Районные котельные (РК) и теплоэлектростанции (ТЭЦ)

Крупные системы централизованного теплоснабжения (по некоторым оценкам) обладают возможностями эффективного сжигания низкосортного топлива в котлах большой мощности, механизации и автоматизации технологических процессов, применения индустриальных методов строительства, организации эффективной очистки продуктов сгорания топлива от вредных веществ и др.

Централизация теплоснабжения (путем укрупнения источника теплоты) дает снижение капитальных и эксплуатационных затрат; например стоимость сооружения одной котельной мощностью 100 МВт в 5 — 10 раз меньше стоимости строительства 100 котельных мощностей по 1 МВт. Аналогично уменьшаются эксплуатационные затраты на топливо ввиду более экономичного его сжигания в крупных котлах, а также на обслуживание оборудования ввиду сокращения численности обслуживающего персонала.

В крупных районных котельных применяются водогрейные котлы ПТВМ-50, ПТВМ-100 и ПТВМ-180 тепловой мощностью 58,116 и 209 МВт, работающие на газе и мазуте. Котлы типа ПТВМ (пиковый, теплофикационный, водогрейный, мазутный) предназначены для покрытия пиковых тепловых нагрузок в системах централизованного теплоснабжения, но часто используются и для удовлетворения основных тепловых нагрузок. В последнее время производят крупные водогрейные котлы новой серии типа КВ-ГМ-50, КВ-ГМ-100 и КВ-ГМ-180 (цифры в марке котла дают теплопроизводительность в Гкал/ч), выполненные по П- и Т-образной схеме.

Принципиальная схема теплоснабжения от районной водогрейной котельной показана на рис. 18.3.

Вода до требуемой для теплоснабжения температуры (например, 130-150°С) нагревается в водогрейных котлах 1 за счет сжигания топлива. Основная масса нагретой воды циркулирует при помощи сетевых насосов 6 по подающему теплопроводу 4 к потребителям теплоты (А, Б, В), а по обратному теплопроводу 5 – от потребителей теплоты к насосам и снова в котлоагрегаты. Часть нагретой в котлах воды подается рециркуляционными насосами 2 в обратную линию перед котлами для предотвращения низкотемпературной коррозии трубчатой нагревательной поверхности котлов.

Для регулирования температуры воды в подающем теплопроводе по перемычке 7 из обратного теплопровода подмешивается холодная вода, количество которой регулируется клапаном 3 по температуре наружного воздуха. Восполнение потерь сетевой воды осуществляется подпиточным насосом 8 из химводоочистки 9. Потребители А и Б представляют собой системное отопление зданий, а потребитель В- систему горячего водоснабжения.

С целью снижения затрат на транспортировку теплоты районные котельные по возможности строят в центре тепловых нагрузок.

На рис. 8.12 показана принципиальная схема районной котельной с водогрейными котлами. Обратная вода из теплосети поступает в котел и после нагрева направляется в подающий теплопровод сети. В теплый период отопительного сезона для поддержания необходимой температуры а в подающем теплопроводе часть воды перепускается клапаном 3 по перемычке помимо котла. Для обеспечения нормативной температуры воды на входе в котел часть нагретой воды рециркуляционным насосом 2 подмешивается во входной патрубок котла.

За счет комбинированной выработки на ТЭЦ теплоты и электроэнергии обеспечивается существенное снижение удельного расхода топлива на выработку электроэнергии по сравнению с раздельной выработкой теплоты в котельные, а электроэнергия – на конденсационной электрической станции (КЭС).

При теплофикации реализуются два принципа рационального энергоснабжения: комбинированное производство теплоты и электроэнергии (это специфическая особенность только теплофикации); централизация теплоснабжения – подача теплоты от одного источника теплоты к многочисленным потребителям.

Благодаря объединению процессов выработки электроэнергии с получением теплоты для централизованного теплоснабжения в едином технологическом цикле при теплофикации улучшается использование топлива на ТЭЦ и удешевляется строительство тепловых сетей. Эти преимущества характерны для ТЭЦ как источника теплоснабжения по сравнению с крупными районными котельными. Кроме того, ТЭЦ присуще так же все преимущества, характерные для крупных котельных и рассмотренные выше.

На рис. 8.10 показана принципиальная схема теплоснабжения от ТЭЦ с отбором пара для нагрева питательной воды собственно паровых котлов и теплофикационной воды. Пар из котла поступает в турбину, при расширении в которой совершает работу, преобразуемую в электрогенераторе в электрическую энергию, и далее конденсируется в конденсаторе. Теплота отработавшего пара отводится охлаждающей водой в окружающую среду и теряется. Часть пара из промежуточных ступеней турбины отбирается для целей нагрева пита­тельной воды котлов, а часть из ступеней низкого давления для нагрева теплофикационной воды.

На рис. 8.11 показано распределение теплоты, полученной от сжигания топлива, между полезной выработкой теплоты и тепловыми потерями при совместной выработке тепловой и электрической энергии на ТЭЦ (схема б) и раздельной выработке электрической энергии на конденсационной электростанции (КЭС) и тепловой энергии в районной котельной.

Рис.8.10 Принципиальная схема ТЭЦ:

1- котел; 2-турбина; 3-конденсатор; 4,5- подогреватели питательной воды котла; 6- подогреватели сетевой воды; 7- деаэратор; 8- насосы; 9-пиковой котел

Дата добавления: 2014-01-05