|
Za proizvodnju toplotne energije koristi se delimično izrađena para niske radne sposobnosti, koja je u turbinama izvršila mehanički rad. Takva para još uvek ima dovoljno visoke parametre potrebne za dobijanje toplote za sistem [[daljinsko grejanje|daljinskog grejanja]].
U ovom procesu [[kondezacija]] pare vrši se u [[izmenjivač toplote|izmenjivačima toplote]], pri čemu se toplotna energija predaje zagrevnoj vodi umesto rashladnoj vodi. Ovime se postiže efekat da se za manje proizveden 1KWh električne energije dobija 6KWh toplotne energije. Blokovi B1 i B2 povezuju se u sistem za snabdevanje parom izmenjivačko-pumpne stanice (IPS) postojećim reversibilnim [[parovod]]om i sistemom [[reducir]] stanica. Na ovaj način obezbeđen je pouzdan rad toplifikacionog sistema i u havarnim uslovima rada elektrana.
'''Bazni toplotni izvor''' je Blok TEKO III (210-{MW}-, turbina K-200-130-3 LMZ ), a para koja se koristi je sledećih parametara: p=1,3 bara, t = 190-{°C}-, i = 2855kJ/kg, a pri spoljnoj projektnoj temperaturi ts=-18-{°C}- potrošnja pare je D= 137,6 t/h.
U '''izmenjivačko-pumpnoj stanici (IPS)''' u razmenjivačima toplote para-voda vrši se zagrevanje vode toplifikacionog sistema kojom se prenosi toplotna energija do potrošača-Korisnika. Izvor toplote je izmenjivačko pumpna stanica (IPS) snage 315 -{MW}-.
'''Vršni toplotni izvor''' je Blok TEKO II (100-{MW}-, turbina K-100-90 LMZ ), a para koja se koristi je sledećih parametara: p=2¸4 bara, t = 204-{°C}-, i = 2860kJ/kg, a pri spoljnoj projektnoj temperaturi ts = -18-{°C}- potrošnja pare je D= 169,7 t/h.
U ovom procesu [[kondezacija]] pare vrši se u [[izmenjivač toplote|izmenjivačima toplote]], pri čemu se toplotna energija predaje zagrevnoj vodi umesto rashladnoj vodi.
Ovime se postiže efekat da se za manje proizveden 1KWh električne energije dobija 6KWh toplotne energije. Blokovi B1 i B2 povezuju se u sistem za snabdevanje parom izmenjivačko-pumpne stanice (IPS) postojećim reversibilnim [[parovod]]om i sistemom [[reducir]] stanica. Na ovaj način obezbeđen je pouzdan rad toplifikacionog sistema i u havarnim uslovima rada elektrana.
U izmenjivačko-pumpnoj stanici (IPS) u razmenjivačima toplote para-voda vrši se zagrevanje vode toplifikacionog sistema kojom se prenosi toplotna energija do potrošača-Korisnika. Izvor toplote je izmenjivačko pumpna stanica (IPS) snage 315 -{MW}-.
[[Cirkulaciona pumpa|Cirkulacionim pumpama]] postiže se potrebna cirkulacija u prenosnoj mreži toplifikacionog sistema.
Zagrevanje vode i njena cirkulacija ostvaruje se po definisanim zahtevima kvalitativno-kvantitativne regulacije
*'''Izmenjivačko pumpna stanica(IPS)''' smeštena je u okviru Termoelektrane "Kostolac A". Za napajanje toplotom koriste se regulisana toplifikaciona oduzimanja turbopostrojenja TEKO II i TEKO III. U slučaju ispada nekog od blokova predviđeno je i havarno napajanje svežom parom.
*'''Stanica za dizanje pritiska (PSP)''' je smeštena u mestu [[Ćirikovac]], na rastojanju od 9-{km}- od toplotnog izvora. U njoj se nalaze dva reda paralelno povezanih pumpi, po jedan na potisnom i povratnom magistralnom cevovodu. Ove pumpe dižu pritisak mrežnoj vodi na potrebnu vrednost, u zavisnosti od hidrauličkih karakteristika celokupne mreže.
==Centralna regulacija==
Centralna regulacija sistema daljinskog grejanja ima zadatak da toplotnu energiju koju izvor predaje [[potrošač]]u prilagodi stvarnim potrebama sistema. Ove potrebe se menjaju zbog promene temperature spoljašnjeg vazduha. Stoga se nameće potreba da se protok i parametri nosioca toplote menjaju u skladu sa potrebama potrošača.
'''Magistralni vrelovod ''' služi za transport vrele vode (temperature 130/75-{°C}-, pritiska NP 16) od izmenjivačko-pumpne stanice (IPS) smeštene u krugu [[termoelektrana|termoelektrane]] do primarne gradske mreže.
Režim centralne regulacije sistema daljinskog grejanja zavisi od više faktora, ali najvažniji su:
*vrsta toplotnog opterećenja, i
*način povezivanja kućnih instalacija na mrežu daljinskog grejanja.
'''Primarna gradska mreža''' obuhvata:
U slučaju gradova Požarevac i Kostolca toplotno opterećenje je od grejanja stambenih i poslovnih objekata. Kućne toplotne podstanice koncipirane su tako da se elastičnošću svoga rada prilagođavaju promenljivim uslovima u grejanim prostorijama, kao i u [[vrelovodna mreža|vrelovodnoj mreži]]. Kao što je već rečeno, s obzirom na sve relevantne faktore usvojeno je da centralna regulacija bude kombinovana, kvalitativna-kvantitativna.
==Sveža para==
Za slučaj ispada iz pogona (otkaza) jedne ili obe rekonstruisane [[turbina|turbine]] predviđen je, tzv. havarni izvor toplotne energije za grejanje mrežne vode. Na taj način se obezbeđuje veća sigurnost snabdevanja potrošača toplotom, i sigurno obezbeđenje toplifikacionog sistema od zamrzavanja. Ovaj izvor čine dodatni kapaciteti sveže pare, koji se po potrebi mogu koristiti za grejanje vode u izmenjivačko-pumpnoj stanici. (Pod izrazom "sveža para" ne misli se u ovom slučaju na paru direktno sa kotlova, već na paru različitih parametara koja nije izvršila rad u turbini).
*pregrejana para (p=25 -{bar}- i t=325-{°C}-) iza reducir-stanice sopstvene potrošnje na TEKO II, maksimalna količina m=70t/h;
*pregrejana para (p=25 -{bar}- i t=325-{°C}-) iza reducir-stanice sopstvene potrošnje na TEKO III, maksimalna količina m=138t/h;
*pregrejana para (p=4,5 -{bar}- i t=160-{°C}-) iza startne reducir-stanice turbine K-100, maksimalna količina m=60t/h;
*pregrejana para (p=25 -{bar}- i t=325-{°C}-) iz TE "Kostolac B", maksimalnakoličina m=70t/h;
Ukupan kapacitet ovih rezervnih izvora je dovoljno veliki da zadovolji neophodne zahteve sistema.
U slučaju većih havarija, prilikom ispada iz pogona sva tri kotla i obe turbine u TE "Kostolac A", na raspolaganju ostaje para iz TE "Kostolac B" koja delimično može da zadovolji potrebe izmenjivačko-pumpne stanice, i to u procentu koji zavisi od spoljne temperature, ali je dovoljna za zaštitu sistema od zamrzavanja u svakom slučaju.
'''Magistralni vrelovod Kostolac-Požarevac''' služi za transport vrele vode (temperature 130/75-{°C}-, pritiska NP 16) od izmenjivačko-pumpne stanice (IPS) smeštene u krugu [[termoelektrana|termoelektrane]] "Kostolac" do primarne gradske mreže Požarevca.
Vrelovod je izveden od čeličnih [[šavna cev|šavnih cevi]] prečnika f660,4x7,1 -{mm}-. Na magistralnom vrelovodu su predviđeni priključci za sledeća naseljena mesta:
*Kostolac,
*[[Klenovnik]],
*[[Ćirikovac]] i
*Požarevac.
Ukupna potrošnja svih potrošača je 315 -{MW}-.
===Toplotni utrošak -{MW}-===
Naselja priključenih na vrelovod Kostolac-Požarevac 315,000
*Kostolca 46,881
*Klenovnika 5,700
*[[Rudnik]]a Ćirikovac 2,000
*Ćirikovca 7,500
*Požarevca 252,919
Magistralni vrelovod Kostolac-Požarevac sastoji se iz dva dela.
U prvom delu, od termoelektrane u Kostolcu pa do izlaska iz gradske zone Kostolca (teme T17) magistralni vrelovod se vodi podzemno-kanalno. Dužina trase je 1632 -{m}-.
Kompenzacija termičkih [[dilatacija]] na ovom delu magistralnog vrelovoda izvedena je aksijalnim kompenzatorima i samokompenzacijom.
Za termičku izolaciju kanalnog dela vrelovoda predviđena je [[staklena vuna]], debljine 120 -{mm}- za napojnu cev i 80 -{mm}- za povratnu cev, u oblozi od [[ter papir]]a.
Drugi deo magistralnog vrelovoda, od temena T17 do gradske zone Požarevca (NO 15), se vodi nadzemno, na niskim armirano-betonskim temeljima.
Dužina trase je 8351 -{m}-. Na mestima ukrštanja trase sa putevima cevi se vode podzemno kroz neprohodne kanale.
Kompenzacija termičkih dilatacija na ovom delu magistralnog vrelovoda izvedena je kombinacijom "U" lira sa zglobnim kompenzatorima i samokompenzacijom. Na mestima "U" lira sa zglobnim kompenzatorima predviđena su kolena poluprečnika krivine R=1,5D. [[Kompenzator]]i su prednapregnuti.
U cilju smanjenja toplotnih gubitaka predviđena je termička izolacija vrelovoda i to:
*Napojne cevi: 120 -{mm}- staklene vune u jastucima sa [[merkur pletivo]]m u [[poliester]]skoj oblozi d=1,6-{mm}-.
*Povratrne cevi: 80 mm staklene vune u jastucima sa merkur pletivom u poliesterskoj oblozi d=1,6 -{mm}-
Sekcionisanje vrelovoda izvršeno je na pogodnim mestima na rastojanju do 2000 -{m}-, pomoću vertikalno postavljenih sekcija, kako bi se sprečilo gubljenje vode u slučaju havarije ili pražnjenja vrelovoda usled redovnog održavanja.
[[Odvazdušenje]] magistralnog vrelovoda izvodi se na najvišim mestima pojedinačnih sekcija pomoću [[ventil]]a i cevi za odvazdušenje. Za pražnjenje magistralnog vrelovoda predviđeni su ventili za pražnjenje. Prilikom pražnjenja predviđeno je prepumpavanje vode iz cevi koja se prazni u drugu tako da se višak vode izliva kontrolisano u IPS.
==Primarna gradska mreža==
Primarna gradska mreža obuhvata:
*[[cevovod]] od završetka vrelovoda na ulazu u grad do podstanca i
*[[podstanica|podstanice]] sa pripadajućom opremom.
Transport vrele vode se ostvaruje cirkulacionim pumpama u izmeniivačko-pumpnoj stanici (IPS). [[Statički pritisak]] i [[ekspanzija]] [[fluid]]a u primarnom sistemu se ostvaruje [[diktir pumpa]]ma i [[prestrujni ventil|prestrujnim ventilom]] u IPS. Dopuna primarnog sistema se vrši [[kondenzat]]om u IPS. Eventualno prekoračenje dozvoljenog pritiska je sprečeno ugradnjom [[sigurnosni ventil|sigurnosnih ventila]] u podstanicama.
===Primarna gradska mreža izgrađenog potrošačkog područja===
Primarna gradska mreža izgrađenog konzumnog područja grada Požarevca je izvedena na dva načina:
*Magistralni pravci - krak "0", zabelski krak, krak "I" i krak "II" izgrađeni su čeličnim cevima izolovani staklenom vunom u oblozi od ter-papira. Cevi su kanalno vođene. Kompenzacija toplotnih dilatacija rešena je aksijalnim kompenzatorima i samokompenzacijom. Priključci za potrošače izvedeni su u revizionim komorama u kojima su smešteni i sekcioni ventili magistralnih pravaca i priključaka kao i ventili za odzračivanje i pražnjenje.
*Priključci su izvedeni čeličnim cevima fabrički predizolovanim [[poliuretan]]om, srednje gustine 80 -{kg/m³}-, u obložnoj cevi od tvrdog [[polietilen]]a.
===Primarna gradska mreža budućeg potrošačkog područja===
Primarna gradska mreža budućeg konzumnog područja Požarevca, Kostolca, Klenovnika i Ćirikovca izvodi se čeličnim cevima fabrički predizolovanim poliuretanom, srednje gustine 80 -{kg/m³}-, u obložnoj cevi od tvrdog polietilena, za temperature vode 130-{°C}-, sa dvožičnim sistemom za dojavu curenja.
Kompenzacija toplotnih dilatacija predviđena je u skladu sa trasom i to: samokompenzacijom pojedinih delova trase i kompenzatorima u obliku "U" lira koji su prednapregnuti.
Cevi se vode beskanalno-polažu se u rov u sloj [[žuti pesak|žutog peska]]. Nepokretni oslonci su predizolovani kao i račvanja [[cevovod]]a. Revizija cevovoda je mestimična, u komorama u kojima su smešteni i ventili za sekcionisanje, odzračivanje i pražnjenje primarne mreže.
Projektna dužina trase primarne gradske mreže budućih korisnika je 50 -{km}-.
==Sekundarna gradska mreža==
Sekundarna gradska mreža obuhvata: podstanice os [[prirubnica]] izmenjivača toplote, spoljni razvod cevovoda do objekata i sekundarnu instalaciju centralnog grejanja objekata. Grejni fluid (voda sa parametrima 90/70-{°C}- PN 6 -{bar}-) se transportuje cevovodom do objekata cirkulacionim pumpama koje nadoknađuju pad pritiska do objekata. U objektu se dalja distribucija vrši preko razdelnika i sabirnika a cirkulacija grejnog fluida se ostvaruje po granama pojedinačnim cirkulacionim pumpama. Ekspanzija grejnog fluida se kompenzuje otvorenim ili zatvorenim [[ekspanziona posuda|ekspanzionim posudama]] u podstanici za sve priključene objekte ili pojedinačno u savakom objektu. Dopuna sekundarnog sistema i održavanje pritiska se vrši pripremljenom vodom iz primarnog sistema preko veze ostvarene u podstanici.
Dužina trase izgrađene primarne i sekundarne mreže je oko 60 -{km}-.
==Tehnologija rada toplo-predajnih stanica (podstanica)==
Predata toplotna energija se distribuira do potrošača sekundarnim cevnim razvodom kako u samom objektu tako i do susednih objekata. Da bi se ostvarili potrebni parametri sekundarnog fluida, postanica je opremljena odgovarajućom opremom:
*[[digitalni regulator]] sa pripadajućim [[senzor|senzorima]],
*[[kalorimetar]],
*[[zaporni ventil]]i,
*[[regulator diferencijalnog pritiska]].
'''Hvatač nečistoća''' na napojnom cevovodu odstranjuje eventualne čestice koje mogu izazvati kvar na opremi u podstanici.
'''Regulatorom pritiska''' se pritisak fluida dovodi na željenu vrednost.
U '''izmenjivaču toplote''' se vrši razmena toplotne energije sa sekundarnim fluidom indirektnim putem (fluidi iz ova dva sistema se ne mešaju, već se razmena toplotne energije vrši opstrujavanjem hladnijeg fluida (sekundarni sistem) oko cevi kroz koje protiče topliji fluid (primarni sistem)).
Željeni protok se ostvaruje prolaznim elektromotornim '''regulacionim ventilom''' (PERV) koji se nalazi na povratnoj grani primarnog sistema. Opseg nominalnog diferencijalnog pritiska za rad regulacionog ventila se ostvaruje diferencijalnim '''regulatorom pritiska''' koji radi bez pomoćne energije. Na ovaj način se ostvaruju uslovi za nominalan radni režim PERV. Merenjem protoka i razlike u temperaturi primarnog fluida na ulazu i izlazu iz izmenjivača, računskom jedinicom se određuje predata količuina tolotne energije. Rashlađeni fluid primarnog sistema povratnom granom vrelovoda struji do [[energana|energane]].
Temperatura fluida u primarnom sistemu se kliza prema zadatom kliznom dijagramu u energani a dodatna regulacija željene temperature fluida u sekundarnom sistemu se ostvaruje promenom protoka u primarnom delu podstanice dejstvom regulatora na izvršni organ tj. PERV. Željena temperatura sekundarnog fluida je u funkciji spoljne temperature, doba dana i dana u nedelji a zadaje se kao program rada regulatora. Režim rada pumpi se takođe zadaje programski.
'''Digitalni regulator''' je opremljen senzorima za merenje:
*senzorima za merenje spoljne temperature,
*napojnih i povratnih temperatura,
*manometarskog pritiska primarnog i sekundarnog fluida,
*prostorijske temperature i protoka fluida u primarnom sistemu;,
*davačima signala položaja ulaznih vrata u podstanicu i pojave vode u podstanmici.
Kablovskom mrežom suse svi regulatori povezanipovezuju na [[PC računar]] usa [[dispečerski centar|dispečerskomdispečerskim centrucentrom]] gde se vrši prikupljanje podataka i nadzor nad radom toplifikacionog sistema. Regulatori u podstanicama rade automatski u programski zadatom režimu. Promena režima rada regulatora, pojedinih parametara upravljanja i daljinske komande mogu se ostvariti iz dispečerskog centra. Ovim je ostvaren sistem [[daljinski nadzor|daljinskog nadzora]] i upravljanja celim toplifikacionim sistemom a rad [[toplo-predajnia stanica|toplo-predajnih stanica]] potpuno automatizovan.
==Efekti toplifikacije na supstituciji drugih oblika energije==
Prema ranije uradjenim studijama koje su obradjivale ovu problematiku, [[elaborat]]ima na osnovu kojih se konkurisalo za sredstva koja se dobijaju po osnovu supstitucije energetskih izvora, ali i po osnovu novih istraživanja nepobitno je dokazano da postoje uštede u potrošnji [[čvrsta goriva|čvrstih]] i [[tečna goriva|tečnih goriva]], [[električna energija|električne energije]], [[rudno bogatstvo|rudnog bogatstva]], zatim uštede u pogledu prostora za skladištenje [[ugalj|uglja]], ulaganja u stanbenoj i privrednoj izgradnji kao i mogućnost korišćenja grejanja za [[staklenik]]e.
Iz odnosa broja priključaka na toplovod i [[bilansa]] toplotne energije utvrdjeni su efekti supstitucije.
'''Uštede u potrošnji čvrstih goriva (kostolački ugalj'''
Uporedni prikaz potrošnje uglja pri proizvodnji toplotne energije u Termoelektrani 'Kostolac' i lokalnoj energani (toplani)
Pri koriščenju ovog uglja on pokazuje sledeće karakteristike:
Za proizvodnju 1 kWh toplotne energije u elektrani pri kombinovanoj proizvodnji toplotne i električne energije potrebno je 0,354 -{kg}- ovog uglja, jer se u ovom slučaju iskoristi jedan deo toplotne energije koji se iz [[kondezator]]a rashladnom vodom odvodi u reku pri proizvodnji samo električne energije.
Za proizvodnju 1 kWh toplotne energije u [[energana|energani]] ([[toplana|toplani]]) potrebno je 0,773 -{kg}- ovog uglja.
Godišnja ušteda u potrošnji uglja odnosno ušteda u korišćenju rudnih bogatstava iznosi: 140.564 [[tona]]
'''Uštede u potrošnji tečnih goriva'''
Obzirom da je godišnja potrošnja tečnog goriva ([[lož ulje|lož ulja]]) 135 l/kW (po kilovatu [[instalisana snaga|instalisane snage]]). Godišnja ušteda lož ulja iznosi 36.571 tona.
'''Uštede u potrošnji električne energije i njenog mogućeg preusmeravanja u pogonske svrhe'''
Izgradnjom toplifikacionog sistema smanjio bi se broj [[TA peć]]i za oko 5.000 komada tako da ušteda električne energije iznosi 20.000 MWh.
Pored iznetih ušteda napominjemo i da je cena toplotne energije, odnosno struktura troškova, za klasičan i kolektivan način grejanja u proseku niža za cca 30-35%.
===Ekološki efekti===
Priključenjem toplifikacionog sistema gradova Požarevca i Kostolca sa okolnim naseljima na trajni izvor toplote u TE ''Kostolac'' smanjuje se broj izvora emisije [[aerozagadjenje|aerozagadjivanja]] (ukida se 10.000 [[dimnjak]]a [[individualna kotlarnica|individualnih kotlarnica]] i 50 dimnjaka kotlarnica snage 2-5 -{MW}-).
Termoelektrana kao centralizovani izvor toplote omogućava primenu odgovarajućih postrojenja za sanaciju aerozagadjenja. Takodje se u kombinovanoj proizvodnji toplotne i eelektrične energije smanjuje i toplotno zagadjenje okoline.
Sve ovo omogućuje povoljnije rešavanje [[ekologija|ekoloških]] uslova čovekove sredine.
[[Категорија:Економија]]
| 