Теплофикация и тепловые сети. И тепловые
 Скачать 2.4 Mb.
|
5т'ф, + ф2 + Ф| ф2 “т При ал. = 0,5 и ф, = ф2 = 0,25 а = 0,62 Ь = 0.375. При одноступенчатом подогреве ф3 = 0 ф2 = 0 а = 1 - ат. (4.11' При ат = 0,5 а = 0,5 и Ь = 0,5. С увеличением числа ступеней подогр< ва растет коэффициент а и снижается коэ4 фициент Ь, что при прочих равных условг ях приводит к снижению средней темперг туры ГуСЛ отвода теплоты из теплофикаци онного цикла. При неизменном числе ступеней подог рева увеличение коэффициента теплофика ции приводит к снижению коэффициента i и увеличению коэффициента Ь, что npi прочих равных условиях приводит к повы шению средней температуры отвода тепло ты из цикла. Однако отсюда не следует, что повышение коэффициента теплофикации ат приводит к снижению комбинированной выработки электрической энергии на ТЭЦ. Увеличение ат приводит к повышению ГуСл, что эквивалентно снижению удельной комбинированной выработки, но зато при этом возрастает абсолютное количество теплоты, отводимое из отборов турбин. Поэтому при заданной расчетной тепловой нагрузке района увеличение ат приводит к увеличению абсолютного значения комбинированной электрической энергии, хотя и не пропорционально количеству теплоты, отведенной из отборов турбин. Зависимость изменения средней температуры ГуСЛ от изменения температур сетевой воды на входе и выходе из подогревательной установки определяется уравнением бГуСЛ = adT2 + 6dT,. (4.118) Как видно из уравнения (4.118), изменение температур т2 и Ti на одно и то же значение вызывает разное изменение d?yCJ1 в зависимости от значений коэффициентов а и Ь. Годовая комбинированная выработка электрической энергии рассчитывается по (1.5), а среднегодовая удельная комбинированная выработка — по (1.7) при 1\= [0Д. СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ТЭЦ И ПИКОВЫХ КОТЕЛЬНЫХ В 70—80-е годы во многих городах и промышленных районах введены в работу мощные водогрейные котлы, предназначенные для покрытия пиковой части сезонной тепловой нагрузки [37]. В районах, где сооружаемые здания вступают в эксплуатацию до ввода в действие ТЭЦ, пиковые котельные являются временно основным источником теплоснабжения. После ввода ТЭЦ в работу эти котельные используются по основному назначению — для покрытия пиковых тепловых нагрузок. Сооружение пиковых котельных требует меньших капиталовложений и может быть проведено в более короткие сроки, чем сооружение ТЭЦ той же тепловой мощности. Поэтому во многих случаях сооружение новых ТЭЦ начинают со строительства пиковых котельных. В зависимости от территориального размещения и сроков сооружения ТЭЦ и тепловых потребителей пиковые котельные устанавливаются на площадке ТЭЦ или в районах теплопо- требления. Для покрытия пиковой части тепловой нагрузки могут быть также использованы паровые котлы низкого и среднего давления. Такое решение может оказаться более предпочтительным при работе на твердом топливе в связи с усложнением в этом случае конструкции водогрейных котлов.  Рис. 4.36. Схема включения ГЭЦ и пиковых кот ельных — турбина, 2 — теплофикационный подогреватель, 3 — пиковая котельная ТЭЦ, 4 — пиковая котельная района, 5 — сетевой наеое, б — подпиточный насос, 7 — регулятор подпитки, 8 — тепловая сеть, 9 — распределительная сеть неавтономного района Н, 10— распределительная сеть автономного района А, — подмешивающие насосы неавтономного района, 12 — подмешивающие насосы автономного района, 13 — элеваторный узел, 14 — система отопления При использовании паровых котлов сетевая вода после теплофикационных подогревателей проходит через пиковые пароводяные подогреватели, в которых осуществляется ее дополнительный подогрев за счет теплоты пара из пиковых паровых котлов. Основные данные о водогрейных котлах и паровых котлах низкого и среднего давления серийного производства приведены в приложениях 16 и 17. На рис. 4.36 показана принципиальная схема включения ТЭЦ и пиковых котельных. В общем случае в районе имеются два источника теплоснабжения' ТЭЦ и ПКР 4. К воде, циркулирующей в тепловой сети, теплота подводится из отборов теплофикационных турбин 1 в подогревателях 2 и в пиковой котельной (Г1КТ) 3, расположенной на ТЭЦ. Сетевые подогреватели, питаемые из отборов теплофикационных турбин, 175  Температура наружного воздуха Рис. 4.37. График тепловой нагрузки и пиковая котельная ТЭЦ включены последовательно по сетевой воде. Тепловые потребители, расположенные между ТЭЦ и ПКР 4, снабжаются теплотой из подающей магистрали сети, температура в которой определяется режимом подогрева на ТЭЦ. Эти потребители в дальнейшем будут называться неавтономными Н. Когда график температур воды, поступающей от ТЭЦ, не соответствует режиму теплопо- требления неавтономных абонентов, в системе распределения теплоты должна быть установлена насосная подстанция //, при помощи которой может корректироваться температурный график этих абонентов. Часть воды поступает к автономным абонентам А, тепловые сети которых могут питаться теплотой как от ТЭЦ, так и от пиковой котельной района 4. Для того чтобы в системе теплоснабжения автономных абонентов мог поддерживаться стабильный гидравлический режим, в месте присоединения магистральных тепловых сетей к пиковой котельной района должны быть установлены подмешивающие насосы 12. На рис. 4.37 приведен график отопительно-бытовой тепловой нагрузки Q = f(t^) и показан характер его покрытия различными тепловыми источниками. Тепловая мощность отборов теплофикационных турбин на ТЭЦ равна ^отб- За счет теплоты из от- 176 боров турбин удовлетворяется базова часть теплового графика. При температур наружного воздуха ниже (на в дополнени к отборам турбин в работу включаются пи ковые котельные. В первую очередь начи нает работать пиковая котельная ТЭЦ. Пр1 температуре наружного воздуха fHW тепло вое потребление района равно теплово1 мощности ТЭЦ Q\, которая складываете! из тепловой мощности отборов Q'otq i тепловой мощности пиковой котельно! ТЭЦ2'ПТ, = + (4-119; При температурах наружного воздухе ниже fHW тепловое потребление района превышает тепловую мощность ТЭЦ и в работу включается пиковая котельная района. При расчетной температуре наружного воздуха fH0 для удовлетворения теплового потребления района Q'p используется суммарная тепловая мощность ТЭЦ и пиковой котельной района: = &тб+2п, (4.120) где Q'n — суммарная пиковая мощность. При наружных температурах выше /нм вся тепловая нагрузка района удовлетворяется целиком от ТЭЦ и теплофикационное оборудование работает по обычному режиму. При наружных температурах ниже fl)W режим работы несколько усложняется, поскольку тепловое потребление района обеспечивается одновременно от двух источников — ТЭЦ и пиковой котельной района. Для упрощения работы системы теплоснабжения целесообразно выбрать такой метод регулирования отпуска теплоты, при котором в магистральной тепловой сети в течение всего отопительного периода выдерживается расчетный график температур, соответствующий качественному регулиро ванию отопления или совмещенной нагрузки отопления и горячего водоснабжения. В этом случае отпадает необходимость в постоянной работе насосных смесительных подстанций 11 у неавтономных абонентов, так как удельный расход сетевой воды на единицу расчетной тепловой нагрузки в разводящих сетях неавтономных абонентов совпадает с удельным расходом воды в магистральных тепловых сетях. При проведении такого регулирования расход сетеаой воды через теплофикационную установку ТЭЦ должен постепенно уменьшаться при снижении наружной температуры от /нш до гно, так как располагаемая тепловая мощность ТЭЦ Q\ полностью используется уже при наружной температуре /нш и поэтому не может быть увеличена, а перепад температур сетевой воды на ТЭЦ (т, - т2) при центральном качественном регулировании должен увеличиваться при снижении наружной температуры. Поскольку в диапазоне наружных температур г||Ш - гн 0 тепловая мощность отборов теплофикационных турбин 0'отб должна оставаться постоянной, а расход сетевой воды через теплоподготовительную установку ТЭЦ уменьшается, то появляется необходимость повышения температуры подогрева воды а теплофикационных подогревателях и растет давление пара в отборах теплофикационных турбин. В результате в этом диапазоне несколько уменьшается удельная комбинированная аыработка электрической энергии. На рис 4 38 показаны графики температур и расхода воды при рассматриваемом методе регулирования отпуска теплоты. При температурах наружног о воздуха выше Тнщ от ТЭЦ в тепловую сеть поступает эквивалент расхода сетевой воды, равный Wr Этот эквивалент расхода воды распределяется между неавтономными и автономными абонентами' И'т= + Ид. ^в.о ^н.к ^н.и *на ^псй ^н.о б) В диапазоне температур наружного воздуха /нш "'но расход воды, подаваемой от ТЭЦ, уменьшается. Минимальная подача воды от ТЭЦ (У' имеет место при расчетной температуре наружного воздуха ;н 0. Этот расход воды меньше суммарного расчетного расхода воды у абонентов Для обеспечения при этом режиме расчетного расхода воды в системе теплоснабжения автономных абонентов должна быть включена насосная подстанция 12 (см рис. 4.36) производительностью (см рис. 4.38) Метод определения расчетных расходов сетевой воды у автономных и неавтономных абонентов при совместной работе ТЭЦ и пиковых котельных приведен в [101]. РАБОТА ТРАНЗИТНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ПО УСЛОВНЫМ28 ТЕМПЕРАТУРНЫМ ГРАФИКАМ При транспорте теплоты от дальних ТЭЦ, расположенных на большом расстоянии от районов теплоснабжения, часто экономически оправдывается существенное повышение расчетного перепада температур сетевой воды в транзитной тепловой сети. Это позволяет значительно сократить расчетный расход сетевой воды в транзитной магистрали, что приводит к снижению диаметров транзитных магистралей, а следовательно, и к уменьшению начальных затрат на их сооружение, а также к снижению расхода электроэнергии на перекачку теплоносителя по транзитной тепловой сети. Правда, при этом снижается удельная комбинированная выработка электрической энергии на дальних ТЭЦ вследствие использования для подогрева сетевой воды пара из отборов более высокого давления, а следовательно, повышения средней температуры отвода теплоты из теплофикационного цикла. Задача заключается в выборе оптимального перепада температур сетевой воды в транзитной магистрали, при котором суммарный эффект от снижения затрат иа сооружение тепловых сетей и на транспорт теплоты с учетом потерь от снижения комбинированной выработки электрической энергии получается максимальным. Для этой цели проводится технико-экономическое сравнение нескольких значений расчетных перепадов температур в транзитной магистрали и выбирается оптимальное решение. На рис. 4.39 показана для иллюстрации методика построения для закрытой системы теплоснабжения графика температур подающей и обратной линий транзитной магистрали для произвольно выбранного условного расчетного перепада температур Sty = Ту[ - т'2, в транзитной магистрали. В данном случае 8т'у = 257 - 57 = 200 °C, Ту, —- условный температурный график подающей линии транзитной магистрали, рассчитанный из условия размещения пиковой мощности на дальней ТЭЦ, а не в районе теплоснабжения, как это выполняется в действительности. Исходными материалами для расчета температурного графика и расхода сетевой воды в транзитной магистрали являются: а) коэффициент теплофикации райе, .а ат; б) графики температур т, и т2 тепловой сети района теплоснабжения, построенные с учетом структуры тепловой нагрузки и метода регулирования отпуска тепло', ы. В данном случае графики температур т, и т2, приведенные на рис. 4.39, относятся к району с относительной нагрузкой горячего водоснабжения 8^р " = Qq^ "/Q'o = 0,15 при центральном качественном регулировании по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. (4 126) Когда ту1 > тт1, тепловая нагрузка района удовлетворяется от двух источников — дальней ТЭЦ и пиковой котельной, расположенной в районе теплоснабжения. Доля тепловой нагрузки, удовлетворяемой от пиковой котельной, |