|
В автоматизированных системах
теплоснабжения с местным «активным» регулированием отопительной нагрузки у
потребителей функции центрального регулирования существенно отличаются от тех
функций, которые оно выполняет в неавтоматизированных системах.
Наличие местных систем автоматического регулирования,
обеспечивающих подачу теплоты абонентским установкам в соответствии с их
потребностями, в сочетании с использованием управляющих вычислительных
комплексов, открывает широкие возможности для совершенствования центрального
регулирования, для оптимизации тепловых и гидравлических режимов тепловых
сетей.
Основное назначение центрального регулирования в этих
условиях заключается в обеспечении высокого качества и па- дежности
теплоснабжения с минимальными затратами на производство п транспорт тепловой
энергии.
Для достижения высокого качества теплоснабжения в
автоматизированных СЦТ параметры теплоносителя на выходе из теплового
источника должны полдерживаться в процессе оперативного управления на таком
уровне, при котором местные регуляторы у потребителей в состоянии устойчиво
функционировать в диапазонах настройки, обеспечивающих требуемые значения
регулируемых параметров (комфортные температуры воздуха в отапливаемых
помещениях, температуры воды в системах горячего водоснабжения в соответствии
с санитарными нормами и т. д.).
Для достижения высокой надежности теплоснабжения значения
параметров теплоносителя, устанавливаемые при центральном регулировании, а
также темпы их изменения должны быть такими, чтобы' опасность отказов при
эксплуатации системы была сведена к минимуму (из-за возможного опорожнения
или раздавливания систем отопления, температурных механических перенапряжений
трубопроводов тепловой сети, нестационарных тепловых режимов, которые могут
привести к поломкам теплосилового оборудования и др.).
Минимизация затрат на производство и транспорт тепловой
энергии в системе централизованного теплоснабжения, с учетом ее взаимосвязей
с электроэнергетической системой, является главной целью (критерием)
оптимизации тепловых и гидравлических режимов при центральном автоматизированном
регулировании отпуска теплоты (см. 1.3).
Условия достижения высокого качества и надежности
теплоснабжения при построении математической модели оптимизации центрального
регулирования могут рассматриваться как технологические ограничения.
При разработке режимов центрального регулирования в
автоматизированных системах теплоснабжения надо учитывать, что благодаря
работе местных автоматических регуляторов каждый потребитель отбирает из
тепловой сети такое количество теплоты, которое требуется для его нормального
функционирования. При этом (из условия теплового баланса) размер отпуска
теплоты от теплового источника за определенный период времени будет
отличаться от общего теплопотребления присоединенных зданий на величину
потерь в тепловых сетях, а также на количество теплоты, аккумулированной за
этот период в зданиях и в тепловой сети. ;
Разумное использование теилоаккумулирующей способности
зданий и тепловой сети позволяет отказаться от строгой синхронизации тепловых
режимов, устанавливаемых различными ступенями управления, и устранить
противоречия, возникающие из-за существенно отличных требований,
предъявляемых к ре
ЖИМУ теплоисточника и к местному автоматическому
регулированию расхода теплоты.
В связи с тем, что количество отпускаемой тепловой энергии
определяется как температурой теплоносителя, так и перепадом давлений
(расходом воды) в тепловой сети, автоматизированная система управления
отпуском теплоты должна состоять из ДВУХ взаимосвязанных подсистем:
управления температурным режимом и управления гидравлическим режимом тепловой
сети.
Практическая безынерционность системы по гидравлическому
тракту и практическая несжимаемость воды обусловливают синхронное слежение на
тепловом источнике за гидравлическим режимом абонентских установок: в каждый
момент времени расход воды на выходе из ТЭЦ (котельной) равен суммарному
расходу воды (за вычетом утечек из сети), потребляемому абонентами. В
условиях местного количественного регулирования в абонентских вводах это
предопределяет необходимость центрального качественно-количественного
регулирования расхода теплоты.
Значительные же временные запаздывания по тракту передачи
температуры вызывают необходимость вести управление температурными режимами с
упреждением.
Как уже отмечалось, одной из основных задач центрального
регулирования в автоматизированных системах теплоснабжения является
минимизация себестоимости производства и транспорта теплоты. Это достигается,
с одной стороны, путем оптимизации отпуска тепловой энергии (в течение года,
отопительного сезона, недели, суток), а с другой — путем оптимизации
сочетаний температур и расходов сетевой воды для каждой величины отпуска
теплоты.
При отыскании оптимальных сочетаний температур и расходов
сетевой воды (другими словами, при построении оптимального графика центрального
регулирования) следует учитывать, что при теплоснабжении от ТЭЦ значения
температур сетевой воды взаимосвязаны с размером выработки электроэнергии по
теплофикационному циклу: с понижением указанных значений выработка
электроэнергии на базе теплофикационных отборов турбин увеличивается. В
автоматизированных системах теплоснабжения от котельных этот фактор,
естественно, не имеет места и на первый план выдвигается задача минимизации
затрат электрической и тепловой энергии на транспорт теплоносителя по
тепловым сетям.
При выборе режимов центрального регулирования необходимо
также иметь в виду, что интенсивность наружной коррозии трубопроводов
тепловых сетей, а следовательно, и их срок службы, существенно зависят от
температурного режима. При повышении температур воды в тепловой сети до 100
°С и более интенсивность наружной коррозии резко уменьшается благодаря
испарению влаги из слоя теплоизоляции, примыкающего к
стенке трубы.
Из изложенного следует, что отыскание оптимального режима
центрального управления в автоматизированных системах теплоснабжения
представляет собой сложную задачу, решение которой не может быть однозначным
для разных систем теплоснабжения.
|