Нужна ли городку Воронежу атомная котельная?

К.т.н. Е.Г.Гашо, доцент кафедры ПТС Столичного энергетического института (ТУ), участник ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС

Теплоэнергетический комплекс Воронежа содержит в себе две ТЭЦ и сеть котельных. По состоянию на 1990 г. в городке было 429 котельных. Топливом для 392 шт. являлся газ, для 25 шт. — уголь, для 12 шт.- мазут. Посреди всех котельных: 316 шт. были чисто отопительными; 20 шт. — производственными; 93 — производственно-отопительными. 40% котельных имели маленькую мощность — наименее 1 Гкал/ч, 36% — среднюю мощность (1-10 Гкал/ч), и 24% — мощности выше 10 Гкал/ч. Многие энерго объекты продолжительно работают без реконструкции и полгого ремонта. Встречаются интегрированные котельные, обеспечивающие теплом два-три дома.

Фактически все старенькые котлоагрегаты работали без химводоочистки, без деаэрационного оборудования, что приводило к досрочному износу и засорению поверхностей термообмена и ухудшению характеристик котлов.

Основой многообещающей схемы развития теплоснабжения городка сначала 1990-х гг. являлось введение в эксплуатацию большого источника термический энергии на ядерном горючем — Воронежской атомной станции теплоснабжения (АСТ). Почему конкретно АСТ? В реакторах АСТ, если можно так выразиться, «горение» ядерного горючего происходит при довольно низких параметрах. Давление, в отличие от энергетического реактора ВВЭР (160 атм), составляет всего 20 атм, энергонапряженность активной зоны меньше в 4 раза. Температура воды на выходе из реакторной установки АСТ составляет 208 ОС, на выходе из второго контура — 160 ОС, в сетевом контуре — 150 ОС. Таким макаром, энергетически АСТ являются более хорошим источником низкопотенциальной теплоты для покрытия термический нагрузки городка, при этом в очень значимых количествах — до 500 МВт от каждой установки.

Исходя из этого, планировалось и предстоящее развитие теплоэнергетики городка: откладывалась реконструкция ТЭЦ-1; намечалась реконструкция одних и выведение из работы многих других маленьких и устаревших котельных. Например, к 1995 г. планировалось устранить 154 котельных, 20 шт. переоборудовать под термические пункты (ЦТП), 14 шт. вывести в резерв.

Суммарная термическая нагрузка городка составляла в 1990 г около 3800 Гкал/ч (выше 4200 МВт). В согласовании с нормативами, наибольшее расчетное потребление теплоты в более прохладное время в Воронеже — 4700 Гкал/ч

(5200 МВт). Разница меж этими значениями — 1000 МВт, т.е. в городке по состоянию на 1990 г имелся солидный недостаток термический мощности. При всем этом планировалось, что через 5 лет (к 1995 г) теплопотребление вырастет фактически в 1,5 раза.

Большой термический источник (АСТ) в базисной части графика термических нагрузок позволяет стопроцентно покрыть летнюю термическую нагрузку ГВС городка и стопроцентно вывести из эксплуатации более небезопасные в экологическом отношении маленькие теплоисточники на жестком и водянистом горючем.

В мощностном выражении 1-ая очередь АСТ (2×500 МВт) замещала 14% располагаемых мощностей городских источников теплоты и 29% годичного теплопотребления. Запуск 2-ух очередей АСТ (4×500 МВт) составлял бы 28% термический мощности городка и замещал бы 53% годичного теплопотребления. Понятно, что график термический нагрузки отопления очень неравномерен в течение года, и принципиально вывести в базисную часть графика более экономный энергоисточник — тогда экономия будет максимальна за счет долгого периода работы АСТ — фактически в течение всего года.

Таким макаром, ввод первой очереди АСТ в работу стопроцентно покрыл бы имеющийся в городке недостаток теплоты, и позволил бы перевести ряд котельных в режим пиковых источников, что значительно сберегало бы горючее и, соответственно, выбросы в атмосферу. Экономия горючего составляет в данном случае приблизительно 1300-1400 тыс. т у. т. Отметим, что эта цифра не достаточно находится в зависимости от сегодняшней ситуации в городском теплоэнергетическом комплексе, тем паче что улучшения за этот период времени не вышло. Чем более неблагополучные котельные будут выключены при пуске атомной котельной, тем больше будет экономия горючего и меньше выбросов товаров горения в атмосферу.

В «натуральном исчислении» 1-ая очередь АСТ приводит к экономии около 1 миллиардов м3 природного газа в год, при всем этом в городской атмосфере «остается» около 1120 млн м3 кислорода. По отношению ко всему количеству кислорода, потребляемого при горении органического горючего на источниках тепла городка, это около 16%. Две очереди АСТ «оставляют» в атмосфере г. Воронежа 30% кислорода, потребляемого отопительными энергоисточниками.

Выбросы углекислого газа при работе первой очереди АСТ уменьшатся на 10 миллиардов м3, либо около 1,7 млн т СО2. Годичное уменьшение выбросов диоксида серы — около 10,8 тыс. т, оксидов азота — около 200 т. В целом две очереди АСТ, как видно из вышеуказанных цифр, «не пускают» в городскую атмосферу около половины всех энергетических выбросов. Термическая энергия от АСТ, согласно плану «Воронежэнерго», неравномерно распределялась по районам городка. Так же неравномерно было и рассредотачивание экономии выбросов, но в текущее время таковой анализ нужно создавать с учетом мощ- ностных черт и определенных термических нагрузок функционирующих котельных.

Естественно, вся эта экономия рассчитана для безупречного варианта при малых потерях в термических сетях, величина которых не мала, но это связано (не в последнюю очередь) и с отсутствием средств на их оперативную реконструкцию.

Ввод Воронежской АСТ давал городскому теплоэнергетическому комплексу «передышку» — отсрочку на 20 лет, при всем этом средства, сэкономленные от высвободившегося количества горючего, предполагалось навести на реконструкцию энергетических инфраструктур городка. Минуло 20 лет, и заместо «передышки» город «захлебывается», ощущая недостаток горючего, тепло- и электроэнергии и средств.

А ведь экономия природного газа только от ввода первой очереди АСТ, с учетом неизменного удорожания голубого горючего, с каждым годом позволяет теплоэнергетическому комплексу Воронежа сберегать все огромные объемы денег. Как можно оценить улучшение экологической ситуации в атмосфере городка, понижение аварийной обстановки на маленьких и старенькых котельных?

Для приятного представления главных преимуществ ввода первой очереди Воронежской АСТ, представим их в сравнительной таблице.

При отсутствии ACT При вводе ACT Недостаток теплоты 1000 МВт Нет недостатка тепла Издержки природного горючего Экономия 1 миллиардов м3 природного газа в год Выбросы 10 миллиардов м3 С02 в год Нет выбросов С02 Выбросы около 200 т окислов азота в год Нет выбросов оксидов азота Выбросы 10,8 тыс. т оксидов серы в год Нет выбросов оксидов серы Выбросы бенз(а)пирена Нет выбросов бенз(а)пирена Работают все котельные городка Выводятся из работы

самые неэффективные котельные Шум от работы котельных Сокращение шума от котельных Котельные работают фактически круглый год Котельные врубаются в пиковом режиме (2-3 месяца) Завышенный риск аварий на газовых сетях, мазутопроводах Существенное понижение риска аварийности Издержки на перекачку горючего Значительно наименьшие издержки на перекачку газа, мазута Затрудненное регулирование термический нагрузки из-за недостатка мощностей Возможность высококачественного и количественного регулирования термический нагрузки Необходимость

реконструкции ХВО на всех котельных Мощная станция ХВО на ACT,

плюс системы чистки на больших котельных Существенное водопотребление котельными городка Сокращение водопотребления котельными Невозможность

суровой реконструкции котельных и ТЭЦ Возможность реконструкции котельных и ТЭЦ Отсутствие средств на реконструкцию котельных Средства на реконструкцию от экономии горючего Перерасход электроэнергии в прохладное время на отопление построек Нет перерасхода электроэнергии

Локальность либо нелокальность хозяйственного мероприятия не полностью верно оценивать только масштабом издержек либо выгод. К примеру, строительство сильной АЭС 3000-4000 МВт (ценой более 1 миллиардов руб. в ценах 1985 г.) — локальное мероприятие, т.к. продукция электростанции поступает в общую энергосистему (мощностью 10-ки и сотки миллионов кВт) и слабо оказывает влияние на баланс мощности и стоимость энергии. А вот функционирование атомной станции теплоснабжения — на порядок наименее массивное и наименее драгоценное сооружение — в корне меняет систему цен на тепло в регионе, где она сооружается. В связи с этим некие маленькие котельные запираются как невыгодные, большие котельные меняют режим работы и становятся запасными, пиковыми.

Таким макаром, сооружение АСТ — не локальное мероприятие, значительно меняющее рациональные режимы функционирования всей инфраструктуры энергообеспечения. Инфраструктурные достоинства, которые дает эксплуатация АСТ, играют существенную роль в энергетике региона.

Полный энергоанализ позволяет в самых общих чертах осознать общие достоинства функционирования АСТ в городской инфраструктуре теплоснабжения, для более четких оценок нужно соединять энергоанализ с ГИС моделированием, использующим геоинформационные и картоидные системы. Не считая этого, нужны всеохватывающие эколого-географические оценки последствий запуска АСТ, оценки воздействия выбросов в атмосферу городка, геомагнитных полей от энергетических объектов, оценки радиационной безопасности АСТ.

Заключение

За прошедшие 20 лет с момента консервации Воронежской АСТ значительно поменялось отношение городских жителей к ее пуску (в наилучшую сторону). Правовая ситуация, механизм принятия решений о возобновлении строительства — все эти трудности должны отыскать отражение в всеохватывающем анализе. Естественно, очень принципиально, какова настоящая сейчас ситуация на промплощадке АСТ, что из оборудования может быть применено, а что подлежит подмене.

В ближайшее время появились различные проекты атомных энергоисточников как мобильного плана, так и стационарного взамен имеющейся Воронежской АСТ. Думается, что дело не в защитных колпаках и не в том, как глубоко АЭС спрятана под землей. Никакой колпак либо подземное сооружение не выручит нас от аварий, если относиться к реактору так же, как к РБМК-1000 4-ого блока Чернобыльской АЭС. Энергетический атомный реактор — не экспериментальная установка для лабораторных работ либо политических манипуляций, он должен стабильно работать на сверенных номинальных режимах с наибольшей эффективностью.

Нестационарные, нерасчетные режимы энергетических установок приводят к перерасходу ТЭР, экологическим осложнениям, аварийным ситуациям. И потому так принципиально, чтоб энергоисточники определенных характеристик покрывали конкретно ту нагрузку, на которую они рассчитаны.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

recuperatio.ru