Графики тепловых нагрузок промышленного предприятия

Режим работы технологических систем подвержен изменениям, которые могут носить как закономерный, так и случайный характер, быть длительными или кратковременными, но происходить они должны с минимальными затратами энергоресурсов, не нанося ущерба надежности эксплуатации оборудования и связанных с ним систем.

Пренебрежение этим фактором обычно приводит к просчетам при выборе оборудования источников энергоснабжения и необоснованному перерасходу топлива для обеспечения требуемой нагрузки.

Высокотемпературные промышленные теплотехнологии являются не только крупными потребителями топливно-энергетических ресурсов, но и источниками горючих и тепловых ВЭР. Однако выход ВЭР находится в непосредственной зависимости от режима работы основных агрегатов ‒ источников ВЭР, в первую очередь ‒ топливосжигающих установок (печей, высокотемпературных реакторов и пр.). Поэтому в период снижения производительности агрегатов-источников ВЭР на предприятии возникает дефицит тепловых энергоресурсов, восполнять который должны внешние источники тепловых энергоресурсов ‒ промышленные ТЭЦ или котельные. На предприятиях, ориентированных на использование собственных ВЭР, проблема устранения кратковременных и длительных дисбалансов стоит особенно остро и требует эффективных решений не только для восполнения дефицита тепловых энергоресурсов, но и для использования их избытка.

Часть вспомогательного оборудования предприятий размещается на открытых площадках, что приводит к потерям тепловой энергии в окружающую среду, которые следует восполнять. Для того чтобы оценить действительную потребность предприятия или его подразделений в тепловых энергоресурсах, необходимо провести анализ графиков теплопотребления в определенные периоды работы ‒ в течение суток, недели, месяца, года.

Характеристиками равномерности тепловых нагрузок в течение года являются число часов использования максимальной тепловой нагрузки τ, ч/год, и коэффициент К, представляющий собой отношение среднесуточной нагрузки к максимальной суточной за год.

По этим характеристикам промышленные предприятия разделяются на три группы: первая τ = 4000-5000 ч/год; К = 0,57-0,68; вторая τ = 5000-6000 ч/год; К = 0,6-0,76; третья τ ≥ 6000 ч/год; K ≥ 0,76.

Потребители тепловой энергии на промышленных предприятиях также подразделяются на технологические, отопительно-вентиляционные и санитарно-технические (горячего водоснабжения).

Различают сезонных и круглогодичных потребителей: технологические и санитарно-технические потребители относятся к круглогодичным, отопительно-вентиляционные - к сезонным.

К первой группе относятся предприятия, например, легкой промышленности и машиностроения, в структуре затрат тепловой энергии которых более 40 %, имеют нагрузки систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Соответственно затраты теплоты на технологию составляют менее 60 %. К третьей группе относятся предприятия с превалирующей долей затрат тепловой нагрузки на технологические нужды - более 90 %. Затраты теплоты потребителями других категорий очень малы - менее 10 % (табл. 1.7).

Предприятия химической и нефтехимической отраслей относятся ко второй группе. Доля пара в структуре суммарного теплопотребления на этих предприятиях является превалирующей. Другие виды теплофикационных нагрузок - отопительная, вентиляционная и горячего водоснабжения - составляют 15-20 %.