Hőellátó rendszerek nagy lakóterületekhez, városokhoz, városokhoz és ipari területekhez. vállalkozások. Hőforrásaik hő- és erőművek vagy nagy hatásfokú kazánházak, amelyek a hűtőfolyadékot 10-15 km hosszú, 1000-1400 mm maximális csőátmérőjű hőhálózatokon szállítják és osztják el, ami biztosítja a fogyasztók hűtőközeg ellátását. a szükséges mennyiségeket és a szükséges paramétereket ... A CHPP teljesítménye 1000-3000 MW, a kazánházak 100-500 MW. A nagy központi hőellátó rendszereknek több. hőforrások, kommunikáció. tartalék fűtési hálózatok, amelyek manőverezhetőséget és működésük megbízhatóságát biztosítják. A központi hőellátó rendszerhez tartoznak az épületek hőellátó rendszerei is, amelyekhez egyetlen hidraulika köt össze. és a hőviszonyok és az általános szabályozási rendszer. Azonban a technikai változatosság miatt. az épületek hőellátásának megoldásait önállónak tekintik. műszaki rendszer, ún. fűtési rendszer. Ezért Ts.st. hőforrással kezdődik és az épületbe történő előfizetői bemenettel végződik.

A központosított hőellátó rendszerek víz és gőz. Fő a víz, mint hőhordozó előnye, hogy egy egységnyi hőt meleg víz formájában szállítani lényegesen kisebb energiafelhasználásban, mint gőz formájában, a víz nagyobb sűrűségéből adódik. Az energiafogyasztás csökkentése lehetővé teszi a víz nagy távolságokra történő szállítását élőlények, energiaveszteség nélkül. lehetséges. Nagy rendszerekben a víz hőmérséklete körülbelül 1 ° C-kal csökken 1 km-es úton, míg a gőz nyomása (energiapotenciálja) ugyanazon a távolságon körülbelül 0,1-0,15 MPa, ami 5-10 ° C-nak felel meg ... Ezért a gőznyomás a turbina vízrendszerekből kilépő nyílásaiban alacsonyabb, mint a gőzrendszereké, ami a CHPP-k üzemanyag-fogyasztásának csökkenéséhez vezet. A vízrendszerek további előnyei közé tartozik a fogyasztók hőellátásának központi szabályozása a hűtőfolyadék hőmérsékletének változtatásával és a rendszer egyszerűbb működése (nincs kondenzvízcsapda, kondenzvízvezetékek, kondenzvízszivattyúk).

A gőz előnyei közé tartozik az elégedettség és a fűtés lehetősége, valamint a technológia. terhelések, valamint alacsony hidrosztatikus. nyomás. A hőhordozók előnyeit és hátrányait figyelembe véve a vízrendszerek a lakóterületek, társadalmak és települések hőellátását szolgálják, épületek, melegvizet használó vállalkozások, ipari gőzrendszereket. fogyasztók számára a szemnek vízgőzre van szüksége. Víz Ts.st. - fő. városok hőellátását biztosító rendszerek. A városok hőellátásának központosítása 70-80%. A túlnyomórészt modern épületekkel rendelkező nagyvárosokban a CHP -k használatának szintje a lakások és a községek hőforrása. szektor eléri az 50-60%-ot.

A fűtőműben. nagy teljesítményű gőzrendszerek (nyomás 13, 24 MPa, hőmérséklet 565 ° C). kazánok, turbinákba táplálják, ahol a lapátokon áthaladva energiájának egy részét áramtermelésre adja le. Fő a gőz egy része áthalad az elszíváson és a fűtőműbe jut. hőcserélők, amelyekben felmelegíti a hőellátó rendszer hőhordozóját. Hogy. A CHP-erőművekben a nagypotenciálú hőt villamosenergia-termelésre, az alacsony potenciálú hőt pedig a hőszolgáltatásra használják fel. Kombinált árok. A hő- és villamosenergia-termelés biztosítja a tüzelőanyag-felhasználás magas hatékonyságát és csökkenti az üzemanyag-fogyasztást.

A legtöbb központosított hőellátó rendszerben a forró víz maximális hőmérséklete 150 ° C. Gőzhőmérséklet fűtőberendezésben A turbina elszívása nem haladja meg a 127 ° С-ot. Következésképpen alacsony hőmérsékletű külső levegő a fűtőberendezésben. a hőcserélők nem tudják felmelegíteni a vizet a kívánt szintre. Ehhez csúcskazánokat használnak, a to-rozs csak alacsony külső hőmérsékleten működik, pl. távolítsa el a csúcsterhelést. Mivel felmelegszik, a külső hőmérséklet változásával változik a terhelés, és változik a turbinából hőellátásra felvett gőz mennyisége is. A fel nem használt gőz áthalad a turbina alacsony nyomású hengerein, energiáját feladva a kondenzátorba kerül, ahol vákuumot tartanak fenn (nyomás 0,004-0,006 MPa), ami alacsony, 30-35 °C-os kondenzációs hőmérsékletnek felel meg, ill. a hűtővíz még alacsonyabb hőmérsékletű, ezért nem használják hőellátásra. Így a turbinás elszívásokon áthaladó gőznek csak egy része kerül hőellátásra, ami csökkenti a megtakarítást. fűtő hatás. A villamosenergia- és hőtermelésre fordított tüzelőanyag-fogyasztás azonban átlagosan évente körülbelül 1 / 4-1 / 3-al csökken. Gazdaságos a hatást a nagy hatásfokú, nagy hatásfokú távkazántelepek (termikus állomások) hőforrásként történő alkalmazása is adja,

A hőforrásokból származó hőhordozót fejlett fűtési hálózatokon keresztül szállítják és osztják el a fogyasztók között. Ennek eredményeként a fűtési hálózatok minden hegyet és területet lefednek, és ezek kiépítése okozza a legnagyobb várostervezést. és üzemelő nehézségek. Működés közben korróziónak és tönkremenetelnek vannak kitéve. A véletlen károk hőellátási zavarokhoz, társadalmi és gazdasági károkhoz vezetnek. Ennek eredményeként a fűtési hálózatok, mint a nagy hőellátó rendszerek fő elemei, azok leggyengébb elemévé válnak, ami csökkenti a megtakarítást. a hőellátás központosításának hatása, korlátozza a rendszerek maximális kapacitását. A melegvíz elkészítési módjától függően C.s.t. zárt és nyitott. Zárt rendszerben a benne keringő víz csak hőhordozóként hasznosul. A víz egy hőforrásnál melegszik fel, entalpiáját a fogyasztókhoz viszi és fűtésre, szellőztetésre és melegvízellátásra adja át. A melegvizet a hegyekből vették. vízellátó rendszer, és felületi hőcserélőkben melegítik fel hűtőfolyadék keringtetésével a kívánt hőmérsékletre. A rendszer zárt az atm-hez képest. levegő. Nyitott rendszerekben a fogyasztó által használt meleg vizet a fűtési hálózatról veszik. Következésképpen a rendszerben lévő meleg vizet nemcsak hőhordozóként, hanem közvetlenül anyagként is használják. Ezért a hőellátó rendszer részben keringető, részben közvetlen áramlású. A melegvíz-ellátást egy hőforrásnál készítik, közvetlenül a fogyasztókhoz áramlik, és vízcsapokon keresztül a légkörbe öntik,

A nagyvárosok számára a hőellátás központosítása ígéretes irány. Központosított. rendszerek, különösen a teilofikats., kevesebb üzemanyagot használnak fel. A hőforrások csökkentése és bővítése javítja a városfejlesztés feltételeit és a nagyvárosok ökológiáját. A kisebb számú hőforrás drasztikusan csökkenti azoknak a kéményeknek a számát, amelyeken keresztül az égéstermékek a környezetbe kerülnek. Megszűnik a szilárd tüzelőanyagok tárolására szolgáló sok kis tüzelőanyag-raktár létrehozásának szükségessége, ahonnan decentralizált hőellátó rendszerekkel tüzelőanyagot kell szállítani, és a szórványból a kiskazánházak városszerte el kell vinni a hamut és a salakot. Ráadásul a hőforrások központosításával könnyebben megtisztítható a füstgáz a mérgező komponensektől.

Ts.s.t. racionálisan építsenek fel egy hierarchiát. elv (lásd. Fűtési rendszerek). A diagram az elvet mutatja, a központosítási diagramot. zárt hőellátó rendszer, hőforrás a hőerőmű (első hierarchia. szint). A hőellátás megbízhatóságának javítása érdekében a CHPP több részből áll. energikus. kazánok és gőzturbinák: Fő. A CHP elemeknek vannak tartalékai. A kazánokból a túlhevítőn keresztül a vízgőz a turbinákba jut, ahol hőenergiájának egy részét leadja, a széle mechanikussá válik. és tovább, elektromos generátorban, elektromosban. A turbina elszívásából származó gőz a fűtőműbe kerül. fűtőtestek, amelyekben a rendszerben keringő hűtőfolyadékot 120 °C-ra melegíti. A fel nem használt gőz a kondenzátorba kerül, ahol a paraméterek megmaradnak: 0,005 MPa és 32 °C, ahol lecsapódik és átadja hőjét a hűtővíznek. A kondenzátorból a kondenzátum egy kondenzátumszivattyú segítségével a légtelenítőbe kerül. Útközben regeneratív fűtőelemeken halad át (az ábrán nem látható). A légtelenítő a kémiai vízkezelésből származó pótvizet és a turbinás elszívásból származó gőzt kapja a kívánt hőmérséklet fenntartása érdekében. A légtelenítőben a vízből oxigén és szén-dioxid szabadul fel, amelyek a fém korrózióját okozzák. A légtelenítő tápvizét tápszivattyúk táplálják a gőzerőművekbe. kazánok (gőzfejlesztők). Útközben a vizet regeneratív nagynyomású fűtőberendezésekben melegítik fel (az ábrán nem látható). Ez a fűtés növeli a ciklus hatékonyságát. Fűtőmű a rendszerben keringő víz felmelegítése a fűtőműben történik. előmelegítők a tűzhelyen. CHP telepítése. A fűtést gőzzel végzik, amelyet a turbinából vesznek fel és a fűtőberendezésekben kondenzálják. A gőz az alsó fűtőtestbe kisebb nyomással (legfeljebb 0,2 MPa) lép be, mint a felsőbe (legfeljebb 0,25 MPa). A felső fűtőberendezésből a kondenzvíz-elvezetőn keresztül a kondenzvíz az alsó fűtőtestbe jut, majd egy kodenzátum-szivattyún keresztül a betáplálásra kerül. vonal. A fűtőberendezésekben, fűtőberendezésekben a víz körülbelül 120 ° C-ra melegíthető (0,25 MPa telítési hőmérsékleten 127 ° C). Alacsony kültéri levegőhőmérséklet esetén a vízmelegítés 150 С-ig történik csúcskazánokban. A víz keringtetését keringető szivattyúk biztosítják. szivattyúk, amelyek előtt a pótvíz belép a csővezetékbe.

A fűtési hálózatok két szinten vannak kialakítva: fő, hővezetékek - a második hierarchia, a mikrokörzetek és negyedek szintje és elosztó hálózatai - a harmadik hierarchia, szint. Mester, fűtéshálózati tartalék.

A fűtőmotorok nagy átmérőjével a belőlük származó ágak duplán vannak összekötve a szekcionált szelep mindkét oldalán. Ha a szelep jobb oldalán lévő szakasz meghibásodik, a hűtőfolyadék a bal oldali ág mentén mozog, és fordítva. Egy ilyen csatlakozás kizárja a mester, a hővezetékek hibáinak hatását a hőellátás megbízhatóságára. Távhőpontot célszerű a fő, hővezeték - fő felé vezető leágazási csomópont közelében kialakítani. távfűtési rendszer kiépítése, vágás automatikus. működési menedzsment és vészhelyzeti hidraulika. és hőviszonyok. A vezérlés a vezérlőteremből telemetriai rendszerrel történik (lásd a hőellátás távvezérlését és távvezérlését). Az épületek a mikrokörzetek és negyedek fűtési hálózataihoz egyedi hőpontokon, épületcsoportokon keresztül - központi fűtési pontokon keresztül kapcsolódnak. Ezek a hálózatok nem redundánsak és zsákutcába kerültek, ezért átmérőjük 300-350 mm-re korlátozódik. Egyediben hőpontokban a központban a melegvízellátás hőcserélői és a fűtési és szellőzőrendszer csatlakozó egysége, a melegvíz-ellátó fűtőberendezések is beépítésre kerülnek, de a fűtési és szellőzőrendszerek épületekben találhatók. Ezért egy négycsöves rendszer fut a központi fűtőállomástól az épületekig: két cső 150-70 ° C tervezési hőmérséklettel fűtésre és szellőztetésre, egy 60 ° C hőmérsékletű és egy keringető a melegvíz ellátásra.

A fűtési hálózat működésének megbízhatóságát számítással ellenőrzik. A megbízhatósági szabványok végső soron meghatározzák a nem redundánsok arányát. hálózatok, a szekció és a duplikáció mértéke dep. rendszerelemek.

Bármely hőellátó rendszer fő célja, hogy a fogyasztókat a szükséges mennyiségű, a kívánt minőségű hővel (azaz a szükséges paraméterek hőhordozójával) biztosítsa.

A hőforrás fogyasztókhoz viszonyított helyétől függően a hőellátó rendszerek fel vannak osztva decentralizáltés központosított.

A decentralizált rendszerekben a hőforrás és a fogyasztók hűtőbordáit vagy egy egységben egyesítik, vagy olyan közel helyezik el, hogy a hő átadása a forrásból a hűtőbordákba gyakorlatilag köztes kapcsolat - a hőhálózat - nélkül megvalósítható legyen.

A decentralizált fűtési rendszerek fel vannak osztva Egyediés helyi.

Egyedi rendszerekben az egyes helyiségek (műhely, szoba, lakás) hőellátása külön forrásból történik. Ilyen rendszerek különösen a kályha- és lakásfűtés. A helyi rendszerekben az egyes épületek hőellátása külön hőforrásról történik, általában helyi vagy egyedi kazánházból. Ez a rendszer különösen magában foglalja az épületek úgynevezett központi fűtését.

A távhőrendszerekben a fogyasztók hőforrása és hőfogadói külön vannak elhelyezve, gyakran jelentős távolságra, ezért a hő a forrásból hőhálózatokon keresztül jut el a fogyasztókhoz.

A központosítás mértékétől függően a távfűtési rendszerek a következő négy csoportba oszthatók:

• csoport- épületcsoport egy forrásból történő hőellátása;
• kerület- több épületcsoport (körzet) egy forrásból történő hőellátása;
• városi- több kerület egy forrásból történő hőellátása;
• intercity- hőellátás több város egy forrásából.

A távfűtési folyamat három egymást követő lépésből áll:

1. hűtőfolyadék előkészítése;
2. a hűtőfolyadék szállítása;
3. a hűtőfolyadék használata.

A hűtőközeg előkészítése a CHPP-k speciális, úgynevezett hőkezelő üzemeiben, valamint városi, kerületi, csoportos (negyed) vagy ipari kazánházakban történik. A hűtőfolyadék szállítása fűtési hálózatokon keresztül történik. A hőhordozót a fogyasztók hővevőiben használják. A hőhordozó előkészítésére, szállítására és felhasználására tervezett létesítmények együttese alkotja a távhőrendszert. A hőszállításhoz általában két hőhordozót használnak: vizet és vízgőzt. A szezonális terhelés és a melegvíz-ellátás terhelésének kielégítésére általában vizet használnak hőhordozóként, gőzt pedig ipari folyamatterhelésre.

A hő több tíz, sőt több száz kilométeres (100-150 km vagy több) távolságra történő átadására kémiailag kötött állapotban lévő hőszállító rendszereket lehet alkalmazni.

A központosított hőellátó rendszer a következő fő elemekből áll: hőforrásból, fűtési hálózatokból és helyi fogyasztási rendszerekből - fűtési, szellőztető és melegvíz -ellátó rendszerekből.

A távfűtéshez kétféle hőforrást használnak: kapcsolt hő- és erőműveket (CHP) és távfűtési kazánházakat (RK).

A CHPP-ben kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés folyik, ami jelentősen csökkenti a fajlagos tüzelőanyag-fogyasztást villamos energia előállítása során. Ebben az esetben a turbinákban a gőz expandálásakor a munkaközeg hőjét - a vízgőzt - elektromos áram előállítására használják fel, majd a hulladékgőz maradék hőjét a víz melegítésére használják fel a fűtőberendezést alkotó hőcserélőkben. CHPP. Fűtésre meleg vizet használnak. Így egy CHP-erőműben a nagypotenciálú hőt villamos energia előállítására, a kispotenciálú hőt - alacsony potenciálra - hőszolgáltatásra használják fel. Ez a kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés energetikai jelentése. Külön termeléssel a villamos energiát a kondenzációs állomásokon (CES), a hőt pedig a kazánházakban nyerik. A KES-en a gőzturbinák kondenzátoraiban mély vákuumot tartanak fenn, ami megfelel az alacsony hőmérsékletnek (15-200 C), és nem használnak hűtővizet. Ennek eredményeként további tüzelőanyagot fogyasztanak a hőellátáshoz. Következésképpen az elkülönített termelés gazdaságilag kevésbé jövedelmező, mint a kombinált termelés.

A távfűtés és a távfűtés előnyei a legvilágosabban a hőterhelések koncentrációjában nyilvánulnak meg, ami a modern fejlődő városokra jellemző.

Az RK egy másik hőellátási forrás. A modern RK hőteljesítménye 150-200 Gcal / h. A hőterhelések ilyen koncentrációja lehetővé teszi nagy egységek, a kazánházak modern műszaki berendezéseinek használatát, ami biztosítja az üzemanyag -felhasználás magas hatékonyságát.

A háztartási távfűtés alapja a távhő- és erőművek, valamint a vállalkozások részeként működő ipari hő- és erőművek, amelyekből mind az ipari vállalkozások, mind a környező városok hőellátása történik. A melegvizet elsősorban lakó- és középületek, valamint ipari vállalkozások fűtési, szellőztetési és háztartási terhelésének kielégítésére használják. A melegvíz hőhordozóként történő felhasználása lehetővé teszi az alacsony nyomású elszívott gőz hőjének hőellátásra történő felhasználását, ami a hőfogyasztáson alapuló fajlagos villamosenergia-termelés növekedése miatt növeli a távfűtés hatékonyságát.

A modern központi hőellátó rendszerek egy komplex komplexum, amely hőforrásokat, fűtési hálózatokat szivattyútelepekkel és fűtőpontokkal, valamint automatikus vezérlőrendszerrel felszerelt előfizetői bemeneteket tartalmaz. Az ilyen rendszerek megbízható működésének biztosításához hierarchikus felépítésükre van szükség, amelyben a teljes rendszer több szintre van felosztva, amelyek mindegyikének megvan a maga feladata, értéke a felső szintről az alsó szintre csökken. A felső szintet a hőforrások alkotják, a következő szintet a fő fűtési hálózatok RTP-vel, az alsó szintet az elosztó hálózatok a fogyasztók előfizetői bemeneteivel. A hőforrások adott hőmérsékletű és nyomású melegvizet látnak el a fűtési hálózatokba, biztosítják a víz keringését a rendszerben, fenntartják benne a megfelelő hidrodinamikai és statikus nyomást. Speciális víztisztító telepekkel rendelkeznek, ahol a víz kémiai tisztítását és légtelenítését végzik. A fő hőhordozó áramlások a fő fűtési hálózatokon keresztül jutnak el a hőfelhasználó egységekhez. Az RTP-ben a hűtőfolyadékot a körzetek között osztják el, a körzeti hálózatokban pedig autonóm hidraulikus és termikus rezsimet tartanak fenn. Az egyéni fogyasztók nem csatlakozhatnak a fő fűtési hálózatokhoz, hogy ne sértsék meg a rendszer hierarchikus szerkezetét.

A távhőszolgáltatás fejlesztése számos fontos nemzetgazdasági és társadalmi probléma megoldásához járul hozzá, mint például az energiatermelés hő- és összhatékonyságának növelése, a gazdaságos és jó minőségű lakás- és kommunális-ipari komplexumok villamos- és hőellátásának biztosítása, a munkaerő csökkentése. költségek a hőszektorban, a környezeti helyzet javítása a városokban és az ipari területeken...

hőellátás piezometrikus hőmérséklete

, melegvízellátás) és a fogyasztók technológiai igényei. Tegyen különbséget a helyi és a távfűtés között. A helyi hőellátás egy vagy több épületre összpontosul, központosítva - lakó- vagy ipari területen. Oroszországban és Ukrajnában a távfűtés lett a legnagyobb jelentősége (ebben a vonatkozásban a "hőszolgáltatás" kifejezést leggyakrabban a távfűtési rendszerekkel kapcsolatban használják). Fő előnyei a helyi hőellátással szemben az üzemanyag-fogyasztás és az üzemeltetési költségek jelentős csökkenése (például a kazántelepek automatizálása és hatékonyságuk növelése miatt); alacsony minőségű üzemanyag használatának lehetősége; a légszennyezettség mértékének csökkentése és a lakott területek egészségügyi állapotának javítása.

Hőszolgáltatás osztályozása

Megkülönböztetni helyi és központosított hőellátás. A helyi fűtési rendszer egy vagy több épületet, a központosított rendszer egy lakó- vagy ipari területet szolgál ki. A távfűtés lett a legnagyobb jelentősége. Fő előnyei a helyi hőellátással szemben az üzemanyag-fogyasztás és az üzemeltetési költségek jelentős csökkenése (például a kazántelepek automatizálása és hatékonyságuk növelése miatt); alacsony minőségű üzemanyag használatának lehetősége; a légszennyezettség mértékének csökkentése és a lakott területek egészségügyi állapotának javítása.

A helyi hőellátó rendszerekben a hőforrások a kályhák, melegvíz bojlerek, vízmelegítők (beleértve a napenergiát is) stb.

Távfűtési rendszer

A távhőrendszer hőforrást, fűtési hálózatot és hőpontokon keresztül a hálózatra csatlakozó hőfogyasztó berendezéseket tartalmaz. A távfűtés hőforrásai lehetnek kapcsolt hő- és erőművek (CHP), amelyek kombinált villamos- és hőenergia-termelést végeznek; nagy teljesítményű kazántelepek, amelyek csak hőenergiát termelnek; berendezések termikus ipari hulladékok hasznosítására; geotermikus forrásokból származó hő felhasználására szolgáló létesítmények. A távfűtési rendszerek hőhordozói általában legfeljebb 150 °C hőmérsékletű víz és 0,7-1,6 MN / m 2 (7-16 atm) nyomású gőz. A vizet elsősorban az önkormányzati és háztartási terhek fedezésére, a gőzt pedig a technológiai terhek fedezésére használják. A fűtési rendszerek hőmérsékletének és nyomásának megválasztását a fogyasztói igények és a gazdasági megfontolások határozzák meg. A hőszállítási távolság növekedésével a hűtőfolyadék paramétereinek gazdaságilag indokolt növekedése nő. A hőszállítás távolsága a modern távfűtési rendszerekben több tíz kilométert is elér. A fogyasztónak szolgáltatott hőegységre jutó egyenértékű tüzelőanyag-fogyasztást elsősorban a hőszolgáltató hatásfoka határozza meg. A hőellátó rendszerek fejlesztését a hőforrás kapacitásának és a telepített berendezések egységteljesítményének növekedése jellemzi. A modern CHP erőművek hőteljesítménye eléri a 2-4 Tcal/h-t, a körzeti kazánházak 300-500 Gcal/h-t. Egyes hőellátó rendszerekben több hőforrás működik együtt a közös fűtési hálózatokhoz, ami növeli a hőszolgáltatás megbízhatóságát, irányíthatóságát és hatékonyságát.

A fűtőberendezések csatlakozási rajzai szerint

A fűtőberendezések csatlakozási rajzai szerint megkülönböztetik őket függő és független hőellátó rendszerek

Független rendszerekben a fűtési hálózat hőhordozója közvetlenül a fogyasztók fűtési rendszerébe kerül, függetlenben- a fűtési ponton elhelyezett közbenső hőcserélőben, ahol a fogyasztó helyi beépítésében keringő másodlagos hőhordozót melegíti. A független rendszerekben a fogyasztói egységek hidraulikusan el vannak választva a fűtési hálózattól. Az ilyen rendszereket főként nagyvárosokban használják - a hőellátás megbízhatóságának növelése érdekében, valamint olyan esetekben, amikor a fűtési hálózatban a nyomás üzemmód elfogadhatatlan a hőfogyasztó berendezések számára a szilárdságuk miatt, vagy amikor az utóbbi által keltett statikus nyomás elfogadhatatlan a fűtési hálózat számára (ilyenek például a sokemeletes épületek fűtési rendszerei).

A melegvíz-ellátó berendezések csatlakozási rajzai szerint

A melegvízellátó berendezések csatlakozási sémájától függően megkülönböztetik őket zárt és nyitott hőellátó rendszerek.

Zárt rendszerekben a melegvízellátást vízellátó rendszerből származó vízzel látják el, amelyet a szükséges hőmérsékletre (általában 0 ° C-ra) melegítenek fel a fűtési hálózatból származó vízzel a hőpontokba telepített hőcserélőkben. Nyitott rendszerekben a víz közvetlenül a fűtési hálózatból történik (közvetlen vízfelvétel). A rendszer szivárgásából eredő vízszivárgást, valamint annak vízfelvételre való felhasználását a fűtési hálózat megfelelő mennyiségű vízzel történő további ellátása kompenzálja. A csővezeték belső felületén a korrózió és a vízkőképződés megelőzése érdekében a fűtési hálózatba szállított víz vízkezelésen és légtelenítésen esik át. Nyílt rendszerekben a víznek meg kell felelnie az ivóvíz követelményeinek is. A rendszer kiválasztását elsősorban a megfelelő mennyiségű ivóvíz rendelkezésre állása, annak korrozív és vízkőképző tulajdonságai határozzák meg.

12. fejezet Hőellátó rendszerek

A hőellátási folyamat alapfogalmai

Hőellátó rendszer - összekapcsolt erőművek összessége, amelyek hőt szolgáltatnak egy kerületnek, városnak vagy vállalkozásnak. A hőellátó rendszer összetett, technológiailag összefüggő működési lánc, amely a hőenergia előállítási, szállítási és felhasználási folyamataiból áll. Ennek a rendszernek a működésének fő feladata a fogyasztók minőségi és zavartalan hőellátása. Ugyanakkor a jól megtervezett, jól kiépített rendszerekben a hatékonyság/minőség aránynak meg kell felelnie a legmagasabb elvárásoknak.

A hőellátó rendszer hőtermelésre, -szállításra és -felhasználásra szolgáló berendezések együttese. A fogyasztók hőellátása (fűtés, szellőztetés, melegvízellátás és technológiai folyamatok) három egymással összefüggő folyamatból áll: a hűtőközegbe történő hőátadás, a hűtőközeg szállítása és a hűtőközeg termikus potenciáljának felhasználása.

A hőellátó rendszerek létrehozásának szükségességét a következő fő okok indokolják: az ország főbb régióinak zord éghajlati viszonyai, amikor a lakó-, köz- és ipari épületek fűtése az év 200-360 napján szükséges; számos technológiai folyamat hőfogyasztás nélküli megvalósításának lehetetlensége, például villamosenergia-termelés, főző- és szárítóanyagok, ruhamosás stb.; a lakosság egészségügyi és higiéniai igényeinek melegvízzel való kielégítésének szükségessége a mosogatás, a helyiségek takarítása és egyéb folyamatok során.

A hőellátó rendszereket teljesítmény és hőforrás típusa szerint osztályozzák; hűtőfolyadék típusa; csatlakozási módok és sémák, a csővezetékek száma és egyéb jellemzők.

Különbséget kell tenni a központi és a helyi hőellátó rendszerek között. A helyi fűtési rendszerek az épület egy részét vagy egészét szolgálják ki kályhafűtéssel vagy háztartási kazánnal. Távfűtési rendszerek - a város egy vagy több kerülete. Ezért magukban foglalják a hőellátás forrásait (kazánházak, CHP), a fűtési hálózatokat, a hőpontokat, valamint az épületek fűtési, szellőztetési és melegvíz-ellátó rendszereit.

A fogyasztó típusa szerint a hőellátó rendszereket ipari, ipari fűtési és fűtési rendszerekre lehet osztani. Az ipari hőellátó rendszerekben a hőterhelés fő összetevője a technológiai szükségletek hőfogyasztása, a fűtési rendszerekben - a lakó- és középületek közműterhelése, az ipari fűtési rendszerekben pedig mind az ipari vállalkozások, mind a város lakás- és kommunális szektora hőt kapni egyetlen forrásból....

A hőellátó rendszereket teljesítmény tekintetében a hőátadás tartománya és a fogyasztók száma jellemzi.

A helyi hőellátó rendszerek olyan rendszerek, amelyekben három fő kapcsolat (hőforrás, hálózatok és fogyasztók) egyesül, és egy vagy szomszédos helyiségben helyezkednek el. Ugyanakkor a hő fogadása és a helyiség levegőjébe történő átvitele egy készülékben van egyesítve, és fűtött helyiségekben (kemencékben) helyezkednek el. A központosított rendszerek olyan rendszerek, amelyekben több helyiség hőellátása egyetlen hőforrásból történik. A hőforrás típusa szerint a távfűtési rendszereket távfűtésre és fűtésre osztják. A távhőrendszerben a hőforrás a távkazánház, míg a távhőrendszer a CHP. A hőhordozó a távkazánházban (vagy CHP-ben) kapja a hőt, és külső csővezetékeken keresztül, amelyeket fűtési hálózatoknak nevezünk, belép az ipari, középületek és lakóépületek fűtési és szellőzőrendszereibe. Az épületeken belül elhelyezett fűtőberendezésekben a hűtőfolyadék leadja a benne felgyülemlett hő egy részét, és speciális csővezetékeken keresztül visszakerül a hőforrásba.

Központi hőellátó rendszerek. A központosítás mértékétől függően a távhőrendszer (DH) négy csoportra osztható:

A csoportos hőellátás a következőkben különbözik: negyed (városi terület hőellátása); városi (városi hőszolgáltatás); helyközi (több város hőellátása).

Központosított folyamat hőellátás három műveletből áll - a hűtőfolyadék előkészítése, a hűtőfolyadék szállítása és a hűtőfolyadék felhasználása. A hűtőfolyadék előkészítése a CHP és kazánházak vízkezelő rendszereiben történik. A hűtőfolyadék szállítása fűtési hálózatokon keresztül történik. A hőhordozó használata a fogyasztók hőfelhasználó létesítményeinél történik. Távfűtési rendszernek nevezzük a hőhordozó előkészítésére, szállítására és felhasználására tervezett létesítmények komplexét.

A hőfogyasztásnak két fő kategóriája van:

Kényelmes munka- és életkörülmények megteremtése (kommunális és háztartási terhelés). Ez magában foglalja a fűtéshez, szellőztetéshez, melegvíz-ellátáshoz (HMV), légkondicionáláshoz szükséges vízfogyasztást;

Adott minőségű (technológiai terhelés) termékek kiadására.

A hőmérséklettől függően a hőt a következőkre osztják:

Alacsony potenciál, 150 0 С hőmérsékletig;

Közepes potenciál, 150 0 С és 400 0 С közötti hőmérséklettel;

Nagy potenciál, 400 0 С feletti hőmérséklettel.

A közművek terhelése alacsony potenciállal rendelkező folyamatokra utal. A fűtési hálózatokban a maximális hőmérséklet nem haladja meg a 150 0 С-ot (a közvetlen csővezetékben), a minimális hőmérséklet 70 0 С (a visszatérőben). A technológiai terhelés fedezésére általában legfeljebb 1,4 MPa nyomású vízgőzt használnak. Hőforrásként hőerőművek és kazánházak hőkezelő üzemei ​​szolgálnak. A CHPP távfűtési cikluson alapuló kapcsolt hő- és villamosenergia-termelést biztosít. A kazánokban és a kondenzációs erőművekben külön hő- és villamosenergia-termelés történik. A kombinált generációnál a teljes üzemanyag-fogyasztás alacsonyabb, mint egy külön generációnál.

A hőellátó forrás, a fűtési hálózatok és az előfizetői berendezések berendezéseinek komplexumát távfűtési rendszernek nevezik. A hőellátó rendszereket a hőforrás típusa (vagy a hőelőkészítés módja), a hőhordozó típusa, a melegvízellátás vízellátása, a fűtési hálózat csővezetékeinek száma és az ellátás módja szerint osztályozzák. fogyasztók, a centralizáltság mértéke.

A hőforrás típusa szerint háromféle hőellátás létezik:

Távfűtés egy kapcsolt energiatermelő erőműből, az úgynevezett távfűtés;

Távfűtés táv- vagy ipari kazánokról;

Decentralizált hőellátás helyi kazánokból vagy egyedi fűtőberendezésekből.

Által összehasonlítva a kazánházakból történő központi hőellátással a távfűtésnek számos előnye van, amelyek a CHPP-k kombinált hő- és villamosenergia-termeléséből adódó tüzelőanyag-megtakarításban fejeződnek ki; a helyi alacsony minőségű tüzelőanyag széles körű felhasználásának lehetőségében, amelynek kazánházakban történő elégetése nehéz; az egészségügyi feltételek és a levegő tisztaságának javításában a városokban és ipari területeken, mivel a tüzelőanyag elégetése kis számú helyen található, amelyek általában jelentős távolságra vannak a lakóterületektől, valamint a modern módszerek ésszerűbb alkalmazása. füstgázok megtisztítása a káros szennyeződésektől.

Által fajta hűtőfolyadék a hőellátó rendszereket vízre és gőzre osztják. Steam rendszerek főként ipari vállalkozásokban forgalmazzák, ill vízrendszerek lakások és kommunális szolgáltatások, valamint egyes ipari fogyasztók hőellátására használják. Ezt a víz, mint hőhordozó számos előnye magyarázza a gőzhöz képest: a hőterhelés központi, jó minőségű szabályozásának lehetősége, alacsonyabb szállítási energiaveszteség és hosszabb hőellátás, fűtési veszteségek hiánya. gőzkondenzátum, nagyobb kombinált energiatermelés a CHPP-ken, és megnövekedett tárolási kapacitás.

A melegvízellátás vízellátásának módja szerint a vízrendszereket zárt és nyitott rendszerekre osztják.

Zárt rendszerekben a hálózati vizet csak hőhordozóként használják, nem veszik el a rendszerből. A helyi melegvíz-ellátó berendezések ivóvíz-ellátó rendszerből kapják a vizet, amelyet speciális víz-vízmelegítőkben melegítenek fel a hálózati víz hője miatt.

Nyílt rendszerekben a hálózati vizet közvetlenül a helyi melegvíz -berendezésekhez szállítják. Ugyanakkor nincs szükség további hőcserélőkre, ami nagyban leegyszerűsíti és csökkenti az előfizetői beviteli eszköz költségeit. A nyílt rendszerben azonban a vízveszteség meredeken megnövekszik (a rendszer teljes vízfogyasztásának 0,5-1%-áról 20-40%-ra), és a fogyasztóknak szállított víz összetétele romlik a benne lévő korróziós termékek miatt, a biológiai kezelés hiánya.

A zárt hőellátó rendszerek előnye, hogy használatuk biztosítja a melegvíz-ellátó létesítményekbe szállított melegvíz stabil minőségét, a csapvíz minőségével azonos minőséget; a melegvíz-ellátó berendezésekbe belépő víz hidraulikus leválasztása a fűtési hálózatban keringő víztől; a rendszer tömítettségének ellenőrzése a smink mennyiségével.

A zárt rendszerek fő hátrányai a berendezések és az előfizetői bemenetek üzemeltetésének bonyolultsága és drágulása a víz-víz fűtőberendezések beépítése miatt, valamint a helyi melegvíz-ellátó rendszerek korróziója a légtelenített víz használata miatt. .

A nyitott hőellátó rendszerek fő előnyei az alacsony minőségű hőforrások maximalizálása nagy mennyiségű pótvíz melegítésére. Mivel zárt rendszerekben az utántöltés nem haladja meg a hálózati víz áramlási sebességének 1% -át, a zárt rendszerű CHPP-n a hulladék- és lefúvóvíz hő felhasználásának lehetősége sokkal kisebb, mint a nyitott rendszereknél. Ezenkívül a légtelenített vizet a nyílt rendszerekben lévő helyi melegvíz-berendezésekbe juttatják, így azok kevésbé érzékenyek a korrózióra és tartósabbak.

A nyitott rendszerek hátrányai a következők: a CHPP-n egy nagy teljesítményű víztisztító telep szükségessége a fűtési hálózat táplálására, ami növeli az állomási vízkezelés költségeit, különösen a kezdeti nyersvíz megnövekedett keménysége miatt; a rendszer egészségügyi ellenőrzésének bonyolultsága és növekedése; a rendszer feszességének ellenőrzésének bonyolultsága (mivel a smink mennyisége nem jellemzi a rendszer sűrűségét); a hálózat hidraulikus rendszerének instabilitása.

A csővezetékek száma szerint megkülönböztetünk egy-, két- és többcsöves rendszereket. Sőt, nyitott rendszer esetén a csővezetékek minimális száma egy, zárt rendszerben pedig kettő. A hő nagy távolságra történő szállítására a legegyszerűbb az egycsöves nyitott hőellátó rendszer. Az ilyen rendszerek hatóköre azonban korlátozott, mivel megvalósítása csak akkor lehetséges, ha a fűtési és szellőztetési terhelés kielégítéséhez szükséges vízhozam megegyezik a környék fogyasztóinak melegvízellátásához szükséges vízhozammal. Hazánk legtöbb régiójában a melegvíz-ellátás vízfogyasztása jóval kisebb (3-4-szerese) a fűtési és szellőztetési hálózati vízfogyasztásnak, ezért a városok hőellátásában túlnyomórészt kétcsöves rendszereket használnak. . Kétcsöves rendszerben a fűtési hálózat két vezetékből áll: betáplálás és visszatérés.

A fogyasztók hőellátásának módja szerint megkülönböztetik az egyfokozatú és a többlépcsős hőellátó rendszereket. Az egyfokozatú rendszerekben a hőfogyasztók közvetlenül csatlakoznak a fűtési hálózatokhoz.

A többlépcsős rendszerekben a hőforrás és a fogyasztók között központi fűtési pontok vagy alállomások helyezkednek el, amelyekben a hűtőfolyadék paraméterei a helyi fogyasztók hőfogyasztásától függően változnak. A központi fűtési pontokon a melegvíz ellátáshoz központi fűtőegység, a hálózati vízhez központi keverőegység, a hideg csapvízhez nyomásfokozó szivattyúk, automata vezérlés és műszerezés található. A központi fűtési pontokkal rendelkező többlépcsős rendszerek használata lehetővé teszi a melegvíz-ellátás, a szivattyúegységek és az automatikus vezérlőberendezések fűtőberendezésének építésének kezdeti költségeinek csökkentését az egységteljesítmény növekedése és a berendezéselemek számának csökkenése miatt. .

A központi fűtési pontok optimális tervezési termelékenysége a terület elrendezésétől, a fogyasztók működési módjától függ, és műszaki-gazdasági számítások alapján kerül meghatározásra.