Системы пароснабжения и теплоснабжения

Тепловые нагрузки на технологические процессы и вспомогательные нужды обеспечиваютcя системами пароснабжения и теплоснабжения.

Технологические процессы, требующие обогрева, получают тепловую энергию от различных теплоносителей: водяного пара, горячей воды, нагретого воздуха, дымовых газов, высококипящих органических (ВОТ) и масляных (ВМТ) теплоносителей.

Годовая потребность предприятия в паре, т/год:

(2.1)

где - удельный расход теплоты, ГДж/ед.;

П - годовой выпуск продукции;

- энтальпия пара и конденсата в системе пароснабже-
ния ПП.

Расчетный часовой расход пара, т/ч:

(2.2)

где - годовое число часов использования максимума паровой технологической нагрузки, ч/год; для нефнехимических ПП составляет 5500-5700 ч/год.

Система пароснабжения ПП является подсистемой СТЭС ПП и включает в свой состав:

1) комплекс станций, установок для генерирования технологическим и сантехническим потребителям пара требуемых параметров;

2) набор устройств для приема и регулирования количества и параметров пара, получаемого из районных систем теплоснабжения;

3) трубопроводы для подачи пара потребителям и распределения между ними;

4) сооружения и трубопроводы для сбора конденсата пара и возврата его от потребителей к парогенерирующим установкам.

Комплекс станций включает:

1. Парогенерирующие установки и станции систем снабжения паром производственных параметров, оборудованные паровыми котлами с рабочим давлением 0,9-4,0 МПа и температурой t = 175-195 ^°С насыщенного или t = 250-440 ^°С перегретого пара

В котлах пар регенерируется за счет сжигания первичных энергоресурсов (природного газа, угля, мазута и т. д.) или горючих ВЭР, образующихся в технологических агрегатах (доменного и коксового газа, коры и щепы древесины и т. д.).

2. Заводские ТЭЦ, оборудованные паровыми котлами с рабочим давлением 3,5-14,0 МПа, отпускающие пар производственных параметров из промышленных отборов или турбин противодавления, а также через редукционно-охладительные установки (РОУ).

3. Утилизационные ТЭЦ (УТЭЦ), в которых пар вырабатывается в утилизаторах (КУ) за счет использования теплоты ВЭР (горячих продуктов сгорания топлива в промышленных печах) и направляется в турбины.

Если расчетное теплопотребление предприятия

(2.3)

меньше при котором целесообразно сооружение ТЭЦ, то в качестве основного источника пароснабжения принимается котельная с паровыми котлами низкого или среднего давления.

При наличии на предприятии горючих или тепловых ВЭР целесообразно и экономическески выгодно использовать их в котельных и на ТЭЦ ПП либо же частично или полностью осуществлять пароснабжение от утилизационных источников пара (КУ), вытесняя при этом пар от котельных и ТЭЦ.

Паропроизводительность и количество котлов котельной выбираются таким образом, чтобы при выходе из строя самого крупного из них оставшиеся, включая резервные, обеспечили покрытие расчетной нагрузки в паре, потребном в технологии, для вентиляции и водоснабжения, а также для отопления при средней нагрузке самого холодного месяца.

На рис. 2.2 представлена принципиальная схема пароснабжения от кательной с котельными агрегатами низкого или среднего давления.

 

 

Рис. 2.2. Принципимальная схема пароснабжения от котельной с кательными агрегатами низкого или среднего давления:

БВХО - блок химической водяной очистки; ПХОВ - подогреватель химически очищенной воды; Д - деаэратор; ПН - питательный насос; РОУ - редукционно-охладительная установка.

При комплексном обеспечении крупных предприятий и промышленных районов горячей водой с температурой до 150 ^°С и паром с давлением 0,5-1,5 МПа от ТЭЦ или АТЭЦ, расположенных на расстоянии 15 км и дальше, перспективной является система пароснабжения сетевой водой (ПСВ) (рис. 2.3).

 

 

Рис. 2.3. Принципиальная схема пароснабжения с использованием теплоты

сетевой воды (ПСВ):

1 - источник дальнего пароснабжения (ТЭЦ, АТЭЦ); 2 - транзитная водяная
тепловая сеть; 3 - испарители; 4 - компрессор для сжатия пара; 5 - паровая турбина для привода компрессора; 6 - электродвигатель; 7 - потребитель пара; 8 - потребитель горячей воды; 9 - конденсатор приводной турбины; 10 - конденсатоотводчик; 11 - сетевой насос

Сетевая вода с t = 170-200 °С транспортируется от ТЭЦ к потребителям. На месте потребления в испарителях за счет охлаждения сетевой воды до 120-150 °С генерируется пар с р = 0,2-0,6 МПа, который при необходимости сжимают компрессором с электрическим или паротурбинным приводом. После испарителей сетевая вода поступает к потребителям горячей воды. Конденсатор пара и охлажденная сетевая вода возвращаются на ТЭЦ или АТЭЦ [7].

Децентрализация теплоснабжения - процесс частичного отказа от центрального теплоснабжения (из национальной энергосистемы) и переход к автономным системам теплоснабжения от заводских мини-ТЭЦ, пристроенных к зданиям блочных, блочно-модульных, крышных котельных и т. д. и встроенных в них.

Децентрализация способствует формированию рынка энергоносителей и конкуренции в области энергообеспечения. Потребитель получает возможность выбора производителя и поставщика энергии.

Блочно-модульные котельные (БМК) имеют высокую самоокупаемость: в зависимости от мощности и конфигурации от 1 до 3 лет. КПД котлов на природном газе 93-95%.