Изучить все схемы тепловых сетей. Выполнить чертежи каждой из них в более крупном масштабе

Паровые системы

Как мы уже знаем, паровые системы сооружаются двух ти­пов; с возвратом конденсата, без возврата конденсата.

а)                  б)            в)       г)                      д)

Рис. 3.13. Однотрубная паровая система теплоснабжения с возвратом конденсата Схемы присоединений: а — 0(3); 6 — 0(H); в — Г(АВ); г — технологических аппаратов; д — технологических аппаратов с местной термокомпрессией; I — паропровод; II — конденсатопровод; 1 — паровая турбина; 2 — воздушный кран; 3 — водоразборный кран; 4 — нагревательный прибор; 5 — обратный клапан; 6 — конденсатоотводчнк; 7 — конденсатосборник; 8 — термокомпрессор; 9 — технологический аппарат; 10 — расширитель­ный сосуд; 11 — регулирующий клапан; 12 — аккумулятор горячей волы; 13 — ре1улятор температуры воды; 16 — насос, 31 — редукциоино-охладительная установка

В практике промышленной теплофикации широко применяется однотрубная паровая система с возвратом конденсата (рис. 1.7).

Рис. 1.7.

Пар из отбора турбины поступает в однотрубную паровую сеть I и транс­портируется по ней к тепловым потребителям. Конденсат возвращается от потребителей на станцию по конденса-топроводу П. На случай остановки турбины или недостаточной мощности отбора предусмотрена резервная подача пара в сеть через редукционно-охладительную установку 31.

Схемы присоединений абонентских установок к паровой сети зависят от конструкции этих установок. Если пар может быть пущен непосредственно в установку абонента, то присоединение производится по зависимой схеме (см. рис. 1.7, а). Если пар не может быть подан непосред-ственно в установку абонента, то присоединение производится по независимой схеме через теплообменник (см. рис. 1.7, б и в).

Рис. 1.7.

Конденсат отводится конденсатоотводчиком 6 в сборный резервуар 7, откуда он забирается насосом 16 и перекачивается по конденсатопроводу тепловой сети обратно на станцию. Для защиты установок от поступления в них конденсата из конденсатопровода тепловой сети после насоса 16 установлен обратный клапан 5.

 

Рис. 3.14. Однотрубная паровая система теплоснабжения с центральной струйной компрессией и с возвратом конденсата; 3—паровой котел; 17—деаэратор, 18 — струйный компрессор; 36 — химводоочистка, остальные обозначения те же, что и на рис. 1.7.

Рис. 1.8.

 

 

На схеме в показано присоединение горячего водоснабжения.

Рис. 1.8.

Технологические аппараты промышленных предприятий присоединяются обычно к паровой сети непосредственно или через РОУ 31. Схема такого присоединения показана на рис. 1.7, г.

Сбор конденсата от теплопотребляющих установок и возврат его к источнику теплоты имеют важное значение не только для надежности работы котельных установок современных теплоэлектроцентралей, но и для экономии теплоты и общей экономичности системы теплоснабжения в целом. Возврат конденсата особенно важен для ТЭЦ с высокими и сверхкритическими начальными параметрами (13 МПа и выше). Сооружение обессоливающих установок таких ТЭЦ очень дорого, и поэтому мощность этих установок, как правило, ограничена. Невозврат конденсата вызывает необходимость увеличения мощности водоподготовительных установок и дополнительного расхода химических реагентов, а также приводит к дополнительным тепло­вым потерям. Основные пути совершенствования системы сбора и возврата конденсата заключаются в следующем:

замене в технологических аппаратах смешивающего подогрева поверхностным;

зашите конденсата от загрязнений путем улучшения герметичности поверхностных теплообменников, то есть создания условий, исключающих попадание загрязняющих веществ в паровую полость теплообменников;

наладке и содержании в работоспособном состоянии конденсатоотводчиков, обеспечивающих отвод конденсата из аппаратов без пропуска пролетного пара;

защите конденсатопроводов от внутренней коррозии в первую очередь посредством применения закрытых схем сбора конденсата с поддержанием в сборных баках конден­сата избыточного давления 5—20 кПа за счет пара вторичного вскипания или подачи пара из паропроводов.

Применение открытых систем сбора и возврата конденсата допускается обычно только в условиях, исключающих внутреннюю коррозию конденсатопроводов, например в системах сбора замасленного конденсата. В большинстве случаев применяются напорные системы конденсатопроводов с размещением конденсатных насосов у потребителей, как это показано на рис. 1.7.

Особенно важное значение в системе сбора и возврата конденсата имеют конденсатоотвод-чики, которые устанавливаются, как правило, после всех поверхностных паровых нагревательных приборов, а также на паропроводах насыщенного пара в возможных узлах скопления конденсата.

В тех случаях, когда давление пара в паровой сети меньше давления, требующегося отдель­ным абонентам, оно может быть искусственно повышено у абонентов при помощи компрессо­ра. Для этой цели применяются поршневые, ротационные или центробежные компрессоры с электрическим или механическим приводом (рис. 1.7, д).

Если давление пара, получаемого из отборов турбин на ТЭЦ, недостаточно для удовлетворения всех или значительной части тепловых потребителей, то оно может быть искусственно повышено на станции. Для повышения давления пара на станции можно применять струйные компрессоры. На рис. 1.8 показана паровая система с центральной термокомпрессией. Отработавший пар из турбины поступает в приемную камеру струйного компрессора 18, в сопло которого поступает свежий пар из котла. Сжатый пар при повышенном давлении выходит из диффузора компрессора в паровую сеть.

Рис. 1.8.

1.1.6. Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения

Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения определяется техническими и экономическими соображениями и зависит главным образом от типа источника теплоты и вида тепловой нагрузки. Рекомендуется максимально упрощать систему теплоснабжения. Чем система проще, тем она дешевле в сооружении и надежнее в эксплуатации. Наиболее простые решения дает применение единого теплоносителя для всех видов тепловой нагрузки.

Если тепловая нагрузка района состоит только из отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, то при теплофикации применяется обычно двухтрубная водяная система. В тех случаях, когда кроме отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в районе имеется также небольшая технологическая нагрузка, требующая теплоты повышенного потенциала, при теплофикации рационально применение трехтрубных водяных систем. Одна из подающих линий системы используется для удовлетворения нагрузки повышенного потенциала.

В тех случаях, когда основной тепловой нагрузкой района является технологическая нагрузка повышенного потенциала, а сезонная тепловая нагрузка невелика, в качестве теплоносителя применяется обычно пар.

При выборе системы теплоснабжения и параметров теплоносителя учитываются технические и экономические показатели по всем элементам: источнику теплоты, сети, абонентским уста-новкам. Энергетически вода выгоднее пара. Применение многоступенчатого подогрева воды на ТЭЦ позволяет повысить удельную комбинированную выработку электрической и тепловой энергии, благодаря чему возрастает экономия топлива. При использовании паровых систем вся тепловая нагрузка покрывается обычно отработавшим паром более высокого давления, отчего удельная комбинированная выработка электрической энергии снижается.

Основные преимущества воды как теплоносителя по сравнению с паром:

большая удельная комбинированная выработка электрической энергии на базе тепло-вого потребления;

сохранение конденсата на ТЭЦ, что имеет особенно важное значение для электростан-ций высокого давления;

возможность центрального регулирования однородной тепловой нагрузки или опреде-ленного сочетания разных видов нагрузки при одинаковом отношении расчетных нагру-зок у абонентов, что упрощает местное регулирование;

более высокий КПД системы теплоснабжения вследствие отсутствия в абонентских установках потерь конденсата и пара, имеющих место в паровых системах;

повышенная аккумулирующая способность водяной системы.

Основные недостатки воды как теплоносителя:

больший расход электроэнергии на перекачку сетевой воды по сравнению с ее расхо-дом на перекачку конденсата в паровых системах;

большая «чувствительность» к авариям, так как утечки теплоносителя из паровых се-тей вследствие значительных удельных объемов пара во много (примерно 20—40) раз меньше, чем в водяных системах (при небольших повреждениях паровые сети могут про-должительно оставаться в работе, в то время как водяные системы требуют остановки);

большая плотность теплоносителя и жесткая гидравлическая связь между всеми точ-ками системы.

По условиям удовлетворения теплового режима абонентских установок, определяемого средней температурой теплоносителя в абонентских теплообменниках, вода и пар могут счи-таться равноценными теплоносителями. Только в особых случаях, когда пар используется не-посредственно для технологического процесса (обдувка, пропарка и т.д.), он не может быть заменен водой.

При теплоснабжении от котельных пар применяется и при тепловых нагрузках низкого потенциала.

Серьезное значение имеет правильный выбор параметров теплоносителя. При теплоснаб-жении от котельных рационально, как правило, выбирать высокие параметры теплоносителя, допустимые по условиям техники транспортировки теплоты по сети и использования ее в абонентских установках. Повышение параметров теплоносителя приводит к уменьшению диа-метров тепловой сети и снижению расходов по перекачке (при воде). При теплофикации необ-ходимо учитывать влияние параметров теплоносителя на экономику ТЭЦ.

Выбор водяной системы теплоснабжения закрытого или открытого типа зависит глав-ным образом от условий водоснабжения ТЭЦ, качества водопроводной воды (жесткости, коррозионной активности, окисляемости) и располагаемыхисточников низкопотенци-альной теплоты для горячего водоснабжения.

По энергетическим показателям и по начальным затратам современные двухтрубные закрытые и открытые системы теплоснабжения являются в среднем равноценными. По начальным затратам открытые системы имеют некоторые экономические преимущества при наличии на ТЭЦ источников мягкой воды, не нуждающейся в водоподготовке и удовлетворяющей санитар­ным требованиям к питьевой воде. При использовании открытых систем вода для горячего водоснабжения отбирается из тепловой сети, что, с одной стороны, разгружает сеть холодного водопровода и создает в ряде случаев дополнительные экономические преимущества, а с другой — часто вынуждает подводить к ТЭЦ магистральные водоводы, что увеличивает капитальные затраты. По эксплуатационным расходам открытые системы несколько уступают закрытым в связи с дополнительными затратами на водоподготовку. В эксплуатации открытые системы сложнее закрытых из-за нестабильности гидравлического режима тепловой сети, усложнения санитарного контроля плотности системы.

При дальней транспортировке теплоты в районах с относительно большой нагрузкой горячего водоснабжения при наличии вблизи ТЭЦ или котельной источников воды, удовлетворяющей санитарным требованиям, экономически оправдано применение открытой системы теплоснабжения с однотрубным (однонаправленным) транзитом и двухтрубной распределительной сетью.

При суперсверхдальней транспортировке теплоты на расстояние порядка 100— 150 км и более целесообразно проверить экономичность применения химотермической системы передачи теплоты, то есть транспортировки теплоты в химически связанном состоянии.

Контрольные вопросы к теме 1.1

№ п/п	Вопрос	Ответ	Консультации
1.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: