Реконструкция существующих систем теплоснабжения
Ознакомление с температурными графиками отпуска тепловой энергии. Анализ преимуществ поэтапного перехода на независимую схему присоединения системы отопления с установкой авторегуляторов и на повышенный скорректированный график отпуска тепловой энергии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2017 |
| Размер файла | 350,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реконструкция существующих систем теплоснабжения
1. Существующие системы теплоснабжения
Многие системы теплоснабжения российских городов рассчитаны на максимальную тепловую нагрузку, а в качестве режима отпуска тепловой энергии используют отопительный график, спрямленный в «точке излома» при температуре прямой сетевой воды Т1=70 "C для закрытой и при температуре Т1=60 "C для отрытой системы теплоснабжения. В ходе эксплуатации при температурах воздуха близких к расчетной на отопление производится «срезка» температурного графика (рис. 1). Например, 150 "C со «срезкой» на 130 "C (или 130 "C со «срезкой» на 120 "C). При этом значительное количество отопительных систем зданий присоединены по зависимой схеме через элеваторы. В данных системах, как правило, наблюдается разрегулировка теплового режима в «зоне спрямления» отопительного графика с перетопами абонентов и разрегулировка теплового режима в «зоне срезки» отопительного графика с недотопами абонентов, что вызвано совместным транспортом тепловой энергии на отопление и ГВС.
Разрегулировка теплового режима в «зоне срезки» во многом происходит в виду заниженной поверхности нагрева подогревателя отопления, который рассчитывается на температуру прямой сетевой воды без учета «срезки» графика отпуска тепловой энергии в процессе эксплуатации. Другой причиной разрегулировки теплового режима является неравномерность температурного графика ГВС в отопительный период, который связан с общим графиком отпуска тепловой энергии. Для исключения этого, при проектировании систем теплоснабжения целесообразно использовать более реальный температурный режим тепловых сетей, основанный на минимизации расхода сетевой воды на ГВС.
В некоторых городах эксплуатируются так называемые комбинированные системы теплоснабжения, в которых часть нагрузки на ГВС присоединена по независимой схеме (закрытая система), а часть - по зависимой схеме (открытая система). С энергетической точки зрения такие системы изначально являются неэффективными, поскольку для абонентов с независимой схемой присоединения ГВС необходимо производить спрямление линии температуры прямой сетевой воды в «точке излома» Т1=70 "C, т.е. на 10 "C выше, чем для абонентов с зависимой схемой ГВС. В результате чего у абонентов с зависимым присоединением системы ГВС наблюдаются перетопы. Исходя из этого, реконструкция открытых систем путем частичного перехода с зависимой схемы присоединения ГВС на независимую схему также неэффективна и в дальнейшем не рассматривается.
В последние годы в некоторых системах теплоснабжения производится постепенный переход на независимую схему отопления с установкой авторегуляторов и бесканальную прокладку тепловых сетей в ППУ изоляции, надежность которой снижается при повышении температуры прямой сетевой воды, а ее использование при температуре 130 "C и более вообще запрещена. В то же время, переход на независимую схему отопления и снижение температуры прямой сетевой воды приводят к увеличению расхода сетевой воды (до 20%) и соответствующему увеличению диаметров тепловой сети. В связи с чем, оптимальным направлением реконструкции тепловых сетей является одновременный переход на температурный режим 130/70 "C (120/70 "C) и на повышенные графики отпуска тепловой энергии со спрямлением в «точке излома» для закрытой системы при температуре Т1=80-85 "C и при температуре Т1=70-75 "C для открытой системы теплоснабжения (рис. 2). В настоящее время повышенные графики отпуска тепловой энергии широко используются в закрытых тепловых сетях ОАО «Московская теплосетевая компания», присоединенных к теплоэлектростанциям ОАО «Мосэнерго».
2. Общие положения по реконструкции систем теплоснабжения
Реконструкции систем теплоснабжения целесообразно придавать комплексный характер, на предварительном этапе которой рекомендуется осуществить:
уточнение тепловых нагрузок абонентов;
уточнение тепловых нагрузок на источник тепла и тепломагистрали с учетом суточной неравномерности потребления тепловой энергии абонентами [1, 2];
оптимизацию трассировки тепловых сетей с учетом их резервирования [3, 4];
уточнение нормативных потерь в тепловых сетях и величину собственных нужд источника тепла;
определение располагаемого резерва мощности на источнике тепла;
определение по возможности перспективы развития источника тепла и тепловых сетей на ближайшие 10 лет;
уточнение схем присоединения и методов регулирования подачи тепловой энергии в теплопотребляющие системы здания.
3. Реконструкция закрытых систем теплоснабжения
Повышенный график отпуска тепловой энергии по суммарной нагрузке на отопление, вентиляцию и ГВС [5] в закрытой системе теплоснабжения целесообразно использовать для следующих типов ИТП и ЦТП:
присоединение системы ГВС по двухступенчатой последовательной схеме с установкой регулятора давления, присоединение системы отопления по зависимой схеме через элеватор, присоединение системы вентиляции по зависимой или независимой схеме с установкой авторегуляторов [5];
присоединение системы ГВС по двухступенчатой смешанной или одноступенчатой схемам с установкой авторегуляторов, присоединение системы отопления по независимой схеме через подогреватель с установкой авторегуляторов, присоединение системы вентиляции по зависимой или независимой схеме с установкой авторегуляторов;
при отсутствии нагрузки ГВС, присоединение системы отопления по независимой схеме через подогреватель с установкой авторегуляторов, присоединение системы вентиляции по зависимой или независимой схеме с установкой авторегуляторов.
В случае, если более 80% тепловой нагрузки закрытой системы теплоснабжения присоединены через такие ИТП и ЦТП, переход на повышенный график отпуска тепловой энергии экономически оправдан. Это связано с тем, что в других типах ИТП и ЦТП переход на повышенный график приводит к перетопам в зоне его «спрямления». Исходя из этого условия, рекомендуется разрабатывать мероприятия по реконструкции ИТП и ЦТП с переходом на независимую схему присоединения системы отопления через подогреватель с установкой авторегуляторов. Переход на независимую схему присоединения системы отопления приводит к увеличению удельного расхода сетевой воды, поскольку температура обратной сетевой воды повышается до 75-80 "C.
Согласно [5], при повышенном графике отпуска тепловой энергии расход сетевой воды на отопление и вентиляцию в магистралях является постоянной величиной и определяется по максимальной нагрузке, а расход сетевой воды на ГВС принимается равным нулю, что вполне оправдано для мощных систем теплоснабжения с нагрузкой более 1000 Гкал/ч. Для менее мощных систем теплоснабжения расход сетевой воды на вентиляцию и ГВС в тепломагистралях может быть принят по усредненной максимальной нагрузке для вечернего периода [1, 2], а для ГВС - с понижающим коэффициентом K=0,5. В этом случае для односменных предприятий (комбинаты бытового обслуживания и пр.) и организаций (учреждения, школы, детские сады, поликлиники и пр.) расход сетевой воды на вентиляцию и ГВС практически минимизируется до нуля, поскольку потребление тепловой энергии условно принимается на уровне 20% от расчетного значения. При этом для внутриквартальных теплопроводов и абонентских вводов расход сетевой воды для односменных предприятий и организаций рекомендуется определять по усредненной максимальной нагрузке здания, характерной для дневного периода, т.е. на уровне 100% от расчетного значения. При переходе с температурного режима 150/70 "C на температурный режим 130(120)/70 "C также увеличивается удельный расход сетевой воды на отопление и вентиляцию. Удельные расходы сетевой воды для отопительного графика отпуска тепловой энергии в зависимости от температурного режима и схемы присоединений теплопотребляющих систем зданий приведены в таблице.
|
Вид нагрузки |
Температурный режим |
Закрытая система |
Открытая система |
||||
|
зависимое присоединение |
независимое присоединение |
зависимое присоединение |
независимое присоединение |
||||
|
Отопление и вентиляция |
150/70 |
12,5 |
13,3 |
12,5 |
13,3 |
||
|
140/70 |
14,3 |
15,4 |
14,3 |
15,4 |
|||
|
130/70 |
16,7 |
18,2 |
16,7 |
18,2 |
|||
|
125/70 |
18,2 |
20 |
18,2 |
20 |
|||
|
120/70 |
20 |
22,2 |
20 |
22,2 |
|||
|
115/70 |
22,2 |
25 |
22,2 |
25 |
|||
|
110/70 |
25 |
28,6 |
25 |
28,6 |
|||
|
105/70 |
28,6 |
33,3 |
28,6 |
33,3 |
|||
|
100/70 |
33,3 |
40 |
33,3 |
40 |
|||
|
95/70 |
40 |
50 |
40 |
50 |
|||
|
ГВС |
Одноступенчатый подогреватель |
- |
25 |
- |
- |
||
|
Двухступенчатый подогреватель |
- |
18,2 |
- |
- |
|||
|
Открытый водоразбор |
- |
- |
20 |
20 |
Для анализа пропускной способности диаметров существующих тепловых сетей рекомендуется производить поверочный гидравлический расчет всей теплосети, включая квартальные теплопроводы и абонентские вводы. При этом головные участки тепломагистралей целесообразно рассчитывать с учетом перспективы на полную мощность источника тепла. По результатам гидравлического расчета разрабатываются мероприятия по реконструкции тепловых сетей.
Опыт реконструкции систем теплоснабжения, включая реконструкцию ИТП и ЦТП, показал, что капитальные затраты на реконструкцию закрытых систем теплоснабжения с преимущественным присоединением абонентов через ИТП относительно невелики, поскольку требуют лишь замены элеваторов на пластинчатые подогреватели и установки насосного оборудования для циркуляции теплоносителя в системах отопления здания. Более затратным мероприятием является перевод с элеваторной схемы на независимую схему отопления абонентов, присоединенных через ЦТП, поскольку кроме установки пластинчатых подогревателей с циркуляционными насосами требуется произвести реконструкцию отопительного контура от ЦТП до абонентов с увеличением диаметров трубопроводов. В то же время опыт теплоснабжающих организаций в г. Москве продемонстрировал, что поэтапную реконструкцию закрытых систем теплоснабжения можно осуществить за счет средств, отпускаемых на капитальный ремонт.
4. Реконструкция открытых систем теплоснабжения
Повышенный, так называемый скорректированный, график отпуска тепловой энергии [5] в открытой системе теплоснабжения целесообразно использовать для следующих типов ИТП и ЦТП:
непосредственный водоразбор из тепловой сети с установкой авторегулятора, присоединение системы отопления по зависимой схеме через элеватор, присоединение системы вентиляции по зависимой или независимой схеме с установкой авторегуляторов;
непосредственный водоразбор из тепловой сети с установкой авторегулятора, присоединение системы отопления по независимой схеме через подогреватель с установкой авторегуляторов, присоединение системы вентиляции по зависимой или независимой схеме с установкой авторегуляторов;
при отсутствии нагрузки ГВС, присоединение системы отопления по независимой схеме через подогреватель с установкой авторегуляторов, присоединение системы вентиляции по зависимой или независимой схеме с установкой авторегуляторов.
В случае, если более 80% тепловой нагрузки открытой системы теплоснабжения присоединено через такие ИТП и ЦТП, то переход на повышенный график отпуска тепловой энергии эффективен. Это вызвано тем, что на ИТП и ЦТП без нагрузки ГВС переход на повышенный скорректированный график приводит к перетопам в зоне его спрямления.
Многочисленные попытки перевода открытой системы теплоснабжения на закрытую показали, что это требует значительных капитальных затрат и экономически не оправдывается (установка подогревателей отопления с насосным оборудованием, установка подогревателей ГВС с насосным оборудованием, строительство новых и реконструкция существующих тепловых сетей отопления и вентиляции от ЦТП с увеличением диаметров трубопроводов, реконструкция сетей холодного водоснабжения, рассчитанных на потребление абонентами только холодной воды). Единственным положительным результатом перевода открытой системы теплоснабжения на закрытую является улучшение качества горячей воды. В связи с этим вопрос перевода открытой системы теплоснабжения на закрытую в дальнейшем не рассматривается.
В то же время экономически оправданным является поэтапный переход на независимую схему присоединения системы отопления с установкой авторегуляторов и на повышенный скорректированный график отпуска тепловой энергии с «точкой излома» Т1=70-75 "C, т.е. реконструкция аналогичная реконструкции закрытой системы теплоснабжения, сопровождаемая увеличением расхода сетевой воды на отопление и снижением расхода сетевой воды на ГВС. Схема теплового пункта открытой системы теплоснабжения с независимым присоединением отопления и с зависимой схемой присоединения ГВС приведена на рис. 3. Переход на независимое присоединение системы отопления приведет к улучшению качества горячей воды, поскольку от системы теплоснабжения будут отключаться системы отопления зданий, которые являются наиболее загрязненными контурами. тепловой энергия отопление
Согласно [5] при повышенном скорректированном графике тепловой энергии расход сетевой воды на отопление и вентиляцию в магистралях также является постоянной величиной и определяется по максимальной нагрузке, а расход сетевой воды на ГВС обнуляется для систем теплоснабжения с нагрузкой 1000 Гкал/ч и более. Для систем теплоснабжения меньшей мощности расход сетевой воды на вентиляцию и ГВС в тепломагистралях рекомендуется принимать по усредненной максимальной нагрузке для вечернего периода [1, 2], а для ГВС - с понижающим коэффициентом Kn=0,5.
Отличительной особенностью открытых систем теплоснабжения является присоединение абонентов в основном через ИТП. Для ИТП с незначительной нагрузкой (0,2 Гкал/ч и менее) переход на независимую схему присоединения не всегда экономически оправдан. В связи с этим реконструкция открытой системы теплоснабжения может сопровождаться и переключением части абонентов на строящиеся ЦТП.
5. Реконструкция комбинированных систем теплоснабжения
Реконструкцию комбинированных систем целесообразно проводить путем поэтапного перехода на независимую схему присоединения системы отопления с установкой авторегуляторов и на повышенный скорректированный график отпуска тепловой энергии с «точкой излома» Т1=70-75 "C, т.е. путем реконструкции аналогичной для закрытой и открытой систем теплоснабжения, сопровождаемых увеличением расхода сетевой воды на отопление и снижением расхода сетевой воды на ГВС.
Для абонентов с зависимым присоединением ГВС (открытая система) расход сетевой воды на ГВС для мощных систем теплоснабжения с нагрузкой более 1000 Гкал/ч рекомендуется принимать равным нулю. Для систем теплоснабжения с меньшей нагрузкой расход сетевой воды на вентиляцию и ГВС в тепломагистралях рекомендуется принимать по усредненной максимальной нагрузке для вечернего периода [1, 2], а для ГВС -с понижающим коэффициентом Kn=0,5.
В то же время повышенный скорректированный график с «точкой излома» Т1=70-75 "C для абонентов с независимым присоединением ГВС (закрытая система) фактически является исходным отопительным графиком. Для таких абонентов расход сетевой воды на ГВС должен рассчитываться в зависимости от мощности системы по среднечасовой или усредненной максимальной нагрузке, т.е. не должен обнуляться или приниматься с понижающим коэффициентом.
Литература
1.Липовских В.М., Арешкин А.А. Снижение капитальных затрат и платы за присоединяемую нагрузку в закрытых системах теплоснабжения // Новости теплоснабжения. № 7. 2009. С. 43-47.
2.Арешкин А.А. Расчет характеристик источника тепла и теп- ломагистралей закрытых систем теплоснабжения с учетом суточной неравномерности потребления тепла абонентами // Новости теплоснабжения. 2009. № 9. С. 32-33.
3.Арешкин А.А. Резервирование тепловых сетей подземной прокладки в закрытых системах теплоснабжения // Новости теплоснабжения. 2009. № 8. С. 42-47.
4.Арешкин А.А., Москаленко А.В., Горобец Н.В. Резервирование тепловых сетей подземной прокладки в открытых системах теплоснабжения // Новости теплоснабжения. 2009. № 10. С. 26-29.
5.Справочник «Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей», Москва, Стройиздат, 1986 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение температурного графика отпуска тепловой энергии потребителям и переключения работы котлов. Подбор основного оборудования: котлоагрегата и горелочных устройств. Тепловой расчет контура системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
курсовая работа [261,3 K], добавлен 19.12.2010Определение понятия тепловой энергии и основных ее потребителей. Виды и особенности функционирования систем теплоснабжения зданий. Расчет тепловых потерь, как первоочередной документ для решения задачи теплоснабжения здания. Теплоизоляционные материалы.
курсовая работа [65,7 K], добавлен 08.03.2011Построение температурного графика отпуска тепловой энергии потребителям. Подбор насосного оборудования. Тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию. Подбор котлов и газового оборудования. Расчет тепловой схемы котельной. Такелажные и монтажные работы.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 20.03.2017Потребление тепловой и электрической энергии. Характер изменения потребления энергии. Теплосодержание материальных потоков. Расход теплоты на отопление и на вентиляцию. Потери теплоты с дымовыми газам. Тепловой эквивалент электрической энергии.
реферат [104,8 K], добавлен 22.09.2010Cоставление тепловой схемы котельной. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата. Технико-экономическая реконструкция котельной с установкой котлов КВ-Рм-1 и перехода на местные виды топлива.
дипломная работа [539,5 K], добавлен 20.04.2014Оценка расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты. Центральное регулирование отпуска теплоты, тепловой нагрузки на отопление. Разработка генерального плана тепловой сети. Выбор насосного оборудования системы теплоснабжения.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 13.10.2012Производство электрической и тепловой энергии. Гидравлические электрические станции. Использование альтернативных источников энергии. Распределение электрических нагрузок между электростанциями. Передача и потребление электрической и тепловой энергии.
учебное пособие [2,2 M], добавлен 19.04.2012Проектирование системы теплоснабжения поселка. Подбор оборудования участков тепловой сети и компоновка монтажных схем. Выбор котельного агрегата и топлива. Внедрение автоматического регулирования отпуска тепла для повышения энергоэффективности здания.
дипломная работа [380,8 K], добавлен 15.05.2012Расчетные тепловые нагрузки района. Выбор системы регулирования отпуска теплоты. Построение графика для отпуска теплоты. Определение расчетных расходов сетевой воды. Подбор компенсаторов и расчет тепловой изоляции. Подбор сетевых и подпиточных насосов.
курсовая работа [227,7 K], добавлен 10.12.2010Тепловой расчёт котла, системы пылеприготовления, топочной камеры. Расчёт ступеней экономайзера и воздухоподогревателя. Выбор тягодутьевых машин. Определение себестоимости энергии и прибыли по нескольким вариантам до и после реконструкции предприятия.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 03.11.2013Планирование эксплуатационной деятельности ЖКХ. Краткая характеристика основных показателей плана по эксплуатации ЖКХ. Расчет эксплуатационных расходов на производство тепловой энергии. Технико-экономические показатели по котельной установке.
курсовая работа [82,8 K], добавлен 01.12.2007Расчет производственной мощности и составление годового графика ремонта оборудования электростанций. Планирование режимов работы электростанций. Планирование месячной выработки электроэнергии и отпуска тепловой энергии электростанциями энергосистемы.
курсовая работа [46,1 K], добавлен 14.07.2013Определение структуры затрат на энергоресурсы и эксплуатацию котельной. Подбор циркуляционных насосов. Расчёт тепловой схемы котельной и определение диаметров трубопроводов. Построение графика отпуска тепловой энергии. Расчёт теплообменного аппарата.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 20.03.2017Построение принципиальной, функциональной и структурной схем. Определение устойчивости системы по критериям Гурвица и Михайлова. Построение переходного процесса передачи тепловой энергии. Фазовый портрет нелинейной системы автоматического регулирования.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.11.2012Принцип устройства и действия тепловой трубки Гровера. Основные способы передачи тепловой энергии. Преимущества и недостатки контурных тепловых труб. Перспективные типы кулеров на тепловых трубах. Конструктивные особенности и характеристики тепловых труб.
реферат [1,5 M], добавлен 09.08.2015Тепловой баланс, характеристика системы теплоснабжения предприятия. Расчет и подбор водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения. Расчет установки по использованию теплоты пароконденсатной смеси для нужд горячего водоснабжения и отопления.
курсовая работа [194,9 K], добавлен 18.04.2012Тепловой насос как компактная отопительная установка, его назначение и принцип действия, сферы и особенности применения. Внутреннее устройство теплового насоса, оценка его главных преимуществ перед традиционными методами получения тепловой энергии.
реферат [83,3 K], добавлен 22.11.2010Общая характеристика исследуемого здания, расчет мощности его отопления, водопотребление и системы электроснабжения. Эксплуатация, обслуживание здания, контроль над потреблением энергоресурсов. Оценка потерь тепловой энергии и направления их уменьшения.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 29.03.2014Расчет и анализ основных параметров системы теплоснабжения. Основное оборудование котельной. Автоматизация парового котла. Предложения по реконструкции и техническому перевооружению источника тепловой энергии. Рекомендации по осуществлению регулировки.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 20.03.2017Расчет воздухообмена для коровника, тепловой мощности системы отопления, требования к ней. Расчет калориферов воздушного отопления, естественной вытяжной вентиляции. Определение тепловой нагрузки котельной. Гидравлический расчет сети теплоснабжения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.12.2014
