Преимущества и недостатки зарытых систем теплоснабжения

При закрытой системе теплоснабжения водопроводная вода, поступающая в установки горячего водоснабжения, не имеет прямого контакта с сетевой водой, так как подогрев водопроводной воды осуществляется на групповых тепловых подстанциях или на абонентских вводах в поверхностных водо-водяных подогревателях. Гидравлическая изолированность водопроводной воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, от воды, циркулирующей в тепловой сети, – преимущество закрытой тепловой сети. К недостаткам закрытых систем можно отнести:

- выпадение накипи в водо-водяных подогревателях и трубопроводах местных установок горячего водоснабжения при использовании водопроводной воды, имеющей повышенную карбонатную жесткость ≥ 7 мг-экв/л;

- коррозия местных установок горячего водоснабжения из-за поступления в них недеаэрированной водопроводной воды;

- сложность оборудования и эксплуатации абонентских вводов горячего водоснабжения из-за установки водо-водяных подогревателей.

Преимущества и недостатки отрытых систем теплоснабжения

Основные преимущества открытых систем по сравнению с закрытыми:

1. Возможность использования для горячего водоснабжения низкопотенциальной отработавшей теплоты электростанций и промышленных предприятий;

2. Упрощение и удешевление абонентских вводов (подстанций) и повышение долговечности местных установок горячего водоснабжения;

3. Возможность использования для транзитного транспорта теплоты однотрубной системы.

Недостатки открытых систем:

1. Усложнение и удорожание станционной водоподготовки;

2. Нестабильность (по запаху, цветности и другим санитарным качествам) воды, поступающей в водоразбор при зависимой схеме присоединения отопительных установок к тепловой сети и высокой окисляемости водопроводной воды, что может быть устранено при практически 100 %-ном присоединении отопительных установок по независимой схеме;

3. Усложнение и увеличение объема санитарного контроля системы теплоснабжения;

4. Усложнение эксплуатации из-за нестабильности гидравлического режима тепловой сети, связанной с переменным расходом воды в обратной линии;

5. Усложнение контроля герметичности системы теплоснабжения в связи с тем, что в открытых системах теплоснабжения расход подпитки не характеризует плотность системы.

Паровые системы теплоснабжения

Паровые системы сооружаются двух типов: с возвратом конденсата, без возврата конденсата.

В практике промышленной теплофикации широко применяется однотрубная паровая система с возвратом конденсата (рис. 5.). Пар из отбора турбины поступает в однотрубную паровую сеть I и транспортируется по ней к тепловым потребителям. Конденсат возвращается от потребителей на станцию по конденсатопроводу II. На случай остановки турбины или недостаточной мощности отбора предусмотрена резервная подача пара в сеть через редукционно-охладительную установку 31.

Рис. 5. Однотрубная паровая система теплоснабжения с возвратом конденсата

Схемы присоединений: а – О(3); б – О(Н); 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 – конденсатоотводчик; 7 – конденсатосборник; 8 – термокомпрессор; 9 – технологический аппарат; 10 – расширительный сосуд; 11 – регулирующий клапан; 12 – аккумулятор горячей воды; 13 – регулятор температуры воды; 16 – насос; 31 – редукционно-охладительная установка

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 (рис. 5, а). Если пар не может быть подан непосредственно в установку абонента, то присоединение производится по независимой схеме через теплообменник (рис. 5, б и в).

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.

На схеме в показано присоединение горячего водоснабжения.

Технологические аппараты промышленных предприятий присоединяются обычно к паровой сети непосредственно или через РОУ 31. Схема такого присоединения показана на рис. 5, а.

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.

Особенно важное значение в системе сбора и возврата конденсата имеют конденсатоотводчики, 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. 5, д).

На рис. 6. показана двухтрубная паровая система с возвратом конденсата. Отработавший пар низкого давления поступает из турбины в один паропровод. Редуцированный пар из котла или пар из отбора по­вышенного давления поступает в другой паропровод. В зависимости от требуемых параметров теплоты абонентские установки присоединяются к тому или другому паропроводу. Конденсат возвращается на станцию по общему конденсатопроводу.

Рис. 6. Двухтрубная паровая система теплоснабжения с возвратом конденсата

3 – паровой котел; 17 – деаэратор; 36 – химводоочистка; остальные обозначения те же, что и на рис. 1.

В некоторых случаях при пароснабжении потребителей от ТЭЦ низкого давления (начальное давление 4,5 МПа и ниже), на которых применяются упрощенные водоподготовительные установки, экономически оправдывается отказ от возврата конденсата, если его можно использовать в абонентских установках. При отказе от возврата конденсата упрощаются и удешевляются тепловая сеть и абонентская уста­новка (из-за замены поверхностного подогревателя смешивающим), а также экономиться электроэнергия на перекачку. Поскольку потеря конденсата компенсируется увеличением производительности станционной водоподготовки, возрастает начальная стоимость станции и увеличиваются потери котельной из-за увеличения продувки котлов.

На рис. 7. показана паровая система без возврата конденсата. Все потребители теплоты присоединяются, как правило, непосредственно, без промежуточных теплообменников. Конденсат греющего пара используется для горячего водоснабжения абонентов.

Рис. 7. Однотрубная паровая система без возврата конденсата

Схемы присоединений: а – водяной отопительной установки и установки горячего водоснабжения; б – паровой отопительной установки и установки горячего водоснабжения; в – установки горячего водоснабжения; 15 – паровой инжектор; 16 – струйный подогреватель; остальные обозначения те же, что и на рис. 1.