На даний момент дуже важливе значення для паливно-енергетичного потенціалу країни має забезпечення нормального, безаварійного та економічного функціонування систем теплопостачання як громадянських так І промислових об’єктів

Обоснование принятого направления разработок. Методы исследования

Анализ состояния вопроса показал, что на данный момент неизученным остается вопрос обеспечения эффективной работы шахтной системы теплоснабжения.

Как показал анализ современных публикаций, вопросы внедрения котлоагрегатов с НТКС в шахтных сетях теплоснабжения в качестве источников теплоты являются малоизученными. Сделан вывод, что на данный момент не существует эффективной методики определения рациональных режимов функционирования группы котлоарегатов с НТКС. Также не существует математической модели производства теплоты котлоагрегатом с НТКС, которая учитывала бы состояние и параметры поверхностей нагрева котла. Решение этих вопросов имеет большой научный и практический интерес.
Цель работы – повышение эффективности производства теплоты котлоагрегатами с топками НТКС в шахтной системе теплоснабжения с помощью автоматического расчета и обеспечения рациональных режимов работы группы котлов.
Задачи исследования:

• 
  провести аналитическое исследование технологических особенностей работы котлов с топками НТКС и их применения в системе теплоснабжения горного предприятия;
  
• 
  разработать математическую модель распределения материальных и энергетических потоков при производстве теплоты котлоагрегатом с топкой НТКС для расчета значений технологических параметров топок и прогноза поведения слоя при различных комбинациях управляющих воздействий при переходе с одного режима на другой;
  
• 
  провести экспериментальные исследования режимов работы топки НТКС при различных способах регулирования ее производительности;
  
• 
  обосновать критерий оценки эффективности работы группы котлоагрегатов с НТКС, позволяющий комплексно учесть экономические показатели их работы, а также теплотехнические характеристики каждого котельного агрегата;
  
• 
  обосновать и разработать метод поиска рационального состава группы работающих котельных агрегатов с топками НТКС и производительности каждого котла в зависимости от прогнозного теплового спроса абонентов шахты. На основании данного метода разработать методику расчетов;
  
• 
  разработать структуру и принцип работы многоуровневой системы автоматического управления производством теплоты в шахтной системе теплоснабжения, а также ее техническую реализацию;
  
• 
  оценить технико-экономическую эффективность от внедрения разработанной многоуровневой системы автоматического управления производством теплоты в шахтной системе теплоснабжения на базе топок НТКС.
  

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОТЫ В ШАХТНОЙ СИСТЕМЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ КОТЛОАГРЕГАТАМИ С НТКС

1. 
   Структурная идентификация системы теплоснабжения шахты
   

Для исследования процессов производства и распределения теплоты в шахтной системе теплоснабжения необходимо синтезировать математическую модель тепловой сети, которая позволяла бы прогнозировать динамические изменения в состоянии производителей и потребителей тепловой энергии.

Произведем структурную идентификацию объекта исследований. Шахтную сеть теплоснабжения в соответствии с выражением (1.2) условно можно разделить на следующие составляющие [56]: источники теплоты – котельные агрегаты с топками НТКС; трубопроводная сеть; тепловые абоненты – бойлер горячего водоснабжения, калориферная установка, шахтные здания и сооружения, потребляющие теплоту на отопление и вентиляцию [10, 102].
Теплота, полезное полученная от котлоагрегата, и переданная в тепловую сеть, как отмечалось в 1-ой главе, расходуется на следующие нужды: нагрев воды в отопительных приборах для нужд отопления и вентиляции, бойлерах, калориферной установке, а также непосредственно в трубопроводной сети.
На рисунке.2.1 представлена структурная схема шахтной системы теплоснабжения. Штриховой линией показаны потоки нагретого теплоносителя, который поступает от котлоагрегатов с НТКС в систему, а штрих-пунктирной представлены обратные потоки теплоносителя с расходом воды. Расход

теплоносителя по каждому абоненту с отопительным прибором составляет
^ g ^,