Тепловые источники работают с постоянным недогревом сетевой воды до температуры требуемой по нормативу, что особенно ощущается в сильные морозы. В данные моменты времени нужно использовать пиковые источники теплоты, тем самым сокращая нагрузку на основные котельные, и покрывая излишки характерные для пикового периода.

Традиционные технологии обеспечения пиковой мощности и регулирования нагрузки систем теплоснабжения. Традиционная структура системы теплоснабжения (рис. 1), состоящая из теплоисточника, тепловой сети и потребителя, не менялась с момента своего появления.

Традиционная структурная схема системы теплоснабжении

В качестве теплоисточника, обеспечивающего базовую и пиковую нагрузки, наиболее часто используются ТЭЦ или котельные. Применение ТЭЦ более выгодно, так как обеспечивается значительная экономия топлива за счет теплофикации.

В качестве источников пиковой тепловой мощности (ПТМ), как правило, применяются стальные водогрейные котлы мощностью 35-209 МВт, устанавливаемые на ТЭЦ. Работа водогрейных котлов при нагреве воды в них до 140-150 °С крайне ненадежна из-за интенсивного накипеобразования, обусловленного температурной разверкой в поверхностях нагрева.Для обеспечения требуемого водно-химического режима водогрейных котлов необходимо применять дорогостоящее ионообменное умягчение воды, после которого остаются сильно минерализованные стоки, загрязняющие окружающую среду и требующие утилизации. Низкая экономичность традиционной технологии обеспечения пиковой тепловой мощности с помощью водогрейных котлов связана со значительными потерями теплоты с уходящими газами, что снижает КПД котлов.

В отечественных системах теплоснабжения применяется центральное качественное регулирование тепловой нагрузки на теплоисточниках, которое предусматривает изменение температуры теплоносителя в пределах 70-150 °С в зависимости от температуры наружного воздуха при постоянном расходе теплоносителя. Центральное качественное регулирование тепловой нагрузки осуществляется на ТЭЦ, схема которых предусматривает последовательное включение основных и пиковых источников теплоты. Центральное качественное регулирование нагрузки с высокими температурами теплоносителя в периоды пиковых нагрузок приводит к существенным потерям теплоты в теплосетях и повышенным энергозатратам на транспорт теплоносителя [7].

Перспективные направления развития технологий обеспечения пиковой мощности систем теплоснабжения. В результате анализа современного состояния отечественных систем теплоснабжения нами сформулированы основные направления совершенствования технологий теплоснабжения, по которым ведется работа в НИЛ ТЭСУ УлГТУ:

• изменение структуры покрытия пиковых тепловых нагрузок систем теплоснабжения путем комбинированного использования централизованных и децентрализованных теплоисточников;
• совершенствование технологий регулирования нагрузки на базе перехода к количественному регулированию и низкотемпературному теплоснабжению;
• рациональное использование избытков пара производственных отборов турбин для обеспечения пиковой тепловой мощности;
• повышение энергетической и экономической эффективности теплоисточников, в том числе источников пиковой тепловой мощности;
• повышение надежности систем теплоснабжения путем совершенствования технологий противокоррозионной обработки теплоносителя и защиты его от вторичного насыщения коррозионно-активными газами.