Диссертация (Разработка математических и компьютерных моделей переноса тепла, массы, импульса для систем тепло- и водоснабжения), страница 11

И, вчастности, на длине 1,5 км от ПОК (первый вывод первый путь) находится возвышенность с отметкой высоты 130 м. Далее расположен пониженный участокместности с отметкой высоты до 60 м. Таким образом, для потребителей низкихучастков ПОК находится не на высоте 95 м, а на высоте 130 м. Кроме того, необходимо создать запас напора на входе сетевых насосов на 15 − 20 м больший, чемотметка высоты. Следовательно, давление на входе сетевых насосов ПОК или, чтотоже самое, в обратных трубопроводах ПОК, должно быть не ниже 145 − 150 м.Отсюда получаем, что давление в обратной трубе наиболее пониженных участковсети составит не менее 150 − 60 = 90 м, если считать, что потери напора на трениев трубопроводах отсутствуют (что можно принять при больших диаметрах трубопроводов).

В реальных же условиях за счет потерь на трение в обратных трубопроводах ввиду их недостаточного диаметра давление в них оказывается на 20 −30 м больше. В итоге в обратных трубопроводах этих участков давление оказывается близким к 100 − 110 м.граница 1 вывод ЦОКраздела 3 вывод ПОК71Рис. 3.17. Схема теплосетей от ПОК (I,II,III тепловыводы).

Задвижки В1, В2, В3, В4 закрыты.Понизительные насосные станции НС − 6, НС − 14 включеныРис. 3.18. Первый тепловывод первый путь. Реальное состояние72К-28К-23НС-14К-17К-10К-8К-4Рис. 3.19. Первый тепловывод первый путь. Реальное состояниеРис. 3.20. Второй тепловывод первый путь. Реальное состояние73Рис. 3.21.

Второй тепловывод третий путь. Реальное состояниеРис. 3.22. Второй тепловывод четвертый путь. Реальное состояние74Рис. 3.23. Второй тепловывод шестой путь. Реальное состояниеРис. 3.24 Третий тепловывод первый путь. Реальное состояние753.Проблема высоких давлений в обратных трубах потребителей 1-го и2-го тепловыводов ПОК решается путем использования понизительных насосныхНС − 6, НС − 14 и вновь построенной понизительной насосной , они позволяютсущественно уменьшить давление в обратных трубопроводах (насосная НС − 6 на42 и, НС − 14 на 30 м).

Однако тем не менее, давление остается на пределе критической величины (около 60 м).4.Понизительная насосная, расположенная на территории ПОК, пони-жает давление лишь на 16 м. Понизить давление на большую величину она неспособна в принципе (ввиду вскипания жидкости). В связи с чем предлагается понижать давление в обратной трубе на эту же величину (16 м) с помощью подпиточных (подпорных) насосов, которые в этом случае должны быть настроены навыходное давление 20 м, которое достаточно для устойчивой работы насосов СЭ2500-60 (установленных на ПОК), минимальная высота всасывания которых 5 м.Ввиду того, что в данном случае давление на выходе сетевых насосов в прямыхтрубопроводах понизится на 16 м, то освободившиеся насосы понизительной насосной можно использовать в качестве сетевых с целью повышения давления впрямых трубопроводах на требуемую величину.5.Для решения проблемы высоких давлений в обратных трубах ПОКнеобходимо нагрузку всех пониженных участков передать на Северный и Восточный выводы СамГРЭС.

(см. рис. 3.24). Соответствующая связь по трубопроводам имеется (в настоящее время она перекрыта задвижками). В самом деле, отметка высоты СамГРЭС 36 м, а отметки высот нагрузки пониженных участковПОК составляют 60 − 70 м. Если давление в обратных трубопроводах этих участков находится в диапазоне 120 − 140 м (с учетом работы понизительных насосныхНС − 6 и НС − 14), то давления в обратных трубопроводах Северного и Восточного выводов СамГРЭС составляют 90 м.

Кроме того, пониженные участки ПОКнаходятся на расстояниях, почти в 2 раза меньших от СамГРЭС чем от ПОК (4 − 5км от ПОК и 2 − 3 км от ГРЭС). Отсюда можно заключить, что данная нагрузка поместорасположению источника и потребителя вполне удобна для ГРЭС и крайненеудобна для ПОК. Подобная передача нагрузки позволить полностью отказаться76от работы всех трех понизительных насосных (НС − 6, НС − 14 и насосной уПОК).6.В результате передачи части нагрузки от ПОК на СамГРЭС на ПОКможет возникнуть дефицит мощности. Этот дефицит может быт ликвидировандвумя способами. Первый способ − подключение дополнительной перспективнойнагрузки, но только на участках, находящихся на отметках высот не ниже 80 − 90м. Второй способ − передача части нагрузки ЦОК через третий вывод ПОК.

Этотпуть может быть реализован в случае, если ЦОК будет передана значительнаячасть нагрузки СамГРЭС или БТЭЦ.3.5. Компьютерная модель теплосети от Самарской ГРЭСПринципиальная схема теплосетей от СамГРЭС дана на рис. 3.25. По аналогии с предыдущими источниками теплоты была разработана её компьютерная модель и приведен анализ текущего состояния и перспектив развития.

Общая нагрузка трех её выводов составляет 5690 т/час, из них 1490 т/час Северный, 1500т/час Восточный и 2700 т/час Южный выводы. Отметка высоты 36 м. Установленная тепловая мощность 800 Гкал/час. В настоящий момент каких-либо серьезных проблем, связанных с гидравлическим режимом в теплосетях ГРЭС не обнаруживается.

Результаты выполненных на модели исследований позволяют заключить:Располагаемые перепады давлений на тепловыводах достаточны, давления вобратных трубопроводах не превышают допустимых величин. Следует однакоотметить, что такая ситуация связана с незначительной нагрузкой, распределяемой по трем выводам. Исследования на модели показали что любое повышениенагрузки, даже незначительное (20%) на любом из выводов приводит к пересечению эпюр давления в прямом и обратном трубопроводах. Основная причина − недостаточный перепад давлений (создаваемый сетевыми насосами СамГРЭС,имеющее всего один подъем насосов), составляющий 50 − 60 м.Рис. 3.25 Схема теплосетей от СГРЭС7778Рис. 3.26. Северный вывод второй путьРис. 3.27.

Северный вывод третий путь79Р, м.вод.стК-5140120100В580604000,60,31,51,20,91,8L, км2,1Рис. 3.28. Северный вывод третий путьК-12/28/9К-8/2/4/1140120К-8/32/8Р, м.вод.ст100В 13В 10В 1480604000,511,522,53Рис. 3.29. Южный вывод третий путь3,5L, км80Следовательно, для запитки какой − либо существенной перспективной нагрузки,а также для обеспечения возможности передачи части нагрузки от ПОК к СамГРЭС, необходимо существенно повысить давление на выходе из СамГРЭС.

Дляобеспечения такой возможности в настоящее время выполняется строительствовторого подъема насосов на СамГРЭС.3.6. Объединённая компьютерная модель теплосети г. СамараТеплосети от всех рассмотренных выше источников теплоты (СамТЭЦ,БТЭЦ, ЦОК, ПОК, СамГРЭС) непосредственно на местности разделены перекрытыми задвижками. Открытие любой из них внесёт непредсказуемый дисбаланс вработу объединенных таким путём теплосетей, причём конкретное распределениепараметров среды (давлений, скоростей и проч.) может быть найдено лишь экспериментальным путём. Однако, имея компьютерные модели теплосетей всех перечисленных выше объектов, их можно объединить в единую компьютерную модель, на которой может быть рассчитано любое количество вариантов работыобъединённой теплосети с целью определения наиболее оптимального их них. Внастоящей работе подобная компьютерная модель была создана и на ней быливыполнены многочисленные исследования.На рис.

3. 30 приведена схема объединённой теплосети г. Самара, включающая теплосети всех перечисленных выше источников теплоты. На схеме приведены эпюры давлений с конкретным указанием их величин для режима работыв раздельном варианте(задвижки 1 − 14, 23 − 26, 33 − 48 закрыты). Путём открытия отдельных из этих задвижек на объединённой компьютерной модели выполнено исследование различных вариантов работы тепловой сети.

Найденные результаты позволяют заключить, что исходя из условий удобства месторасположения теплоисточников, весьма рациональным и эффективным может быть следующее направление перераспределения нагрузки в масштабах всей теплосети г.Самара. Если исходить из объёмов, то наибольшую нагрузку имеют СамТЭЦ(17100 т/час) и БТЭЦ (6800 т/час), составляющую в сумме 23900 т/час. Все ос-81тальные источники ЦОК (5032 т/час), ПОК (7400 т/час) и Сам ГРЭС (5700т/час) в сумме имеют 18 132 т/час.

И собственно именно эти два источника (СамТЭЦ и БТЭЦ) работают в наиболее напряженных условиях. В связи с чем, былабы весьма целесообразной передача нагрузки от СамТЭЦ или БТЭЦ (возможно иот того и другого источника) теплосети от ЦОК (первый и второй выводы). Причем, это будет нагрузка, находящаяся на наиболее возвышенных участках (наиболее удобная для ЦОК) и, к тому же, расположенная значительно ближе (более чемв 2 раза) к ЦОК чем к Сам ТЭЦ и БТЭЦ.Для того чтобы компенсировать передачу нагрузки от СамТЭЦ и БТЭЦ наЦОК, часть нагрузки ЦОК можно передать на третий вывод ПОК, являющийсянаименее нагруженным.