• Energy Research
• Polish close

Przedstawiono metodę określania wielkości ubytków wody w systemach ciepłowniczych w wyniku występowania nieszczelności rurociągów, armatury i innych elementów sieci ciepłowniczej. Lokalizacja miejsc wycieków wody z systemu jest bardzo trudna lub niemożliwa do wykonania. Opisana metoda oparta jest na wynikach pomiaru strumienia wody uzupełniającej system ciepłowniczy z uwzględnieniem zjawiska zmian gęstości wody sieciowej w wyniku zmian jej temperatury w okresie eksploatacji. Zamieszczono przykład wykorzystania tej metody do obliczania objętości ubytków wody sieciowej w jednym z systemów ciepłowniczych w Polsce. A method is presented determining the amount of water losses in heating systems as a result of leakage in pipes, vałves and other components of the heating network. Location of water leaks in the system is very difficult or impossible. The method described is based on the measurement results of the water stream complementary with the district heating system tak-ing into account the phenomenon of the changes of network water density due to temperaturę changes during operation. An example of using this method is presented to calculate the volume of losses in the district heating water in a system in Poland.

Rurociągi w sieciach ciepłowniczych kanałowych narażone są na działanie wielu czynników zewnętrznych, które mogą mieć niekorzystny wpływ na ich trwałość. Z tego względu dochodzi do awarii rurociągów ciepłowniczych, w trakcie których wypływa duża ilość wody. Duża jej część trafia do kanałów ciepłowniczych i spływa nimi w miejsca nieraz bardzo oddalonego od faktycznej lokalizacji awarii. Z tego powodu izolacja na niektórych odcinkach sieci kanałowej może przez długi czas być zalana bądź pracować w warunkach wysokiej wilgotności powietrza. W artykule zostały opisane wyniki eksperymentu mającego na celu sprawdzenie wpływu takich warunków na stan izolacji włóknistych spotykanych na rurociągach ciepłowniczych.

Presently in Poland, modernization processes of District Heating Systems (DHS) supplied with heat from a District Heating plant (DHp) or a Combined Heat and Power plant (CHPp) are in progress or even sometimes are treated as already completed. Unfortunately, usually the modernization processes which concern energy generation and heat distribution through the District Heating Network (DHN) do not cover or cover only to a limited extent hydraulic systems (pumping loops) in terms of considering energy sources. Operation of the hydraulic systems in Polish DHp and CHPp is usually characterized by extensive energy consumption of equipment, relatively high hydraulic losses of water fl ow in piping and lack of adjustment of equipment and piping accessories to changeable operation conditions of DHS. The main analysis of the hydraulic systems is preceded by characteristics of those systems in a typical DHp and CHPp and description of thermal–hydraulic parameters of energy carrier inside the following hydraulic loops in considered energy sources. The characteristics of the hydraulic systems cover both presentation of typical arrangement of those systems and analysis of operational parameters of the DHS including computer simulations of system operation during heating and summer seasons. The description of thermal–hydraulic parameters of energy carrier inside hydraulic loops in the DHp and CHPp includes characteristics of heat production by the plant and also runs with limits of changes of those parameters in the considered system. This work shows possible directions of hydraulic systems modernization in the DHp and CHPp, including of Thermal Energy Storage (TES) implementation. The main goal of those modernization processes of hydraulic systems is reduction of energy losses in hydraulic loops, increasing their effi ciencies and availability, and improvement of operational conditions of DHS. The following items were described hereto, i.e. introducing quality-quantity governing of network water in the DHS, possibilities of decreasing supply temperature of network water, general principles of energy saving in operation of those hydraulic systems, modernization directions of existing hydraulic loops and introducing new loops. Modernization and introduction of new loops includes activities like functional–technological changes of existing hydraulic loops, TES loop implementation and application of new technologies for make-up water deaeration, and network water purifi cation. Implementation of TES in DHS is treated as innovative technology in the Polish District Heating sector. This technology offers great possibilities of improvement of operational conditions of DHS, decreasing energy, i.e. heat and electricity, production costs and emission of pollutants to the atmosphere, and also increasing security of energy supply to consumers. The work also includes energy and exergy analysis of the hydraulic system with the TES loop for one selected CHPp which supplies a large city in Poland with heat. In this point both technical characteristics and operational characteristics based on operational data taken from the last few years for the energy source were done. The energy and exergy analysis were performed for the heating season (outside temperature Te = –20°C, i.e. calculating conditions), intermediate season (Te = +1°C) and summer season (Te = +15°C). The presented results of analysis allow to indicate the places of highest energy destructions in the analyzed hydraulic system with the TES loop, and give an opportunity of appropriate action to reduce them. Detailed results of the energy-exergy analysis show that both energy consumption and exergy destructions for operation of the hydraulic system of CHPp with TES, for loading and unloading cycles of the tank are relatively low, i.e. the capacity of additional equipment (TES pumps) is equal to 0.5–0.8% of the total capacity of the heating block and exergy destruction is at the level of a few hundred kW. For this selected CHPp with the TES loop, an initial environmental analysis was performed for the whole year operation of the plant. The presented results show that application of TES has a signifi cant infl uence on the environment, which results in decreasing emission of the pollutants to the atmosphere, mainly fl ue dust in comparison to operation of the plant without TES. Obecnie w Polsce w większości Miejskich Systemów Ciepłowniczych (MSC) zasilanych z Ciepłowni Komunalnej (CK) lub Elektrociepłowni (EC), procesy modernizacyjne dotyczące wytwarzania jak i przesyłu ciepła są znacząco zaawansowane, a niekiedy uznane są wręcz za zakończone. Jednakże, te procesy modernizacyjne nie obejmują wcale lub tylko w ograniczonym zakresie, układów hydraulicznych we wspomnianych powyżej źródłach energii. Układy hydrauliczne w eksploatowanych w Polsce CK i EC, zazwyczaj charakteryzują się nadmierną energochłonnością urządzeń, zbyt wysokimi stratami hydraulicznymi i brakiem dostosowania do zmieniających się warunków eksploatacyjnych MSC. Zasadniczą analizę układów hydraulicznych poprzedza charakterystyka tych układów w typowych CK i EC oraz opis parametrów cieplno-hydraulicznych nośnika energii w poszczególnych obiegach źródła energii. Charakterystyka układów hydraulicznych obejmuje zarówno prezentację klasycznych rozwiązań tych układów w komunalnych źródłach ciepła jak i analizę danych eksploatacyjnych i symulację pracy tych obiegów w sezonie grzewczym i sezonie letnim. Analiza parametrów cieplno-hydraulicznych w układach hydraulicznych w CK i EC zawiera charakterystykę produkcji ciepła i energii elektrycznej w tych źródłach, a także przebiegi i zakresy zmian parametrów cieplno-hydraulicznych w tych układach. Prezentowana praca wskazuje możliwe kierunki modernizacji układów hydraulicznych źródeł ciepła, łącznie z wprowadzeniem do nich obiegu akumulacji ciepła. Przedsięwzięcia te mają za zadanie ograniczenie strat energii, zwiększenie sprawności i niezawodności działania układów hydraulicznych, a także poprawę warunków eksploatacji MSC. Omówiono tutaj zagadnienia takie jak, wprowadzenie regulacji ilościowo-jakościowej wody sieciowej oraz możliwości obniżenia jej temperatury na zasileniu. Podano ogólne zasady energooszczędnej eksploatacji układów hydraulicznych i sposoby modernizacji istniejących oraz wprowadzenie nowych obiegów wodnych. Modernizacja istniejących i wprowadzenie nowych obiegów wodnych w CK i EC obejmuje takie przedsięwzięcia jak, zmiany funkcjonalno-technologiczne w istniejących obiegach wodnych, zastosowanie akumulatorów ciepła oraz nowych technologii odgazowania wody uzupełniającej i oczyszczania wody sieciowej. Wyżej wymienione działania zostały szczegółowo przeanalizowane i opisane. Technologie związane z zastosowaniem akumulatorów ciepła, można uznać jako nowatorskie w polskim ciepłownictwie. Oferują one duże możliwości w zakresie poprawy warunków eksploatacyjnych systemów ciepłowniczych jak i ekonomiki produkcji energii cieplnej i elektrycznej, ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery oraz zwiększenie bezpieczeństwa dostaw energii do odbiorców. Prezentowana praca zawiera także, analizę energetyczną i egzergetyczną układów hydraulicznych z akumulatorem ciepła, którą przeprowadzono dla wybranej EC, zasilającej w energię duże miasto w Polsce. Przedstawiono tu charakterystykę techniczną analizowanego źródła energii, a także charakterystykę eksploatacyjną na bazie danych eksploatacyjnych z kilku ostatnich lat. Analizę energetyczną i egzergetyczną wykonano dla sezonu grzewczego (Te = –20°C, tj. w warunkach obliczeniowych), okresu przejściowego (Te = +1°C) oraz okresu letniego Te = +15°C). Prezentowane wyniki analizy energetyczno-egzergetycznej układów hydraulicznych z akumulatorem ciepła, pozwalają wskazać miejsca największych strat energii w tych układach, a tym samym umożliwiają podjęcie odpowiednich działań do ich redukcji. Szczegółowe wyniki tej analizy pokazują, że zarówno zapotrzebowanie energii oraz straty egzergetyczne związane z funkcjonowaniem układów hydraulicznych EC z akumulatorem ciepła, zarówno w cyklach ładowania jak i rozładowania tego urządzenia, są niewielkie tzn. moc dodatkowych urządzeń (pomp rozładowczych akumulatora) sięga zaledwie 0,5–0,8% mocy bloku ciepłowniczego, a straty egzergetyczne są rzędu kilkuset kW. Dla wybranej EC, w której w ramach działań modernizacyjnych układów hydraulicznych, został zabudowany akumulator ciepła, przeprowadzono wstępną analizę wpływu na środowisko eksploatacji tego urządzenia. Przedstawione wyniki wskazują, że zastosowanie akumulatora ciepła ma bardzo pozytywny wpływ na środowisko, co przejawia się zmniejszeniem przez EC emisji zanieczyszczeń gazowych, a szczególnie pyłów do atmosfery.

Municipal Solid Waste poses a risk to the environment and human health. In the integrated Waste Management Systems, recycling and waste incineration with energy recovery (Waste-to-Energy) goes hand in hand. It is an optimal way to recover raw materials and energy content from waste. This article describes the principles of integrated Municipal Solid Waste Management Systems in the European Union and shows the role of Wasteto- Energy plants in the treatment of residual waste. Conditions and restrictions of the waste incineration process with energy recovery with respect to the environment and technology are described. Based on the case study of one of the Polish Waste-to-Energy plants, technical restrictions concerning the use of heat produced in the Waste-to-Energy plant and delivered to the local District Heating network are discussed. Ilość wytwarzanych odpadów komunalnych stwarza zagrożenie dla środowiska i zdrowia ludzi. W zintegrowanej gospodarce odpadami recykling i spalanie odpadów z odzyskiem energii jest sposobem na ich przetworzenie i optymalne odzyskanie surowców oraz energii. W artykule przedstawiono zasady prowadzenia gospodarki odpadami komunalnymi w krajach Unii Europejskiej a w szczególności opisano znaczenie spalarni odpadów komunalnych w procesie przekształcania odpadów resztkowych. Przedstawiono uwarunkowania i ograniczenia pracy spalarni w zakresie ochrony środowiska i technologii przekształcania termicznego. Na przykładzie jednej ze spalarni odpadów komunalnych w Polsce przedstawiono możliwe do wystąpienia ograniczenia techniczne wykorzystania wytworzonej w spalarni energii.