Годовой график теплофикационных нагрузок
Расход теплоты на отопление и вентиляцию зданий линейно зависит от температуры наружного воздуха, он достигает максимального значения Qmax при tн = tнор и снижается до нуля с повышением наружной температуры до уровня температуры воздуха внутри помещения, когда устанавливается тепловое равновесие между температурой в помещении и температурой наружного воздуха. Поскольку большинство зданий имеют внутренние тепловыделения, то рекомендуется включать системы отопления при устойчивом понижении температуры в течение трех суток подряд до tн=8 оС и выключать при повышении температуры выше 8 оС.
В связи с тем, что расход теплоты на отопление и вентиляцию носит сезонный характер, теплоснабжение от ТЭЦ осуществляется подачей пара из отбора турбин на основной и пиковый подогреватели сетевой воды или установкой пиковых водогрейных котлов. Покрытие части теплофикационной нагрузки за счет отборного пара турбин обычно составляет 50-60 %. Остальная теплота в таких схемах получается за счет дополнительного подогрева сетевой воды в пиковых подогревателях или водогрейных котлах.
Отношение между количеством теплоты, получаемым для нужд теплофикации путем использования отборного пара турбин, и общим требуемым максимальным количеством теплоты называется коэффициентом теплофикации:
. (2.20)
Величина коэффициента теплофикации выбирается на основании технико-экономического расчета с учетом стоимости топлива, начальных параметров пара, тепловых сетей и пр. [7].
|
|
|
Пиковые водогрейные котлы при этом должны покрывать разницу между общей теплофикационной нагрузкой ТЭЦ и тем количеством теплоты, которое дадут турбины на нужды теплофикации:
, (2.21)
где QПВК – количество теплоты от пиковых водогрейных котлов, МВт;
åQТЭЦ - количество теплоты, отпускаемое с ТЭЦ.
Соотношение между основной и пиковой нагрузками наглядно можно показать на примере построения годового графика теплофикационных нагрузок по их продолжительности (график Россандера) (табл.П11).
Рис. 2.3. Годовой график теплофикационной нагрузки: е-а - при температурном режиме 150 - 70 оС; е-а’- при температурном режиме 130 - 70 0С;
Qminоп – минимальная нагрузка основных сетевых подогревателей при обогреве их паром давлением Р = 0,12 МПа;
Qрасчп – расчетная нагрузка пикового сетевого подогревателя или пикового водогрейного котла
На рис.2.3 в левом квадранте дается зависимость часовых (секундных) расходов теплоты от температуры наружного воздуха. В правом квадранте по оси абсцисс откладывается количество часов (секунд), соответствующих различным температурам наружного воздуха, и через полученные точки на оси абсцисс проводятся вертикальные линии до пересечения с соответствующими горизонтальными линиями, идущими из левого квадранта.
|
|
|
Площадь, ограниченная кривой в правом квадранте, представляет собой в определенном масштабе годовой расход теплоты на теплофикацию.
Указанные на графике ординаты имеют следующие значения:
Qт max - максимальная теплофикационная нагрузка;
Qт min - минимальная теплофикационная нагрузка, соответствующая началу и концу отопительного сезона;
Qопрасч – расчетная нагрузка основных сетевых подогревателей при обогреве их паром давлением Р = 0,12 МПа.
Площадь, расположенная под основной линией графика с-а и линией а-е, представляет собой годовой расход теплоты, покрываемой паром отбора турбины, а площадь, расположенная над линией а-е, - годовой расход теплоты, покрываемой за счет пиковых источников.
Линия а-е, разделяющая области основного и пикового источников нагрева, соответствует работе по температурному графику 150-70 °С, а линия а’-е – температурному графику 130-70 °С. Таким образом, наблюдается зависимость областей пикового и основного источников от температурного режима работы системы теплоснабжения.
|
|
|
Линии а-е и а’-е построены для основных подогревателей отборного пара турбин определенного давления. При повышении давления отборного пара в возможных пределах (до р = 0,25 МПа) время начала включения (точка а) пико- источника сдвигается влево и область пикового подогрева соответственно уменьшается.
В зимний максимум нагрузка основных подогревателей характеризуется точкой е, выше которой нагрузка покрывается пиковыми подогревателями, обогреваемыми паром давлением порядка 0,6ё0,8 МПа или пиковыми водогрейными котлами. Оптимальным считается такое распределение нагрузок между основным и пиковым источниками, при котором теплофикационные отборы турбин загружены наиболее полно. На рис.2.4 показаны параметры теплоносителя, соответствующие такому распределению тепловых нагрузок между основными и пиковыми подогревателями.
Рис. 2.4. Температурный график теплосети: 1- область работы пикового подогревателя; 2 - подающая линия: 3 - обратная линия; 4 - начало и конец отопительного сезона
Контрольные вопросы и задания
1. Какие тепловые нагрузки относятся к сезонной нагрузке, а какие к круглогодичной?
|
|
|
2. Напишите уравнение теплового равновесия здания и объясните значения входящих в него величин.
3. Что такое коэффициент инфильтрации? Как он определяется?
4. Напишите формулу определения расчетной тепловой технологической нагрузки предприятия.
5. В чем заключается сложность эксплуатации протяженных паропроводов?
6. Напишите формулы определения тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение зданий для жилых районов.
7. Как определяется расчетный расход теплоты на отопление и вентиляцию промышленных зданий?
8. Напишите формулы для определения годового расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
9. Дайте понятие коэффициента теплофикации.
10. Как строится годовой график теплофикационных нагрузок (график Россандера)?
11. Нарисуйте температурный график теплосети.
СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Схемы теплоснабжения
В системах теплоснабжения в качестве теплоносителя преимущественно используется нагретая вода и реже водяной пар. Для удовлетворения отопительно-ентиляционной нагрузки, нагрузки горячего водоснабжения и технологической нагрузки низкого потенциала (ниже 100 оС) применяется водяная тепловая сеть. Паровая сеть применяется для удовлетворения промышленной технологической нагрузки повышенного потенциала (свыше 100 оС).
Водяная тепловая сеть делится на закрытую и открытую. В закрытой системе горячая вода циркулирует в тепловой сети и из нее не отбирается (рис.3.1). К потребителю поступает водопроводная вода (обычно недеаэрированная), нагретая в водо-водяных теплообменниках сетевой водой.
а)
б)
Рис. 3.1. Закрытая двухтрубная водяная система: а - двухступенчатая последовательная схема присоединения установки горячего водоснабжения; б - схема независимой отопительной установки; 1- теплофикационные подогреватели; 2- сетевой насос; 3- подпиточный насос; 4 - отопительный прибор; 5- воздушный кран; 6- водоразборный кран; 7,8 - подогреватели верхней и нижней ступеней горячего водоснабжения; 9 - отопительный подогреватель; 10- распределительный бак; 11- насос; 12- регулятор отопления; 13- регулятор температуры
Поэтому приходится принимать меры для повышения антикоррозийной стойкости местных установок горячего водоснабжения. Кроме того, к недостаткам закрытых систем теплоснабжения относится сложность эксплуатации оборудования горячего водоснабжения.
Паровые системы теплоснабжения сооружаются двух типов: преимущественно с возвратом конденсата и реже без возврата конденсата. В системах с возвратом конденсата конденсат отводится из тепловых приборов абонентов с помощью конденсатоотводчиков в сборные баки, откуда подается насосом по конденсатопроводу на ТЭЦ. В системах без возврата конденсата он отводится из тепловых приборов и используется потребителем, например, для горячего водоснабжения.
В открытой системе вода, циркулирующая в тепловой сети, используется как теплоноситель и частично или полностью отбирается из сети для горячего водоснабжения и технологических целей (рис.3.2). Поэтому для компенсации расходов воды на горячее водоснабжение приходится усложнять оборудование водоподготовительных установок и подпиточных устройств. Усложняется также санитарный контроль за системой теплоснабжения и контроль ее герметичности.
В зависимости от числа параллельно проложенных паропроводов паровые системы делятся на одно-, двух- и многотрубные. Когда потребителям требуется пар одного давления, тепловая нагрузка постоянна в течение года и допустимы перерывы в подаче пара потребителям, применяется однотрубная паровая система. Двухтрубная паровая система позволяет обеспечивать подачу пара в течение года без перерыва, подавать потребителям пар разных давлений.
Рис. 3.2. Открытая двухтрубная схема. Схема зависимой отопительной установки и установки горячего водоснабжения при несвязанном регулировании: 1- теплофикационные подогреватели; 2- сетевой насос; 3- подпиточный насос; 4- отопительный прибор; 5- воздушный кран; 6-водоразборный кран; 7-элеватор (струйный насос смешения); 8-обратный клапан; 9-регулятор температуры; 10- регулятор расхода
Системы сбора конденсата делятся на закрытые и открытые.
В закрытой системе конденсат в конденсатопроводах и сборных баках находится под избыточным давлением и не сообщается с атмосферой.
Давление в сборных баках поддерживается равным 0,11 МПа.
В открытой системе конденсат имеет сообщение с атмосферой. Открытая система более подвержена коррозии, вызываемой кислородом, растворенным в конденсате.
На рис.3.3 представлена схема двухтрубной паровой системы с возвратом конденсата.
Рис. 3.3. Схема двухтрубной паровой системы с возвратом конденсата: 1- котлоагрегат; 2- турбина с противодавлением; 3- редукционно-охладительная установка (РОУ); 4- паропроводы; 5- теплоприемник; 6-конденсатоотводчик; 7- конденсатосборник; 8- конденсатный насос; 9-обратный клапан; 10- сборный бак конденсата; 11- напорный конденсатопровод
Схема закрытой конденсатосборной установки представлена на рис. 3.4.
Рис. 3.4. Закрытая схема по сбору конденсата: 1- закрытый конденсатосборник; 2- регулятор давления «после себя»; 3 - регулятор давления «до себя»; 4- пароводяной подогреватель; 5- конденсатный насос; 6- регулятор уровня; 7- конденсатоотводчик; I- горячая вода; II- пар; III- конденсат из паропроводов; IV-холодная вода; V- напорный конденсатопровод
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 897; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!