Джерела теплоти в системах теплопостачання, довідник будівельника, теплопостачання, довідник
ДЖЕРЕЛА ТЕПЛОТИ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ
Схему теплопостачання для промислових підприємств слід вибирати виходячи з умов забезпечення надійності, економічності і безперервності подачі теплової енергії з урахуванням можливості поточних змін в процесі виробництва. Повинні бути також передбачені умови для розширення споруд теплопостачання.
Вибір джерел теплоти, режиму їх роботи і планування теплопостачання виробляють на підставі сумарних часових, добових і річних витрат теплоти. Головне завдання при проектуванні систем теплопостачання - визначення розрахункових теплових навантажень споживачів теплоти.
Визначивши річну потребу в теплоті для опалення, вирішують питання про її джерелах. Таким джерелом може бути районна або заводська котельня. Зазвичай заводські котельні споруджують для забезпечення теплотою не тільки самого підприємства, але і довколишніх споживачів.
Залежно від характеру теплових навантажень котельні установки підрозділяють на:
опалювальні. виробляють теплоту для систем опалення, вентиляції та гарячого водопостачання;
виробничо-опалювальні - для систем опалення, вентиляції, гарячого водопостачання і для технологічних цілей;
виробничі - для технологічних цілей.
Теплові навантаження при розрахунку котельних і виборі обладнання потрібно визначати головним чином для наступних режимів:
максимально зимовий - для середньої температури зовнішнього повітря найбільш холодної п'ятиденки; по цьому режиму визначається розрахункова теплова потужність котельні;
середній за опалювальний період - для середньої температури зовнішнього повітря за опалювальний період;
річний - визначається витратою теплоти на технологічні цілі і гаряче водопостачання.
Число встановлюваних котельних агрегатів не повинно бути менше двох і більше чотирьох-шести. Як правило, слід встановлювати однотипні агрегати з однаковою тепловою потужністю. При мало що хитається тепловим навантаженням перевагу потрібно віддавати котельним агрегатів з більшою продуктивністю.
У опалювально-виробничих і виробничих котелень резервні котельні агрегати встановлюють в тих випадках, коли за умовами технологічних процесів перерву в теплопостачанні не допускається. В опалювальних котелень резервні котли не встановлюють.
Залежно від типу котлів котельні поділяють на водогрійні, парові і комбіновані (змішані).
Структурна схема теплопостачання від водогрійної котельні показана на рис. 1. Циркулююча за допомогою насосів 3 мережева вода надходить в водогрійні котли, нагрівається і знову прямує в теплову мережу. Для заповнення витоків і водорозбору в мережу додається вода від установки хімводоочищення (ХВО) 7. Пройшовши попередньо деаерацію (на малюнку не показано), додаткова (підживлювальної) вода насосом 6 через регулятор підживлення 5 подається в мережу. Для підвищення температури води, що надходить в котли, до значень вище точки роси (з метою запобігання сірчистої корозії поверхонь нагріву) застосовують так званий рециркуляционний насос 2, що подає гарячу воду з лінії після котлів в лінію перед котлами.
Малюнок 1. Структурна схема районного теплопостачання від водогрійної котельні: а - безпосереднє (залежне) приєднання; б - незалежне приєднання; l - система гарячого теплопостачання; ll - система опалення та вентиляції; III - система опалення та інші види теплоспоживання; 1 - водогрійний котел; 2 - рециркуляционний насос; 3 - мережевий насос; 4 - грязевик; 5 - регулятор підживлення; 6 - підживлюючий насос; 7 - установка хімводоочистки
Структурна схема теплопостачання від парової котельні наведена на рис. 2. Пар в парові мережі надходить безпосередньо з котлів 1. Конденсат (трубопроводи показані штриховими лініями) повертається в збірний конденсаційний бак 8. Циркулююча за допомогою насосів 3 мережева вода підігрівається в пароводяних водонагрівачах 2. Для заповнення витоків і водорозбору в мережу подпиточной насосом 6 через регулятор підживлення 5 додається вода від установки хімводоочищення 7, що пройшла попередню деаерацію.
Малюнок 2. Структурна схема районного теплопостачання від парової котельні: а - безпосереднє (залежне) приєднання споживачів; б - незалежне приєднання споживачів; 1 - паровий котел; 2 - пароводяної водонагрівач; 3 - мережевий насос; 4 - грязевик; 5 - регулятор підживлення; 6 - підживлюючий насос; 7 - установка хімводоочистки; 8 - конденсаційний бак; 9 - живильний насос
Головними джерелами теплоти при теплофікації, під якою розуміють централізоване теплопостачання на базі комбінованого виробництва електроенергії та теплоти, є теплоелектроцентралі (ТЕЦ). Схеми ТЕЦ, що забезпечують комбіновану вироблення теплоти і електроенергії, залежать від типу теплофікаційних турбін і прийнятої системи теплопостачання.
На рис. 3 показана структурна схема теплофікації на базі ТЕЦ з теплофікаційної турбіною. Пара з котла 1 надходить в турбіну 2. Частина пара тиском 0,12. 0,25 МПа відбирають з турбіни, і вона надходить в водонагрівачі 4 мережевий (теплофикационной) води, циркуляцію якої в тепловій мережі і системах споживачів теплоти забезпечують мережеві насоси 9. Віддавши в водонагрівачах 4 приховану теплоту пароутворення, пар конденсується. Насоси 13 направляють конденсат в регенеративні підігрівачі 14 для підігріву живильної води, що спрямовується в котли. Пором зазначеного вище тиску можна нагріти воду до температури 104. 115 ° С. Для отримання теплофикационной води з більш високою температурою (до 150 ° С) застосовують підігрів в пікової котельні 5 з водогрійними котлами. Можливі витоку з мережі і водоразбор компенсують спеціально підготовленої в установці хімводоочищення 15 водою, яка подається подпиточной насосом 10 через регулятор підживлення 7.
Малюнок 3. Структурна схема теплофікації: а - безпосереднє (залежне) приєднання споживачів; б - незалежне приєднання споживачів; 1 - паровий енергетичний котел; 2 - теплофікації турбіна; 3 - генератор змінного струму; 4 - водонагрівач; 5 - пікова котельня з водогрійними котлами; 6 - засувка; 7 - регулятор підживлення; 8 - грязевик; 9 - мережевий насос; 10 - підживлюючий насос; 11, 13 - конденсатні насоси; 12 - конденсатор турбіни; 14 - регенеративний підігрівач; 15 - установка хімводоочистки
Порівняння ТЕЦ з конденсаційної електричною станцією (КЕС), тобто з паротурбінної електростанцією, що виробляє тільки електроенергію, показує, що на ТЕЦ теплота, витрачена на виробництво пара, використовується значно повніше, так як прихована теплота пароутворення відборів пара передається теплофикационной воді, яка подається потім тепловим споживачам. На КЕС ж прихована теплота пароутворення відпрацьованого в турбінах пара передається в конденсаторі охолоджуючої води, яка надходить в градирню, т. Е. Як джерело теплоти не використовується. Тому КЕС має ККД до 40%, тоді як у ТЕЦ він досягає 80%.
Таким чином, теплофікація дозволяє більш раціонально використовувати паливо, а значить, економити його. У цьому найголовніша вигода теплофікації в порівнянні з роздільним теплопостачанням від котелень і електропостачанням від КЕС. При комбінованій схемі зменшуються і інші витрати виробництва, однак ТЕЦ вимагає великих капіталовкладень, ніж котельня і КЕС.
Економічність теплофікації залежить від розміру додаткових капіталовкладень при теплофікації (табл. 1, 2), кількості і вартості зекономленого палива, співвідношення чисельності персоналу, що обслуговує порівнювані установки. Чим менше потужність ТЕЦ, тим менш економічна теплофікація.
Примітка. У таблиці дані повні вартості будівництва котелень, що включають в себе головний корпус, димову трубу, паливне господарство, зовнішнє кабельне господарство, пристрої зовнішнього золовидалення, об'єкти обслуговуючого і підсобного призначення, установку хімводоочищення, транспортне господарство, зовнішні комунікації, тимчасові будівлі і споруди та ін.
* У чисельнику - загальні капіталовкладення, в знаменнику - вартість будівельно-монтажних робіт.
число котлів
Встановлена паропроизводительность, т / год
Питомі капіталовкладення, млн руб. / Т, в залежності від виду палива *
Газ і мазут
* У чисельнику - загальні капіталовкладення, в знаменнику - вартість будівельно-монтажних робіт.
Повернутися до списку
Роздрукувати
Топ-5 тем форуму
Будівництво та ремонт
Про будівництво - для будівельників, забудовників,
замовників, проектувальників, архітекторів