teplotekhnika (852911), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Теплота, как известно, является одним из видов энергии, поэтому при решении основных вопросов энергоснабжения отдельных обьектов и территориальных районов теплоснабжение должно рассматриваться совместно с другими энергообеспечиваюшими системами - электро- и газоснабжением.Система теплоснабжения состоит из следующих основных элементов(инженерных сооружений): источника теплоты, тепловых сетей, або-нентских вводов и местных систем теплопотребления.Полученную в источнике теплоту передают тому или иному теплоносителю (вода, пар), который транспортируют по тепловым сетям к абонентским вводам потребителей.В зависимости от организации движения теплоносителя системы теплоснабжения могут быть замкнутыми, полузамкнутыми и разомкнутыми.В замкнутых (закрытых) системах потребитель использует толькочасть тепла, содержащегося в теплоносителе, а сам теплоноситель вместес оставшимся количеством теплоты возвращается к источнику, где сновапополняется теплотой (двухтрубные закрытые системы).
В полузамкну-тых системах у потребителя используется и часть поступающей к немутеплоты, и часть самого теплоносителя, а оставшиеся количества теплоносителя и теплоты возвращаются к источнику (двухтрубные открытыесистемы). В разомкнутых (открытых) системах как сам теплоноситель,так и содержащаяся в нем теплота полностью используются у потребителя (однотрубные системы).Закрытые водяные системы характеризуются стабильностью качестватеплоносителя, поступающего к потребителю (качество воды как теплоносителя соответствует в этих системах качеству водопроводной воды);простотой санитарного контроля установок горячего водоснабжения иконтроля герметичности системы.
К недостаткам таких систем относятся сложность оборудования и эксплуатации вводов к потребителям; кор410розия труб из-за поступления недеаэрированной водопроводной воды,возможность выпадения накипи в трубах.В открытых водяных системах теплоснабжения можно применять однотрубные схемы с низкопотенциальными тепловыми ресурсами; ониимеют более высокую долговечность оборудования вводов к потребите-лям. К недостаткам открытых водяных систем следует отнести необходимость увеличения мощности водоподготовительных установок, рассчитываемых на компенсацию расходов воды, отбираемой из системы; нестабильность санитарных показателей воды, усложнение санитарногоконтроля и герметичности системы.На абонентских вводах происходит переход теплоты (а в некоторыхслучаях и самого теплоносителя) из тепловых сетей в местные системытеплопотребления.
При этом в большинстве случаев обеспечивается ути-лизация неиспользованной в местных системах отопления и вентиляциитеплоты для приготовления воды систем горячего водоснабжения.На вводах происходит также местное (абонентское) регулированиеколичества и потенциала тепла, передаваемого в местные системы, иосуществляется контроль за работой этих систем.В зависимости от принятой схемы ввода (т.е. в зависимости от принятой технологии перехода теплоты из тепловых сетей в местные системы)расчетные расходы теплоносителя в системе теплоснабжения могут изменяться в 1,5 -:- 2 раза, что свидетельствует о весьма существенном влиянии абонентских вводов на экономику всей системы теплоснабжения.Централизованное теплоснабжение на базе комбинированного производства электроэнергии и теплоты на ТЭЦ называется теплофикацией (см.подразд. 5.5). Теплофикация является особенностью отечественного тепло-снабжения.
Теплоснабжение от всех ТЭЦ в нашей стране обеспечивает око-ло 40% тепловой энергии, потребляемой в промышленности и коммунальном хозяйстве. На новых отечественных ТЭЦ устанавливаются теплофикационные турбоагрегаты единичной мощностью до 250 МВт, создаются предпосылки для развития тепловых сетей, в которых будет применяться в качестве теплоносителя перегретая вода с температурой І70 200 °С.Автоматизированные АТЭЦ также способствуют дальнейшему развитию централизованного теплоснабжения (особенно в европейской частистраны) с одновременным решением экологических проблем. Сооружение АТЭЦ экономически целесообразно при тепловой нагрузке, превышающей 6 тыс. ГДж/ч.
При этих условиях могут использоваться серийные реакторы. Для меньших мощностей целесообразно применениеатомных отопительных котельных.В системах теплоснабжения в качестве теплоносителя используютсявода и водяной пар. В зависимости от рода теплоносителя системы теплоснабжения делят на водяные (преимущественно для теплоснабжения сезонных потребителей теплоты и горячей воды) и паровые (в основном411для технологического теплоснабжения, когда необходим высокотемпературный теплоноситель).Практика теплоснабжения показала ряд преимуществ воды как теплоносителя по сравнению с паром:температура воды в системах теплоснабжения изменяется в широкихпределах (30200 °С);более полно используется теплота;отсутствуют потери конденсата, меньше потери теплоты в сетях;большая теплоаккумулируюшая способность, чем другие распространенные теплоносители, возможность транспортирования воды на большие расстояния без существенной потери ее энергетического потенциала, т.е.
ее температуры (понижение температуры воды в крупных системах составляет менее І °С на І км пути);водяные системы позволяют сохранить в чистоте конденсат греюшего воду пара без устройства дорогих и сложных паропреобразователей, вто время как при паровых системах конденсат возвращается от потребителей нередко загрязненным и далеко не полностью (40 50%), что требует значительных затрат на его очистку и приготовление добавочнойпитательной воды котлов;меньшая стоимость присоединений к тепловым сетям местных водяных систем отопления, а при открытых системах еще и местных системгорячего водоснабжения;возможность Центрального (у источника тепла) регулирования отпуска тепла потребителям изменением температуры воды;простота эксплуатации - отсутствие у потребителей неизбежных припаре конденсатоотводчиков и насосных установок по возврату конденсата.Вместе с тем, водяные системы теплоснабжения имеют следующиенедостатки:требуется значительный расход электроэнергии на перекачку воды;имеется возможность утечки воды из системы при аварии;большая плотность теплоносителя и жесткая гидравлическая связьмежду участками системы обусловливают возможность появления механических повреждений системы в случае превышения допустимого давления (гидравлические удары);температура воды может оказаться ниже заданной по технологическим условиям.При выборе в качестве теплоносителя пара учитывается следующее:пар имеет постоянное давление 0,2-4 МПа и соответствующую (длянасыщенного пара) температуру, а также большую (в несколько раз), посравнению с водой, удельную энтальпию;пар обладает большей универсальностью, заключаюшейся в возможности удовлетворения всех видов теплопотребления, включая технологические процессы;412требуется меньший расход электроэнергии на перемешение теплоносителя (расход электроэнергии на возврат конденсата в паровых системах весьма невелик по сравнению с затратами электроэнергии на перемещение воды в водяных системах);незначительность создаваемого гидростатического давления вследствие малой удельной плотности пара по сравнению с плотностью воды;при транспортировании пара возникают большие потери давления итеплоты, поэтому паровые системы целесообразны в радиусе 6-15 км, аводяные системы теплоснабжения имеют радиус действия 30-60 км;эксплуатация протяженных паропроводов очень сложна (необходимость сбора и перекачки конденсата и др.);паровые системы имеют более высокие удельную стоимость сооружения паропроводов, паровых котлов, коммуникаций и эксплуатационныезатраты по сравнению с водяными системами теплоснабжения.Область применения в качестве теплоносителя горячего воздуха (илиего смеси с продуктами сгорания топлива) ограничена некоторыми технологическими установками, например, сушильными, а также системами вентиляции и кондиционирования воздуха.
Расстояние, на котороецелесообразно транспортировать горячий воздух в качестве теплоносителя, не превышает 80 м.Для упрощения и снижения затрат на трубопроводы в системах тепло -снабжения целесообразно применять один вид теплоносителя.Типы систем теплоснабжения. В народном хозяйстве страны используется значительное количество различных типов систем теплоснабжения.Водяные системы теплоснабжения в зависимости от числа теплопроводов в тепловой сети могут быть одно-, двух-, трех-, четырехтрубнымии комбинированными, если число труб в тепловой сети не остается по-стоянным. Некоторые упрощенные принципиальные схемы указанныхсистем приведены на рис.
15.47, 15.48.Однотрубные (разомкнутые) системы (рис. 15.47, а) целесообразнытолько тогда, когда среднечасовой расход сетевой воды, подаваемой нанужды отопления и вентиляции, совпадает со среднечасовым расходомводы, потребляемой для горячего водоснабжения. Но для большинстварайонов нашей страны, кроме самых южных, расчетные расходы сетевойводы, подаваемой на нужды отопления и вентиляции, оказываютсябольше расхода воды, потребляемой для горячего водоснабжения. Притаком дисбалансе указанных расходов неиспользованную для горячеговодоснабжения воду приходится отправлять в дренаж, что являетсяочень неэкономичным.
В связи с этим наибольшее распространение внашей стране получили двухтрубные системы теплоснабжения: открытые(полузамкнутые) (рис. 15.47, б) и закрытые (замкнутые) (рис. 15.47, в).При значительном удалении источника теплоты от теплоснабжаемого района целесообразны комбинированные системы теплоснабжения,413/2 ЧТ4ЪбІ1/29,вИ1ї-П/ій7- - -шт- - в/29“Чё_ Ёг-- __ь*3\_]щ103\|'І_|411Рис.
15.47. Принципиальные схемы водяных систем теплоснабжения:а - однотрубной (разомкнутой); 6 - двухтрубной (открытой); в двухтрубной закрытой (замкнутой); І - источник теплоты; 2, 9- соответственно подающий и обратныйтрубопроводы теплосети; 3 - абонентский ввод; 4 - калорифер вентиляции; 5 - абонентский теплообменник отопления; 6 - нагревательный прибор; 7 - трубопроводыместной системы отопления; 8- местная система горячего водоснабжения; 10- теплообменник горячего водоснабжения; ІІ - холодный водопровод-представляющие собой сочетание однотрубной системы и полузамкнутой двухтрубной системы (рис. 15.48, а). В такой системе входящий в со-став ТЭЦ пиковый водогрейный котел размещается непосредственно втеплоснабжаемом районе, образуя дополнительную водогрейную ко-тельную.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
