Автономное и местное теплоснабжение

В качестве источников при автономном (децентрализованном) и мест­ном теплоснабжении могут выступать квартальные и групповые теплогене-рирующие установки, предназначенные для снабжения теплотой одного или нескольких кварталов, группы жилых домов, общественных зданий. Эти установки являются, как правило, отопительными.

Местное теплоснабжение предусматривают в населенных пунктах с тепловой потребностью не более 2,5 МВт, для отопления и горячего водо­снабжения небольших групп жилых и производственных зданий, удален­ных от города, или как временный источник теплоснабжения до ввода ос­новного во вновь застраивающихся районах. Котельные при местном теп­лоснабжении могут быть оборудованы чугунными секционными, стальны­ми сварными, вертикально-горизонтально-цилиндрическими паровыми и водогрейными котлами.

При местном теплоснабжении котлы и оборудование котельных выби­рают исходя из требований, предъявляемых к температуре и давлению теп­лоносителя (подогретой воды или водяного пара). В качестве теплоносите­ля для отопления и горячего водоснабжения применяется, как правило, во­да; иногда - пар давлением до 0,17 МПа. Ряд производственных потребите­лей обеспечивается паром давлением до 0,9 МПа. Тепловые сети при этом имеют минимальную протяженность. Параметры теплоносителя, а также тепловой и гидравлический режим работы тепловых сетей соответствуют режиму работы местных систем отопления и горячего водоснабжения.

Достоинства такого теплоснабжения: небольшая стоимость источников теплоснабжения и тепловых сетей; простота монтажа и обслуживания; бы­стрый ввод в эксплуатацию; разнообразие типов котлов с большим диапа­зоном по теплопроизводительности.

При автономном теплоснабжении отсутствуют наружные тепловые сети, а теплопроводы местных распределительных систем отопления и го­рячего водоснабжения имеют минимальную протяженность. Теплогенера­торы обеспечивают потребности в тепловой энергии для отопления, а ино­гда, кроме того, и для горячего водоснабжения. В ряде случаев они совме­щены с печами и плитами для приготовления пищи. Теплота от источника передается непосредственно в систему отопления или горячего водоснаб­жения.

При децентрализованном теплоснабжении рекомендуется использовать электрическую энергию не только для приготовления пищи, но и для ото­пления и горячего водоснабжения. Особенно целесообразно использовать ее для снятия пиковых тепловых нагрузок. При этом резко снижаются тру­довые затраты на устройство и эксплуатацию систем, упрощается схема систем отопления, улучшается микроклимат помещений, представляется возможным использование простых схем автоматических устройств наибо­лее комфортного панельно-лучистого отопления с греющими кабелями, укладываемыми в строительные конструкции. В настоящее время децентрализованное теплоснабжение на базе электроэнергии распространено в районах, где имеется сравнительно дешевая энергия и отсутствует органи­ческое топливо.

Теплогенераторы

По принципу движения (циркуляции) воды теплогенераторы делятся на две большие группы: с естественной и принудительной циркуляцией.

В теплогенераторах с естественной циркуляцией вода движется вслед­ствие разности ее плотностей. Теплогенераторы этого типа разделяются на газотрубные (с дымогарными и жаровыми трубами) и водотрубные. В газо­трубных теплогенераторах горячие газы движутся внутри труб, омываемых снаружи водой; в водотрубных вода перемещается по трубам, а дымовые газы движутся снаружи их.

В зависимости от угла наклона кипятильных труб к горизонту водо­трубные котлы разделяются на горизонтально-водотрубные (с небольшим углом наклона труб) и вертикально-водотрубные (угол наклона труб со­ставляет 50° и более).

Теплогенераторы с жаровыми трубами и горизонтально-водотрубные из-за ряда существенных недостатков (значительная металлоемкость, срав­нительно большие габариты, неблагоприятные условия циркуляции и др.) не выпускаются. Наибольшее распространение получили вертикально-водотрубные теплогенераторы различных типоразмеров и конструкций. Эти теплогенераторы устанавливают в производственных, производствен­но-отопительных и чисто отопительных источниках теплоснабжения, а также на тепловых станциях.

На рис. 4.2 показана схема развития конструктивных форм теплогене­раторов с естественной циркуляцией. Развитие конструктивных форм теп­логенераторов от их простейшей конструкции - цилиндрического котла, представляющего собой барабан большого диаметра, - шло по двум на­правлениям.

Первое направление - размещение дополнительных поверхностей на­грева в барабане теплогенератора. В результате этого появились газотруб­ные теплогенераторы (с движением газа внутри труб): жаротрубные и ды­могарные. Жаротрубные теплогенераторы, заменившие цилиндрические, конструктивно представляют собой барабан, в котором размещены одна-две жаровые трубы большого диаметра, В дымогарных теплогенераторах, являющихся дальнейшим развитием жаротрубных, жаровые трубы замене­ны системой труб малого диаметра, благодаря чему (в пределах тех же га­баритов) увеличивается площадь поверхности нагрева, снижается расход металла и т.д. Жаротрубные и дымогарные теплогенераторы, имеющие ра­нее достаточно широкое распространение, в настоящее время имеют огра­ниченное применение [35].