Выбор параметров теплоносителей

ПРЕДПОСЫЛКИ РАСШИРЕНИЯ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ МИКРОРАЙОНА 34А ГОРОДА ЧЕЛЯБИНСКА

Обоснование расширения водогрейной котельной

Предприятие ООО «Теплоэнергосбыт» находится на удаленном расстоянии от городской котельной. В настоящий момент теплоснабжения жилого фонда «Тополиная аллея» осуществляется собственной котельной мощностью 46 МВт [по данным ООО «Теплоэнергосбыт»].

В 2013-2014 годах из-за увеличения объемов строительства жилых площадей на 656195 м² произошло увеличение расхода тепловой энергии на теплоснабжение. Мощностей существующей котельной в перспективе в 2015 году будет хватать только на покрытие аварийного режима теплоснабжения.

Благодаря этому появилась необходимость в увеличении тепловой мощности предприятия ООО «Теплоэнергосбыт». В связи с этим, принимается решение о расширении существующей котельной. Данное мероприятие позволит при необходимости выводить в ремонт уже существующие котельные.

В связи с обоснованием увеличения тепловой мощности необходимо также предусмотреть обеспечение надежной совместной работы обеих котельных на общую тепловую сеть. Для выполнения этой важной и сложной задачи принимается решение о создании двух контуров теплоснабжения: контур потребителей (сетевой контур) и контур теплогенератора (котловой контур) [составлено автором самостоятельно].

Для разделения гидравлических контуров теплопотребителей со своими условиями циркуляции теплоносителя и графиком теплопотребления и контура теплогенератора с его практически постоянным гидравлическим режимом, обеспечивающим надежные условия охлаждения тепловоспринимающих поверхностей и защиту от низких температур теплоносителя на входе в теплогенератор, используются разделительные теплообменники.

При разделении контуров и создании общего контура для двух котельных устанавливаются пластинчатые теплообменники. При этом обеспечивается защита котлов всех котельных от некачественной сетевой воды, что увеличивает срок службы котлов. Также это позволяет установить одну группу сетевых насосов на общую нагрузку.

Газоснабжение котельной осуществляется от наружного газопровода. Давление газа на вводе в котельную составляет 0,6 МПа. Газ редуцируется до требуемого давления в ГРУ возле котельной.

Обзор литературных данных по теме проекта

Согласно планам развития г. Челябинска по материалам Генерального плана общий прирост строительных площадей в Центральном районе города в 2015 г. составит 392.0 тыс. м². Величина перспективных тепловых нагрузок для заданных площадей застройки в 2015г. составит 41,7 Гкал/ч [1].

Согласно ФЗ 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» каждое вновь вводимое в эксплуатацию здание, за исключением культовых зданий, объектов индивидуального строительства, малых сооружений, должно соответствовать требованиям энергоэффективности. Что касается новых многоквартирных домов, то застройщик должен определить класс энергоэффективности здания и указать эту информацию на фасаде дома [2].

Энергосбережение

Экономия топлива при эксплуатации котельных – один из наиболее актуальных на сегодняшний день вопросов в России. При расширении котельной планируется установка котлов, при производстве которых используются современные инновационные технологии, позволяющие оптимизировать работу котельной и снизить топливный и энергетический расход [3].

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ

Выбор параметров теплоносителей

Серьезное значение имеет правильный выбор параметров теплоносителя. Выбор расчетных температур теплоносителя в водяных системах теплоснабжения является сложным вопросом, в значительной мере определяющим экономичность использования всех основных элементов системы (источников, тепловых сетей и приемников теплоты).

Действительно, повышение расчетной температуры подаваемой воды (τ₀₁) увеличивает расчетную разность температур в прямой и обратной магистрали и сокращает требуемый расход теплоносителя. Так для температурного графика τ₀₁/τ₀₂=150/70 ^оС при подведении определенного количества теплоты потребуется транспортировать воды в 3,3 раза меньше, а при τ₀₁/τ₀₂=200/70 ^оС в 5, 2 раза меньше, чем для графика τ₀₁/τ₀₂=95/70 ^оС. Это позволяет уменьшить диаметры трубопроводов и сократить расходы электроэнергии на перекачку воды, что подчеркивает экономическую целесообразность применения теплоносителя с повышенными параметрами в системах централизованного теплоснабжения [4].

Выбор оптимального значения расчетных температур для сетевой воды в централизованных системах теплоснабжения с источником ТЭЦ является комплексной технико-экономической задачей, при решении которой должны учитываться следующие основные факторы:

- изменения в расходе топлива, связанные с изменением выработки на тэц электроэнергии по теплофикационному циклу;

- изменения максимального расхода теплоты от котельной ТЭЦ;

- изменения затрат по тепловым сетям и расхода электроэнергии на перекачку воды;

- изменения затрат по теплоиспользующим аппаратам.

При теплоснабжении от котельных рационально выбирать высокие параметры теплоносителя, допустимые по условиям техники транспорта теплоты по сети и использования ее в абонентских установках [6]. В качестве расчетного температурного графика примем 105/70⁰ С.