Реформирование централизованных систем теплоснабжения (ЦСТ) в РФ презентация

Системы теплоснабжения в РФ можно отнести к самому значимому и энергоемкому сектору экономики, в котором потребляется примерно от 40 до 50 % используемых в стране энергоресурсов.
Следовательно, задача повышения эффективности экономики не может быть решена без повышения энергоэффективности систем теплоснабжения.
Суммарная выработка тепловой энергии на нужды теплоснабжения в РФ составляет примерно 1,9 млрд. МВт.
С помощью централизованных систем теплоснабжения тепловой энергией обеспечиваются порядка 70% всех потребителей в стране, причем выработка тепловой энергии осуществляется в основном на водогрейных котельных (примерно 70%), и только 30% вырабатывается на ТЭЦ на базе когенерации.

В составе источников тепловой энергии действуют более 500 ТЭЦ, около 750 котельных мощностью свыше 100 МВт, около 3 000 котельных мощностью от 20 до 100 МВт, около 15 000 котельных мощностью от 3 до 20 МВт; более 50 000 котельных мощностью до 3 МВт, а также более 12 млн индивидуальных тепловых установок.
Теплота от этих источников передается по тепловым сетям протяженностью более 200 тыс. км в двухтрубном исполнении.
Ни одна страна в мире по масштабам ЦСТ не может сравниться с РФ.
Потребление тепловой энергии только в Москве превышает её суммарное потребление в Голландии и Швеции вместе взятых

Энергопотребление в РФ и станах ЕС характеризуется следующими относительными цифрами производства тепловой и электрической энергии представленными на следующей диаграмме
Структура энергопотребления в РФ и странах ЕС

Используемые энергетические ресурсы в
РФ и Германии
Россия Германия

Тепловая энергия и работа, совершаемая в процессе теплообмена

По первому закону невозможны термодинамические процессы, в которых производилась бы или уничтожалась энергия, поскольку возможно лишь преобразование одних форм энергии в другие.
Однако из таких уравнений не следует, возможно ли вообще то или иное преобразование энергии и не ясны ограничения в направлении протекания термодинамических процессов
На это дает ответ второй закон термодинамики и вытекающий из него метод эксергетического анализа, обобщающий данные о направлении протекания термодинамических процессов.
Было установлено, что для всех форм энергии справедливо следующее обобщенное соотношение
Энергия = Эксергия + Анергия (1)

Величину эксергии теплового потока можно определить как часть теплоты, которую можно превратить в любую другую форму энергии, а значит, и в тепловую работу. Анергия теплового потока - это энергия, которая не может быть преобразована в тепловую работу.

Рассмотрим какие виды работы совершаются при подводе теплоты к произвольному рабочему телу (теплоносителю) в изобарном процессе 1-2, представленном на - диаграмме.

Формулы для расчета эксергии и анергии теплоты
Где S2 и S1 энтропия рабочего тела в точках 2 и 1

Сравнение величин эксергии различных энергоносителей, получивших одинаковое количество теплоты сжигаемого топлива
К числу таких энергосносителей можно отнести:
газообразные продукты сгорания, получаемые в топках котлов, имеющие температуру ~ 1600-1800
газообразные продукты сгорания, используемые в газотурбинных установках при температуре 1200 оС;
перегретый пар высокого давления с температурой 570 оС;
перегретый пар низкого давления с температурой 250 оС;
сетевая вода, используемая в системах теплоснабжения с температурой 150 оС.
При сжигании одного и того же количества топлива в теплогенерирующих устройствах с одинаковым КПД количество теплоты передаваемой данным энергоносителям будет также одинаковым, как это видно из нижеприведенной формулы и показано на диаграмме, представленной ниже.