Технико-экономическая оценка целесообразности переоборудования московских котельных в мини-ТЭЦ
Ключевые слова:
мини-ТЭЦ, модернизация котельной, когенерация, паровая и газовая турбины
Аннотация
Проанализированы эффективность и целесообразность модернизации котельных с переводом их на когенерацию в мегаполисе на примере г. Москвы.
Рассмотрены следующие варианты модернизации котельных: зависимая выработка электроэнергии от теплового потребления и независимая выработка электроэнергии. Исходя из изучения достоинств и недостатков каждого из вариантов относительно друг друга выбран наиболее целесообразный способ модернизации в реалиях мегаполиса. При выборе турбины для надстройки котельной сравнивали газотурбинные и паротурбинные установки. С учетом возможности эксплуатации, технических ограничений и исследованной литературы для модернизации генерирующих объектов взята паровая турбина с противодавлением. Выбор наиболее подходящей котельной основывался на производственной программе котельных ПАО «Мосэнерго» на 2022 г. В качестве наиболее целесообразной для модернизации отобрана котельная РТС «Южное Бутово». Для определения объема вырабатываемой электроэнергии и расхода условного топлива после модернизации указанной котельной при отборе теплоты из турбины, а не из котла, проведен тепловой расчет, на основе которого сделан технико-экономический расчет модернизации.
Показано, что при текущих условиях модернизация котельной с помощью ее перевода на когенерацию не является целесообразным и рентабельным проектом для генерирующей компании в г. Москве.
Литература
1. Храмцова Н.Н., Сопрунов В.А. Возможность реконструкции котельной в мини-ТЭЦ // Вестник Амурского гос. ун-та. Серия «Естественные и экономические науки». 2011. №. 53. С. 78—85.
2. Асабин А.А., Шнякин Е.С. Строительство сети мини-ТЭЦ на базе муниципальных котельных Оренбургской области // Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты. 2013. №. 4. С. 128—131.
3. Лачков Г.Г. и др. Эффективность применения газовых мини-ТЭЦ в энергодефицитном регионе // Вестник Иркутского гос. техн. ун-та. 2015. №. 9(104). С. 146—151.
4. Филиппов С.П., Дильман М.Д. Перспективы использования когенерационных установок при реконструкции котельных // Промышленная энергетика. 2014. №. 4. С. 7—11.
5. Маляренко В.А. и др. Тенденции модернизации объектов малой энергетики на базе когенерации // Ползуновский вестник. 2013. №. 4—3. С. 131—137.
6. Чурашев В.Н., Маркова В.М. Мини-ТЭЦ — перспективное направление развития энергетики // Актуальные проблемы развития Новосибирской области. Ч. 1. 2014. С. 138—161.
7. Седнин В.А., Райко Д.М., Левин В.М. К вопросу о повышении эффективности отопительных котельных и мини-ТЭЦ // Энергия и менеджмент. 2015. № 1. С. 1—17.
8. Мунц В.А. и др. Модернизация существующих производственных котельных в мини-ТЭЦ // Новости теплоснабжения. 2005. №. 4. С. 67—70.
9. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) г. Москвы. [Электрон. ресурс] www.mosenergoinform.ru/mosteplo/mosteplo.htm (дата обращения 31.01.2022).
10. Куликова С.Е., Готулева Ю.В., Суконкина Ю.Ю. Повышение эффективности работы котельной // Студенческий научный форум: Материалы X Междунар. студенческой науч. конф. [Электрон. ресурс] www.scienceforum.ru/2018/article/2018005762 (дата обращения 31.01.2022).
11. Протокол совместного заседания Научно-технической коллегии НП «НТС ЕЭС» и Секции по проблемам надежности и безопасности больших систем энергетики Научного совета РАН по комплексным проблемам в энергетике на тему: «Особенности интеграции и перспективы эффективного использования объектов распределенной генерации в электроэнергетической системе России».
12. Приказ Минэнерго России № 88 от 26 февраля 2021 г. «Схема и программа развития Единой энергетической системы России на 2021—2027 годы».
13. Годовой отчет ПАО «Мосэнерго» за 2020 г.
14. Махнутин А.К., Кавалеров Б.В. О вопросах применения газотурбинных установок и парогазовых установок в энергетике // Вестник Пермского национального исследовательского политехн. ун-та. Серия «Электротехника, информационные технологии, системы управления». 2015. № 15. С. 84—96.
15. Газотурбинные установки с утилизацией тепловой энергии // Энергосовет. 2009. № 4(4). С. 31—34.
16. Боровков В.М., Бородина О.А. Перевод отопительных и промышленных котельных в режим мини-ТЭЦ, как способ повышения их надежности // Надежность и безопасность энергетики. 2009. №. 2(5). С. 47—56.
17. Механические потери турбины [Электрон. ресурс] www.vdvizhke.ru/sudovye-parovye-turbiny/poteri-v-turbine-i-kpd-turbinnoj-ustanovki/mehanicheskie-poteri-turbiny.html (дата обращения 31.01.2022).
18. Постановление Правительства Российской Федерации № 43 от 25 января 2019 г. «О проведении отборов проектов модернизации генерирующих объектов тепловых электростанций».
19. Основные технические требования к паровым турбинам и их характеристики [Электрон. ресурс] www.helpiks.org/4-77745.html (дата обращения 31.01.2022).
20. Ключевая ставка Банка России [Электрон. ресурс] www.cbr.ru/hd_base/KeyRate/ (дата обращения 31.01.2022).
21. Оптовые цены на газ и плата за снабженческо-сбытовые услуги [Электрон. ресурс] www.gazmsk.ru/consumers/legal/tseny-i-tarify/ (дата обращения 31.01.2022)
---
Для цитирования: Габдушев Д.М., Охлопков А.В., Габдушев Р.Ж., Ванин А.С. Технико-экономическая оценка целесообразности переоборудования московских котельных в мини-ТЭЦ // Вестник МЭИ. 2022. № 5. С. 39—46. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-5-39-46
#
1. Khramtsova N.N., Soprunov V.A. Vozmozhnost' Rekonstruktsii Kotel'noy v Mini-TETS. Vestnik Amurskogo gos. un-ta. Seriya «Estestvennye i ekonomicheskie nauki». 2011;53:78—85. (in Russian).
2. Asabin A.A., Shnyakin E.S. Stroitel'stvo Seti Mini-TETS na Baze Munitsipal'nykh Kotel'nykh Orenburgskoy Oblasti. Fundamental'nye i Prikladnye Issledovaniya: Problemy i Rezul'taty. 2013;4:128—131. (in Russian).
3. Lachkov G.G. i dr. Effektivnost' Primeneniya Gazovykh Mini-TETS v Energodefitsitnom Regione. Vestnik Irkutskogo Gos. Tekhn. Un-ta. 2015;9(104):146—151. (in Russian).
4. Filippov S.P., Dil'man M.D. Perspektivy Ispol'zovaniya Kogeneratsionnykh Ustanovok pri Rekonstruktsii Kotel'nykh. Promyshlennaya Energetika. 2014;4:7—11. (in Russian).
5. Malyarenko V.A. i dr. Tendentsii modernizatsii Obektov Maloy Energetiki na Baze Kogeneratsii. Polzunovskiy Vestnik. 2013;4—3:131—137. (in Russian).
6. Churashev V.N., Markova V.M. Mini-TETS — Perspektivnoe Napravlenie Razvitiya Energetiki. Aktual'nye Problemy Razvitiya Novosibirskoy Oblasti. Ch. 1. 2014:138—161. (in Russian).
7. Sednin V.A., Rayko D.M., Levin V.M. K Voprosu o Povyshenii Effektivnosti Otopitel'nykh Kotel'nykh i Mini-TETS. Energiya i Menedzhment. 2015;1:1—17. (in Russian).
8. Munts V.A. i dr. Modernizatsiya Sushchestvuyushchikh Proizvodstvennykh Kotel'nykh v Mini-TETS. Novosti Teplosnabzheniya. 2005;4:67—70. (in Russian).
9. Toplivno-energeticheskiy Kompleks (TEK) g. Moskvy. [Elektron. Resurs] www.mosenergoinform.ru/mosteplo/mosteplo.htm (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
10. Kulikova S.E., Gotuleva Yu.V., Sukonkina Yu.Yu. Povyshenie Effektivnosti Raboty Kotel'noy. Studencheskiy Nauchnyy Forum: Materialy X Mezhdunar. Studencheskoy Nauch. Konf. [Elektron. Resurs] www.scienceforum.ru/2018/article/2018005762 (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
11. Protokol Sovmestnogo Zasedaniya Nauchno-tekhnicheskoy Kollegii NP «NTS EES» i Sektsii po Problemam Nadezhnosti i Bezopasnosti Bol'shikh Sistem Energetiki Nauchnogo Soveta RAN po Kompleksnym Problemam v Energetike na Temu: «Osobennosti Integratsii i Perspektivy Effektivnogo Ispol'zovaniya Obektov Raspredelennoy Generatsii v Elektroenergeticheskoy Sisteme Rossii».(in Russian).
12. Prikaz Minenergo Rossii № 88 ot 26 Fevralya 2021 g. «Skhema i Programma Razvitiya Edinoy Energeticheskoy Sistemy Rossii na 2021—2027 Gody». (in Russian).
13. Godovoy Otchet PAO «Mosenergo» za 2020 g. (in Russian).
14. Makhnutin A.K., Kavalerov B.V. O voprosakh Primeneniya Gazoturbinnykh Ustanovok i Parogazovykh Ustanovok v Energetike. Vestnik Permskogo Natsional'nogo Issledovatel'skogo Politekhn. Un-ta. Seriya «Elektrotekhnika, Informatsionnye Tekhnologii, Sistemy Upravleniya». 2015. № 15:84—96. (in Russian).
15. Gazoturbinnye Ustanovki s Utilizatsiey Teplovoy Energii. Energosovet. 2009;4(4):31—34. (in Russian).
16. Borovkov V.M., Borodina O.A. Perevod Otopitel'nykh i Promyshlennykh Kotel'nykh v Rezhim Mini-TETS, kak Sposob Povysheniya Ikh Nadezhnosti. Nadezhnost' i Bezopasnost' Energetiki. 2009;2(5):47—56. (in Russian).
17. Mekhanicheskie Poteri Turbiny [Elektron. Resurs] www.vdvizhke.ru/sudovye-parovye-turbiny/poteri-v-turbine-i-kpd-turbinnoj-ustanovki/mehanicheskie-poteri-turbiny.html (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
18. Postanovlenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 43 ot 25 Yanvarya 2019 g. «O Provedenii Otborov Proektov Modernizatsii Generiruyushchikh Obektov Teplovykh Elektrostantsiy».(in Russian).
19. Osnovnye Tekhnicheskie Trebovaniya k Parovym Turbinam i Ikh Kharakteristiki [Elektron. Resurs] www.helpiks.org/4-77745.html (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
20. Klyuchevaya Stavka Banka Rossii [Elektron. Resurs] www.cbr.ru/hd_base/KeyRate/ (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
21. Optovye Tseny na Gaz i Plata za Snabzhenchesko-sbytovye Uslugi [Elektron. Resurs] www.gazmsk.ru/consumers/legal/tseny-i-tarify/ (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian)
---
For citation: Gabdushev D.M., Okhlopkov A.V., Gabdushev R.Zh., Vanin A.S. Feasibility Study of Converting Boiler Houses in Moscow into Mini Combined Heat and Power Plants. Bulletin of MPEI. 2022;5:39—46. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-5-39-46
2. Асабин А.А., Шнякин Е.С. Строительство сети мини-ТЭЦ на базе муниципальных котельных Оренбургской области // Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты. 2013. №. 4. С. 128—131.
3. Лачков Г.Г. и др. Эффективность применения газовых мини-ТЭЦ в энергодефицитном регионе // Вестник Иркутского гос. техн. ун-та. 2015. №. 9(104). С. 146—151.
4. Филиппов С.П., Дильман М.Д. Перспективы использования когенерационных установок при реконструкции котельных // Промышленная энергетика. 2014. №. 4. С. 7—11.
5. Маляренко В.А. и др. Тенденции модернизации объектов малой энергетики на базе когенерации // Ползуновский вестник. 2013. №. 4—3. С. 131—137.
6. Чурашев В.Н., Маркова В.М. Мини-ТЭЦ — перспективное направление развития энергетики // Актуальные проблемы развития Новосибирской области. Ч. 1. 2014. С. 138—161.
7. Седнин В.А., Райко Д.М., Левин В.М. К вопросу о повышении эффективности отопительных котельных и мини-ТЭЦ // Энергия и менеджмент. 2015. № 1. С. 1—17.
8. Мунц В.А. и др. Модернизация существующих производственных котельных в мини-ТЭЦ // Новости теплоснабжения. 2005. №. 4. С. 67—70.
9. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) г. Москвы. [Электрон. ресурс] www.mosenergoinform.ru/mosteplo/mosteplo.htm (дата обращения 31.01.2022).
10. Куликова С.Е., Готулева Ю.В., Суконкина Ю.Ю. Повышение эффективности работы котельной // Студенческий научный форум: Материалы X Междунар. студенческой науч. конф. [Электрон. ресурс] www.scienceforum.ru/2018/article/2018005762 (дата обращения 31.01.2022).
11. Протокол совместного заседания Научно-технической коллегии НП «НТС ЕЭС» и Секции по проблемам надежности и безопасности больших систем энергетики Научного совета РАН по комплексным проблемам в энергетике на тему: «Особенности интеграции и перспективы эффективного использования объектов распределенной генерации в электроэнергетической системе России».
12. Приказ Минэнерго России № 88 от 26 февраля 2021 г. «Схема и программа развития Единой энергетической системы России на 2021—2027 годы».
13. Годовой отчет ПАО «Мосэнерго» за 2020 г.
14. Махнутин А.К., Кавалеров Б.В. О вопросах применения газотурбинных установок и парогазовых установок в энергетике // Вестник Пермского национального исследовательского политехн. ун-та. Серия «Электротехника, информационные технологии, системы управления». 2015. № 15. С. 84—96.
15. Газотурбинные установки с утилизацией тепловой энергии // Энергосовет. 2009. № 4(4). С. 31—34.
16. Боровков В.М., Бородина О.А. Перевод отопительных и промышленных котельных в режим мини-ТЭЦ, как способ повышения их надежности // Надежность и безопасность энергетики. 2009. №. 2(5). С. 47—56.
17. Механические потери турбины [Электрон. ресурс] www.vdvizhke.ru/sudovye-parovye-turbiny/poteri-v-turbine-i-kpd-turbinnoj-ustanovki/mehanicheskie-poteri-turbiny.html (дата обращения 31.01.2022).
18. Постановление Правительства Российской Федерации № 43 от 25 января 2019 г. «О проведении отборов проектов модернизации генерирующих объектов тепловых электростанций».
19. Основные технические требования к паровым турбинам и их характеристики [Электрон. ресурс] www.helpiks.org/4-77745.html (дата обращения 31.01.2022).
20. Ключевая ставка Банка России [Электрон. ресурс] www.cbr.ru/hd_base/KeyRate/ (дата обращения 31.01.2022).
21. Оптовые цены на газ и плата за снабженческо-сбытовые услуги [Электрон. ресурс] www.gazmsk.ru/consumers/legal/tseny-i-tarify/ (дата обращения 31.01.2022)
---
Для цитирования: Габдушев Д.М., Охлопков А.В., Габдушев Р.Ж., Ванин А.С. Технико-экономическая оценка целесообразности переоборудования московских котельных в мини-ТЭЦ // Вестник МЭИ. 2022. № 5. С. 39—46. DOI: 10.24160/1993-6982-2022-5-39-46
#
1. Khramtsova N.N., Soprunov V.A. Vozmozhnost' Rekonstruktsii Kotel'noy v Mini-TETS. Vestnik Amurskogo gos. un-ta. Seriya «Estestvennye i ekonomicheskie nauki». 2011;53:78—85. (in Russian).
2. Asabin A.A., Shnyakin E.S. Stroitel'stvo Seti Mini-TETS na Baze Munitsipal'nykh Kotel'nykh Orenburgskoy Oblasti. Fundamental'nye i Prikladnye Issledovaniya: Problemy i Rezul'taty. 2013;4:128—131. (in Russian).
3. Lachkov G.G. i dr. Effektivnost' Primeneniya Gazovykh Mini-TETS v Energodefitsitnom Regione. Vestnik Irkutskogo Gos. Tekhn. Un-ta. 2015;9(104):146—151. (in Russian).
4. Filippov S.P., Dil'man M.D. Perspektivy Ispol'zovaniya Kogeneratsionnykh Ustanovok pri Rekonstruktsii Kotel'nykh. Promyshlennaya Energetika. 2014;4:7—11. (in Russian).
5. Malyarenko V.A. i dr. Tendentsii modernizatsii Obektov Maloy Energetiki na Baze Kogeneratsii. Polzunovskiy Vestnik. 2013;4—3:131—137. (in Russian).
6. Churashev V.N., Markova V.M. Mini-TETS — Perspektivnoe Napravlenie Razvitiya Energetiki. Aktual'nye Problemy Razvitiya Novosibirskoy Oblasti. Ch. 1. 2014:138—161. (in Russian).
7. Sednin V.A., Rayko D.M., Levin V.M. K Voprosu o Povyshenii Effektivnosti Otopitel'nykh Kotel'nykh i Mini-TETS. Energiya i Menedzhment. 2015;1:1—17. (in Russian).
8. Munts V.A. i dr. Modernizatsiya Sushchestvuyushchikh Proizvodstvennykh Kotel'nykh v Mini-TETS. Novosti Teplosnabzheniya. 2005;4:67—70. (in Russian).
9. Toplivno-energeticheskiy Kompleks (TEK) g. Moskvy. [Elektron. Resurs] www.mosenergoinform.ru/mosteplo/mosteplo.htm (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
10. Kulikova S.E., Gotuleva Yu.V., Sukonkina Yu.Yu. Povyshenie Effektivnosti Raboty Kotel'noy. Studencheskiy Nauchnyy Forum: Materialy X Mezhdunar. Studencheskoy Nauch. Konf. [Elektron. Resurs] www.scienceforum.ru/2018/article/2018005762 (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
11. Protokol Sovmestnogo Zasedaniya Nauchno-tekhnicheskoy Kollegii NP «NTS EES» i Sektsii po Problemam Nadezhnosti i Bezopasnosti Bol'shikh Sistem Energetiki Nauchnogo Soveta RAN po Kompleksnym Problemam v Energetike na Temu: «Osobennosti Integratsii i Perspektivy Effektivnogo Ispol'zovaniya Obektov Raspredelennoy Generatsii v Elektroenergeticheskoy Sisteme Rossii».(in Russian).
12. Prikaz Minenergo Rossii № 88 ot 26 Fevralya 2021 g. «Skhema i Programma Razvitiya Edinoy Energeticheskoy Sistemy Rossii na 2021—2027 Gody». (in Russian).
13. Godovoy Otchet PAO «Mosenergo» za 2020 g. (in Russian).
14. Makhnutin A.K., Kavalerov B.V. O voprosakh Primeneniya Gazoturbinnykh Ustanovok i Parogazovykh Ustanovok v Energetike. Vestnik Permskogo Natsional'nogo Issledovatel'skogo Politekhn. Un-ta. Seriya «Elektrotekhnika, Informatsionnye Tekhnologii, Sistemy Upravleniya». 2015. № 15:84—96. (in Russian).
15. Gazoturbinnye Ustanovki s Utilizatsiey Teplovoy Energii. Energosovet. 2009;4(4):31—34. (in Russian).
16. Borovkov V.M., Borodina O.A. Perevod Otopitel'nykh i Promyshlennykh Kotel'nykh v Rezhim Mini-TETS, kak Sposob Povysheniya Ikh Nadezhnosti. Nadezhnost' i Bezopasnost' Energetiki. 2009;2(5):47—56. (in Russian).
17. Mekhanicheskie Poteri Turbiny [Elektron. Resurs] www.vdvizhke.ru/sudovye-parovye-turbiny/poteri-v-turbine-i-kpd-turbinnoj-ustanovki/mehanicheskie-poteri-turbiny.html (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
18. Postanovlenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 43 ot 25 Yanvarya 2019 g. «O Provedenii Otborov Proektov Modernizatsii Generiruyushchikh Obektov Teplovykh Elektrostantsiy».(in Russian).
19. Osnovnye Tekhnicheskie Trebovaniya k Parovym Turbinam i Ikh Kharakteristiki [Elektron. Resurs] www.helpiks.org/4-77745.html (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
20. Klyuchevaya Stavka Banka Rossii [Elektron. Resurs] www.cbr.ru/hd_base/KeyRate/ (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian).
21. Optovye Tseny na Gaz i Plata za Snabzhenchesko-sbytovye Uslugi [Elektron. Resurs] www.gazmsk.ru/consumers/legal/tseny-i-tarify/ (Data Obrashcheniya 31.01.2022). (in Russian)
---
For citation: Gabdushev D.M., Okhlopkov A.V., Gabdushev R.Zh., Vanin A.S. Feasibility Study of Converting Boiler Houses in Moscow into Mini Combined Heat and Power Plants. Bulletin of MPEI. 2022;5:39—46. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2022-5-39-46
Опубликован
2022-02-14
Выпуск
Раздел
Электроэнергетика (технические науки)
