экономия электроэнергии
в тягодутьевых системах
теплогенерирующих установок
М.М
Полунин
А.С. Шишовский
В.И. Котенко
Теплогенерирующие установки (ТГУ) работающие на
органическом топливе, потребляют значительное количество электроэнергии как на
подачу воздуха, необходимого для сжигания топлива, так и на отвод продуктов
сгорания. Например, что для сжигания 1 м3 природного газа необходимо
подать 9,5м3 подогретого
воздуха и отвести 12,6 м3 продуктов сгорания.
Теплопроизводительность ТГУ, следовательно, и количество потребляемого топлива изменяются
в широком диапазоне в течение
года, особенно в отопительный период.
Характер изменения относительного потребления теплоты Q в
последнем случае, можно описать известным алгоритмом (1)
Q = 1 - a × xg,
(1)
где Q – относительное потребление теплоты;
a = ( 8 – t ро) / (tв – tро);
g = (8 – tср.о) / (tср.о – tро);
x – относительное
число часов, при котором расход
отопительно-вентиляционной нагрузки
не бывает
меньше Q;
tв – средневзвешенная расчетная температура внутреннего
воздуха, оС;
tро – расчетная отопительная температура наружного
воздуха,оС;
tср.о – средняя температура наружного воздуха
за отопительный период,оС;
-2-
В соответствии с (1)
следует изменить и производительность тягодутьевых устройств.
Применяемые в настоящее время способы регулирования
производительности тяго-дутьевых установок (в основном, путем дросселирования)
приводят к перерасходу электроэнергии.
Внедрение систем
управления тягодутьевыми устройствами с помощью частотнорегулируемых транзисторных электроприводов переменного
тока серии РЭН2, позволяет обеспечить
плавное изменение производительности вентиляторов и дымососов в соответствии с
теплопроизводительностью ТГУ без заметного снижения их КПД.
Поскольку потребляемая мощность пропорциональна
изменению расхода транспортируемой среды в третьей степени, то минимальный
относительный уровень SN,
израсходованной в течение отопительного периода электроэнергии при оптимальном
режиме регулирования, может быть найден с учетом (1) по следующей зависимости
1
SN = ò (1 + р + axg)3 dx, (2)
0
где SN – минимальный относительный уровень израсходованной
электроэнергии за отопительный период;
р- отношение постоянной тепловой нагрузки в течение
отопительного периода (горячее бытовое,
технологическое водоснабжение и
пароснабжение) к переменной
отопительно-вентиляционной нагрузке.
С учетом зависимости (2)
относительная экономия электроэнергии Э может быть найдена из уравнения:
1
Э = [ 1 - ò ( 1 + р + aхg)3 aх
] × 100% =
0
3(1 + р)2a
3(1 + р)a2
a3
= [ 1 – (1 + р)3
+ ¾¾¾¾ - ¾¾¾¾ + ¾¾ ] ×100%,
g +1 2g + 1 3g + 1
где
Э – относительная экономия
электроэнергии, %.
По этому уравнению построена приведенная на рисунке 1
номограмма. На ней нанесено положение некоторых городов с различными
климатическими
-3-
характеристиками: Киев 
Львов 
, Москва 
, Одесса 
.
Из монограммы видно, что максимальная экономия
электроэнергии при оптимальном регулировании работы тягодутьевых устройств
котельных для регионов с "суровым" климатом (
имеет большое значение) существенно больше, чем для регионов
с "мягким" климатом.
Вместе с тем, наличие тепловой нагрузки, не зависящей от климатических условий, эту
экономию снижает.
На номограмме в качестве примера показано
определение Э для г.Киева: на линии пересечения горизонтами (показано
пунктиром) с отмеченными линиями - р
и Э читаем :
|
р |
0 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
Э
|
83 |
74 |
68 |
62 |
52 |
40 |
Рис. 1 Номограмма для определения экономии эл.
энергии (в %) в зависимости от
значения р.