 |
|
Паровые системы теплоснабжения
Паровые системы (ПС) теплоснабжения применяются, как правило, в промышленных районах. В городах они применяются в случае особенно неблагоприятного рельефа местности (большая разница геодезических отметок, овраги и т.д.), а также в южных районах страны, где невелика продолжительность отопительного периода и можно снизить санитарно-гигиенические требования к теплоносителю.
Предприятия обычно принимают пар следующих давлений: в линиях, питающих отопительно-вентиляционные установки – (0,06…0,25) МПа; в паропроводах, подающих пар технологическим аппаратам – различные подогреватели, выпарные и ректификационные аппараты, сушилки и т.д. – (0,6…0,8) МПа; в паропроводах, питающих производственные агрегаты с паровым приводом – паровые молоты и прессы, ковочные машины, турбокомпрессоры для сжатия различных газов и т.д. – (0,8…1,8) МПа, а в ряде случаев 3,5 и 9 МПа.
Паровые системы могут быть с возвратом и без возврата конденсата. На промплощадках широко применяются ПС с возвратом конденсата.
Обычно, когда всем потребителям требуется пар низкого давления, применяется однотрубная ПС (рисунок 2.9). При потреблении пара повышенного давления наряду со значительным потреблением пара низкого давления экономически оправдано применение 2-х и иногда 3-х трубных ПС.
Пар из отбора турбины поступает в однотрубную паровую сеть I и транспортируется по ней к тепловым потребителям. Конденсат возвращается от потребителей на станцию по конденсатопроводу II. На случай остановки турбины или недостаточной мощности отбора предусмотрена резервная подача пара в сеть через редукционно-охладительную установку 31.
Рисунок 2.9Однотрубная паровая система теплоснабжения с возвратом конденсата
Схемы присоединений: а – О (3); б – О (Н); в – Г (АВ); г – технологических аппаратов; д – технологических аппаратов с местной термокомпрессией; I – паропровод; II – конденсатопровод; 1 – паровая турбина; 2 – воздушный кран; 3 – водоразборный кран; 4 – нагревательный прибор; 5 – обратный клапан; 6 – конденсатоотводчик; 7 – конденсатосборник; 8 – термокомпрессор; 9 – технологический аппарат; 10 – расширительный сосуд; 11 – регулирующий клапан; 12 – аккумулятор горячей воды; 13 – регулятор температуры воды; 16 – насос; 31 – редукционно-охладительная установка.
Схемы присоединений абонентских установок к паровой сети зависят от конструкции этих установок. Если пар может быть пущен непосредственно в установку абонента, то присоединение производится по зависимой схеме (смотри рисунок 2.9, а). Если пар не может быть подан непосредственно в установку абонента, то присоединение производится по независимой схеме через теплообменник (смотри рисунок 2.9, б и в).
Конденсат отводится конденсатоотводчиком 6 в сборный резервуар 7, откуда он забирается насосом 16 и перекачивается по конденсатопроводу тепловой сети обратно на станцию. Для защиты установок от поступления в них конденсата из конденсатопровода тепловой сети после насоса 16 установлен обратный клапан 5.
На схеме в показано присоединение горячего водоснабжения.
Технологические аппараты промышленных предприятий присоединяются обычно к паровой сети непосредственно или через РОУ 31. Схема такого присоединения показана на рисунке 2.9, г.
Если давление пара, получаемого из отборов турбин на ТЭЦ, недостаточно для удовлетворения всех или значительной части тепловых потребителей, то оно может быть искусственно повышено на станции. Для повышения давления пара на станции можно применять струйные компрессоры. На рисунке 2.10 показана паровая система с центральной термокомпрессией. Отработавший пар из турбины поступает в приемную камеру струйного компрессора 18, в сопло которого поступает свежий пар из котла. Сжатый пар при повышенном давлении выходит из диффузора компрессора в паровую сеть.
Рисунок 2.10Однотрубная паровая система теплоснабжения с центральной струйной компрессией и с возвратом конденсата
3 – паровой котел; 17 – деаэратор; 18 – струйный компрессор;
36 – химводоочистка; остальные обозначения те же, что и на рисунке 2.9.
На рисунке 2.11 показана двухтрубная паровая система с возвратом конденсата. Отработавший пар низкого давления поступает из турбины в один паропровод. Редуцированный пар из котла или пар из отбора повышенного давления поступает в другой паропровод. В зависимости от требуемых параметров теплоты абонентские установки присоединяются к тому или другому паропроводу. Конденсат возвращается на станцию по общему конденсатопроводу.
В некоторых случаях при пароснабжении потребителей от ТЭЦ низкого давления (начальное давление 4,5 МПа и ниже), на которых применяются упрощенные водоподготовительные установки, экономически оправдывается отказ от возврата конденсата, если его можно использовать в абонентских установках. При отказе от возврата конденсата упрощаются и удешевляются тепловая сеть и абонентская установка (из-за замены поверхностного подогрева смешивающим), а также экономится электроэнергия на перекачку. Поскольку потеря конденсата компенсируется увеличением производительности станционной водоподготовки, возрастает начальная стоимость станции и увеличиваются потери котельной из-за увеличения продувки котлов.
Рисунок 2.11Двухтрубная паровая система теплоснабжения
с возвратом конденсата
3 – паровой котел; 17 – деаэратор; 36 – химводоочистка;
остальные обозначения те же, что и на рисунке 2.9.
На рисунке 2.12 показана паровая система без возврата конденсата. Все потребители теплоты присоединяются, как правило, непосредственно, без промежуточных теплообменников. Конденсат греющего пара используется для горячего водоснабжения абонентов.
Рисунок 2.12Однотрубная паровая система без возврата конденсата
Схемы присоединений: а – водяной отопительной установки и установки ГВС; б – паровой отопительной установки и установки ГВС; в – установки ГВС;15 – паровой инжектор; 16 – струйный подогреватель; остальные обозначения те же, что и на рисунке 2.9.
К недостаткам паровых систем можно отнести:
1) ограниченность допустимого расстояния транспорта пара из-за больших потерь давления и потерь теплоты в окружающую среду (8¸10 км). Первое требует снижения скорости транспорта пара, которое приводит к увеличению диаметра паропровода и его удорожанию и значительному увеличению давления против требуемого потребителю. Последнее приводит к недовыработке электроэнергии на ТЭЦ на тепловом потреблении. Потери теплоты в окружающую среду ограничивают дальность транспортировки пара из-за конденсации его в паропроводах, что может привести к гидравлическим ударам, разрушающим паропроводы и в особенности арматуру. Влажный пар опасен также и для теплообменных аппаратов;
2) сложность эксплуатации паропроводов, заключающаяся в организации дренажа по трассе, в монтаже и эксплуатации станций сбора и перекачки конденсата;
3) высокая стоимость паропроводов, определяемая высоким удельным расходом металла и повышенной стоимостью строительных конструкций.