Evaluation of heat-storage system based on CHP-plant fuel oil tanks
Results of technical and economical assessment of a heat-storage system based on fuel oil tanks of CHP-plant as well as its application expediency in case of the CHP-plant used a bidding strategy to compete on wholesale electricity market are presented. Calculations are performed using data related...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/336 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
System Research in Energy| _version_ | 1871103584379076608 |
|---|---|
| author | Makhotilo K.V. |
| author_facet | Makhotilo K.V. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Makhotilo K.V.",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Makhotilo K.V. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:37Z |
| description | Results of technical and economical assessment of a heat-storage system based on fuel oil tanks of CHP-plant as well as its application expediency in case of the CHP-plant used a bidding strategy to compete on wholesale electricity market are presented. Calculations are performed using data related to basic operation modes of Kharkiv CHP-plant #5. Time intervals and volumes of thermal energy accumulation as well as parameters and quantity of required heat exchangers and fuel oil pumps are determined. |
| first_indexed | 2026-03-24T02:01:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
50 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ТЕПЛОАККУМУЛЯЦИОННОЙ
УСТАНОВКИ НА БАЗЕ МАЗУТНЫХ БАКОВ ТЭЦ
УДК 621.311.22:697.34+697.328
К.В. МАХОТИЛО, канд. техн. наук (Национальный технический университет „Харьковский
политехнический институт”, Харьков)
Представлены результаты технико-экономической оценки проекта по созданию теплоаккумуляционной установки на
базе мазутных баков ТЭЦ и целесообразности ее использования при работе ТЭЦ по ценовым заявкам на Оптовом
рынке электроэнергии. Расчеты выполнены на примере режимов работы Харьковской ТЭЦ-5. Определены периоды и
объемы аккумулирования и использования тепловой энергии, оценены параметры и количество необходимых тепло-
обменников и мазутных насосов.
Продолжающаяся либерализация рынков
электроэнергии и стремительный рост мировых
цен на энергоносители выдвигают жесткие требо-
ва ния к увеличению маневренности и обеспече -
нию экономичности работы ТЭЦ [1]. Эти специ-
фические электростанции, служа интере сам
потребителей тепловой и электрической энергии,
вынуждены работать в условиях жесткой конку-
рентной борьбы с электростан циями конденса-
ционного типа и котельными. И если ранее
считалось, что они требуют поддерж ки для
выживания в рыночных условиях, то сей час ТЭЦ
не только стали успешными игроками на рынках
электроэнергии, но и все чаще рас сматриваются
как основной ресурс дешевых ма нев ренных
мощностей. Аналогичные процессы происходят и
в энергетике Украины, где крупные ТЭЦ являют-
ся полноценными игроками и поставщиками
системных услуг.
Еще одной важной тенденцией в развитии
ми ровой энергетики, проявившейся в последние
десять-двадцать лет, является активное исполь -
зо вание аккумулирования тепла в системах цен -
трализованного теплоснабжения (СЦТ). Сегод -
ня подавляющее большинство европейских ТЭЦ
с турбинами с противодавлением и небольших
ТЭЦ с фиксированным соотношением тепловой
и электрической мощности оборудованы акку -
муляторами тепла. Этот процесс является пря -
мым следствием настойчивой борьбы за увеличе -
ние маневренности ТЭЦ по выработке электри -
чес кой энергии.
Так, в Дании в первые же годы после создания
рынка электроэнергии начали активно реализо -
вываться проекты по созданию теплоаккумули-
рующих систем большой емкости. И сегодня в
этой стране все СЦТ на базе ТЭЦ оборудованы
од ним или несколькими мощными аккумулято -
рами. Эти аккумуляторы позволяют не только
ком пенсировать неравномерность тепловой наг -
рузки, вызванную ночным сокращением спроса
на тепло, но и сократить число пусков-остановов
пиковых водогрейных котлов (ПВК) [2].
На рис. 1а представлена наиболее распрост -
раненная схема аккумулирования тепла на ТЭЦ,
использующая водяной бак-аккумулятор. В этом
баке в одни периоды суток накапливается нагре-
тая сетевая вода, а в другие периоды она, вытес-
няясь более холодной водой из обратной маги-
страли теплосети, поступает в прямую маги-
страль, компенсируя дефицит тепловой мощно-
сти ТЭЦ.
Для реализации такой схемы на территории
ТЭЦ необходимо соорудить специальный водяной
Рис. 1. Варианты использования аккумуляторов тепла при производстве тепловой энергии на ТЭЦ:
а) аккумулирование тепла в водяном баке; б) аккумулирование тепла в мазутном баке
бак. При расходе сетевой воды порядка 10 тыс. м3/ч,
как на Харьковской ТЭЦ-5 (ХарТЭЦ-5), емкость
такого бака должна составлять 30–50 тыс. м3.
В странах, где распространено центральное
количест венное или количественно-качест вен -
ное регулирование отпуска тепла, ТЭЦ при стро -
ительстве оборудуются водяными баками значи -
тельной емкости для поддержания давления в
тепло сети, которые и используются теперь для
акку мулирования тепла. В Украине, где приме -
ня ется центральное качественное регулирование
и СЦТ больших городов являются закрытыми,
круп ные ТЭЦ располагают лишь водяными бака -
ми для накопления подпитки теплосети, объемов
которых (3–7 тыс. м3) недостаточно для решения
рассматриваемой задачи.
В то же время на отечественных газомазутных
ТЭЦ в качестве основного топлива используется
природный газ, а мазут марок М-100 или М-40
является резервным топливом. Мазут хранится на
территории ТЭЦ в специальных баках, и его мини-
мальных запасов достаточно для обеспечения
работы предприятия на протяжении не менее пяти
суток в случае аварийных перебоев в пос тав ках
газа. Так, мазутохранилище ХарТЭЦ-5 состоит из
трех мазутных баков объемом по 20 тыс. м3
каждый. За последние десять лет было несколько
случаев, когда из-за падения давления в системе
газоснабжения Харькова ХарТЭЦ-5 переходила на
резервное топливо, играя роль круп ней шего в
регионе потребителя-регулятора природного газа.
Все остальное время мазут не расходовался.
В зависимости от потребности ТЭЦ мазутное
хозяйство находится в одном из трех состояний:
рабочем – при работе котлов на мазуте, горячем
резерве – при работе котлов на газе, и холодном
резерве – при остановленном на профилактичес -
кие ремонты оборудовании. В рабочем состоянии
и в горячем резерве мазут хранится в баках в
разогретом состоянии. Это необходимо, чтобы
избежать его затвердения или налипания на стен-
ках баков и мазутопроводов, а также для умень-
шения вязкости и облегчения перекачки.
Мазутные баки делятся на расходные, где мазут
хранится при температуре 60–80°С, и резервные,
где температура мазута составляет 40–60°С.
Подогрев мазута осуществляется паром, кото-
рый отбирается из общестанционного коллектора
собственных нужд ТЭЦ и подается на основные и
рециркуляционные подогреватели мазута.
Основные подогреватели работают пос тоянно и
обеспечивают подогрев мазута, который подается
от баков к форсункам паровых и водог рейных
котлов. При работе тепло фика ционных энергобло-
ков (ТЭБ) на газе мазут не сжигается и возвраща-
ется от котлов назад в баки, подогревая их.
Рециркуляционные подогрева тели обеспечи вают
поддержание температуры в мазут ных баках в
заданном диапазоне значений. Как прави ло, они не
работают постоянно, а вклю чают ся при недоста-
точности подогрева от работы основных подогре-
вателей, например, во время морозов.
Все время, пока ТЭЦ работает на газе, мазут-
ное хозяйство находится в горячем резерве, а это
означает, что тепловая энергия, отбираемая от
парового котла для нагрева мазута, постоянно
рассеивается во внешнюю среду. Эти потери
являются неизбежной платой за обеспечение
энергетической безопасности региона. С другой
стороны, это означает, что на ТЭЦ постоянно
присутствует значительный запас тепла, аккуму -
лированный в мазутных баках. При указанном
перепаде в 20°С между верхней и нижней грани-
цей диапазона температур, регламентируе мого
для хранения мазута, этот запас составляет около
540 Гкал (в трех мазутных баках ХарТЭЦ-5), что
сопоставимо с объемом отпуска тепла от ТЭЦ в
городскую теплосеть в течение 1–1,5 часов. Это
позволяет ставить вопрос о возмож ности исполь-
зования мазутного хозяйства ТЭЦ как теплоак-
кумуляционной установки (ТАУ), способной
накапливать и отдавать теплоноси телю, цирку-
лирующему в тепловой сети города, довольно
большие объемы тепловой энергии.
На рис. 1б приведена предлагаемая схема ис -
поль зования мазутного бака-аккумулятора ТЭЦ
для компенсации дефицита тепловой мощности
ТЭБ, возникающего в ночные часы суток при их
разгрузке по пару. В отличие от традиционной
схемы (рис. 1а), здесь рабочее вещество, аккуму-
лирующее тепловую энергию – мазут – имеет
меньшую температуру, и поэтому тепло отдается
обратной сетевой воде до ее подачи на сетевой
подогреватель ТЭБ. Кроме того, для отдачи тепла
сетевой воде предусмотрен специальный разряд-
ный теплообменник.
Благоприятной предпосылкой для использо -
вания мазутных баков для аккумулирования
тепла является наличие развитой инфраструк -
туры мазутного хозяйства ТЭЦ, что позволяет
ограничиться вложением финансовых средств
только в расширение его функциональных
возможностей, а не в создание на территории
ТЭЦ абсолютно новой технической системы.
К недостаткам такой схемы можно отнести то,
что пар в коллектор собственных нужд ТЭЦ
Оцінка можливості створення теплоакумуляційної установки
на базі мазутних баків ТЕЦ •Махотіло К.В. 51
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
обычно подается прямо из котла через редук -
ционно-охладительную установку. Это является
весьма надежным, с точки зрения режимов пуска
и останова, но очень неэкономичным способом.
Использование такого «дорогого» пара для заря-
да мазутного бака-аккумулятора, несом ненно,
снижает эффективность предлагаемой схемы
аккумуляции тепла, однако не является не прео -
долимой преградой. Например, на ХарТЭЦ-5
используются разработанные в ЦКБ «Энерго»
(Харьков) более экономичные схемы, предусма-
тривающие возможность подачи в кол лек тор
собственных нужд частично отработав шего пара
из 1-го и 2-го производственных отборов или из
линии промежуточного перегрева пара турбин
работающих ТЭБ.
Целью данной работы является оценка техни -
ческой осуществимости схемы аккумулирования
тепла на базе мазутных баков и целесообразности
ее использования на маневренной ТЭЦ, рабо -
тающей на ОРЭ по ценовым заявкам. Для этого
на примере ОАО „Харьковская ТЭЦ-5” будут
выполнены балансовые расчеты для основных
режимов работы ТЭЦ, определены периоды и
объемы аккумулирования и использования
тепловой энергии, оценены параметры и количе-
ство разрядных теплообменников.
Типовые режимы работы ХарТЭЦ-5
На ХарТЭЦ-5 установлено следующее энер-
гогенерирующее оборудование [3]:
– энергоблоки № 1 и № 2 с котлом ТГМЕ-464
и паровой турбиной Т-110/120-130 общей тепло-
вой мощностью 350 Гкал/ч и электрической 240
МВт;
– энергоблок № 3 с котлом ТГМП-344А и па -
ро вой турбиной Т-250/300-240 тепловой мощнос -
тью 350 Гкал/ч и электрической – 300 МВт;
– четыре водогрейных котла типа ПТВМ-180
тепловой мощностью 180 Гкал/ч каждый.
В табл. 1 приведены параметры предельных
режимов нагрузки энергоблоков ХарТЭЦ-5 в
теплофикационном режиме, соответствующие
реальной практике эксплуатации в течение
нескольких последних отопительных сезонов.
Здесь Рi и Pi – максимальная и минимальная
электрическая мощность i-го ТЭБ, Qi(Рi) и Qi(Рi)
– максимальная тепловая мощность при макси-
мальной и минимальной электрической мощно-
сти i-го ТЭБ, соответственно.
ХарТЭЦ-5 является маневренной станцией и
в основном работает с переменной электрической
нагрузкой: максимальная мощность в дневное
время и разгрузка до техминимума или полный
останов части энергоблоков ночью. Что касается
тепловой мощности, то в рамках действующей
практики регулирования она поддерживается на
постоянном уровне, корректируемом по мере
изменения наружной температуры от одного до
четырех раз в сутки в соответствии с «повышен -
ным» температурным графиком цент раль ного
качест венного регулирования нагрузки отопле-
ния и горячего водоснабжения (ПТГ).
В зависимости от состава работающего
оборудования ТЭЦ, в период ночной разгрузки
по электроэнергии может возникать дефицит
тепловой мощности ТЭБ. Обычно его покры-
вают с помощью запуска на несколько часов
ПВК. Недостатками такого способа являются
большая, чем у отобранного от турбины, стои-
мость тепла, необходимость поддерживать ПВК
в горячем резерве, а также переменные режимы
работы котлов. Однако в большинстве случаев,
когда наружная температура ниже расчетной,
этот дефицит может быть покрыт и с помощью
ТАУ.
В данной работе при расчете параметров
аккумулятора тепла будет рассмотрен не тради -
ционный способ равномерного на протяжении
суток отпуска тепла от ТЭЦ, а более энергоэф -
фек тивный способ, предложенный в [4, 5] и ус -
пеш но испытанный в 2006 году. Он предусмат -
ривает снижение температуры прямого тепло -
носителя на величину, соответствующую сни-
жению нагрузки горячего водоснабжения в ноч -
ное время и, как следствие, уменьшает дефицит
тепловой мощности ТЭБ ночью.
Одна из упрощенных инженерных версий
такого способа управления отпуском тепла
потребителям от ХарТЭЦ-5, обозначенная как
алгоритм ночного снижения температуры прямо -
го теплоносителя АНСТПТ-2, описывается
следующим выражением:
52 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
Номер
ТЭБ, i
Рi, МВт Рi, МВт
Qi(Рi),
Гкал/ч
Qi(Рi) ,
Гкал/ч
1,2 110 60 140 95
3 265 160 320 230
Таблица 1. Параметры предельных нагрузок
энергоблоков ХарТЭЦ-5
в теплофикационном режиме
(1)
где τ1 – температура прямой сетевой воды, отпу-
скаемой от ТЭЦ в теплосеть, °С; h – номер часа
суток, h ∈ [0,23]; Tн – наружная температура, °С;
τ01 – среднесуточная температура прямой сетевой
воды, регламентируемая ПТГ, °С; ∆(h) – величи-
на корректировки температуры прямой сетевой
воды в часе h, °С.
При отпуске тепла согласно АНСТПТ-2 в
период, упреждающий на время транспорти ров -
ки теплоносителя период ночного снижения пот -
реб ления горячей воды, тепловая нагрузка
ХарТЭЦ-5 уменьшается примерно на 120 Гкал/ч
по отношению к уровню Qo, нормируемому ПТГ.
На рис. 2 приведены типичные графики элект -
рической PТЭЦ(h) и тепловой QТЭЦ(h) мощ ности
ХарТЭЦ-5 при производстве электро энергии в
соответствии с диспетчерским графи ком, полу-
ченным от Администратора ОРЭ, и отпус ке тепла
по АНСТПТ-2. Они имеют обоб щен ный вид, так
как не отображают непрерыв ный характер нагруз-
ки ТЭБ, однако достаточны для проведения
балансовых расчетов режимов их работы.
На графике электрической нагрузки ТЭЦ
PТЭЦ(h)выделяются два периода: период работы
энергоблоков на их максимальной мощности Рi с
5:00 до 23:00 и период с 23:00 текущих суток до 5:00
следующих суток, когда электрическая нагрузка
энергоблоков уменьшается до их технического
минимума Рi. На графике тепловой нагрузки ТЭЦ
QТЭЦ(h) также выделяются период работы с номи-
нальной нагрузкой согласно ПТГ с 2:00 по 20:00 и
период действия АНСТПТ-2 с 20:00 теку щих
суток до 2:00 следующих суток. Пересечение этих
периодов дает четыре временных интервала, отме-
ченных на рис. 2 цифрами в кружках.
Рассмотрим работу ТЭЦ в двух типичных для
отопительного сезона в Харькове случаях теплой
и холодной погоды (табл. 2). Значения часовых
объемов отпуска тепла от ТЭЦ по ПТГ Qo и сред -
не суточной температуры обратной сетевой воды
τ2 взяты по фактическим данным за 2006-2007 гг.
Для этих типов погоды проанализируем вари-
анты состава работающего оборудования ТЭЦ и
оценим дефицит тепловой мощности ТЭБ, ко-
торый потенциально может быть покрыт за счет
аккумулирования тепла.
При «теплой» погоде – это работа двумя
энерго блоками: 100 МВт и 300 МВт, а при «хо -
лод ной» – всеми тремя. В других возникающих
на практике случаях дефицит тепловой мощ -
ности либо отсутствует, либо настолько велик,
что превышает потенциальную емкость ТАУ и
требует розжига горелок ПВК.
В табл. 3 приведены величины нагрузки ТЭЦ
и тепловой мощности ТЭБ для каждого из выде-
ленных временных интервалов. Здесь:
где Qбл – максимальная общая тепловая мощ-
ность работающих энергоблоков; ∆Qj – избыток
или дефицит тепловой мощности работающих
энергоблоков на j-м временном интервале; ∆Qj
инт –
избыток или дефицит тепловой энергии, выраба-
тываемой работающими энергоблоками за j-й
временной интервал; lj – длительность j-го
временного интервала.
Отрицательное значение ∆Qj или ∆Qj
инт обоз-
начает дефицит тепловой мощности ТЭБ или вы-
рабатываемой ими энергии.
Как видно из табл. 3 на стр. 54, на временном
интервале 4 возникает дефицит тепловой
мощности ТЭБ в 75–80 Гкал, а на интервалах 1,
2 и 3 имеется избыток тепловой мощности, кото-
рый может быть использован для заряда аккуму-
лятора. Возможность заряда аккумуля тора на
интервале 1 является наиболее привле -
кательной, однако из-за длительной паузы до
начала периода разряда этот вариант связан с
боль шими потерями тепла через стенки мазут -
ных баков. Наиболее эффективным является
заряд аккумулятора на интервалах 2 и 3, примы -
каю щих к интервалу разряда 4. Благодаря дейст -
вию АНСТПТ-2, обеспечивающего максималь -
ный за сутки избыток тепловой мощности на
Оцінка можливості створення теплоакумуляційної установки
на базі мазутних баків ТЕЦ •Махотіло К.В. 53
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
Рис. 2. Обобщенные графики электрической
и тепловой мощности ТЭЦ при работе на ОРЭ
и отпуске тепла по АНСТПТ-2
Тип погоды Тн, °С Q
o
, Гкал/ч τ2, °С
«теплая» 0 400 45
«холодная» -15 500 55
Таблица 2. Показатели работы СЦТ в типичных
погодных условиях отопительного сезона
2006-2007 гг.
(2)
(3)
(4)
интервале 2, этот вариант вполне возможен.
Дальнейшие исследования должны показать,
какое оборудование необходимо для создания
ТАУ требуемой мощности.
Теплоаккумуляционная установка
На рис. 3 представлена принципиальная схема
газомазутной ТЭЦ, мазутное хозяйство которой
используется для аккумулирования тепла.
Основным элементом мазутного хозяйства,
подвергающимся модификации, является систе -
ма рециркуляционного подогрева мазута, вклю-
чающая мазутопровод 20, мазутный насос (или
их группу) 31, рециркуляционный подогреватель
мазута (или их группу) 32. Производительность
мазутных насосов и подогревателей должна быть
увеличена для обеспечения теплового заряда
бака-аккумулятора. Параллельно подогревате -
лям должна быть дополнительно установлена
группа мазутных насосов 34 и разрядных тепло -
обменников 35. Модификации подвергает ся так -
же система трубопроводов приемного коллек -
тора ТЭЦ. К разрядным теплообменникам долж -
но быть подведено ответвление обратной тепло -
вой магистрали 13 до ее входа в главный корпус и
подачи сетевой воды на сетевые подогреватели.
Тепловая емкость аккумулятора
Количество тепла, которое необходимо акку -
му лировать в мазутном баке, QA, Дж, равно сумме
абсолютного значения дефицита на интервале 4 и
потерь тепла за время хранения мазута в баке:
где Qпот – теплопотери, возникающие при хране -
нии мазута в баке, Дж.
Рассмотрим мазутный бак, полностью напол-
ненный мазутом марки М-100 [6]. Как указано
выше, емкость бака составляет 20 тыс. м3.
Принимая плотность мазута М-100 ρм = 980 кг/м3,
можно оценить, что масса мазута в баке составля-
ет mм = 19,6 ⋅106 кг.
Максимально допустимую температуру мазу-
та в баке Тмб зададим равной 90°С. Это выше, чем
нормативная температура хранения мазута в
расходном баке, однако такая температура хра -
нения является допустимой. Как покажут даль -
54 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
Энергоблоки
в работе
Номер
временного
интервала, j
Длительность
интервала lj, ч
Pтэц,j, МВт Qтэц,j, Гкал/ч Qбл,j, Гкал/ч ∆Qj, Гкал/ч ∆Qj
инт
,
Гкал/сут
«теплая» погода
1,3/2,3 1 15 375 400 460 60 900
2 3 375 280 460 180 540
3 3 220 280 325 45 135
4 3 220 400 325 –75 –225
«холодная» погода
1,2,3 1 15 485 500 600 100 1500
2 3 485 380 600 220 660
3 3 280 380 420 40 120
4 3 280 500 420 –80 –240
Таблица 3. Распределение нагрузки ТЭЦ по временным интервалам суток
Рис. 3. Принципиальная схема ТЭЦ с ТАУ
на базе мазутного бака
(5)
ней шие расчеты, эффективность разрядных теп -
ло обменников ТАУ будет тем выше, чем больше
значение Тмб. Однако эта величина ограничена,
во-первых, температурой вспышки мазута (для
М-100 – 110°С), а во-вторых, температурой кипе -
ния содержащейся в нем воды. Из соображений
безопасности, чтобы не допустить активного
парообразования в баке, температура мазута не
должна превышать 100°С. В качестве минималь -
но допустимой выберем нижнюю температуру
хранения мазута в расходном баке, Тмб =60°С.
Задавшись Тмб, определим максимально
возможные теплопотери Qпот, Дж, при хранении
мазута в баке, по формуле:
где Fмб – площадь поверхности охлаждения
мазутного бака, м2; Кмв – коэффициент теплопе-
редачи мазутного бака, Вт/(м2 ×°С); tхр – время
хранения мазута в баке, ч.
Коэффициент теплопередачи от мазута в баке
в окружающую среду рассчитаем по следующей
формуле:
где αм – коэффициент теплоотдачи мазута; αвз –
коэф фициент теплоотдачи воздуху; λос – коэф -
фициент теплопроводности загрязнений нефте -
про дуктов; λст – коэффициент теплопро вод ности
стали; λиз – коэффициент теплопровод ности
теплоизоляции; δос – толщина слоя загряз нений
нефтепродуктов на стенках бака; δбк – толщина
стенок бака; δиз – толщина слоя теплоизоляции.
Принимая αм=1500 Вт/(м2×°С), αвз=10
Вт/(м2×°С), λос=0,3 Вт/(м×°С), λст=45,4 Вт/(м×°С),
λиз=0,09 Вт/(м×°С), δос=0,05 м, δбк=0,005 м и
δиз=0,05 м, получим Кмб =1,215 Вт/(м2×°С).
Для нашего оценочного расчета определим
вре мя хранения мазута tx как сумму максимально
возможного времени заряда и разряда бака-акку -
мулятора, т.е. длительности временных интер -
валов 2, 3 и 4, tx=9 ч.
Площадь поверхности охлаждения мазутного
бака для расчета зададим равной Fмб=3500 м2.
Это, в среднем, соответствует установленным на
ХарТЭЦ-5 мазутному баку высотой Hмб=12 м и
диаметром Dмб=45,5 м, и бакам с размерами
Hмб=18 м, Dмб=40 м.
В случае «теплой» погоды Tн = 0°С. Тогда
Qпот = 12,4·109 Дж или 3 Гкал. Эти потери соот-
ветствуют остыванию полностью заполненного
мазутного бака на 0,9°С за сутки и находятся на
допустимом уровне, регламентируемом норма -
тив ной документацией.
Определив величину Qпот, можно получить
количество тепла, которое необходимо аккуму -
лировать в мазутном баке, QА=954,4·109 Дж или
228 Гкал.
Для проверки технической возможности
накопления такого количества тепла рассчитаем
требуемое изменение температуры мазута в баке
∆Тмб и проверим выполнимость условия
Величину ∆Тмб, °С, определим как
где mм – масса мазута в баке, кг; см – теплоемкость
мазута, Дж/(кг °С).
Для расчета теплоемкости мазута восполь -
зуемся формулой
где – средняя температура мазута, °С.
Принимая получим см=1925,5
Дж/(кг ×°С), а значит ∆Тмб =25,3°С.
Выполняя аналогичные расчеты для «холод-
ной» погоды при Тн = -15°С, получим в этом
случае QA =1019,3·109 Дж или 243,5 Гкал, а
∆Тмб=27°С.
Так как Тмб – Tмб= 30°С, то в обоих случаях
условие (8) выполняется, а значит, для аккуму -
лирования требуемого количества тепла доста -
точ но одного бака.
Использование мазутного бака в качестве ак -
ку мулятора требует увеличения температуры
хранения мазута. Определим максимальную ве -
ли чину возникающего при этом прироста тепло -
потерь в мазутном баке ∆Qпот, Дж, по отношению
к нормативным:
где Тмб,н – нормативная температура хранения
мазута в расходном баке, равная в среднем, как
было указано выше, 70°С.
Подставляя значения, получим, что для любо -
го типа погоды ∆Qпот =2,76·109 Дж или 0,7 Гкал.
Заряд аккумулятора
Для теплового заряда мазутного бака-ак-
к умулятора будем использовать, аналогично
штат ной системе рециркуляции мазута, паро ма -
зут ные подогреватели, получающие пар из обще -
стан ционного коллектора собственных нужд. На
Оцінка можливості створення теплоакумуляційної установки
на базі мазутних баків ТЕЦ •Махотіло К.В. 55
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
(6)
(7)
(10)
(8)
(9)
(11)
ХарТЭЦ-5 в качестве рециркуляционных ис -
поль зуются подогреватели ПМ-10-120. Их про -
из водительности (120 т/ч) хватает для поддер -
жания температуры мазута в баках, однако для
заряда аккумулятора в течение максимум шесть
часов ее недостаточно. Поэтому при расчетах ТАУ
за основу возьмем подогреватель типа ПМР-13-
400, являющийся наиболее мощным из модель -
ного ряда, разработанного для энергетики. В
табл. 4 приведены его основные характеристики.
Определим максимальную теплопроизводи -
тельность системы параллельно подключенных
подогревателей, использующихся для теплового
заряда мазутного бака-аккумулятора, Qзар, Вт, по
следующей формуле:
где nзар – количество подогревателей, использую -
щихся для заряда; Qпод – номинальная теплопро -
из водительность одного подогревателя, Вт; Gмпд
– расход мазута через подогреватель, кг/с; Тм,вх,
Тм,вых – температура мазута на входе и выходе из
подогревателя, °С.
Используя (10), данные из табл. 4 и принимая
среднюю температуру мазута равной
получим Qпод =14,4·106 Вт или 12,4 Гкал/ч.
В соответствии с табл. 3 для данного типа по -
годы на временном интервале 3 избыток тепло -
вой мощности энергоблоков ТЭЦ составляет
∆Q3=45 Гкал/ч, а на интервале 2 – ∆Q2 =180
Гкал/ч. Исходя из этого, примем число подогре-
вателей, использующихся для заряда аккумуля-
тора, равным 4. Тогда Qзар=57,6⋅106 Вт или 49,5
Гкал/ч.
Учитывая, что ∆Q3<Qзар<∆Q2, можно соста-
вить следующий график изменения текущей
мощности заряда аккумулятора Qзар:
Qзар = Qзар на временном интервале 2,
Qзар = ∆Q3 на временном интервале 3.
Тогда время заряда tзар, ч, определится выра-
жением:
Отсюда, tзар= 4,9 ч. Так как l2+l3 = 6 ч, то
tзар<l2+l3. Это означает, что четырех паромазут-
ных подогревателей типа ПМР-13-400 достаточ-
но для заряда аккумулятора.
В случае «холодной» погоды ∆Q3 = 40 Гкал/ч, а
∆Q2 = 220 Гкал/ч. Используя тот же график
мощности заряда аккумулятора и количество по-
догревателей, получим tзар = 5,5 ч. То есть tзар<l2+l3,
и четырех подогревателей также доста точно.
Чтобы избежать лишних бросков тепловой
нагрузки ТЭБ, на практике заряд аккумулятора
на временном интервале 2, следует производить с
меньшей мощностью так, чтобы он занял полно-
стью интервалы 2 и 3.
Рассчитаем количество nнз насосов системы
рециркуляции мазута, необходимое для заряда
аккумулятора, по следующей формуле:
где Gнас – производительность насоса системы
рециркуляции, кг/с.
В мазутном хозяйстве ХарТЭЦ-5 исполь -
зуются рециркуляционные насосы перекачи вания
мазута типа НК-560/336-70, 20НА-22х3 произво-
дительностью 560–600 м3/ч и мощнос тью 130–160
кВт. Принимая Gнас= 152 кг/с, можно оценить, что
необходимое для заряда число насосов – nнз= 3.
Для сравнения, в штатной системе рециркуляции
мазута ХарТЭЦ-5 уста-новлены два таких насоса,
работающих попеременно.
Разряд аккумулятора
Теперь рассмотрим цикл разряда аккумуля-
тора, происходящий на временном интервале 4, и
определим необходимые параметры разрядных
теплообменников.
В качестве разрядных теплообменников бу дем
использовать кожухотрубчатые водомазут ные
подогреватели с латунными трубками. Конструк-
тивно такие подогреватели аналогичны паромазут-
ным: мазут циркулирует по трубкам, но в меж-
трубное пространство подается вода. Однако, нес-
мотря на схожесть, такие подогре ватели не были
распространены в энергети ческой отрасли СССР.
Сейчас ситуация измени лась, и, например, НПО
ЦКТИ (РФ) разрабо тало и успешно освоило в
56 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
Площадь
поверхности
нагрева, м
2
Расход
мазута, т/ч
Температура мазута, °С Температура
пара, °С
Давление
мазута,
МПа
Давление
пара,
МПа
Диаметр,
мм
Длина,
мм
на входе на выходе
750 400 70 135 300 1,3 1,6 1832 5655
Таблица 4. Основные технические характеристики и размеры подогревателя мазута ПМР-13-400
(12)
(13)
(14)
(15)
про изводстве водо мазутные подогреватели для
ото пительных ко тель ных. Они рассчитаны на
разогрев мазута марки М-100 от 60°С до 95°С с
помощью сетевой воды, и могут выпускаться в
модификациях, обладающих харак теристиками,
аналогичными ряду подогревателей ПМ, ПМР [7].
Для нагрева воды мазутом можно исполь зовать и
пластин чатые теплообменники, имею щие мень -
шие размеры при большей производи тельности,
однако специа листы отечественной энергетики все
еще считают их обслуживание и ремонт слишком
сложными, а опыт эксплуатации недостаточным
для установки в узловом эл е мен те СЦТ.
За основу разрядного теплообменника примем
тот же подогреватель ПМР-13-400, расход мазута
в котором и давление сред соответствуют режиму
теплосети и скорости разряда аккумулятора.
Расчет параметров и количества теплообменников
будем проводить исходя из того, что они подк -
лючены параллельно друг другу по сетевой воде и
по мазуту. Мощность разряда аккумулятора регу -
лируется ступенчато путем отключения части
теплообменников от подачи мазута и воды. Более
точная регулировка осуществляется изменением
расхода сетевой воды через включенные тепло -
обменники. Расход мазута через включен ные
теплообменники поддерживается насосной систе -
мой на нормативном уровне.
Площадь поверхности нагрева разрядного
теплообменника Fpт, м
2, определим по формуле:
где k – количество включенных разрядных тепло -
обменников; Квм – коэффициент теплопередачи
раз рядного теплообменника, Вт/(м2 ×°С); ∆Тср –
средняя разность температур мазута и сетевой
воды, °С.
Коэффициент теплопередачи разрядного
теплообменника определим как:
где αвд – коэффициенты теплоотдачи воды; αм –
коэф фициенты теплоотдачи мазута, λл – коэф -
фициент теплопроводности латуни; δтр– толщина
стенок трубок.
Принимая αвд =5000 Вт/(м2×°С), αм=1500
Вт/(м2×°С), λл=85,5 Вт/(м×°С), и δтр=0,002 м,
получим Квм =1123,5 Вт/(м2 °С).
Для рассматриваемого типа противоточных
теплообменников средняя разность температур
греющей и нагреваемой среды определяется по
логарифмической формуле:
где Тм,вх, Тм,вых – температура мазута на входе и
выходе из теплообменника, °С; Тв,вх, Тв,вых – тем-
пература сетевой воды на входе и выходе из
теплообменника, °С.
Значения Тв,вх равны температуре обратной
сетевой воды на приемном коллекторе ТЭЦ:
Тв,вх = τ2
Температура сетевой воды, прошедшей через
включенные разрядные теплообменники Тв,вых,
должна быть такой, чтобы после ее смешения с
частью, обошедшей теплообменники, темпе -
ратура обратной сетевой воды перед сетевыми
подогревателями ТЭБ увеличилась на величину
ожидаемого «недогрева» из-за дефицита тепло-
вой мощности. Отсюда получаем:
где cв – теплоемкость воды, 4186,8 Дж/(кг×°С);
Gв– расход сетевой воды, кг/с; nраз – количество
установленных разрядных теплообменников.
Часовой расход сетевой воды Gв на ХарТЭЦ-
5 в отопительном сезоне 2006-2007 гг. составлял
в среднем 11 тыс. т/ч.
Температура мазута на входе в тепло об мен -
ник равна температуре мазута в заряженном ак -
ку муляторе Тмб,зар, а температура мазута на выхо -
де должна быть такой, чтобы в конце цикла раз -
ряда средняя температура мазута в баке равня -
лось заданной Тмб,раз.
Задавшись некоторым значением Тмб,раз,
можно получить следующие формулы:
Оцінка можливості створення теплоакумуляційної установки
на базі мазутних баків ТЕЦ •Махотіло К.В. 57
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
(16)
(17)
(22)
(21)
(20)
(18)
(19)
(23)
(24)
(25)
где ∆Тм – падение температуры мазута на разряд -
ном теплообменнике; ∆Тпот – снижение темпера -
туры мазута в баке вследствие тепловых потерь
за время хранения; Gмpт – расход мазута через
разрядный теплообменник, кг/с.
Теплоемкость мазута см берется такой же, что
и при расчете (9), а Gмpт по табл. 4.
Величину температуры мазута в разряжен-
ном баке-аккумуляторе Тмб,раз необхо димо выби-
рать такой, чтобы выполнялось сле дую щее усло-
вие:
Принимая во внимание время разряда tраз = 3
ч, величину Gмpт и рекомендуемые скорости
движения сред в теплообменнике, путем подбора
выберем общее число разрядных теплообмен -
ников nраз равным 16.
Тогда для «теплой» погоды, приняв Тмб,раз=60оС,
и k=13, получим Тмб,зар=85оС, Тм,вых=53,6оС,
Тв,вых=53,4оС, а площадь поверхности нагрева
каждого теплообменника Fрт равна 338 м2.
Здесь обращает на себя внимание величина
температуры мазута после теплообменника Тм,вых.
Она на 6,4оС ниже нормативной Тмб для расход -
ного бака, но превышает среднюю температуру
хранения мазута в резервных баках, т.е. является
допустимой для работы системы рециркуляции
мазута. И хотя после перемешивания с остав шей -
ся в баке разогретой частью средняя температура
мазута будет равна Тмб, увеличение его густоты на
выходе из теплообменника приводит к росту
нагрузки на механическую часть насосов. Тем не
менее, учитывая, что длительность работы насо-
сов составляет лишь три часа в сутки, такую
температуру Тм,вых можно считать допустимой.
В случае «холодной» погоды Тмб,раз принимаем
равной 63оС, а k=16, т.е. при разряде задейст -
вуются все теплообменники. Тогда Тмб,зар=89,6оС,
Тм,вых=62,5оС, Тв,вых=62,3оС. Площадь поверхности
нагрева теплообменника Fрт в этом случае также
равна 338 м2.
При промежуточных нагрузках на акку -
мулятор также можно подобрать значения Тмб,раз
и k, обеспечивающие необходимую мощность
разряда при Fрт=338 м2. Эту площадь поверх -
ности нагрева зададим расчетной при проекти -
ровании теплообменника. Она в 2,2 раза меньше,
чем у принятого за основу подогревателя ПМР-
13-400. Так как расход мазута через внутренние
трубки, а значит и их количество, остались неиз -
менными, для сокращения площади поверхности
нагрева можно, например, пропорционально
уменьшить длину трубок и корпуса теплооб -
менника. То есть такой разрядный теплооб -
менник вполне реализуем.
Максимальное количество насосов системы
рециркуляции мазута через разрядные теплооб-
менники nнр рассчитаем по формуле:
Используя те же параметры мазутных насосов,
что и в (15), получим nнр=12 насосов. Такое коли-
чество насосов необходимо для раз ряда аккумуля-
тора при «холодной» погоде, а при «теплой» из них
будут задействованы только 10 штук.
В табл. 5 сведены вместе основные параметры
предлагаемой ТАУ. Расчеты теплообменных
аппаратов обычно включают несколько уточ-
няющих итераций. Здесь описан только первый
шаг, выполненный со множеством упрощений, но
полученный запас времени заряда и сделанные в
большую сторону округления позволяют счи-
тать, что уточняющий пересчет существенно не
повлияет на полученные оценки.
На рис. 4 в обобщенном виде показаны су -
точные графики тепловой мощности энерго -
блоков ТЭЦ Qбл(h), количества тепла,
накоплен ного в аккумуляторе QТАУ(h), и циклы
работы ТАУ. Как видно, работа ТАУ не приво-
дит к увеличению тепловой нагрузки ТЭБ
выше уров ня дневного времени суток и делает
график наг руз ки более равномерным, компен-
сируя влияние АНСТПТ-2. Также вид-но, что
мазутное хозяй ство ТЭЦ используется для
нужд аккуму лирования тепла только на протя-
жении девяти часов в сутки, а остальное время
оно работает в обычном режиме хранения и
рециркуляции мазута. Это дает достаточный
запас времени для проведения его технологиче-
ского обслуживания или, в случае необходимо-
58 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
(27)
(26)
Емкость,
ГДж(Гкал)
Температура мазута,
°С
Длительность,
ч
Расход мазута,
тыс. т/ч
Количество
подогревателей
заряженный разряженный заряда разряда заряд разряд заряд разряд
1132 (270) 85-90 60-63 5-6 3 1,6 5,2–6,4 4 13–16
Таблица 5. Основные параметры теплоаккумуляционной установки
сти, ремонта. С другой стороны, перерыв в 15
часов между циклами раз ряда и заряда не
позволит мазуту в баке остыть более чем на 1оС,
что легко ком пенсируется нагре вом мазута в
основных подо гревателях, следовательно,
рециркуляционный подогрев не будет вклю-
чаться вообще.
Оценка экономического эффекта
Рассмотрим в первом приближении, какие
затраты потребуются для создания ТАУ на базе
мазутного бака, и какая экономия топлива может
быть получена при ее эксплуатации.
Как было показано выше, использование
мазутного бака в качестве аккумулятора тепла
требует установки четырех дополнительных
зарядных подогревателей мазута (или замены на
них существующих рециркуляционных), а также
16-разрядных теплообменников. В настоящее
время на площадке перед мазутными баками
ХарТЭЦ-5 площадью около 100 м2 размещены 9
подогревателей мазута ПМ-10-120 и необходи -
мая для них инфраструктура. Учитывая, что
дополнительные подогреватели и теплообмен -
ники, соответственно, в два и четыре раза короче
используемых, их установка потребует максимум
удвоения этой территории. Это не вызывает
затруднений при текущей планировке пром -
площадки ХарТЭЦ-5.
Для обеспечения функционирования ТАУ
также требуется установка дополнительных мазут-
ных насосов: 3 – для заряда аккумулятора (или
добавление еще одного к двум сущест вующим) и 12
– для разряда аккумулятора. Это может потребо-
вать расширения помещения насосной станции
мазутного хозяйства и уста новки дополнительных
фильтров грубой очистки мазута.
В настоящее время стоимость мазутного
(нефтяного) насоса требуемой производи -
тельности составляет около 75 тыс. грн., а паро- и
водомазутного подогревателя от 75 до 100 тыс.
грн. Отталкиваясь от этих цифр, общую стои-
мость создания ТАУ можно оценить примерно в
3 млн. грн.
Для оценки потенциала экономии топлива
при использовании ТАУ примем, что удельные
расходы условного топлива при производстве
тепловой энергии на ПВК, bпвк, и при отборе пара
с коллектора собственных нужд, bсн, примерно
равны и составляют около 160 кг/Гкал. Удель-
ный расход условного топлива при производстве
электрической энергии на энергоблоках ТЭЦ, bз,
примем равным 250 кг/МВтч.
При работе ПВК на газе или нахождении в
резерве по его мазутному кольцу постоянно
осуществляется циркуляция мазута с расходом
Gпвк до 15 т/ч. Кроме того, при работе ПВК для
отведения дымовых газов включаются дымососы
(на ХарТЭЦ-5 увеличивается производитель -
ность дымососов основной дымовой трубы).
Поэтому суточный расход топлива Bпвк на ПВК
при покрытии дефицита мощности ТЭБ на
временном интервале 4 оценим как сумму затрат
на, собственно, производство тепла, на работу
дымососов, на компенсацию тепловых потерь в
системе рециркуляции мазута и на перекачку по
ней мазута:
где Pдс – электрическая мощность дымососа,
равная 700 кВт; ∆Тмп – потери тепла при цирку-
ляции в мазутном кольце ПВК, ≈10оС; Рмр –
общая электрическая мощность мазутных насо-
сов 1-го и 2-го подъема мазутного кольца ПВК,
равная 370 кВт.
Таким образом, при «теплой» погоде
Bпвк=39 тут/сут., а при «холодной» Bпвк=41,4 тут/сут.
В то же время, с учетом возросших теплопотерь
при хранении мазута в баке, а также затрат на его
перекачку через подогреватели и теплообменники,
суточный расход топлива BA при покрытии дефи-
цита мощности с помощью ТАУ равен
где Pн – мощность насоса системы рециркуляции
мазута, равная 130 кВт.
Отсюда, при «теплой» погоде BA=37,6 тут/сут.,
а при «холодной» BA=40,2 тут/сут.
Как видно, суточная экономия топлива при
отказе от розжига ПВК и использовании ТАУ
∆В=Bпвк–BAсоставляет 1,2–1,4 тут/сут. При цене
условного топлива порядка 1000 грн./тут, общая
экономия за отопительный сезон может соста-
вить 215–260 тыс. грн. Срок окупаемости такой
установки – около 12–15 лет, что нахо дится на
Оцінка можливості створення теплоакумуляційної установки
на базі мазутних баків ТЕЦ •Махотіло К.В. 59
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
(28)
(29)
Рис. 4. Обобщенные суточные графики тепловой
мощности энергоблоков, ТЭЦ и тепловой энергии,
накопленной в аккумуляторе
типичном уровне для основных произ вод -
ственных фондов энергетики.
Экономический эффект от внедрения ТАУ
может быть оценен еще выше, если учесть, что
при ее использовании минимизируется число
пусков и профилактик поверхностей нагрева
ПВК, которые являются достаточно затратными
процедурами.
Стоимость ТАУ может быть снижена при
использовании для накопления тепла мазутного
бака, заполненного тонкодисперсной водома -
зутной эмульсией, образующейся при очистке
замазученных вод мазутной канализации
ХарТЭЦ-5 [8]. Эта смесь также может быть ис -
поль зована в качестве резервного топлива, одна ко
ее теплоемкость выше, чем у чистого мазута. Как
следствие, при том же перепаде температур для
аккумулирования требуется меньший объем и
расход рабочей среды, а значит, сокращается и
требуемое количество теплообменников и насосов.
Заключение
Приведенные расчеты технико-экономи чес -
ких характеристик теплоак кумуляционной уста-
новки на базе мазутных баков показывают ее
реализуемость и целесообраз ность. Оценивая
пара метры схемы, рассчи танной с учетом управ-
ления отпуском тепла по алгоритму ноч ного
снижения температуры прямого теплоно сителя,
можно прийти к выводу, что она приме нима и
при традиционной практике равномер ного отпу-
ска тепла по ПТГ. Однако в этом случае потре-
буются уже два мазутных бака-аккуму лятора, и
их заряд будет длиться на протяжении почти
всего доступного времени суток: 17–18 ч.
Несомненно, данная работа не может
претендовать на исчерпывающее обоснование
такого технического проекта. Здесь не рассмот-
рены все возможные сложности и риски,
возникающие при эксплуатации ТАУ, а список
их достаточно велик. Среди них и низкая
надежность запорной аппаратуры магистраль-
ных теплопроводов, и риск замазучивания
теплосети при порыве трубок разрядного
теплообменника. Тем не менее, все эти пробле-
мы вполне разрешимы при должном уровне
обслуживания и модернизации оборудования.
Как и многие другие технические решения,
направленные на повышение эффективности
энергопроизводства, теплоаккумуляционная
установка может оказаться даже более слож-
ным и требовательным элементом ТЭЦ, чем
основное производственное оборудование. И
это лишний раз подтверждает правило, что
высокая эффективность производства,
снижающая стоимость продукции для потре-
бителя, всегда дорого обходится производите-
лю.
Несмотря ни на что, период борьбы за простое
выживание для предприятий энергетики посте-
пенно подходит к концу. Острый дефицит пико-
вой мощности в ОЭС Украины, стремление госу-
дарства экспортировать электроэнергию в сосед-
ние страны, риск быть вытесненными с регио-
нальных рынков тепла – все это неизбежно заста-
вляет ТЭЦ модернизироваться. И среди разнооб-
разных инве стиционных проектов строительства
ПГУ и ГТУ, теплоаккуму ля ционные установки
являются не менее важным способом дать тепло-
фикации новые перспективы.
60 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • 17/2008www.ienergy.kiev.ua
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
1. Balling L., Hofmann D. Fast cycling towards bigger profits // Modern Power Systems. – 2007. – Vol. 27, № 6. – P. 24–29.
2. Aagaard J., Petersen M. K. Heat accumulators // Danish Board of District Heating. News from DBDH. – 2004. – № 1. – P. 4–7.
3. Вороновський Г.К. Сучасна теплова електрична станцiя. – Харкiв: ХДАМГ, 1997. – 152 с.
4. Вороновский Г.К., Махотило К.В., Сергеев С.А. Энергоэкономичное управление состоянием теплосети в крупных
системах централизованного теплоснабжения // Технiчна електродинамiка. – Київ: Iнститут електродинамiки НАНУ. –
2006. – Темат. вип. Проблеми сучасної електротехнiки, Ч. 1. – С. 129–135.
5. Вороновский Г.К., Орловский И.В., Стенников В.Н., Сергеев С.А., Махотило К.В. О совместимости преимуществ
крупного комбинированного производства электроэнергии и тепла с рыночной экономикой (опыт Харьковской ТЭЦ-5) //
Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики: Сб. науч. тр. / Отв. ред.: Н.И. Воропай, Г.К.
Вороновский. – Иркутск: ИСЭМ СО РАН. Вып. 57: Задачи надежности систем энергетики для субъектов отношений в
энергетических рынках. – К.: Знания Украины. – 2007. – С. 126–156.
6. ГОСТ 10585-99. Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия. Межгосударственный стандарт. – Взамен ГОСТ
10585-75; Принят 28.05.1999. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1999.
7. Официальный сайт НПО ЦКТИ [Электронный ресурс] / НПО ЦКТИ. – Санкт-Петербург, Россия, 2007. –
http://www.ckti.ru.
8. Вороновский Г.К. Экологические аспекты энергетики. – Харьков: Институт системных исследований в энергетике,
2003. – 256 с.
|
| id | systemreorg-article-336 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:10:31Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/c7/b39eadf2cbb994c3f156e64a6709b1c7.pdf |
| spelling | systemreorg-article-3362026-07-18T12:57:37Z Evaluation of heat-storage system based on CHP-plant fuel oil tanks Оцінка можливості створення теплоакумуляційної установки на базі мазутних баків ТЕЦ Makhotilo K.V. heat-supply, heat-storage system, CHP-plant, fuel oil tanks. теплопостачання, акумулятор тепла, ТЕЦ, мазутне господарство. Results of technical and economical assessment of a heat-storage system based on fuel oil tanks of CHP-plant as well as its application expediency in case of the CHP-plant used a bidding strategy to compete on wholesale electricity market are presented. Calculations are performed using data related to basic operation modes of Kharkiv CHP-plant #5. Time intervals and volumes of thermal energy accumulation as well as parameters and quantity of required heat exchangers and fuel oil pumps are determined. Представлено результати техніко-економічної оцінки проекту створення теплоакумуляційної установки на базі мазутних баків ТЕЦ і доцільності її використання при роботі ТЕЦ за ціновими заявками на Оптовому ринку електроенергії. Розрахунки виконано на прикладі режимів роботи Харківської ТЕЦ-5. Визначено періоди та обсяги акумулювання та використання теплової енергії, оцінено параметри і кількість необхідних теплообмінників і мазутних насосів. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2008-06-06 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/336 System Research in Energy; No. 1 (17) (2008): The Problems of General Energy; 50-60 Системні дослідження в енергетиці; № 1 (17) (2008): Проблеми загальної енергетики; 50-60 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/336/283 Copyright (c) 2008 Makhotilo K.V. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | heat-supply heat-storage system CHP-plant fuel oil tanks. Makhotilo K.V. Evaluation of heat-storage system based on CHP-plant fuel oil tanks |
| title | Evaluation of heat-storage system based on CHP-plant fuel oil tanks |
| title_alt | Оцінка можливості створення теплоакумуляційної установки на базі мазутних баків ТЕЦ |
| title_full | Evaluation of heat-storage system based on CHP-plant fuel oil tanks |
| title_fullStr | Evaluation of heat-storage system based on CHP-plant fuel oil tanks |
| title_full_unstemmed | Evaluation of heat-storage system based on CHP-plant fuel oil tanks |
| title_short | Evaluation of heat-storage system based on CHP-plant fuel oil tanks |
| title_sort | evaluation of heat-storage system based on chp-plant fuel oil tanks |
| topic | heat-supply heat-storage system CHP-plant fuel oil tanks. |
| topic_facet | heat-supply heat-storage system CHP-plant fuel oil tanks. теплопостачання акумулятор тепла ТЕЦ мазутне господарство. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/336 |
| work_keys_str_mv | AT makhotilokv evaluationofheatstoragesystembasedonchpplantfueloiltanks AT makhotilokv ocínkamožlivostístvorennâteploakumulâcíjnoíustanovkinabazímazutnihbakívtec |