Современные централизованные системы теплоснабжения. Источники тепловой энергии, теплоносители, потребителя тепла.

Паровые системы теплоснабжения. Присоединение систем теплопотребления к паровым тепловым сетям.

Как теплоноситель пар чаще применяют, когда есть производственные нужды. Очень часто пар используется только в промышленных предприятиях.

Теплоноситель в сети – водяной пар. Основной источник тепла – скрытая теплота парообразования «r».

Достоинства: 1)Быстрый прогрев системы; 2) маленькое гидростатическое давление; 3) по сравнению с водяными сетями –меньшие диаметры труб и меньше поверхность приборов.

Недостатки: 1) транспортировка проблематична (большие потери), пар конденсируется. 2) Сложно регулировать параметры теплоносителя, регулировка только пропусками (система неэкономична, т.к. иногда приходится открывать окна). 3) Перегретая поверхность приборов (около 90 градусов). 4) Шум. 5) Ускоренная коррозия – из-за высоких температур. 6) Пыль проявляет себя (сильно нагретые поверхности – возгоняется пыль – «горит» - аллергические реакции).

Паровые ТС бывают с возвратом конденсата к источнику и без возврата. Конденсат хорошего качества необходимо возвращать, так как затраты на водоподготовку очень большие.

1) – Источник пара высокого давления. 2) Конденсатор – сборник (как грязевик) *ПРОПУСКАЕТ ПАР, НЕ ПРОПУСКАЕТ КОНДЕНСАТ, устанавливается каждые 300-400 мм. Труба под уклоном. 3) Линия сбора конденсата. 4) Гребёнка пара высокого давления (на потребителей).

5) Редукционно –охладительная машина. 6) дроссель. 7) регулятор давления пара. 8) Гребёнка пара среднего давления. 9) гребёнка пара низкого давления.

10) Теплообменное оборудование. 11) Конденсато – отводчики **НЕ ПРОПУСКАЕТ ПАР, ПРОПУСКАЕТ КОНДЕНСАТ (периодический тип работы).

12) Безнапорный самотечный конденсато провод. 13) Конденсатный бак (Бывает открытого типа – потери примерно 50 % - низкий КПД, закрытого типа – Потери примерно 5%). 14) Насос. ВКЛЮЧАЮТ 3-4 раза, чтобы не иметь большой V бака.

15) Напорный конденсато- провод.

Присоединение систем отопления к водяным тепловым сетям.

 

Зависимое присоединение

Зависимое присоединение

через элеватор (давление располагаемое уменьшается в курсаче по отоплению с 40 000 до 5 000). Нельзя поменять коэф. смешения, т.к. он зависит только от температур.

через насос (тоже считается понизительным устройством). Можно регулировать.

Независимое присоединение

через теплообменник

Качественное регулирование.

Преимущество: стабильный гидравлический режим тепловых сетей.

Недостатки:

■ низкая надежность источников пиковой тепловой мощности;

■ необходимость применения дорогостоящих методов обработки подпиточной воды теплосети при высоких температурах теплоносителя;

■ повышенный температурный график для компенсации отбора воды на ГВС и связанное с этим снижение выработки электроэнергии на тепловом потреблении;

■ большое транспортное запаздывание (тепловая инерционность) регулирования тепловой нагрузки системы теплоснабжения;

■ высокая интенсивность коррозии трубопроводов из-за работы системы теплоснабжения большую часть отопительного периода с температурами теплоносителя 60-85 ОС;

■ колебания температуры внутреннего воздуха, обусловленные влиянием нагрузки ГВС на работу систем отопления и различным соотношением нагрузок ГВС и отопления у абонентов;

■ снижение качества теплоснабжения при регулировании температуры теплоносителя по средней за несколько часов температуре наружного воздуха, что приводит к колебаниям температуры внутреннего воздуха;

■ при переменной температуре сетевой воды существенно осложняется эксплуатация компенсаторов.

Современные централизованные системы теплоснабжения. Источники тепловой энергии, теплоносители, потребителя тепла.

В настоящее время в России работает 585 ТЭЦ и КЭС (конденсационная электростанция), около 66 тыс. котельных, более 100 тыс. мелких котельных и 600 тыс. автономных индивидуальных теплогенераторов.

В организациях, занимающихся строительством, эксплуатацией, ремонтом, наладкой, контролем систем теплоснабжения и теплопотребления работает около 2 млн. чел.

Жилищный сектор и бюджетная сфера потребляет около 48% тепловой энергии, остальное используется промышленностью. На теплоснабжение используется около 350 млн.т.у.т./год (тонн условного топлива учёт запасов топлива ведут на пересчете на условное топливо, теплота сгорания которого принимается равным 7 000 ккал/ч, соотношение Э=Qн/7000, называется калорийным коэффициентом). Суммарная протяженность тепловых сетей составляет около 175 тыс. км. Максимальный диаметр применяемых в тепловых сетях труб 1400мм.

В условиях ограниченных топливных ресурсов рациональное и экономичное расходование их представляет задачу большой экономической важности. Значительная роль в этом отводится централизованному теплоснабжению и теплофикации (Теплофикация - энергоснабжение тепловых и электрических потребителей на базе комбинированного производства тепла и электроэнергии в одной технологической установке). Теплофикация позволяет снизить расход топлива на 20-25% по сравнению с раздельным способом выработки энергии.

Однако следует также учитывать, что единственная в городе централизованная система теплоснабжения становится монополистом с соответствующим диктатом цен на свою продукцию.

Централизованная система теплоснабжения состоит из следующих основных элементов: источника теплоты, тепловых сетей и потребителей тепла.

Для централизованного теплоснабжения используются два типа источников тепла: ТЭЦ и районные котельные. На ТЭЦ осуществляется комбинированная выработка тепловой и электрической энергии (когенерация тепловой и электрической энергии). При раздельном способе тепловая энергия вырабатывается в котельных, а электрическая может быть получена по ЛЭП от КЭС (конденсатных электростанций), ГЭС или от иных источников.

Бывают паротурбинные ТЭЦ, парогазовые ТЭЦ. (рисунок).

Полученная в источнике теплоты тепловая энергия передаётся потребителям по теплосетям посредством теплоносителя (пара или воды). Тепловые сети подразделяются на магистральные, распределительные, квартальные и ответвления.

 

В зависимости от движения теплоносителя системы теплоснабжения могут быть замкнутыми, полузамкнутыми и разомкнутыми.

Потребителями тепла системы центр. теплоснабжения являются:

1) теплоиспользующие санитарно- технические системы зданий (СО, СВ, КВ, ГВС). 2) Различного рода технологические установки, использующие тепло низкого потенциала (до 300-350радусов).

По режиму потребления тепла в течение года: 1) Сезонные потребители, нуждающиеся в тепле только в холодный период года, с зависимостью расхода тепла в основном от температуры наружного воздуха (СО, СВ, КВ). 2) круглогодовые потребители, нуждающиеся в тепле весь год, со слабо выраженной в большинстве случаев зависимостью расхода тепла от температуры наружного воздуха (ГВС и технологические установки).

Потребителей, получающих тепло от централизованной системы теплоснабжения называют а бонентами этой системы, а расходуемое ими тепло – тепловой нагрузкой источника тепла.

2. Классификация потребителей тепла и методы определения их расчетных расходов.

Потребителями тепла системы центр. теплоснабжения являются:

1) теплоиспользующие санитарно- технические системы зданий (СО, СВ, КВ, ГВС). 2) Различного рода технологические установки, использующие тепло низкого потенциала (до 300-350радусов).

По режиму потребления тепла в течение года:

1) Сезонные потребители, нуждающиеся в тепле только в холодный период года, с зависимостью расхода тепла в основном от температуры наружного воздуха (СО, СВ, КВ).

2) круглогодовые потребители, нуждающиеся в тепле весь год, со слабо выраженной в большинстве случаев зависимостью расхода тепла от температуры наружного воздуха (ГВС и технологические установки).

Потребителей, получающих тепло от централизованной системы теплоснабжения, называют а бонентами этой системы, а расходуемое ими тепло – тепловой нагрузкой источника тепла.

Различают три характерные группы абонентов: жилые здания, общественные здания, промышленные здания и сооружения (сельскохозяйственные производственные здания и комплексы).

Для жилых зданий характерны сезонные расходы тепла на отопление и вентиляцию и круглогодовой расход тепла на ГВС. У промышленных и с/х абонентов обычно имеются все виды теплопотребления, количественное соотношение которых определяется видом основного производства.

Для определения потребности в тепле абонентов системы централизованного теплоснабжения используют приближенные методы, в основе которых лежат укрупненные показатели. Степень укрупнения таких показателей может быть различной. Например, по селитебной зоне (часть территории населенного пункта, предназначенная для размещения жилой, общественной и рекреационной зон, а также для отдельных частей инженерной и транспортной инфраструктур) города удельные расчетные расходы тепла на отопление, вентиляцию и ГВС (на 1 жителя, на 1м2 жилой площади и т.п.) относят или ко всей зоне в целом, или к её отдельным территориально- структурным единицам: микрорайону, жилому району, общественному центру и т.п. Соотношение жилых и общественных зданий в таких структурных единицах города обычно бывает различным, вследствие чего для них оказывается различными и значения удельных показателей расходов тепла.

Из укрупнённых показателей расходов тепла наименьшей степенью укрупнения, а следовательно, и наибольшей точностью обладают показатели по отдельным зданиям. На основе таких показателей и определяются в дальнейшем все иные показатели с большей степенью укрупнения.