Лекция 8 Общие сведения о системах теплоснабжения

План лекции

1. Общие сведения о системах теплоснабжения. 1

2. Классификация систем теплоснабжения. 2

3. Принципиальные схемы теплоснабжения. 3

4. Способы прокладки тепловых сетей.. 6

5. Основное оборудование ТЭЦ.. 9

6. Котельные. Классификация котельных. 11

7. Тепловые схемы котельных с паровыми котлами.. 13

8. Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами.. 14

Вопросы для самостоятельного изучения

1. Источники и схемы централизованного теплоснабжения

2. Трубопроводы систем теплоснабжения

3. Тепловая изоляция трубопроводов систем теплоснабжения

4. Антикоррозионная защита трубопроводов

5. Тепловые пункты систем теплоснабжения

Общие сведения о системах теплоснабжения

Теплоснабжение — снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей

Процесс централизованного теплоснабжения состоит из трех последовательных операций: подготовки, транспортирования и использования теплоносителя.

Подготовка теплоносителя производится в котельных установках, транспортируется он по тепловым сетям, используется в теплоприемниках потребителей.

Комплекс установок, предназначенный для подготовки транспорта и использования теплоносителя, составляет систему теплоснабжения.

Тепловая сеть — один из наиболее дорогостоящих и трудоемких элементов систем централизованного теплоснабжения. Она представляет собой теплопроводы— сложные сооружения, состоящие из соединенных между собой сваркой стальных труб, тепловой изоляции, компенсаторов тепловых удлинений, запорной и регулирующей арматуры, строительных конструкций, подвижных и неподвижных опор, камер, дренажных и воздухоспускных устройств.

Отопительная котельная — сооружение, предназначенное для выработки тепла и подачи его в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения крупных жилых массивов (районная котельная) или отдельных зданий и сооружений (местная котельная). Районные котельные могут включаться в систему теплоснабжения от ТЭЦ.

Высшей формой централизованного теплоснабжения является теплофикация, при которой тепловая энергия получается от теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), вырабатывающих два вида энергии – электрическую и тепловую. Комбинированная, т.е. совместная выработка электрической и тепловой энергии при резком уменьшении потерь в конденсаторе повышает КПД тепловой станции, работающей на органическом топливе, до 60-65%.

Основное оборудование ТЭЦ

К теплоэлектроцентралям (ТЭЦ) относятся электростанции, которые вырабатывают и отпускают потребителям не только электрическую, но и тепловую энергию. При этом в качестве теплоносителей служат пар из промежуточных отборов турбины, частично уже использованный в первых ступенях расширения турбины для выработки электроэнергии, а также горячая вода с температурой 100—150° С, нагреваемая отбираемым из турбины паром.

Технологическая схема ТЭЦ отличается наличием промежуточных отборов пара из турбины на отопительные и технологические нужды.

Лекция 8 Общие сведения о системах теплоснабжения - student2.ru

Рис. 2.8. Принципиальная схема ТЭЦ, снабжающей потребителей горячей водой: 1. ─ паровой котел; 2. ─ паровая турбина; 3. ─ электрогенератор; 4. ─ конденсатор; 5. ─ питательный бак; 7 ─ подогреватель-теплообменник.

Пар из парового котла поступает по паропроводу в турбину 1 (Рис.2.8.), где он расширяется до давления в конденсаторе и потенциальная энергия его преобразуется в механическую работу вращения ротора турбины 2 и соединенного с ним ротора генератора 3. Часть пара после нескольких ступеней расширения отбирается из турбины и направляется по паропроводу потребителю пара 7. Место отбора пара, а значит, и его параметры устанавливаются с учетом требований потребителя.

При этом чем выше требуемое давление, тем меньше число ступеней турбин до места отбора, т. е. тем меньшее количество электроэнергии вырабатывает каждый килограмм отобранного пара.

В современных турбинах предусматривается несколько мест отбора пара. Пар наиболее низких параметров используется для получения горячей воды. Такой пар по паропроводу поступает в сетевой подогреватель- теплообменник 7. Горячая вода, идущая на нужды теплоснабжения, циркулирует между сетевым подогревателем и потребителем по замкнутому контуру при помощи сетевого насоса. Система трубопроводов, обеспечивающих подачу воды от ТЭЦ потребителям и возврат охлажденной воды на ТЭЦ, носит название тепловой сети.

Централизованное снабжение потребителей тепловой энергией, полученной от отработавшего в турбине пара при производстве электрической энергии, является основой современной теплофикации.

Таким образом, из принципа действия ТЭЦ следует, что до ее конденсатора доходит только небольшое количество пара. Поэтому и потери теплоты с охлаждающей конденсатор водой на таких станциях значительно меньше, чем на конденсационных станциях, турбины которых не имеют отбора технологического пара, что, в конечном счете, приводит к более высоким тепловым и энергетическим показателям ТЭЦ.

В настоящее время разработаны и эксплуатируются теплофикационные энергоблоки мощностью 250 МВт на сверхкритических параметрах пара. Намечено также увеличение единичных мощностей теплофикационных турбин до 600 МВт.

Так как теплота на ТЭЦ расходуется на производство электрической и тепловой энергии, то различаются КПД ТЭЦ по производству и отпуску электрической энергии и по производству и отпуску тепловой энергии. Однако для совместной оценки экономической эффективности обоих процессов используется полный (общий) КПД ТЭЦ, который характеризует степень использования теплоты, расходуемой на производство обоих видов энергии одновременно. Значение этого КПД для ТЭЦ, снабженных турбинами с конденсацией и отборами пара, составляет около 60%, а для ТЭЦ, использующих турбины с противодавлением,— 75%.