Šilumos tiekimo sistemos dideliems gyvenamiesiems rajonams, miestams, miesteliams ir pramonei. įmonių. Jų šilumos šaltiniai yra didelio efektyvumo šiluminės elektrinės arba didelės katilinės, transportuojančios ir paskirstančios aušinimo skystį 10-15 km ilgio šilumos tinklais, kurių didžiausias vamzdžio skersmuo 1000-1400 mm, kas užtikrina aušinimo skysčio tiekimą į vartotojų reikiamais kiekiais ir reikiamais parametrais . CHP galia 1000-3000 MW, katilinės 100-500 MW. Didelės centralizuoto šildymo sistemos turi keletą. šilumos šaltiniai, komunikacijos atsargines šildymo magistrales, užtikrinančias manevringumą ir jų veikimo patikimumą. Į centralizuotą šilumos tiekimo sistemą taip pat priskiriamos su ja viena hidrauline sistema susietų pastatų šilumos tiekimo sistemos. ir šiluminės sąlygos bei bendra sistema valdymas. Tačiau dėl techninių įvairovės pastatų šilumos tiekimo sprendimus, jie išskiriami į savarankiškus. tech. sistema, vadinama šildymo sistema. Todėl C.st. prasideda šilumos šaltiniu ir baigiasi abonento įėjimu į pastatą.

Centralizuotos sistemosšildymas yra vanduo ir garas. Pagrindinis vandens, kaip šilumnešio, pranašumas – daug mažesnės energijos sąnaudos pernešant šilumos vienetą formoje karštas vanduo nei garų pavidalu, o tai yra dėl didesnio vandens tankio. Sumažėjęs energijos suvartojimas leidžia transportuoti vandenį dideliais atstumais, neprarandant energijos. potencialus. AT didelės sistemos ah, vandens temperatūra sumažėja maždaug 1 ° 1 km keliu, o garų slėgis (jo energijos potencialas) tuo pačiu atstumu apie 0,1–0,15 MPa, o tai atitinka 5–10 ° C. Todėl garo slėgis vandens sistemų turbinų išleidimo angose ​​yra mažesnis nei garo sistemų, todėl kogeneracinėje elektrinėje sumažėja kuro sąnaudos. Kiti vandens sistemų privalumai – galimybė centralizuotai valdyti šilumos tiekimą vartotojams, keičiant aušinimo skysčio temperatūrą bei paprastesnis sistemos veikimas (nėra garų gaudyklių, kondensato linijų, kondensato siurblių).

Garo pranašumai apima galimybę patenkinti tiek šildymą, tiek technologijas. apkrovų, taip pat mažos hidrostatinės. spaudimas. Atsižvelgiant į šilumnešių privalumus ir trūkumus, vandens sistemos naudojamos šiluma tiekti gyvenamiesiems rajonams, bendruomenėms ir komunoms, pastatams, įmonėms, kurios naudoja karštą vandenį, garo sistemos naudojamos pramonėje. vartotojų, Krymui reikia vandens garų. Vanduo C.st. - pagrindinis sistemos, tiekiančios šilumą miestams. Miesto šilumos tiekimo centralizavimas yra 70-80 proc. AT didieji miestai su vyraujančiu moderniu pastatu, naudojant šilumines elektrines kaip šilumos šaltinius būstui ir komunalinėms paslaugoms. sektoriuje siekia 50–60 proc.

Šildymo įrenginyje Aukštų parametrų (slėgis 13, 24 MPa, temperatūra 565 °C) garo sistemos, gaminamos energetinėje. katilų, paduodamas į turbinas, kur, eidamas per mentes, dalį energijos atiduoda elektrai gaminti. Pagrindinis dalis garo praeina per atrankas ir patenka į šildymo įrenginį. šilumokaičiai, kuriuose šildo šilumos tiekimo sistemos šilumnešį. Tai. CHP naudoja didelio potencialo šilumą elektrai gaminti, o mažo potencialo šilumą – šilumai tiekti. Kombainas-griovys. Šilumos ir elektros energijos gamyba užtikrina aukštą kuro efektyvumą ir sumažina kuro sąnaudas.

Daugumoje centralizuoto šildymo sistemų didžiausia karšto vandens temperatūra laikoma 150°C. Garo temperatūra šildymo įrenginyje turbinos mėginių ėmimas neviršija 127°C. Vadinasi, esant žemai temperatūrai-pax lauko orui šildymo įrenginyje. šilumokaičiai neįmanoma pašildyti vandens iki reikiamo lygio. Tam naudojami piko katilai, kurie veikia tik esant žemai lauko temperatūrai, t.y. pašalinti didžiausią apkrovą. Nes šildo, keičiantis lauko temperatūrai keičiasi apkrova, taip pat keičiasi iš turbinos paimamo garo kiekis šilumai tiekti. Nepanaudoti garai praeina per cilindrus žemas spaudimas turbina, atiduoda savo energiją ir patenka į kondensatorių, kuriame palaikomas vakuumas (slėgis 0,004-0,006 MPa), kurį atitinka žemos 30-35 °C kondensacijos temperatūros, o aušinimo vanduo turi dar žemesnę temperatūrą, todėl yra nenaudojamas šilumos tiekimui. Taigi šilumos tiekimui naudojama tik dalis garų, einančių per turbinų ištraukimus, o tai sumažina taupymą. šildymo efektas. Tačiau kuro sąnaudos elektrai ir šilumai gaminti per metus vidutiniškai sumažėja apie 1/4-1/3. Ekonomiškas efektą taip pat suteikia didelio efektyvumo centralizuotų katilinių (šiluminių elektrinių) naudojimas kaip šilumos šaltiniai,

Aušinimo skystis iš šilumos šaltinių transportuojamas ir paskirstomas tarp vartotojų išvystytais šilumos tinklais. Dėl to šiluminiai tinklai apima visus kalnus, teritorijas, o jų statyba sukelia didžiausią miestų plėtrą. ir išnaudojimą sunkumų. Eksploatacijos metu jie gali būti korozijos ir sunaikinimo. Atsitiktinė žala sukelia šilumos tiekimo sutrikimus, socialinę ir ekonominę žalą. Dėl to šilumos tinklai, būdami pagrindiniu didelių šilumos tiekimo sistemų elementu, tampa ir silpniausia jų dalimi, o tai mažina taupymą. šilumos tiekimo centralizacijos efektas, riboja maksimalią sistemų galią. Priklausomai nuo karšto vandens ruošimo būdo C.S.T. skirstomi į uždarus ir atvirus. Uždaroje sistemoje joje cirkuliuojantis vanduo naudojamas tik kaip šilumos nešiklis. Vanduo šildomas prie šilumos šaltinio, perduoda savo entalpiją vartotojams ir atiduoda šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui. Vanduo karštam vandeniui tiekti buvo paimtas iš kalnų. vandens vamzdžius ir šildomas paviršiniuose šilumokaičiuose cirkuliuojančiu aušinimo skysčiu iki reikiamos temperatūros. Sistema uždaryta bankomato atžvilgiu. oro. Atvirose sistemose karštas vanduo, kurį naudoja vartotojas, imamas iš šilumos tinklų. Vadinasi, karštas vanduo sistemoje naudojamas ne tik kaip šilumos nešiklis, bet ir tiesiogiai kaip vanduo. Todėl šilumos tiekimo sistema yra iš dalies cirkuliacinė ir iš dalies tiesioginio srauto. Karštas vanduo ruošiamas prie šilumos šaltinio, teka tiesiai į vartotojus ir per čiaupus išpilamas į atmosferą,

Didiesiems miestams šilumos tiekimo centralizavimas yra perspektyvi kryptis. Centralizacija. sistemos, ypač telefikacija, sunaudoja mažiau degalų. Šilumos šaltinių mažinimas ir didinimas gerina sąlygas miestų plėtrai ir didžiųjų miestų ekologiją. Mažesnis šilumos šaltinių skaičius leidžia drastiškai sumažinti skaičių kaminai, per kurią į aplinką išsiskiria degimo produktai. Pašalina poreikį kurti daug mažų kuro sandėlių sandėliavimui kietojo kuro, iš kur decentralizuotos sistemosšilumos tiekimas turi tiekti kurą, o iš pasklidusios, po visą miestą, mažos katilinės išvežti pelenus ir šlakus. Be to, centralizavus šilumos šaltinius, dūmų dujas lengviau išvalyti nuo toksiškų komponentų.

C.S.T. racionaliai hierarchinis. principu (žr. Šilumos tiekimo sistemos). Diagramoje parodytas centralizacijos principas, schema. uždara šilumos tiekimo sistema, šilumos šaltinis yra ukroy CHP (pirmas hierarchijos lygis). Siekiant pagerinti šilumos tiekimo patikimumą CHP susideda iš kelių. energingas. katilai ir garo turbinos: Pagrindinis CHP elementai turi rezervų. Vandens garai iš katilų per perkaitintuvą patenka į turbinas, kur atiduoda dalį savo šiluminės energijos, kuri virsta mechanine energija. o toliau – elektros generatoriuje – elektrinėje. Iš turbininių ištraukimų garai patenka į šildymo įrenginį. šildytuvai, kuriuose įkaitina sistemoje cirkuliuojantį aušinimo skystį iki 120°C. Nepanaudoti garai patenka į kondensatorių, kuriame palaikomi parametrai: 0,005 MPa ir 32 ° C, kuriame kondensuojasi ir atiduoda šilumą aušinimo vandeniui. Kondensatas iš kondensatoriaus kondensato siurblio pagalba tiekiamas į deaeratorių. Pakeliui į jį jis praeina pro regeneracinius šildytuvus (schemoje neparodyta). Deaeratorius gauna papildomąjį vandenį iš cheminio vandens valymo ir garą iš turbinos ištraukimo, kad palaikytų reikiamą temperatūrą. Deaeratoriuje deguonis atskiriamas nuo vandens ir anglies dvideginis, iki rugių sukelia metalo koroziją. Maitinti vandeniu iš deaeratoriaus tiekimo siurbliais tiekiamas į garo jėgaines. katilai (garo generatoriai). Pakeliui vanduo šildomas regeneraciniuose šildytuvuose aukštas spaudimas(neparodyta diagramoje). Šis šildymas padidina terminą, ciklo efektyvumas. Šildymo galia sistemoje cirkuliuojantis vanduo šildomas šilumos mazge. šildytuvai šilumos viryklėje. CHP įrengimas. Šildymas atliekamas garais, kurie paimami iš turbinos ir kondensuojami šildytuvuose. Į apatinį šildytuvą garai patenka mažesniu slėgiu (iki 0,2 MPa) nei į viršutinį (iki 0,25 MPa). Kondensatas iš viršutinio šildytuvo per garų gaudyklę patenka į apatinį šildytuvą, o po to kondensato siurbliu siunčiamas į tiekimą. linija. Šildymo sistemose, šildytuvuose vanduo gali įkaisti iki maždaug 120°C (esant 0,25 MPa, soties temperatūra 127°C). Esant žemai lauko oro temperatūrai, piko katiluose vanduo pašildomas iki 150 C. Vandens cirkuliacija užtikrinama cirkuliacija. siurbliai, prieš kuriuos į dujotiekį patenka papildomas vanduo.

Šilumos tinklai projektuojami dviejų lygių forma: magistralinis, šilumos vamzdynai - antroji hierarchija, mikrorajonų ir kvartalų lygis ir skirstomieji tinklai - trečioji hierarchija, lygis. Master, šilumos tinklų rezervas.

Esant dideliam šilumos tinklų skersmeniui, atšakos nuo jų jungiamos dubliuojamu būdu abiejose sekcinio vožtuvo pusėse. Jei sekcija dešinėje nuo vožtuvo sugenda, aušinimo skystis juda išilgai šakos į kairę ir atvirkščiai. Toks sujungimas pašalina meistro, šilumos vamzdynų gedimų įtaką šilumos tiekimo patikimumui. Netoli mazgo jungtys tikslinga įrengti atšakas pas meistrą, patartina įrengti šilumos vamzdyną „centralinis šilumos punktas – magistralinis. šildymo sistemos statyba mikrorajonui, pjūvis suteikia automatinį. operacijų valdymas. ir avarinė hidraulika ir šilumines sąlygas. Valdymas vykdomas iš valdymo patalpos naudojant telesistemą (žr. Šilumos tiekimo nuotolinis valdymas ir nuotolinis valdymas). Pastatai prijungti prie mikrorajonų ir kvartalų šilumos tinklų per individualius šilumos taškai, pastatų grupės – per centrinius šilumos punktus. Šie tinklai nerezervuoja ir neatlieka akligatvių, todėl jų skersmenys ribojami iki 300-350 mm. Karšto vandens šilumokaičiai ir šildymo ir vėdinimo sistemos pajungimo mazgas įrengiami individualiai, šilumos punktai, karšto vandens tiekimo šildytuvai taip pat įrengti centre, tačiau šildymo ir vėdinimo sistemos pajungimo mazgai yra pastatuose. Todėl iš centrinio šildymo punkto į pastatus eina keturių vamzdžių sistema: du vamzdžiai, kurių projektinė temperatūra yra 150-70 ° C šildymui ir vėdinimui, vienas su 60 ° C temperatūra ir cirkuliacija, karšto vandens tiekimui.

Šilumos tinklų sistemos veikimo patikimumas tikrinamas skaičiavimu. Patikimumo standartai galiausiai nustato nerezervinių dalį. tinklai, skaidymo ir dubliavimo laipsnis otd. sistemos elementai.

Pagrindinis bet kurios šilumos tiekimo sistemos tikslas yra aprūpinti vartotojus reikalingas kiekis reikiamos kokybės šiluma (t.y. reikiamų parametrų aušinimo skystis).

Atsižvelgiant į šilumos šaltinio vietą vartotojų atžvilgiu, šilumos tiekimo sistemos skirstomos į decentralizuotas ir centralizuotas.

Decentralizuotose sistemose vartotojų šilumos šaltinis ir šilumos kriauklės yra arba sujungti į vieną įrenginį, arba išdėstyti taip arti, kad šilumos perdavimas iš šaltinio į radiatorius gali būti vykdomas praktiškai be tarpinis- šilumos tinklai.

Decentralizuotos šildymo sistemos skirstomos į individualus ir vietinis.

AT atskiros sistemos kiekvienos patalpos (cecho, kambario, buto sekcijos) šiluma tiekiama iš atskiro šaltinio. Tokios sistemos visų pirma apima krosnis ir buto šildymas. Vietinėse sistemose šiluma į kiekvieną pastatą tiekiama iš atskiro šilumos šaltinio, dažniausiai iš vietinės arba individualios katilinės. Ši sistema apima vadinamuosius centrinis šildymas pastatai.

Centralizuoto šildymo sistemose vartotojų šilumos šaltinis ir šilumnešiai yra išdėstyti atskirai, dažnai nutolę, todėl šiluma nuo šaltinio vartotojams perduodama šilumos tinklais.

Atsižvelgiant į centralizavimo laipsnį, centralizuoto šildymo sistemas galima suskirstyti į keturias grupes:

• grupė- šilumos tiekimas iš vieno pastatų grupės šaltinio;
• regioninis- šilumos tiekimas iš vieno šaltinio kelioms pastatų grupėms (rajonui);
• miesto- šilumos tiekimas iš vieno šaltinio iš kelių rajonų;
• tarpmiestinis- šilumos tiekimas iš vieno šaltinio iš kelių miestų.

Centralizuoto šildymo procesą sudaro trys iš eilės operacijos:

1. aušinimo skysčio paruošimas;
2. aušinimo skysčio transportavimas;
3. šilumnešio naudojimas.

Aušinimo skystis ruošiamas specialiuose vadinamuosiuose terminio apdorojimo įrenginiuose prie kogeneracinių elektrinių, taip pat miesto, rajono, grupinėse (ketvirtinėse) ar pramoninėse katilinėse. Aušinimo skystis transportuojamas šilumos tinklais. Aušinimo skystis naudojamas vartotojų šilumos imtuvuose. Įrenginių kompleksas, skirtas šilumnešiui paruošti, transportuoti ir naudoti, sudaro centralizuoto šildymo sistemą. Paprastai šilumos transportavimui naudojami du aušinimo skysčiai: vanduo ir garai. Sezoninei apkrovai ir karšto vandens tiekimo apkrovai patenkinti dažniausiai kaip šilumos nešiklis naudojamas vanduo, pramoninio proceso apkrovai – garai.

Šilumai perduoti daugeliu dešimčių ir net šimtų kilometrų (100–150 km ar daugiau) atstumu gali būti naudojamos chemiškai surištos šilumos perdavimo sistemos.

Centralizuotą šilumos tiekimo sistemą sudaro šie pagrindiniai elementai: šilumos šaltinis, šilumos tinklai ir vietinio vartojimo sistemos – šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo sistemos.

Centralizuotam šildymui naudojami dviejų tipų šilumos šaltiniai: termofikacinės elektrinės (CHP) ir centralizuotos katilinės (RK).

Kogeneracinėje elektrinėje vykdoma kombinuota šilumos ir elektros gamyba, o tai žymiai sumažina vieneto sąnaudos kuras elektros gamybai. Tuo pačiu metu darbinio skysčio šiluma - vandens garai - naudojama elektrai generuoti, kai garai plečiasi turbinose, o likusi išmetamųjų garų šiluma naudojama vandeniui šildyti šilumokaičiuose, kurie sudaro šildymą. kogeneracinės elektrinės įranga. Šildymui naudojamas karštas vanduo. Taigi kogeneracinėje elektrinėje didelio potencialo šiluma naudojama elektrai gaminti, o mažo potencialo šiluma – mažo potencialo – šilumos tiekimui. Tai yra kombinuotos šilumos ir elektros energijos gamybos energetinė reikšmė. Atskirai jas gaminant elektra gaunama kondensacinėse stotyse (CPP), o šiluma – katilinėse. CPP garo turbinų kondensatoriuose palaikomas gilus vakuumas, kuris atitinka žemos temperatūros(15-200C), nenaudojamas aušinimo vanduo. Dėl to šilumos tiekimui sunaudojamas papildomas kuras. Todėl atskira gamyba ekonomiškai mažiau pelninga nei kartu.

Kogeneracijos ir centralizuoto šilumos tiekimo privalumai ryškiausi koncentruojant šilumos apkrovas, kas būdinga šiuolaikiniams besivystantiems miestams.

Kitas šilumos tiekimo šaltinis yra RC. Šiuolaikinio RK šiluminė galia yra 150-200 Gcal/val. Tokia šilumos apkrovų koncentracija leidžia naudoti didelius agregatus, modernią katilinių techninę įrangą, kuri užtikrina didelis efektyvumas kuro naudojimas.

Buitinis šildymas pagrįstas centralizuotomis kogeneracinėmis elektrinėmis bendras naudojimas ir pramoninėse kogeneracinėse elektrinėse kaip įmonių dalis, iš kurių šiluma tiekiama tiek pramonės įmonėms, tiek į aplinkinius miestus ir miestelius. Patenkinti šildymo, vėdinimo ir buitines apkrovas gyvenamųjų ir visuomeniniai pastatai, taip pat pramonės įmonės daugiausia naudoja karštą vandenį. Karšto vandens kaip šilumos nešiklio naudojimas leidžia panaudoti žemo slėgio išmetamųjų garų šilumą šilumai tiekti, o tai padidina šilumos tiekimo efektyvumą dėl padidėjusios specifinės galios elektros energija pagal šilumos poreikį.

Šiuolaikinės centralizuotos šilumos tiekimo sistemos yra sudėtingas kompleksas, apimantis šilumos šaltinius, šilumos tinklus su siurblinės ir šilumos punktuose bei abonentų įvaduose, kuriuose įrengtos sistemos automatinis valdymas. Norint užtikrinti patikimą tokių sistemų veikimą, būtina jų hierarchinė konstrukcija, kurioje visa sistema suskirstyta į kelis lygius, kurių kiekvienas turi savo užduotį, mažėjančią nuo aukščiausio lygio iki apačios. Viršutinį lygį sudaro šilumos šaltiniai, kitas – magistraliniai šilumos tinklai su RTP, apatinis – paskirstymo tinklai su vartotojų įvestais abonentais. Šilumos šaltiniai tiekia tam tikros temperatūros karštą vandenį į šilumos tinklus ir nustatyti slėgį, užtikrinti vandens cirkuliaciją sistemoje ir tinkamo hidrodinaminio bei statinio slėgio palaikymą joje. Jie turi specialius vandens valymo įrenginius, kur cheminis valymas ir vandens deaeracija. Pagrindiniai šilumnešio srautai magistraliniais šilumos tinklais transportuojami į šilumos vartojimo mazgus. RTP aušinimo skystis paskirstomas tarp rajonų, o rajonų tinkluose palaikomas autonominis hidraulinis ir terminis režimas. Individualūs vartotojai neturėtų būti jungiami prie pagrindinių šilumos tinklų, kad nebūtų pažeista sistemos konstrukcijos hierarchija.

Centralizuoto šilumos tiekimo plėtra prisideda prie daugelio svarbių ekonominių ir Socialinės problemos, pavyzdžiui, padidinti šiluminį ir bendrą energijos gamybos efektyvumą, užtikrinti ekonomišką ir kokybišką elektros ir šilumos tiekimą gyvenamiesiems ir komunaliniams bei pramoniniams kompleksams, mažinti darbo sąnaudas šiluminiame sektoriuje, gerinti aplinkosauginę situaciją miestuose ir pramoninėse teritorijose.

šilumos tiekimo pjezometrinė temperatūra

, karšto vandens tiekimas) ir technologinius vartotojų poreikius. Atskirkite vietinius ir centralizuotas šildymas. Vietinis šilumos tiekimas yra orientuotas į vieną ar kelis pastatus, centralizuotas - į gyvenamąjį ar pramoninį rajoną. Rusijoje ir Ukrainoje centralizuotas šildymas tapo svarbiausias (šiuo atveju terminas „šilumos tiekimas“ dažniausiai vartojamas kalbant apie centralizuoto šildymo sistemas). Pagrindiniai jo pranašumai, palyginti su vietiniu šilumos tiekimu, yra žymiai sumažintos kuro sąnaudos ir veiklos sąnaudos(pavyzdžiui, automatizuojant katilines ir didinant jų efektyvumą); galimybė naudoti žemos kokybės degalus; mažinant oro užterštumo laipsnį ir gerinant apgyvendintų vietovių sanitarinę būklę.

Šilumos tiekimo klasifikacija

Išskirti vietinis ir centrinisšilumos tiekimas. Vietinė šilumos tiekimo sistema aptarnauja vieną ar kelis pastatus, centralizuota – gyvenamąją ar pramoninę teritoriją. Aukščiausia vertėįsigijo centralizuotą šilumą. Pagrindiniai jo pranašumai prieš vietinį šilumos tiekimą – ženkliai sumažėjusios kuro sąnaudos ir eksploatacijos kaštai (pavyzdžiui, automatizuojant katilines ir didinant jų efektyvumą); galimybė naudoti žemos kokybės degalus; mažinant oro užterštumo laipsnį ir gerinant apgyvendintų vietovių sanitarinę būklę.

Vietinėse šildymo sistemose šilumos šaltiniai yra krosnys, karšto vandens boileriai, vandens šildytuvai (įskaitant saulės energiją) ir kt.

Centralizuoto šildymo sistema

Centralizuoto šildymo sistema apima šilumos šaltinį, šilumos tinklą ir šilumą vartojantys įrenginiai prijungtas prie tinklo per šilumos punktus. Centralizuoto šildymo šilumos šaltiniai gali būti kombinuotos šilumos ir elektrinės (CHP), gaminančios kombinuotą elektros ir šilumos energiją; katilinės Aukšta įtampa, gamina tik šiluminė energija; Pramoninių šilumos atliekų panaudojimo įrenginiai; įrenginiai, skirti naudoti šilumą iš geoterminių šaltinių. Šilumos nešikliai centralizuoto šildymo sistemose dažniausiai yra vanduo, kurio temperatūra yra iki 150 ° C, ir garai, kurių slėgis yra 0,7-1,6 MN / m 2 (7-16 atm). Vanduo daugiausia naudojamas buitinėms, o garas – technologinėms apkrovoms padengti. Šilumos tiekimo sistemose temperatūros ir slėgio pasirinkimą lemia vartotojų reikalavimai ir ekonominiai sumetimai. Didėjant šilumos perdavimo atstumui, didėja ekonomiškai pagrįstas aušinimo skysčio parametrų padidėjimas. Atstumas, per kurį perduodama šiluma modernios sistemos centralizuoto šildymo, siekia keliasdešimt kilometrų. Etaloninio kuro kainą vienam vartotojui tiekiamos šilumos vienetui daugiausia lemia šilumos tiekimo šaltinio efektyvumas. Šilumos tiekimo sistemų plėtrai būdinga šilumos šaltinio galios ir įrengtų įrenginių vienetinių galių didėjimas. Šiluminė galiašiuolaikinės šiluminės elektrinės pasiekia 2-4 Tcal/h, rajoninės katilinės 300-500 Gcal/val. Kai kuriose šilumos tiekimo sistemose bendriems šilumos tinklams kartu dirba keli šilumos šaltiniai, o tai padidina šilumos tiekimo patikimumą, lankstumą ir efektyvumą.

Pagal šildymo įrenginių prijungimo schemas

Pagal šildymo įrenginių prijungimo schemas yra priklausomas ir nepriklausomasšildymo sistemos

Nepriklausomas sistemas, aušinimo skystis iš šildymo tinklo patenka tiesiai į šildymo įrenginiai vartotojai nepriklausomoje- į tarpinis šilumokaitisįrengtas šilumos punkte, kur šildo vartotojo vietinėje instaliacijoje cirkuliuojantį antrinį aušinimo skystį. Į ne priklausomos sistemos vartotojų įrenginiai yra hidrauliškai izoliuoti nuo šilumos tinklų. Tokios sistemos dažniausiai naudojamos dideliuose miestuose – siekiant padidinti šilumos tiekimo patikimumą, taip pat tais atvejais, kai slėgio režimas šilumos tinkle yra nepriimtinas šilumą vartojantiems įrenginiams dėl jų stiprumo arba kai susidaro statinis slėgis. pastarasis yra nepriimtinas šilumos tinklams (tokie yra, pavyzdžiui, daugiaaukščių pastatų šildymo sistemos).

Pagal karšto vandens tiekimo įrenginių prijungimo schemas

Priklausomai nuo karšto vandens tiekimo įrenginių prijungimo schemos, yra uždara ir atvirašildymo sistemos.

Uždarosiose sistemose karštas vanduo tiekiamas vandeniu iš vandentiekio, pašildytas iki reikiamos temperatūros (dažniausiai 0 °C) vandeniu iš šilumos tinklo šilumos punktuose įrengtuose šilumokaičiuose. Atvirose sistemose vanduo tiekiamas tiesiai iš šildymo tinklo (tiesioginis vandens paėmimas). Vandens nuotėkis dėl nesandarumo sistemoje, taip pat jo sunaudojimas vandens paėmimui kompensuojamas papildomai tiekiant atitinkamą vandens kiekį į šilumos tinklus. Kad būtų išvengta korozijos ir nuosėdų susidarymo vidinis paviršius vamzdyno, į šilumos tinklus tiekiamas vanduo yra apdorojamas ir deaeruojamas. Atvirose sistemose vanduo taip pat turi atitikti keliamus reikalavimus geriamas vanduo. Sistemos pasirinkimą daugiausia lemia buvimas pakankamai geriamojo vandens kokybės, jo ėsdinančios ir nuosėdas formuojančios savybės.

12 skyrius

Pagrindinės šilumos tiekimo proceso sampratos

Šilumos tiekimo sistema – sujungtų elektrinių visuma, aprūpinanti šilumą rajonui, miestui ar įmonei. Šilumos tiekimo sistema yra sudėtinga, technologiškai susieta operacijų grandinė, susidedanti iš šilumos energijos gamybos, perdavimo ir vartojimo procesų. Pagrindiniai šios sistemos funkcionavimo uždaviniai – kokybiškas ir nenutrūkstamas šilumos tiekimas vartotojams. Tuo pačiu metu gerai suprojektuotose, nusistovėjusiose sistemose efektyvumo ir kokybės santykis turi atitikti aukščiausius standartus.

Šilumos tiekimo sistema – tai šilumos gamybos, transportavimo ir naudojimo įrenginių kompleksas. Šilumos tiekimas vartotojams (šildymas, vėdinimas, karštas vanduo ir technologiniai procesai) susideda iš trijų tarpusavyje susijusių procesų: šilumos perdavimo aušinimo skysčiui, aušinimo skysčio transportavimo ir aušinimo skysčio šiluminio potencialo panaudojimo.

Šilumos tiekimo sistemų kūrimo poreikį lemia šios pagrindinės priežastys: klimato sąlygos pagrindiniai šalies regionai, kai 200-360 dienų per metus reikia šildyti gyvenamuosius, visuomeninius ir pramoniniai pastatai; daugelio technologinių procesų, pvz., elektros energijos gamybos, maisto ruošimo ir džiovinimo, drabužių skalbimo ir kt., įgyvendinimas nenaudojant šilumos; poreikis tenkinti gyventojų sanitarinius ir higienos poreikius karštu vandeniu indų plovimui, patalpų valymui ir kitiems procesams.

Šilumos tiekimo sistemos klasifikuojamos pagal šilumos šaltinio galią ir tipą; aušinimo skysčio tipas; prijungimo būdai ir schemos, vamzdynų skaičius ir kitos savybės.

Atskirkite centralizuotą ir vietinę šildymo sistemas. Vietinės šildymo sistemos aptarnauja dalį arba visą pastatą prie pagrindo krosnies šildymas arba namų katilinė. Centralizuotos šilumos tiekimo sistemos – vienas ar keli miesto rajonai. Todėl jie apima šilumos tiekimo šaltinius (katilus, CHP), šilumos tinklus, šilumos punktus ir pastatų šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo sistemas.

Pagal vartotojo tipą šilumos tiekimo sistemas galima suskirstyti į pramoninį, pramoninį šildymą ir šildymą. AT pramonines sistemasšilumos tiekimas, pagrindinė šilumos apkrovos dedamoji yra šilumos suvartojimas technologinėms reikmėms, in šildymo sistemos- gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų buitinės apkrovos, o pramoninėse šildymo sistemose tiek pramonės įmonės, tiek miesto būstas ir komunalinis sektorius šilumą gauna iš vieno šaltinio.

Kalbant apie galią, šilumos tiekimo sistemoms būdingas šilumos perdavimo diapazonas ir vartotojų skaičius.

Vietinės šilumos tiekimo sistemos – tai sistemos, kuriose trys pagrindinės grandys (šilumos šaltinis, tinklai ir vartotojai) yra sujungtos ir išdėstytos tose pačiose arba gretimose patalpose. Tuo pačiu metu šilumos priėmimas ir perdavimas į patalpų orą yra sujungti į vieną įrenginį ir yra šildomose patalpose (krosnyse). Centralizuotos sistemos – tai sistemos, kuriose šiluma tiekiama iš vieno šilumos šaltinio į daugelį patalpų. Pagal šilumos šaltinio tipą centralizuoto šildymo sistemos skirstomos į centralizuotą šildymą ir centralizuotą šildymą. Pagal centralizuotą šilumos tiekimo sistemą šilumos šaltinis yra centralizuota katilinė, o šilumos tiekimas – kogeneracinė elektrinė. Šilumnešis šilumą gauna centralizuotoje katilinėje (arba CHPP) ir išoriniais vamzdynais, kurie vadinami šilumos tinklais, patenka į pramoninių, visuomeninių ir gyvenamųjų pastatų šildymo, vėdinimo sistemas. AT šildymo prietaisai esantis pastatų viduje, aušinimo skystis atiduoda dalį jame sukauptos šilumos ir specialiais vamzdynais išleidžiamas atgal į šilumos šaltinį.

Centralizuotos šildymo sistemos. Atsižvelgiant į centralizavimo laipsnį, centralizuoto šildymo sistemas (CŠT) galima suskirstyti į keturias grupes:

Grupinis šilumos tiekimas skirstomas į: rajoninį (miesto teritorijos šilumos tiekimą); urbanistinis (miesto šilumos tiekimas); tarpmiestinis (keleto miestų šilumos tiekimas).

Centralizuotas procesas šilumos tiekimas susideda iš trijų operacijų – aušinimo skysčio paruošimo, aušinimo skysčio transportavimo ir aušinimo skysčio naudojimo. Šilumnešis ruošiamas kogeneracinių elektrinių ir katilinių vandens gerinimo sistemose. Aušinimo skystis transportuojamas šilumos tinklais. Aušinimo skystis naudojamas vartotojų šilumą naudojančiuose įrenginiuose. Aušinimo skysčio paruošimui, transportavimui ir naudojimui skirtų įrenginių kompleksas vadinamas centralizuoto šildymo sistema.

Yra dvi pagrindinės šilumos suvartojimo kategorijos:

Už kūrimą patogiomis sąlygomis darbas ir gyvenimas (namų ūkio krūvis). Tai apima vandens suvartojimą šildymui, vėdinimui, karšto vandens tiekimui (KV), oro kondicionavimui;

Tam tikros kokybės (technologinės apkrovos) gaminių gamybai.

Pagal temperatūros lygį šiluma skirstoma į:

Mažas potencialas, esant temperatūrai iki 150 0 С;

Vidutinio potencialo, kai temperatūra nuo 150 0 С iki 400 0 С;

Didelis potencialas, esant aukštesnei nei 400 0 C temperatūrai.

Savivaldybės apkrova reiškia mažo potencialo procesus. Maksimali temperatūrašilumos tinkluose neviršija 150 0 С (tiesioginiame vamzdyne), minimalus yra 70 0 С (grįžtamajame). Technologinei apkrovai padengti, kaip taisyklė, naudojami vandens garai, kurių slėgis yra iki 1,4 MPa. Kaip šilumos šaltiniai naudojami šiluminių elektrinių ir katilinių terminio apdorojimo įrenginiai. Kogeneracinėje elektrinėje kombinuota šilumos ir elektros gamyba vykdoma pagal šildymo ciklą. Katilinėse ir kondensacinėse elektrinėse gaminama atskirai šiluma ir elektra. Naudojant kombinuotą generaciją, bendros degalų sąnaudos yra mažesnės nei naudojant atskirą generaciją.

Šilumos tiekimo šaltinių įrangos, šilumos tinklų ir abonentinių mazgų kompleksas vadinamas centralizuoto šildymo sistema. Šilumos tiekimo sistemos klasifikuojamos pagal šilumos šaltinio tipą (arba šilumos paruošimo būdą), šilumnešio tipą, vandens tiekimo karštam vandeniui tiekimo būdą, šilumos tinklo vamzdynų skaičių, vartotojų aprūpinimo būdą. , ir centralizacijos laipsnį.

Pagal šilumos šaltinio tipą yra trys šilumos tiekimo tipai:

Centralizuotas šildymas iš kogeneracijos, vadinamas centralizuotu šildymu;

Centralizuotas šildymas iš centralizuotų ar pramoninių katilų;

Decentralizuotas šilumos tiekimas iš vietinių katilinių arba individualių šilumos mazgų.

Autorius palyginus su centralizuotas šilumos tiekimas iš katilinių kogeneracija turi nemažai privalumų, kurie išreiškiami kuro sutaupymu dėl kombinuotos šilumos ir elektros gamybos kogeneracinėse elektrinėse; esant galimybei plačiai naudoti vietinį žemos kokybės kurą, kurį sunku deginti katilinėse; tobulėjant sanitarines sąlygas miestų ir pramoninių zonų oro baseino grynumas dėl kuro degimo koncentracijos nedaugelyje taškų, paprastai esančių dideliu atstumu nuo gyvenamųjų rajonų ir kt. racionalus naudojimas šiuolaikiniai metodai valymas dūmų dujos nuo kenksmingų priemaišų.

Autorius aušinimo skysčio tipasšildymo sistemos skirstomos į vandenį ir garą. Garų sistemos daugiausia platinama pramonės įmonės, a vandens sistemos naudojami būsto ir komunalinių paslaugų bei kai kurių pramonės vartotojų šilumos tiekimui. Tai paaiškinama daugybe vandens, kaip šilumnešio, pranašumų, lyginant su garais: galimybė centralizuotai kokybiškai valdyti šilumos apkrovą, mažesni energijos nuostoliai transportavimo metu ir didesnis šilumos tiekimo diapazonas, neprarandamas šildymo garų kondensatas. , didesnė kombinuotoji energijos gamyba kogeneracijoje, padidinta saugojimo talpa.

Pagal vandens tiekimo karšto vandens tiekimui būdą vandens sistemos skirstomos į uždaras ir atviras.

Uždarose sistemose tinklo vanduo naudojamas tik kaip šilumos nešiklis ir nėra paimamas iš sistemos. Vietiniai karšto vandens tiekimo įrenginiai gauna vandenį iš geriamojo vandens tiekimo, šildomą specialiuose vandens-vandens šildytuvuose. tinklo vanduo.

Atvirose sistemose tinklo vanduo tiesiogiai patenka į vietinius karšto vandens įrenginius. Tuo pačiu metu nereikia papildomų šilumokaičių, o tai labai supaprastina ir sumažina abonento įvesties įrenginio kainą. Tačiau vandens nuostoliai atviroje sistemoje smarkiai padidėja (nuo 0,5-1% iki 20-40% viso vandens srauto sistemoje), o vartotojams tiekiamo vandens sudėtis pablogėja dėl joje esančių korozijos produktų ir biologinio gydymo trūkumas.

Uždarų šilumos tiekimo sistemų privalumai yra tai, kad jas naudojant užtikrinama stabili į karšto vandens tiekimo įrenginius tiekiamo karšto vandens kokybė, tokia pati kaip vanduo iš čiaupo; vandens, tiekiamo į karšto vandens tiekimo įrenginius, hidraulinis izoliavimas nuo vandens, cirkuliuojančio šilumos tinkle; sistemos sandarumo stebėjimo paprastumas pagal makiažo kiekį.

Pagrindiniai uždarų sistemų trūkumai yra įrangos sudėtingumas ir kaina bei abonento įvadų eksploatavimas dėl vandens-vandens šildytuvų įrengimo ir vietinių karšto vandens įrenginių korozija dėl vandens be oro naudojimo.

Pagrindiniai atvirų šilumos tiekimo sistemų privalumai yra galimybė maksimaliai išnaudoti žemos kokybės šilumos šaltinius šildymui didelis skaičius makiažo vanduo. Kadangi uždarose sistemose užpildymas neviršija 1% tinklo vandens srauto, yra galimybė panaudoti atliekų ir prapūtimo vandens šilumą kogeneracinėse elektrinėse su uždara sistema daug mažesnė nei atvirose sistemose. Be to, vietinės karšto vandens sistemos atvirose sistemose gauna deaeruotą vandenį, todėl yra mažiau jautrūs korozijai ir yra patvaresni.

Atvirų sistemų trūkumai yra šie: kogeneracinėje elektrinėje reikalingas galingas vandens valymo įrenginys, kuris maitintų šilumos tinklą, o tai padidina stoties vandens valymo sąnaudas, ypač padidinus pirminio žaliavinio vandens kietumą; sistemos sanitarinės kontrolės komplikavimas ir padidėjimas; sistemos sandarumo kontrolės komplikacija (nes papildymo kiekis nebūdingas sistemos tankiui); tinklo hidraulinio režimo nestabilumas.

Pagal vamzdynų skaičių išskiriamos vieno, dviejų ir kelių vamzdžių sistemos. Be to, atviroje sistemoje mažiausias vamzdynų skaičius yra vienas, o uždaroje sistemoje - du. Lengviausias būdas šilumą transportuoti dideliais atstumais yra vienvamzdis atvira sistemašilumos tiekimas. Tačiau tokių sistemų apimtys yra ribotos dėl to, kad jos įgyvendinimas įmanomas tik tuo atveju, jei vandens srautas, reikalingas šildymo ir vėdinimo apkrovai patenkinti, yra lygus vandens srautui karšto vandens tiekimo vartotojams toje teritorijoje. Daugumoje mūsų šalies regionų karšto vandens tiekimui sunaudojama daug mažiau (3–4 kartus) nei tinklinio vandens šildymui ir vėdinimui, todėl miestų šilumos tiekime dvivamzdės sistemos yra daugiausia naudojami. AT dviejų vamzdžių sistema šilumos tinklas susideda iš dviejų eilučių: tiekimo ir grąžinimo.

Pagal vartotojų aprūpinimo šiluma būdą išskiriamos vienpakopės ir daugiapakopės šilumos tiekimo sistemos. Vienpakopėse sistemose šilumos vartotojai yra tiesiogiai prijungiami prie šilumos tinklų.

Daugiapakopėse sistemose tarp šilumos šaltinio ir vartotojų yra centriniai šilumos punktai arba pastotės, kuriose aušinimo skysčio parametrai keičiasi priklausomai nuo vietinių vartotojų šilumos suvartojimo. Centriniuose šilumos punktuose yra centrinio šildymo įrenginys karštam vandeniui tiekti, centrinis tinklo vandens maišymo įrenginys, šalto vandentiekio vandens stiprintuvai, automatinis valdymas ir prietaisai. Daugiapakopių sistemų su centrinio šildymo punktais naudojimas leidžia sumažinti pradines karšto vandens tiekimo šildymo įrenginio statybos išlaidas, siurbimo agregatai ir automatinio reguliavimo įtaisai dėl padidėjusios jų vienetinės galios ir sumažėjusio įrangos elementų skaičiaus.

Centrinio šilumos punktų optimalūs projektiniai rodikliai priklauso nuo teritorijos išplanavimo, vartotojų darbo režimo ir nustatomi remiantis techniniais ir ekonominiais skaičiavimais.