Технологическое теплопотребление

Для производственного теплоснабжения применяются пар и горячая вода. Потребителями пара являются варочные котлы, сушилки, выпарные установки, подогреватели продукта, а также паровые молоты, прессы и приводы. Давление пара, применяемого для различных производственных процессов, ко­леблется в пределах от 0,2 до 4,0 МПа. Горячая вода на про­мышленных предприятиях используется для выпаривания, сушки, нагревания и отмывки материалов. Температура горя­чей воды для различных производственных процессов состав­ляет от 20—30 до 180—200° С.

При проектировании теплоснабжения предприятий от ТЭЦ для улучшения энергетических показателей системы следует стремиться к снижению параметров теплоносителя (в пределах, допускаемых технологией), а также к замене пара горячей водой.

Суточные графики расхода теплоты промышленными объек­тами зависят от характера технологического процесса, сменно­сти работы предприятия, масштабов производства и др. Точные данные для составления графиков могут быть получены техно­логами на основании соответствующих расчетов или в резуль­тате испытаний оборудования на действующих предприятиях. При отсутствии данных о теплопотреблении предприятия поль­зуются удельными расходами теплоты (в паре и горячей воде) на технологические цели. Эти нормативные данные даются на единицу продукции в штучном или ценностном выражении.

Удельные расходы теплоты могут быть использованы только для ориентировочной оценки теплопотребления и как контрольные данные для проверки про­ектных расчетов расхода теплоты на технологические нужды.

Теплопотребление на технологические нужды носит кругло­годовой характер и теоретически не зависит от сезона года. Однако в летний период имеет место снижение расхода теплоты предприятиями за счет уменьшения теплопотерь, снижение рас­хода теплоты на различные обогревы, повышение температуры сырья и др.

По дням недели (кроме выходных дней) тепловая нагрузка предприятия меняется незначительно.

 

Суммарные графики теплопотребления

Рис. 3.3. Суммарный часовой и го­довой график продолжительности на­грузок- сезонной, технологической и горячего водоснабжения.

Большинство систем теплоснабжения имеет разнообразную тепловую нагрузку (отопление, вентиляция, горячее водоснаб­жение, технологические потребители), причем одни из них яв­ляются сезонными, а другие — круглогодовыми. Поэтому для системы теплоснабжения необходимо иметь годовой график суммарной нагрузки. Построение такого графика осуществляют путем суммирования суточных графиков разнородных потреби­телей. Более простым является способ построения годового гра­фика продолжительности основной нагрузки, на который настраивается график другой нагрузки, по среднему за год зна­чению с указанием возможных пределов отклонения от среднего значения. На рис. 4 изображен суммарный годовой график продолжительности для случая, когда основной является отопительно-вентиляционная нагрузка. Суммирование нагрузок произведено только для отопительного сезона. Для летнего пе­риода обычным способом построен график продолжительности круглогодовых нагрузок (тех­нологической и горячего водо­снабжения).

 

Водяные системы теплоснабжения

 

Водяные системы теплоснабже­ния применяются двух типов: за­крытые (замкнутые) и откры­тые (разомкнутые). В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется толь­ко как теплоноситель, но из сети не отбирается.

В открытых системах циркули­рующая вода частично или полно­стью разбирается у абонентов для горячего водоснабжения.

В зависимости от количества линий, используемых для теплоснаб­жения данной группы потребителей, водяные системы делятся на одно-, двух-, трех- и многотрубные. Мини­мальное число линий для открытой системы равно одной, а для закры­той системы—двум.

Наиболее простой и перспектив­ной для транспорта на большие рас­стояния является однотрубная бес­сливная система теплоснабжения. Ее можно применить в том случае, когда обеспечивается равенство рас­ходов сетевой воды, требующихся для удовлетворения отопительно-вентиляционной нагрузки и для го­рячего водоснабжения абонентов данного города или района.

Для теплоснабжения городов в большинстве случаев применяются двухтрубные водяные системы, в ко­торых тепловая сеть состоит из двух линий: подающей и обратной. По подающей линии горячая вода под­водится от станции к абонентам, по обратной линии охлажденная вода возвращается на станцию.

Преимущественное применение в городах двухтрубных систем объ­ясняется тем, что эти системы по сравнению с многотрубными требу­ют меньших начальных вложений и дешевле в эксплуатации. Двух­трубные системы применимы в тех случаях, когда всем потребителям района требуется теплота примерно одного потенциала. Такие условия имеют обычно место в городах, где вся тепловая нагрузка (отопление, вентиляция и горячее водоснабже­ние) может быть удовлетворена в основном теплотой низкого потен­циала.

В промышленных районах, где имеется технологическая тепловая нагрузка повышенного потенциала, могут применяться трехтрубные си­стемы, в которых две линии используются как подающие, а тре­тья линия является обратной. К каждой подающей линии присое­диняются однородные по потенциа­лу и режиму тепловые нагрузки. В промышленных районах обычно к одной подающей линии присоеди­няются отопительные и вентиляци­онные установки (сезонная нагруз­ка), а к другой—технологические установки и установки горячего во­доснабжения. При таком решении упрощаются методы регулирования отпуска теплоты от ТЭЦ.

Закрытые системы. Число парал­лельных линий в закрытойсистеме должно быть не меньше двух, так как после отдачи теплоты в абонен­тных установках теплоноситель дол­жен быть возвращен на станцию.

Такие устройства, обслуживаю­щие отдельные здания, называются абонентскими вводами, местными тепловыми пунктами или местными тепловыми подстанциями (МТП).

В последние годы в крупных системах централизованного тепло­снабжения получили широкое при­менение так называемые групповые тепловые подстанции (пункты) (ГТП). На этих подстанциях осуществляется присоединение теплопотребляющих установок группы жи­лых и общественных зданий микро­района к тепловой сети.

Применение ГТП упрощает экс­плуатацию вследствие уменьшения количества узлов обслуживания и повышает комфорт в теплоснабжаемых зданиях благодаря выносу всех насосных установок, являющихся источником шума, в изолированные помещения ГТП.

На практике находят применение две принципиально различные схе­мы присоединения теплопотребляющих установок абонентов к тепло­вой сети — зависимая и независи­мая. По первой схеме присоедине­ния вода из тепловой сети непосред­ственно поступает в приборы або­нентской установки, по второй — проходит через теплообменник, в котором нагревает вторичный теп­лоноситель, используемый в або­нентской установке.

В закрытых системах теплоснаб­жения установки горячего водоснаб­жения присоединяются к тепловой сети только через водо-водяные по­догреватели, т. е. по независимой схеме. При зависимых схемах при­соединения давление в абонентской установке зависит от давления в тепловой сети. При независимых схе­мах присоединения давление в мест­ной системе не зависит от давления в тепловой сети.

Оборудование абонентского вво­да при зависимой схеме присоедине­ния проще и дешевле, чем при неза­висимой, а также может быть полу­чен больший перепад температур сетевой воды в абонентской уста­новке. Увеличение перепада температур воды уменьшает расход теп­лоносителя в сети, что приводит к снижению диаметров сети и эко­номии на начальной стоимости теп­ловой сети и на эксплуатационных расходах.

Поэтому по условиям надежности работы систем теплоснабжения крупных городов независимаясхе­ма присоединения является более предпочтительной.

При закрытой системе тепло­снабжения водопроводная вода, по­ступающая в установки горячего водоснабжения, не имеет прямого контакта с сетевой водой, так как подогрев водопроводной воды осу­ществляется на абонентских вводах в поверхностных водо-водяных по­догревателях. Гидравлическая изо­лированность водопроводной воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, от воды циркулирующей в тепловой сети, является преимуществом закрытой системы. Благодаря гидравлической изолированности водопроводной во­ды от сетевой обеспечивается стабильное качество горячей воды, по­ступающей в установки горячего водоснабжения, одинаковое по каче­ству с водопроводной водой. Чрез­вычайно прост санитарный конт­роль системы горячего водоснабже­ния благодаря короткому пути про­хождения водопроводной воды от ввода в здание до водоразборного крана. Прост контроль герметично­сти теплофикационной системы, ко­торый проводится по расходу под­питки.

Основными недостатками закры­тых систем являются:

1) сложность оборудования и эксплуатации абонентских вводов горячего водоснабжения из-за уста­новки водо-водяных подогревате­лей;

2) выпадение накипи в водо-во­дяных подогревателях и трубопро­водах местных установок горячего водоснабжения при использовании водопроводной воды, имеющей по­вышенную карбонатную (времен­ную) жесткость Ж_к >7 мг-экв/л;

3) коррозия местных установок горячего водоснабжения из-за по­ступления в них недеаэрированной водопроводной воды.

Открытые системы. Основным типом открытых систем теплоснаб­жения является двухтрубная систе­ма. Горячая вода посту­пает со станции к абонентам по ли­нии I. Обратная вода возвращается на станцию по линии II.

Отопительные установки присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, что и в закрытых системах тепло­снабжения.

Схемы присоединения установок горячего водоснабжения принципиально отличны от ра­нее рассмотренных схем. Горячей водоснабжение абонентов произво­дится водой непосредственно из тепловой сети.

Основной особенностью откры­тых систем теплоснабжения являет­ся непосредственный разбор воды из тепловой сети для горячего во­доснабжения. Это позволяет ис­пользовать для горячего водоснаб­жения в больших количествах от­ходящие теплые воды с температу­рой 15—30°С, имеющиеся на электростанциях (охлаждающая вода конденсаторов турбин, охлаждаю­щая вода топочных панелей) и на многих промышленных предприя­тиях. В закрытых системах тепло­снабжения возможность использо­вания этой воды весьма ограничен­на, так как расход подпитки, для которой эта вода может быть при­менена, обычно не превышает 0,5—1% расхода циркулирующей воды.

Использование отходящей теп­лой воды в открытых системах дает экономию топлива и снижает стоимость горячего водоснабжения.

При открытых системах упро­щается оборудование абонентских вводов и абонентских установок горячего водоснабжения, так как отпадает необходимость применения на вводах водо-водяных подогрева­телей. При отсутствии у абонента внутренней разводки горячего водо­снабжения в некоторых случаях используются для этой цели подающие линии отопительной установки. Однако такая схема водоразбора не может быть рекомендована, так как отбираемая для горячего водоснаб­жения вода не имеет в этом случае постоянной температуры. В отдель­ные периоды температура ее значи­тельно ниже 60°С.

Местные установки горячего во­доснабжения в открытых системах теплоснабжения не подвергаются зашламлению и коррозии, так как подпиточная вода до подачи в сеть проходит предварительно обработ­ку — химочистку и деаэрацию.

Для этой цели приходится со­оружать на станции мощные водо-подготовительные установки, так как расход подпитки в открытых системах теплоснабжения значи­телен.

Основными преимуществами от­крытых систем по сравнению с за­крытыми являются: 1) возможность использования для горячего водо­снабжения низкопотенциальной от­работавшей теплоты электростан­ций и промышленных предприя­тий; 2) упрощение и удешевление абонентских вводов (подстанций) и повышение долговечности мест­ных установок горячего водоснаб­жения; 3) возможность использо­вания для транзитного транспорта теплоты, однотрубной системы.

Недостатки открытых систем:

1) усложнение и удорожание станционной водоподеотовки;

2) нестабильность воды, посту­пающей в водоразбор, по запаху, цветности и санитарным качествам при зависимой схеме присоедине­ния отопительных установок к тепловой сети и высокой окисляемости водопроводной воды, что может быть устранено при присоединении отопительных установок по незави­симой схеме;

3) усложнение и увеличение объема санитарного контроля си­стемы, теплоснабжения;

4) усложнение эксплуатации из-за нестабильности гидравличе­ского режима тепловой сети, свя­занной с переменным расходом во­ды в обратной линии;

5) усложнение контроля герме­тичности системы теплоснабжения в связи с тем, что в открытых си­стемах теплоснабжения расход под­питки не характеризует плотность системы.

Паровые системы

 

Паровые системы сооружаются двух типов: а) с возвратом кон­денсата; б) без возврата конден­сата.

В практике промышленной теп­лофикации широко применяется од­нотрубная паровая система с воз­вратом конденсата. Пар из отбора турбины поступает в однотрубную паровую сеть I и транспортируется по ней к тепло­вым потребителям. Конденсат воз­вращается от потребителей на стан­цию по конденсатопроводу II. На случай остановки турбины или не­достаточной мощности отбора предусмотрена резервная подача пара в сеть через редукционно – охладительную установку (РОУ).

Конденсат отводится конденсатоотводчиком в сборный резерву­ар, откуда он забирается насосом и перекачивается по конденсатопроводу тепловой сети обратно на станцию. Для защиты установок от поступления в них конденсата из кондепсатопровода тепловой сети после насоса установлен обрат­ный клапан.

Сбор конденсата от теплопотребляющих установок и возврат его к источнику теплоты имеет важ­ное значение как для надежности работы котельных установок совре­менных теплоэлектроцентралей, так и для экономии теплоты и общей экономичности системы теплоснаб­жения в целом. Возврат конденса­та особенно важен для ТЭЦ с вы­сокими и закритическими начальными параметрами (13 МПа и вы­ше). Сооружение обессоливающих установок таких ТЭЦ очень дорого, и поэтому мощность их, как пра­вило, ограниченна. Невозврат кон­денсата вызывает необходимость увеличения мощности водоподготовительных установок и дополни­тельного расхода химических реа­гентов, а также приводит к допол­нительным тепловым потерям.

В паровой системе без возврата конденсата все потребители теплоты присоединятся, как правило непосредственно, без промежуточных теплообменников, Конденсат греющего пара используется для горячего водоснабжения абонентов.

 

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1865; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!