществлялась пароводяным инжектором. Эта дата считается началом теплофикации России. После окончания в 1927 году перевода (реконструкции) конденсационной турбины мощностью 680 кВт фирмы Броун-Бовери на ухудшенный вакуум в трубопровод стала подаваться сетевая вода. Нагрев сетевой воды стал происходить за счёт тепла отработавшего в турбине пара в бойлере-конденсаторе. По результатам испытаний реконструированной турбоустановки, проведенной в апреле 1929 года проф. Е.Н.Яковлевым, температура нагретой в бойлере сетевой воды достигала 90° С. Для дополнительного нагрева сетевой воды и в качестве резерва служили специально разработанные пароводяные струйные подогреватели.

Все работы по превращению турбины в теплофикационную были выполнены на Ленинградском металлическом заводе под руководством М.И.Гринберга, будущего разработчика мощных паровых турбин. Циркуляция сетевой воды в системе теплоснабжения осуществлялась насосом с приводом от паровой турбинки.

В январе 1925 года горячая сетевая вода от 3-й Ленинградской ГЭС стала подаваться в баки Егорьевских бань на расстоянии 250 м от ГЭС.

Летом 1925 года от того же источника прокладывается магистраль (400 м) к котельной Обуховской больницы (ныне больница им. Нечаева) с пересечением Веденского канала по специальному мостику (надземная прокладка). В котельной больницы были установлены скоростные теплообменники для подогрева воды, циркулирующей с помощью электронасосов в системах отопления основных зданий. В зданиях были смонтированы теплообменники для нагрева сетевой водой воды системы горячего водоснабжения. Таким образом, первые установки теплоснабжения были выполнены по закрытой независимой схеме.

Присоединение систем отопления к тепловой сети, кроме Обуховской больницы, проводилось по зависимой схеме. В связи с подключением к тепловой сети в основном старых систем отоплением и опасениями за их прочность было принято к реализации предложение проф. Б.М.Аше о присоединении таких систем с помощью расширительного сосуда и петли, играющей роль водяного затвора. В системах с естественной циркуляцией, а их было большинство, подмешивание обратной воды к сетевой осуществлялось без элеваторов. В некоторых зданиях применялась принудительная циркуляция (насосами). Лишь позже, по примеру Москвы, состоялся переход к элеваторной схеме присоединения систем отопления.

Регулирование подачи тепла было принято местное количественное с поддержанием в сети постоянной температуры порядка 100° С и с повышением её до 115° С при низких температурах наружного воздуха.

В Москве с 1928 года начали проводиться аналогичные работы на экспериментальной ТЭЦ ВТИ. Горячая вода от ТЭЦ стала подаваться расположенным вблизи ВТИ заводам ("Динамо" и "Парострой") и бане. В начале сетевая вода нагревалась острым паром, а впоследствии паром из нерегулируемого отбора одной из старых паровых турбин, который был обнаружен заглушенным.

В итоге по чисто случайным обстоятельствам (наличие малоценного, но пригодного для экспериментов оборудования) 3-я Ленинградская ГЭС оказалась прообразом будущих отопительных ТЭЦ, а ТЭЦ ВТИ - прообразом промышленно-отопительных ТЭЦ. Обе ТЭЦ, несомненно, соответствовали районным, поскольку обслуживали разнородных потребителей.

Существенно важным для последующего оказалось то, что полученный в эксплуатации экономический эффект от теплофикации оказался весьма значительным. Электростанция со старой изношенной конденсационной турбиной 680 кВт фирмы Броун-Бовери, имевшая до реконструкции удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии 1046 гут/кВт-ч, после реконструкции показала на испытаниях расход топлива на теплофикационном режиме 238 гут/кВт-ч.

Начатое в 1924 году строительство тепловых сетей от 3-й Ленинградской ГЭС развивалось и к 1929 году суммарная протяжённость теплотрасс достигла 8.6 км. Эта сеть снабжала теплом 34 абонента с годовым потреблением тепла 53 тыс. Гкал.

В связи с тем, что часовой расход тепла от турбины Броун-Бовери мощностью 680 кВт покрывал слишком малую долю отпущенного тепла, в 1929 году на Ленинградской ГЭС была смонтирована турбина фирмы "Лаваль" мощностью 5 МВт с противодавлением 1.2 - 2.0 ата и соответствующие пароводяные подогреватели.

В Москве в 1929 году построена Краснопресненская ТЭЦ, снабжавшая паром текстильную фабрику – Трёхгорную мануфактуру. Через год от ТЭЦ косметической фабрики "ТЭЖЕ" (ныне ТЭЦ-8) был подан пар к заводам "Клейтук", "Новый мыловар" и ГПЗ-1. Длина паропровода составила более 1500 м, диаметр – 300 мм.

В те же годы проводились работы по теплофикации центра города. В 1931 году от ГЭС-1 был проложен первый в Москве водяной двухтрубный теплопровод диаметром 250 мм по Раушской набережной, Старому Москворецкому мосту, улице Варварка к Зданию ВСНХ в Китай-городе. В этот период в ВТИ была разработана первая генеральная схема теплофикации Москвы с крупными ТЭЦ на периферии города (Б.М.Якуб).

До войны 1941-1945 годов в Москве были построены ТЭЦ-9 и ТЭЦ-11, оснащённые отечественными паровыми турбинами на параметры пара: 30 ата и 400° С. Суммарная установленная мощность теплофикационных турбин достигла 25 МВт. К 1941 году в Москве в работе находилось 6 ТЭЦ. В городе имелось 63 км водяных и 13 км паровых тепловых сетей, к которым были подключены 445 жилых здания и несколько десятков промпредприятий.

Включение в работу первых теплофикационных установок в Ленинграде и Москве явилось стимулом для развития теплофикации в Иванове, Казани, Ростове, Самаре, Ярославле и других городах. Активная работа по пропаганде и внедрению теплофикации проводилась Отделом промышленной энергетики, а затем созданным при Главэнерго ВСНХ Комитетом по теплофикации, руководимом проф. Ж.Л.Тамер-Таненбаумом.

Особенно широкое развитие теплофикации в России началось в 1931 году. Наряду с дальнейшим строительством ТЭЦ небольшой и средней мощности при отдельных промышленных предприятиях и в небольших городах началось строительство мощных по тому времени (100 - 200 МВт) ТЭЦ для районного теплоснабжения в крупных городах и при вновь создаваемых крупных промышленных комбинатах.

К 1940 году перед началом Великой Отечественной войны, мощность действующих в стране ТЭЦ составила 2000 МВт, протяжённость магистральных тепловых сетей 650 км и годовой отпуск тепла 100 млн. ГДж (24 млн. Гкал).

Во время войны много предприятий и электростанций было эвакуировано на восток. Всего было эвакуированно более 60 электростанций суммарной мощностью 5800 МВт, из них 1000 МВт - мощности ТЭЦ. По мере освобождения территории страны от фашистских захватчиков, началось восстановление ТЭЦ в Европейской части страны. К 1950 году установленная мощность ТЭЦ составила 5000 МВт при годовом отпуске тепла 293.3 млн. ГДж (70 млн. Гкал).

Начиная с 1950 года начался интенсивный рост эффективности энергоснабжающих установок. На ТЭЦ стали устанавливаться турбины на высокие параметры пара. В 1957 году ЛМЗ изготовил первую теплофикационную турбину типа ПТ-50-130/2 мощностью 50 МВт на начальные параметры пара: давление 13 МПа и температуру 565° С с двумя регулируемыми отборами пара. Повышение начальных параметров пара на ТЭЦ даёт также близкие к КЭС (на такие же параметры) показатели по расходу топлива при работе по конденсационному циклу. Основным условием эффективной работы ТЭЦ остаётся требование максимальной выработки электроэнергии по теплофикационному циклу, для чего требуется длительная загрузка отборов турбин ТЭЦ по отпуску тепла. Для отопительных ТЭЦ такой рост выработки электроэнергии возможен за счёт присоединения круглогодовой нагрузки горячего водоснабжения, а также работы при оптимальном коэффициенте теплофикации, находящемся в пределах 0.5 - 0.65. Нагрузки горячего водоснабжения на ТЭЦ в период 1950 - 1960 годов благодаря интенсивному жилищному строительству достигли 15%. Такая доля нагрузки горячего водоснабжения дала возможность увеличить годовое число часов использования номинальной тепловой мощности отборов турбин до 3700 часов в год.

Повышение максимальных температур сетевой воды до 150° С было практически повсеместно достигнуто к 1955 году, а новые типы турбин, начиная с 1948 года, выпускались с верхним пределом давления пара регулируемого отбора 0.25 МПа. Перевод режимов ТЭЦ на отпуск тепла от турбин с коэффициентом теплофикации 0.5 задержался из-за существенного их удорожания, связанного с установкой дорогостоящих парогенераторов, необходимых для подачи через РОУ пара на пиковые сетевые подогреватели. Кардинальное решение этой задачи последовало лишь в 1959 году, когда на ТЭЦ появились пиковые водогрейные котлы конструкции ВТИ и Оргэнергостроя. Массовая установка таких котлов на ТЭЦ для подогрева воды с 110 - 115° С до 150° С обеспечила почти повсеместный переход ТЭЦ на работу с оптимальным коэффициентом теплофикации, равным 0.4 - 0.5. При таких его значениях и доле горячего водоснабжения 10-15% число часов использования отборов турбин возросло до 4000 - 4500 с соответствующим сокращением выработки электроэнергии по конденсационному циклу.

Начиная с 1954 года в связи с ростом нефтедобычи в Приуралье началось сооружение ряда нефтеперегонных заводов большой производительности, для которых потребовались ТЭЦ мощностью 200 - 300 МВт. Для этих ТЭЦ турбины 25 МВт целесообразно было заменить турбинами с единичной мощностью 50-60 МВт. Такие двухотборные турбины были созданы в 1956 году на давление 9.0 МПа на ЛМЗ и в 1957 году на УТМЗ на давление пара 13.0 МПа. По мере роста технологической тепловой нагрузки на таких заводах, а также с началом строительства химических комбинатов для производства удобрений, пластмасс и искусственного волокна, имевших потребность в паре до 600 - 800 т/ч, возникла необходимость в возобновлении производства противодавленческих турбин, но уже на высокие параметры пара, а именно на 13.0 МПа. Выпуск таких противодавленческих турбин мощностью 50 МВт был начат на ЛМЗ в 1962 году.

Изготовление турбин Р-50-130 взамен турбин ЛМЗ ВР-25-2 на давление 9.0 МПа решало одновременно три задачи:

1) повышение начальных параметров пара с 9.0 до 13.0 МПа и

2) понижение противодавления с 1.8 до 1.0 МПа, что в совокупности давало рост удельной выработки на тепловом потреблении с 38.2 до 50 кВт-ч/ГДж,

3) повышение мощности противодавленческих турбин до 50 МВт, то есть выравнивание их мощности с турбинами ПТ-50.

Отсутствие в номенклатуре изготовляемого оборудования турбин 50 МВт для отопительных ТЭЦ привело к необходимости использования на таких ТЭЦ турбин типа ПТ, например на ТЭЦ № 9, 11, 12, 16, 20 и 22 Мосэнерго и др. Это увеличивало на них долю выработки электроэнергии по конденсационному циклу и существенно снижало удельную выработку электроэнергии на тепловом потреблении.

К этому времени развитие жилищного строительства в крупных жилых центрах (Москва, Ленинград и др.) создало базу для сооружения значительного числа отопительных ТЭЦ мощностью 300 - 400 МВт и более. В этот период во Всероссийском теплотехническом институте были разработаны профили новых типов основного оборудования ТЭЦ: теплофикационных турбин мощностью 50 и 100 МВт (проф. Я.М.Рубинштейн, проф.Е.Я. Соколов), пиковых водогрейных котлов (проф. Л.Б.Кроль, Н.И.Жирнов). По этим разработкам УТМЗ (Д.П.Бузин, Е.И.Бененсон) были выполнены проекты и изготовлены новые турбины на 50 МВт (1960 г.) и 100 МВт (1962 г.), отличающиеся повышенной экономичностью и являющиеся до настоящего времени наиболее распространённым основным оборудованием ТЭЦ. Разработанные водогрейные котлы получили широкое распространение не только в качестве пиковых на ТЭЦ, но и как основное оборудование районных котельных.

Принципиальным отличием этих новых типов турбин было применение в них двухступенчатого подогрева сетевой воды с использованием нижнего отбора 0.05 - 0.2 МПа и верхнего отбора 0.06 - 0.25 МПа и возможностью перевода турбин в режим работы с противодавлением при конденсации выхлопного пара в выделенной в конденсаторе турбины специальной поверхности (сетевой пучок) для подогрева сетевой или подпиточной воды.

Наиболее эффективной была работа таких турбин на ТЭЦ, к которым присоединялись тепловые сети с потребителями горячего водоснабжения, включёнными по закрытой схеме нагрева водопроводной воды. В такой схеме обратная вода из системы отопления дополнительно охлаждается и поступает на ТЭЦ с температурой 30 - 50° С. Сочетание схем ТЭЦ с новыми турбинами, имеющими два теплофикационных отбора, и схемы абонентских вводов с последовательным соединением теплообменников горячего водоснабжения дало возможность повысить на ТЭЦ в тёплые дни отопительного сезона значение удельной выработки электроэнергии до 148 кВт-ч/ГДж. В результате повышения начальных параметров пара было достигнуто снижение среднего удельного расхода условного топлива с 440 до 395 гут/кВт-ч при средних расходах условного топлива на КЭС тех же параметров 437 гут/кВт-ч.

За 10 лет (с 1950 по 1960 год) на ТЭЦ было установлено более 500 турбин с давлением 9.0 МПа суммарной мощностью около 9 млн. кВт.

Установка на ТЭЦ турбин мощностью 50 - 100 МВт с давлением пара 13 МПа, начавшаяся после 1960 года, имела следствием значительный рост эффективности работы ТЭЦ.

К 1970 году в системе Минэнерго было сооружено более 100 новых ТЭЦ и установлено более 600 теплофикационных турбин. Суммарная мощность теплофикационных турбин увеличилась с 16.6 млн. кВт до 47.0 млн. кВт.

К 1975 году мощность турбин, установленных на ТЭЦ, возросла до 58.5 млн. кВт при годовом отпуске тепла около 3820 млн. ГДж.

В составе оборудования отопительных ТЭЦ появилась турбина Т-250/300-240 на закритические параметры пара 24.0 МПа и 540° С с применением промперегрева, а для промышленных ТЭЦ УТМЗ в 1973 году была изготовлена турбина ПТ-135/165-130 на давление 13.0 МПа.

Следует отметить выдающуюся роль в становлении теплофикации учёных и инженеров, посвятивших свою профессиональную деятельность теоретическому ее обоснованию, практическому внедрению и подготовке квалифицированных кадров.

Это, кроме упомянутых выше: проф. Сергей Федорович Копьев (ОРГРЭС, МИСИ), проф. Ефим Яковлевич Соколов (МЭИ, ВТИ), акад. Лев Александрович Мелентьев (СЭИ), проф. Елизар Федорович Бродский (ЛИСИ), инж. Евсей Петрович Шубин (ГИПРОКОММУНЭНЕРГО), к.т.н. Николай Константинович Громов (Теплосеть Мосэнерго), к.т.н. Исаак Соломонович Ланин (Теплосеть Ленэнерго), к.т.н. Борис Иосифович Генкин (ОРГРЭС), к.т.н. Александр Петрович Сафонов (Теплосеть Мосэнерго), проф. Владимир Бернардович Пакшвер (ВТИ), инж. Александр Александрович Николаев (ТЭП), к.т.н. Семен Яковлевич Белинский (МЭИ), к.т.н. Василий Петрович Корытников (ВНИПИЭНЕРГОПРОМ), а также многие другие учёные и инженеры, отдавшие делу развития теплофикации свои силы и знания. Многие из упомянутых учёных являются авторами фундаментальных монографий и учебников, которыми специалисты в области теплофикации пользуются до настоящего времени.

 

2. Современное состояние

Теплоснабжение в России является одним из крупнейших потребителей органического топлива. Его доля составляет 46% от общего потребления всех видов топлива, расходуемого в России, что примерно в 2 раза больше, чем топливоёмкость электроэнергетики, и соизмеримо с топливоёмкостью всех остальных отраслей народного хозяйства.

Потребность в тепловой энергии распределяется в последние годы таким образом:

 

Таблица 1.

Теплопотребление РФ

млн. Гкал

%

Суммарное теплопотребление

2639.0

100

Города и ПГТ всего,

в том числе:

- промышленность, транспорт и строительство

- жилищно-коммунальный сектор

2125.5

 

1315.0

810.3

81

 

49

31

Село, всего,

в том числе:

- промышленность

- жилищно-коммунальный сектор

513.5

 

142.5

365.0

19

 

5

14

 

Производство тепла в России осуществляется от теплоисточников различных типов: ТЭЦ общего пользования (оп) - 241 шт., ТЭЦ промышленных предприятий (пр) - 244 шт., котельных большой мощности (БМ) - 920 шт., котельных средней мощности (СМ) - 5570 шт., котельных малой мощности (ММ) - 182 тыс.шт., автономных теплогенераторов - около 600 тыс.шт., специализированных ядерных источников тепла - 3 шт. Данные о производстве тепла по типам источников приведены в таблице 2.

 

Таблица 2.

Производство тепла по видам

теплоисточников

млн. Гкал

%

Суммарный отпуск тепла

ТЭЦ всего,

в том числе:

- ТЭЦ (оп)

- ТЭЦ (пр)

- ГРЭС

2639.0

953.6

 

648.1

173.4

132.1

100

36.2

 

24.6

6.6

5.0

Котельные всего,

в том числе:

- котельные БМ (100 Гкал/ч)

- котельные СМ (20 - 100 Гкал/ч)

- котельные ММ (< 20 Гкал/ч)

1222,5

 

277.0

367.2

578.0

46.4

 

10.5

13.9

22.0

Автономные теплогенераторы

360.0

13.6

Теплоутилизационные установки

93.2

3.5

Ядерные источники тепла

6.2

0.2

Электрокотлы

6.0

0.2

Геотермальные и солнечные установки

3.5

0.1

 

Значительная часть тепла для нужд народного хозяйства производится на ТЭЦ РАО “ЕЭС России”. Эксплуатируется 124 таких ТЭЦ с давлением пара 9 МПа и выше, которые следующим образом распределяются по мощностям.

 

Таблица 3.

Мощность ТЭЦ, МВт

50-100

101-200

201-500

501-750

751-1500

Количество ТЭЦ

4

12

78

18

12

Суммарная мощность, МВт

267

1932.2

28647

11229

2505

 

Наибольшую суммарную электрическую мощность имеют ТЭЦ единичной мощностью от 200 до 750 МВт.

Основные показатели развития теплофикации, определённые на основании ежегодных отчетов ОРГРЭС, приведены в таблице 4.

 

Таблица 4.

Основные технико-экономические показатели развития теплофикации в АО-Энерго и РАО "ЕЭС России"

Наименование показателя

СССР

1991

Россия

1991       1995        1996       1997

Установленная мощность тепловых электростанций (ТЭС), млн.кВт

213.3

130.3

131.52

131.95

131.96

Выработка электроэнергии на ТЭС на органическом топливе, млрд.кВт-ч

1158.9

721.9

534.55

537.41

521.05

Среднегодовая установленная мощность теплофикационных турбин, млн. кВт

77.2

60.6

66.2

66.4

66.87

Доля мощности теплофикационных турбин в суммарной мощности ТЭС, %

36.2

46.5

50.3

50.3

50.67

Выработка электроэнергии теплофикационными турбинами, млрд.кВт-ч

418.3

330.4

289.4

297.6

283.00

То же, на тепловом потреблении, млрд. кВт-ч

246.4

194.6

171.03

173.63

169.43

Доля комбинированной выработки электроэнергии на ТЭЦ, %

58.9

58.9

59.1

58.3

59.87

Доля комбинированной выработки ТЭЦ в электрической выработке ТЭС, %

21.26

27.0

32.9

33.3

33.4

Отпуск теплоты со cтанций АО-энерго, млн.Гкал

986.2

752.2

562.14

550.7

527.34

Отпуск теплоты от ТЭЦ АО-энерго, млн. Гкал

792.4

619.5

550.13

536.42

515.10

В том числе отработавшей теплоты, млн. Гкал

655.3

521.6

447.2

440.67

427.06

Доля отработавшей теплоты в суммарном отпуске теплоты от ТЭЦ, %

82.7

84.2

81.3

82.1

82.91

Удельная комбинированная выработка электроэнергии, отнесенная к суммарному отпуску теплоты от ТЭЦ, кВт-ч/Гкал

 

310.9

 

314.1

 

310.9

 

323.7

 

328.93

Удельная комбинированная выработка электроэнергии, отнесенная к отпуску отработавшей теплоты от ТЭЦ, кВт-ч/Гкал

 

376.0

 

373.1

 

382.5

 

394.0

 

396.74

Средний удельный расход топлива на ТЭС на отпущенную электроэнергию, гут/кВт-ч

 

327.9

 

313.8

312.3

(345.8)

 

345.2

 

343.7

Средний удельный расход топлива на ТЭЦ на отпущенную электроэнергию, гут/кВт-ч

 

274.9

 

274.1

276.5

(335.8)

 

334.2

 

336.9

Средний удельный расход топлива на ТЭС на отпущенную теплоту, кгут/Гкал

174.2

173.6

174.7

(145.9)

146.2

145.4

Средний удельный расход топлива на ТЭЦ на отпущенную теплоту, кгут/Гкал

-

-

176.6

(145.2)

145.6

144.6

 

Из общей электрической мощности тепловых электростанций (ТЭС) на органическом топливе в 1997 году 131.96 млн. кВт мощность теплофикационных турбин составила 66.87 млн. кВт или 50.67%, из них 62.67 млн. кВт – на ТЭЦ с давлением пара 9 МПа и выше.

Выработка электроэнергии всеми ТЭС РАО "ЕЭС России" в 1997 году составила 521.05 млрд. кВт-ч, из них теплофикационными турбинами ТЭЦ (с учетом прочего оборудования) – 283.00 млрд. кВт-ч или 54.3%, в том числе на тепловом потреблении – 169.43 млрд.кВт-ч или 32.5%.

Отпуск теплоты в 1997 году от всех ТЭС АО-энерго составил 527.34 млн. Гкал, из них из отборов турбин отпущено 427.06 млн. Гкал или 81%. Средняя для всех ТЭЦ удельная комбинированная выработка электроэнергии на базе теплового потребления составила 396.74 кВт-ч/Гкал.

Анализ динамики указанных выше данных за последние семь лет (1991 - 1997 гг.) показывает, что установленная мощность ТЭС практически не изменялась, не изменялась также и установленная мощность теплофикационных турбин. Заметно уменьшилась только выработка электроэнергии (с 721.9 до 521.05 млрд. кВт-ч) и отпуск тепла (с 792.4 до 515.1 млн. Гкал) от ТЭС.

Доля отработавшей теплоты в суммарном отпуске теплоты от ТЭЦ практически не изменилась, но возросла удельная комбинированная выработка электроэнергии на базе отпущенной теплоты: с 373.1 кВт-ч/Гкал в 1991 году до 396.74 кВт-ч/Гкал в 1997 году. Удельные расходы топлива на выработку электроэнергии и тепла при сопоставлении по одним методикам практически не изменились.

В составе АО-энерго кроме ТЭЦ функционируют значительное количество районных отопительных котельных, которые были переданы на баланс энергосистем в 70-е годы соответствующим решением Правительства СССР. На этих котельных в 1995 году выработано около 8% тепловой энергии, производимой АО-энерго и дочерних АО-ГРЭС, что составляет примерно 2% объёма тепловой энергии, отпускаемой всеми источниками тепла в России.

С января 1996 года в отрасли введен новый "энергетический" подход к разделению затрат топлива между электроэнергией и теплом. В таблице 4 для 1995 года удельные расходы топлива указаны как по старой, так и по новой методике (в скобках). Удельные расходы топлива на отпуск тепла от ТЭЦ и ТЭС, рассчитанные по новой методике, уменьшились на 16.5 – 17.7% (до 145.4 кгут/Гкал).

 

Таблица 5.

Экономия топлива при комбинированном методе производства тепла и электроэнергии

Начальное давление пара и тип станции

Отпуск электро- энергии

Удельный расход топлива нетто

Экономия топлива на отпуск электро- энергии

Отпуск тепла

Удельный расход топлива на отпуск тепла

Экономия топлива на отпуск тепла

Суммарная экономия топлива

 

млрд. кВт-ч

гут/кВт-ч

млн. тут

Млн. Гкал

энергет. метод

Физ. метод

млн. тут

млн. тут

Россия, 1996 год ("энергетический" метод)

130 ата и выше, в том числе КЭС ТЭЦ.

412.546

203.976

208.573

331.87

344.44

319.58

 

5.185

362.266

10.38

351.886

 

142.28

 

173.6

 

11.025

 

16.21

90 ата и выше, в том числе КЭС ТЭЦ

58.944

16.659

42.385

417.65

446.20

406.40

 

1.683

106.848

2.606

104.242

 

149.3

 

178.4

 

3.033

 

4.72

ПГУ и ГТУ

несерийное

прочее

2.469

3.566

9.004

407.51

384.4

452.1

-

1.172

0.119

80.293

151.2

204.6

155.0

-

-

-

Всего по ТЭС

486.532

325.8

6.868

550.699

146.2

-

14.058

20.93

 

Развитие и совершенствование теплофикации в АО-энерго в регионах, обеспеченных сетевым газом, будет осуществляться путём:

- реконструкции действующих ТЭЦ путём надстройки или замены паротурбинного оборудования газовыми турбинами;

- реконструкции районных водогрейных котельных и ТЭЦ путём установки газовых турбин малой и средней мощности со сбросом отработавших в них газов в водогрейные или паровые котлы, а также реконструкции паровых котельных и ТЭЦ с установкой на них паровых турбин небольшой мощности, которые имеют высокую надёжность и требуют небольших капиталовложений.

- создания пиковых тепловых мощностей в зонах теплопотребления с тем, чтобы потребители тепла подключались к магистральным тепловым сетям от ТЭЦ через местную систему теплоснабжения со своей собственной котельной;

- создания единой системообразующей сети города (района), принимающей тепло различных источников;

- улучшения состояния и совершенствования конструкций теплопроводов, обеспечивающих уменьшение всех видов потерь при транспорте тепла.

В регионах, не обеспеченных сетевым газом, экономически обоснованной альтернативы сооружению крупных паротурбинных ТЭЦ в ближайшие годы нет. Использование небольших угольных котлов, расположенных в центре тепловых нагрузок, менее привлекательно из-за высоких капитальных и эксплуатационных затрат с учётом, в частности, необходимости очистки дымовых газов.

Для будущего теплофикации очень важно также создать благоприятные для неё экономические условия, которые ориентировали бы производителей и потребителей тепла не на сиюминутные экономические выгоды, связанные с произвольным ценообразованием и тарифами в условиях несовершенного законодательства и налогообложения, а на осуществляемые в интересах национальной экономики и общества в целом экономию ресурсов и защиту окружающей среды.

Надо стремиться к созданию совместных предприятий централизованного теплоснабжения с участием муниципалитетов и местных органов власти, имеющих право предоставления налоговых льгот, регулирования тарифов на тепло и т.п. С учётом их теплофикация остается эффективной технологией и в условиях рыночной экономики.

Коммерческая выгода не является единственным критерием эффективности теплофикации, так как с её помощью решаются важные социальные, национальные и общечеловеческие задачи: сокращается потребление топлива и загрязнение окружающей среды. Поэтому для гармонизации хозяйственных решений в национальных интересах необходима государственная поддержка развития теплофикации путём целенаправленной налоговой, кредитной и тарифной политики, а также прямого субсидирования разработок и внедрения новых энергосберегающих технологий и оборудования.


ООО "Эжектор". Телефон: +7 903 540-12-00

E-mail: Belewich@mtu-net.ru - Алексей Игоревич Белевич