Системы источников тепла

Большая часть тепловой нагрузки при теплофикации покрывается отработавшей теплотой, получаемой от установленных на ТЭЦ теплофикационных турбин, в которых электрическая энергия вырабатывается комбинированным методом.

В России на современных ТЭЦ, работающих на органическом топливе, устанавливаются, как правило, теплофикационные турбины большой единичной мощности 50...250 МВт на высокие и закритические начальные параметры (13 и 24 МПа) двух основных типов: конденсационные с отбором пара (Т и ПТ), с противодавлением (Р).

В теплоподготовительных установках на современных ТЭЦ с крупными теплофикационными турбинами предусматривается многоступенчатый подогрев сетевой воды. Для этого используют пар из отборов турбины, водогрейные котельные агрегаты, а в некоторых схемах отработавший пар турбины (встроенные теплофикационные пучки в конденсатор турбины).

В состав теплоподготовительной установки входит также оборудование подпиточного устройства тепловой сети: термические деаэраторы, аккумуляторные баки (в открытых системах теплоснабжения), подпиточные насосы и приборы автоматики.

При районном теплоснабжении источник теплоты — районная котельная может быть паровой или водогрейной с установкой в ней паровых или водогрейных котельных агрегатов. В том и другом случае, это надо особо подчеркнуть, в котельной вырабатывается только один вид энергии — тепловая энергия, для выработки которой и сжигается топливо в топках котельных агрегатов. Тепловая энергия отпускается потребителям в виде пара или горячей воды.

На рис, 9.1 приведена схема централизованного теплоснабжения от водогрейной котельной. В котельном агрегате ВК происходит нагрев воды путем сжигания топлива; нагретая вода по теплопроводам (подающему П и обратному О) тепловой сети циркулирует с помощью сетевых насосов СН: по подающему — к потребителям теплоты (/, 77 и III), а по обратному — от потребителей теплоты к насосам и снова в котельный агрегат. В системах потребителей вода охлаждается, передавая часть своего теплового потенциала или воздуху помещений, или водопроводной воде, или воздуху в системах вентиляции. Перед котельным агрегатом вода проходит грязевик Гр, где из воды удаляются взвешенные механические примеси (окалина, песок, коррозионные отложения и другие частицы, как-либо попавшие в трубопроводы при монтаже или ремонтах).

Потребитель I представляет собой систему горячего водоснабжения, потребители 77 и III — системы отопления зданий.

Рис. 9.1. Схема теплоснабжения от районной водогрейной котельной:

ВК — водогрейный котел; ГВ-— городской водопровод; Гр — грязевик; О — отвод горячей воды; П — подвод горячей воды; ППН — питательный подпиточный насос; РД — регулятор давления; СН — сетевой насос; ХВО — химводоочистка; / — водоразбор сетевой воды; II — система отопления (зависимое присоединение); III — система отопления (независимое присоединение)

В котельной предусмотрена химводоочистительная (ХВО) установка по подготовке воды. В ней подготавливается вода перед заполнением сети в начале эксплуатации и во время эксплуатации; подача воды осуществляется питательным подпиточным насосом ППН автоматически с помощью регулировочного клапана РД. В ХВО вода может умягчаться, освобождаться от растворенных кислорода и углекислоты, а также от нерастворенных механических примесей.

Умягчение воды устраняет интенсивное образование накипи, а удаление из воды кислорода, углекислоты и нерастворимых примесей предотвращает возникновение коррозии и загрязнение элементов систем теплоснабжения.

Подпиткой тепловых сетей называется процесс восполнения потерь или разбора воды из теплопроводов или систем потребителей теплоты.

Подпиточная вода должна удовлетворять требованиям норм, приведенным в СНиП 11-36—73: содержание кислорода не более 0,05...0,1 мг/л, содержание взвешенных частиц не более 5 мг/л, карбонатная жесткость 700... 1500 мкг-экв/л. При наличии водозабора для горячего водоснабжения (открытая система теплоснабжения) подпиточная вода должна соответствовать по всем показателям питьевой воде (ГОСТ 2874—-73).

Рис. 9.2. Схема теплоснабжения от паровой промышленной котельной:

ПК — паровой котел; ПВП — паровой водоподогреватель; 1 — пар; 2 — конденсат; 3, 4 — подвод и отвод горячей воды (теплоносителя); ПН — питательный насос парового котла; / — отбор пара на технологию; II — паровое отопление; III — водяное отопление через пароводяной подогреватель

Схема централизованного теплоснабжения от паровой котельной показана на рис. 9.2. В этом случае в котельной подготавливаются два теплоносителя — вода и пар и имеются два вида тепловых сетей — паровые и водяные. Пар вырабатывается в паровых котельных агрегатах ПК и подается к потребителям теплоты по паровым сетям и к водоподогревателям ПВП, откуда горячая вода направляется к потребителям горячей воды по водяным сетям.

Циркуляция воды осуществляется сетевыми насосами СН. Потребители теплоты в виде воды те же, что и на рис. 9 А. От потребителей пара конденсат поступает по конденсатопроводам в котельную и сливается в конденсатный бак Б; туда же сливается и конденсат после водоподогревателей. Из бака конденсат питательными насосами ПН подается в котельный агрегат для повторного парообразования.

Потребителями пара могут быть технологические аппараты промышленных предприятий / и системы отопления здании // и III.

Водогрейные районные котельные сооружаются в жилых районах, а паровые котельные – на территории промышленных комплексов, поэтому последние часто называются промышленными котельными.

В крупных районных водогрейных котельных чаще всего используются газомазутные котлоагрегаты типа ПТВМ-50, ПТВМ-100 и ПТВМ-180, тепловой производительностью 210, 420 и 754 ГДж/ч (50, 100 и 180 Гкал/ч).

Указанная серия котельных агрегатов выпущена для использования в качестве пиковых для подогревательных установок ТЭЦ, но они нашли широкое применение и в качестве базовых агрегатов в водогрейных котельных.

Разработана новая серия П-образных газомазутных водогрейных котельных агрегатов типа КВГМ производительностью 210, 420 и 754 ГДж/ч; также выпускаются водогрейные котельные агрегаты КВГМ теплопроизводительностью 16,7; 27; 42; 84 и 125 ГДж/ч для отопительных котельных. В промышленных котельных применяются в основном паровые котельные агрегаты типа ДКВР на давление пара 1,3; 2,3 и 3,9 МПа, производительностью от 2,5 до 35 т/ч (ДКВР-2,5-ДКВР-35).