Технико-экономическое обоснование эффективности использования тепловых вторичных энергоресурсов (ВЭР) в системах теплоснабжения

18.1. Расчет экономии топлива за счет использования тепловых ВЭР.

Методы расчета выхода тепловых ВЭР. Выход тепловых ВЭР определяется из теплового баланса агрегата-источника по его энерготехнологическим характеристикам или путем замеров. Возможное использование тепловых ВЭР определяется с учетом технологических условий утилизации (запыленности продуктов сгорания, температуры точки росы, агрессивности энергоносителя, надежности работы утилизационной установки, наличия потребителей и т.д.).

Экономия топлива зависит от направления использования тепловых ВЭР и схемы энергоснабжения предприятия, на котором они используются. При тепловом направлении использования тепловых ВЭР экономия топлива определяется расходом топлива в основных (замещаемых) энергетических установках на выработку такого же количества и тех же параметров тепловой энергии, что использовано за счет тепловых ВЭР.

Годовая экономия топлива при комплексном использовании тепловых ВЭР в раздельной схеме энергоснабжения (теплоснабжения от котельной):

В_р = (Q_кэ^ВЭР + Q_тну^ВЭР)  * b_кот * 10^-3– b_кэс^ээ *Э_тну*10^-6, т у.т.

где Q_кэ^ВЭР, Q_тну^ВЭР – годовой отпуск теплоты в систему теплоснабжения, утилизируемой соответственно в контактном экономайзере и теплонасосной установкой (ТНУ), Гкал;

b_кот – удельный расход топлива на отпуск тепловой энергии котельной, кг у.т./Гкал;

b_кэс^ээ – удельный расход топлива на отпуск электроэнергии принимается равным фактическому расходу топлива на замыкающей станции в энергосистеме (Лукомльской ГРЭС) за год, предшествующий составлению расчета, г у.т./кВт ч;

Э_тну – расход электроэнергии, потребляемой тепловыми насосными установками (ТНУ), кВт ч.

 

Годовая экономия топлива при комплексном использовании ВЭР в комбинированной схеме энергоснабжения (теплоснабжение от ТЭЦ):

B_к = (Q_кэ^ВЭР + Q_тну^ВЭР) * b_тэц^тэ *10^-3– b_кэс^ээ *Э_тну*10^-6–

–(Q_кэ^ВЭР+ Q_тну^ВЭР) * (b_кэс^ээ – b_тф^ээ)* W * 10^-6, т у.т.,

где b_тэц^тэ – - удельный расход топлива на отпуск тепловой энергии от ТЭЦ, кг у.т./Гкал;

b_тф^ээ – удельный расход топлива на выработку электроэнергии по теплофикационному циклу, г у.т./кВт ч;

W – удельная выработка электроэнергии по теплофикационному циклу, кВт ч/Гкал.

 

18.2. Определение экономической эффективности использования тепловых ВЭР.

В общем случае при сроке ввода до 1 года приведенные затраты в систему утилизации:

З_пр = К_д^ВЭР + И^ВЭР,

где К_д^ВЭР – дополнительные капиталовложения, связанные с использованием тепловых ВЭР;

И^ВЭР – ежегодные издержки, связанные с использованием тепловых ВЭР.

В данном случае (при утилизации тепловых ВЭР среднего и высокого потенциала – в контактном поверхностном экономайзере, а низкопотенциальных – охлаждающей и оборотной воды – в парокомпрессионных ТНУ) дополнительные капиталовложения, связанные с комплексным использованием тепловых ВЭР – капиталовложения соответственно в контактный поверхностный экономайзер, в ТНУ, в промежуточные теплообменники, в транзитную тепловую сеть, сетевую насосную установку и др.

Ежегодные издержки, связанные с комплексным использованием тепловых ВЭР (при одинаковых отчислениях на текущий ремонт и амортизацию всех элементов системы) составят:

И^ВЭР = f_ар* К_д^ВЭР+И_п+И_тп-Э_т

Годовые издержки на перекачку воды в транзитной тепловой сети:

И_п=N_сн* n * С_ээ

Годовые издержки на теплопотери в транзитной тепловой сети:

И_тп =q_н* Q_год* 10^-2 * С_тэ

где N_сн – установленная мощность сетевого насоса, кВт;

n – годовое число часов работы сетевого насоса, ч;

q_н – нормативные годовые теплопотери в сети, %;

Q_год^ВЭР – годовой отпуск теплоты за счет использования ВЭР, Гкал;

С_ээ – тариф на электроэнергию руб./кВт ч;

С_тэ – тариф за тепловую энергию, руб./Гкал.

 

Годовая экономия затрат на топливо, обусловленная использованием ВЭР в системе теплоснабжения:

Э_т = В_эк * С_т, руб.

где В_эк – годовая экономия топлива при комплексном использовании ВЭР, т у.т.;

С_т – стоимость 1 т у.т. уточняется на момент составления расчета.

 

Срок окупаемости дополнительных капиталовложений:

Т = К_д^ВЭР/(Э_т - f_ар * К_д^ВЭР – И_п – И_тп), лет

где f_ар – ежегодные отчисления на ремонт и амортизацию соответственно контактного поверхностного экономайзера, ТНУ, промежуточных теплообменников, транзитной тепловой сети, сетевой насосной установки;

И_п, И_тп – годовые издержки на перекачку сетевой воды и теплопотери в транзитной тепловой сети;

Э_т – годовая экономия затрат на топливо, обусловленная использованием ВЭР в системе теплоснабжения.