Справочник строителя | Теплоснабжение

ИСТОЧНИКИ ТЕПЛОТЫ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Схему теплоснабжения для промышленных предприятий следует выбирать исходя из условий обеспечения надежности, экономичности и непрерывности подачи тепловой энергии с учетом возможности текущих изменений в процессе производства. Должны быть также предусмотрены условия для расширения сооружений теплоснабжения.

Выбор источников теплоты, режима их работы и планирование теплоснабжения производят на основании суммарных часовых, суточных и годовых расходов теплоты. Главная задача при проектировании систем теплоснабжения - определение расчетных тепловых нагрузок потребителей теплоты.

Определив годовую потребность в теплоте для отопления, решают вопрос о ее источниках. Таким источником может быть районная или заводская котельная. Обычно заводские котельные сооружают для обеспечения теплотой не только самого предприятия, но и близлежащих потребителей.

В зависимости от характера тепловых нагрузок котельные установки подразделяют на:

отопительные, вырабатывающие теплоту для систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

производственно-отопительные - для систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и для технологических целей;

производственные - для технологических целей.

Тепловые нагрузки при расчете котельных и выборе оборудования нужно определять главным образом для следующих режимов:

максимально зимний - для средней температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки; по этому режиму определяется расчетная теплопроизводительность котельной;

средний за отопительный период - для средней температуры наружного воздуха за отопительный период;

летний - определяется расходом теплоты на технологические цели и горячее водоснабжение.

Число устанавливаемых котельных агрегатов не должно быть меньше двух и больше четырех-шести. Как правило, следует устанавливать однотипные агрегаты с одинаковой теплопроизводительностью. При мало колеблющейся тепловой нагрузке предпочтение нужно отдавать котельным агрегатам с большей производительностью.

В отопительно-производственных и производственных котельных резервные котельные агрегаты устанавливают в тех случаях, когда по условиям технологических процессов перерыв в теплоснабжении не допускается. В отопительных котельных резервные котлы не устанавливают.

В зависимости от типа котлов котельные подразделяют на водогрейные, паровые и комбинированные (смешанные).

Структурная схема теплоснабжения от водогрейной котельной показана на рис. 1. Циркулирующая при помощи насосов 3 сетевая вода поступает в водогрейные котлы, нагревается и вновь направляется в тепловую сеть. Для восполнения утечек и водоразбора в сеть добавляется вода от установки химводоочистки (ХВО) 7. Пройдя предварительно деаэрацию (на рисунке не показано), добавочная (подпиточная) вода насосом 6 через регулятор подпитки 5 подается в сеть. Для повышения температуры воды, поступающей в котлы, до значений выше точки росы (с целью предотвращения сернистой коррозии поверхностей нагрева) применяют так называемый рециркуляционный насос 2, подающий горячую воду из линии после котлов в линию перед котлами.

Рисунок 1. Структурная схема районного теплоснабжения от водогрейной котельной: а - непосредственное (зависимое) присоединение; б - независимое присоединение; l - система горячего теплоснабжения; ll - система отопления и вентиляции; III - система отопления и другие виды теплопотребления; 1 - водогрейный котел; 2 - рециркуляционный насос; 3 - сетевой насос; 4 - грязевик; 5 - регулятор подпитки; 6 - подпиточный насос; 7 - установка химводоочистки

Структурная схема теплоснабжения от паровой котельной приведена на рис. 2. Пар в паровые сети поступает непосредственно из котлов 1. Конденсат (трубопроводы показаны штриховыми линиями) возвращается в сборный конденсатный бак 8. Циркулирующая при помощи насосов 3 сетевая вода подогревается в пароводяных водонагревателях 2. Для восполнения утечек и водоразбора в сеть подпиточным насосом 6 через регулятор подпитки 5 добавляется вода от установки химводоочистки 7, прошедшая предварительную деаэрацию.

Рисунок 2. Структурная схема районного теплоснабжения от паровой котельной: а - непосредственное (зависимое) присоединение потребителей; б - независимое присоединение потребителей; 1 - паровой котел; 2 - пароводяной водонагреватель; 3 - сетевой насос; 4 - грязевик; 5 - регулятор подпитки; 6 - подпиточный насос; 7 - установка химводоочистки; 8 - конденсатный бак; 9 - питательный насос

Главными источниками теплоты при теплофикации, под которой понимают централизованное теплоснабжение на базе комбинированного производства электроэнергии и теплоты, являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Схемы ТЭЦ, обеспечивающих комбинированную выработку теплоты и электроэнергии, зависят от типа теплофикационных турбин и принятой системы теплоснабжения.

На рис. 3 показана структурная схема теплофикации на базе ТЭЦ с теплофикационной турбиной. Пар из котла 1 поступает в турбину 2. Часть пара давлением 0,12...0,25 МПа отбирают из турбины, и она поступает в водонагреватели 4 сетевой (теплофикационной) воды, циркуляцию которой в тепловой сети и системах потребителей теплоты обеспечивают сетевые насосы 9. Отдав в водонагревателях 4 скрытую теплоту парообразования, пар конденсируется. Насосы 13 направляют конденсат в регенеративные подогреватели 14 для подогрева питательной воды, направляемой в котлы. Паром указанного выше давления можно нагреть воду до температуры 104... 115 °С. Для получения теплофикационной воды с более высокой температурой (до 150 °С) применяют подогрев в пиковой котельной 5 с водогрейными котлами. Возможные утечки из сети и водоразбор компенсируют специально подготовленной в установке химводоочистки 15 водой, подаваемой подпиточным насосом 10 через регулятор подпитки 7.

Рисунок 3. Структурная схема теплофикации: а - непосредственное (зависимое) присоединение потребителей; б - независимое присоединение потребителей; 1 - паровой энергетический котел; 2 - теплофикационная турбина; 3 - генератор переменного тока; 4 - водонагреватель; 5 - пиковая котельная с водогрейными котлами; 6 - задвижка; 7 - регулятор подпитки; 8 - грязевик; 9 - сетевой насос; 10 - подпиточный насос; 11, 13 - конденсатные насосы; 12 - конденсатор турбины; 14 - регенеративный подогреватель; 15 - установка химводоочистки

Сравнение ТЭЦ с конденсационной электрической станцией (КЭС), т.е. с паротурбинной электростанцией, вырабатывающей только электроэнергию, показывает, что на ТЭЦ теплота, затраченная на производство пара, используется значительно полнее, так как скрытая теплота парообразования отборов пара передается теплофикационной воде, подаваемой затем тепловым потребителям. На КЭС же скрытая теплота парообразования отработавшего в турбинах пара передается в конденсаторе охлаждающей воде, которая поступает в градирню, т. е. как источник теплоты не используется. Поэтому КЭС имеет КПД до 40%, тогда как у ТЭЦ он достигает 80 %.

Таким образом, теплофикация позволяет более рационально использовать топливо, а значит, экономить его. В этом главнейшая выгода теплофикации по сравнению с раздельным теплоснабжением от котельных и электроснабжением от КЭС. При комбинированной схеме уменьшаются и другие издержки производства, однако ТЭЦ требует больших капиталовложений, чем котельная и КЭС.

Экономичность теплофикации зависит от размера дополнительных капиталовложений при теплофикации (табл. 1, 2), количества и стоимости сэкономленного топлива, соотношения численности персонала, обслуживающего сравниваемые установки. Чем меньше мощность ТЭЦ, тем менее экономична теплофикация.

Таблица 1. Приближенные удельные капиталовложения в прогнозных ценах 2004 г. в строительство некоторых котельных с водогрейными котлами

Примечание. В таблице даны полные стоимости строительства котельных, включающих в себя главный корпус, дымовую трубу, топливное хозяйство, наружное кабельное хозяйство, устройства внешнего золоудаления, объекты обслуживающего и подсобного назначения, установку химводоочистки, транспортное хозяйство, внешние коммуникации, временные здания и сооружения и др.

* В числителе - общие капиталовложения, в знаменателе - стоимость строительно-монтажных работ.

Таблица 2. Приближенные удельные капиталовложения в ценах 2004 г. в строительство некоторых котельных с паровыми котлами

* В числителе - общие капиталовложения, в знаменателе - стоимость строительно-монтажных работ.

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях