Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Экономическая эффективность комплексной оптимизации теплоснабжения, определенная при проектировании СЦТ, должна быть реализована при их строительстве и эксплуатации. Однако реальные условия, при которых сооружаются и функционируют СЦТ, в силу различных причин отличаются от проектных, что определяет разницу между проектной и фактической эффективностями оптимизации. Кроме того, возникают задачи, являющиеся специфическими для строительства и эксплуатации СЦТ. Например, если в проектах организации строительства и производства работ определяются порядок, технология строительства и необходимые для этого ресурсы, то при строительстве часто возникает задача сооружения объектов в заданный срок при ограничениях на различные ресурсы на разных этапах строительства.

Принципиально эта задача, как и задачи проектов организации строительства и производства работ, относится к классу задач сетевого планирования [62], но постановочно имеет вышеуказанные отличия и должна решаться в рамках АСУ строительством. Ту же природу имеет задача оптимизации сетевого графика проведения ремонтных работ, которая решается уже при эксплуатации СЦТ.

Эксплуатация СЦТ, в особенности крупных городов, насчитывающих тысячи и даже десятки тысяч зданий, подключенных к общим тепловым сетям, запитанным от нескольких источников, представляет настолько сложную задачу, что для ее решения должны создаваться автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) теплоснабжения [39, 72].

АСУТП теплоснабжения предназначены для систематического решения в процессе функционирования СЦТ задач оперативно-диспетчерского и технологического управления на основе широкого применения экономико-математических методов, средств вычислительной техники, телемеханики и связи, повышения надежности и качества теплоснабжения при улучшении технико-экономических показателей.

В работе [39] выделены пять функциональных подсистем АСУТП теплоснабжения: 1) оперативного диспетчерского управления (оптимизация режима СЦТ, обнаружение и локализация мест повреждения, ведение оперативного журнала для фиксации параметров режима и переключений); 2) краткосрочного планирования (на сутки, неделю и месяц) для определения потребности района и города в теплоте, разработки суточного режимного графика, планирования загрузки и топливоснабжения источников теплоты; 3) сезонного планирования (оптимальное районирование СЦТ в отопительный и неотопительный периоды, присоединение новых потребителей, графики вывода в ремонт основного оборудования; 4) организации аварийно-восстановительной службы и ремонтов основного и вспомогательного оборудования; 5) наладки и проведения тепловых и гидравлических испытаний оборудования источников теплоты, тепловых сетей и насосных станций.

Оптимизационные задачи, решаемые указанными функциональными подсистемами АСУТП теплоснабжения, можно разбить на два класса: 1) оптимизация текущего режима работы СЦТ; 2) оптимизация функционирования СЦТ в течение некоторого промежутка времени (суток, недели и месяца — для краткосрочного и сезона — для сезонного планирования). Состав оптимизационных задач обоих классов по инженерному смыслу одинаков. Отличие заключается в том, что при оперативном диспетчерском управлении рассматривается текущий момент времени, а при краткосрочном и сезонном планировании — промежуток времени (от суток до сезона).

Инженерный смысл оптимизационных задач АСУТП теплоснабжения включает оптимизацию производства тепловой и электрической энергии, режимов отпуска теплоты потребителям, потокораспределения в тепловых сетях, работы основного технологического оборудования энергоисточников, работы СЦТ в аварийных ситуациях [72]. Рассмотрим подробнее указанные оптимизационные задачи.

В задаче оптимизации производства тепловой и электрической энергии критерием оптимизации является минимум суммарных эксплуатационных затрат на производство тепловой (различными источниками) и электрической энергии в ОЭЭС. Оптимальное управление достигается обеспечением базисного режима работы более экономичных энергоисточников и пикового — менее экономичных. Такой режиме постепенным включением проранжированных по энергоэкономической эффективности в порядке убывания (по возрастанию удельных эксплуатационных затрат) источников теплоснабжения с ростом тепловой нагрузки возможен только при совместной работе источников на общие тепловые сети.

Задачей оптимизации режимов отпуска теплоты потребителям является обеспечение необходимого режима тепло- потребления с минимальными эксплуатационными затратами на производство, транспорт и распределение теплоты. Решение указанной задачи на практике должно осуществляться путем оперативного управления отпуском теплоты на различных иерархических уровнях (источниках теплоты, контрольно-регулировочных пунктах и тепловых пунктах потребителей) в зависимости от метеорологических условий, времени суток, технологического режима предприятий и других факторов.

Задача оптимизации потокораспределения в тепловых сетях состоит в их устойчивой работе при снабжении от нескольких источников с минимальным расходом электроэнергии на перекачку теплоносителя.

Оптимизация режимов работы основного технологического оборудования энергоисточников заключается в минимизации эксплуатационных затрат на топливо и электроэнергию собственных нужд данными источниками при отпуске заданной тепловой и электрической мощности. Оптимальное управление осуществляется путем оперативного перераспределения нагрузок между отдельными агрегатами в зависимости от изменения общей нагрузки. Алгоритм оптимального распределения нагрузок аналогичен рассмотренному выше для оптимизации производства тепловой и электрической энергии; сначала включаются в работу более экономичные агрегаты, а затем, по мере необходимости, включаются менее экономичные в порядке убывания экономичности.

Оптимизация режимов работы СЦТ в аварийных ситуациях осуществляется с целью минимизации ущерба от нарушений теплоснабжения потребителей при авариях. Решение этой задачи заключается в минимизации времени обнаружения и ликвидации аварии, а также в управлении гидравлическими и тепловыми режимами в аварийных ситуациях. Для решения указанной задачи могут быть использованы методы решения задач оптимального распределения дефицита мощности источников и пропускной способности сетей, изложенные в параграфе 3 гл. 5.

Юфа А. И., Носулько Д. Р./ Комплексная оптимизация теплоснабжения.— К.: Техника, 1988.

Экспертиза

на главную