Файл: Кулоян, Л. Т. Тепло- и холодоснабжение в условиях теплого климата (на примере Армянской ССР).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 97

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

необоснованных величин, оказывается необходимым в систе­

му однотрубного теплоснабжения включить

п и к о в ы е ис­

т о ч н и к и тепла (основной источник—ТЭЦ).

В этом случае

система теплоснабжения через однотрубный

транзитный теп­

лопровод получает от ТЭЦ лишь часть сетевой воды, равную ее с р е д н е с у т о ч н о м у расходу на горячее водоснабжение. В двухтрубной тепловой сети циркулирует, все расчетное по отопительной нагрузке (или даже больше) количество сетевой воды. Пиковые источники покрывают только ту часть тепловой нагрузки системы, покрытие которой от отборов ТЭЦ нецеле­ сообразно. Наличие пикового источника, расположенного у

потребителей, дает возможность более э к о н о м

и ч н о исполь­

зовать мощность о с н о в н о г о и с т о ч н и к а , т.

е. ТЭЦ. В за­

висимости от оптимальной величины коэффициента теплофи­ каций и значения расчетных температур tc, ti.p и ti.p расход

воды в однотрубной магистрали может составить порядка 18 — 36% от ее расхода в двухтрубной сети. В связи с таким уменьшением расхода сетевой воды затраты на сооружение однотрубной транзитной магистрали сократятся по сравнению с двухтрубным вариантом в 3—4 раза.

Достижение высокой эффективности дальнего теплоснаб­ жения зависит также от рационального проектирования двух­

трубной распределительной сети

(внутри

города или его от­

дельных районов).

в этих целях разработки и исследования

Выполненные

показали, что во многих случаях наиболее

рациональным яв:

ляется

создание так называемых

ц е н т р а л ь н ы х

т е п л о ­

в ы х

(или т е п л о п о д г о т о в и т е л ь н ы х )

п у н к т о в

(ЦТП),

где сетевая

вода сначала

поступает в отопительные

подогреватели, а затем, охлаждаясь, — в разводящую сеть го­ рячего водоснабжения (полностью или частично). Очевидно, заменой индивидуальных вводов в отдельные помещения од­ ним вводом в ЦТП соответственно упрощается и удешевляет­

ся система присоединения абонентов к тепловой сети. Из-за заметного при этом удорожания самих сетей (из-за разводки квартальных сетей отдельно для отопления и горячего водо­

снабжения) о п т и м а л ь н а я м о щ н о с т ь ЦТП

опреде­

ляется при к о н к р е т н о м проектировании.

 

В условиях южных городов, учитывая недостаточную еще

культуру эксплуатации теплоснабжающих систем

в целом,

отказ от индивидуальных вводов, размещенных в подвальных

этажах каждого здания, создает благоприятные условия для повышения надежности теплоснабжения. Внедрение в южных районах системы дальнего (однотрубного) теплоснабжения окажется целесообразным, если одновременно будет решен вопрос о выборе наиболее оптимальных, с учетом местных ус-

103

Л


ловий, отопительных систем, конструкций отопительных прибо­ ров и их основных характеристик (в том числе и оптимально­ го температурного графика ti.P/t2.Py.

Наличие мощного транзитного теплопровода значитель­ ной протяженности предъявляет большие требования к н а- д е ж н о с т и всей системы теплоснабжения и в первую оче­ редь к самой транзитной магистрали. Меры, принимаемые для предупреждения волновых и гидравлических ударов, для лока­ лизации потерь воды при авариях (разбивка на секции) и про­ чее, должны повысить надежность этих трубопроводов. Кроме этого, переход к независимой схеме присоединения отопитель­ ных приборов и сооружение ЦТП в свою очередь значительно улучшают условия надежности.

Таким образом, на базе дальнего транспорта тепла и в южных районах возможно создание крупных теплоснабжаю­ щих систем.

Несмотря на усложнение последних, вызванное наличием значительного количества последовательно действующих звеньев, ТЭЦ — однотрубная транзитная магистраль — пико­ вые котельные—ЦТП—распределительные сети—в конечном счете за счет высокой маневренности и повышенного внутрен­ него резерва надежность работы всей системы существенно улучшится.

Централизация теплоснабжения южных районов путем дальнего транспорта тепла даст возможность вынести основ­ ные источники теплоснабжения за пределы городов, а мелкие котельные заменить мощными пиковыми котельными. Все юж­ ные районы СССР почти полностью газицифированы и при правильной организации топливоиспользования загрязнение окружающей среды будет сведено к минимуму. Но, с другой стороны, в этих районах из-за небольшой величины числа ча­ сов использования максимума отопительно-бытовой тепловой нагрузки в ы р а в н и в а н и е графика газопотребления тре­ бует значительных усилий и связано с созданием дорогостоя­ щих п о д з е м н ы х г а з о х р а н и л и щ , если решение этой задачи только б у ф е р н ы м и потребителями газа (тепло­ вые электростанции) оказывается невозможным или нерацио­ нальным. Дальний транспорт тепла на базе загородных ТЭЦ приведет к тому, что последняя окажется буферной, а пиковые источники — основными потребителями газового топлива

[Л. 37].

Важное значение имеет также правильный выбор мощно­ сти и числа пиковых источников теплоснабжения. В небольших южных городах окажется достаточным сооружение одной пи­ ковой котельной. В средних городах, особенно при сложном характере рельефа, оптимальная мощность пиковых источни­

ки


ков окажется сравнительно низкой и число их может достиг­ нуть до 2 -У3. В ряде крупных городов закавказских респуб­ лик сооружаются сравнительно мощные районные котельные. При внедрении в перспективе дальнего теплоснабжения на ба­ зе ТЭЦ или ГРЭС они (как и сравнительно крупные промыш ленные котельные) могут быть использованы в качестве пико­ вых котельных. С другой стороны, при удобном и близком рас­ положении к транзитному теплопроводу сравнительно мелкие потребители с небольшим расходсы соды могут быть присое­ динены к нему даже без пиковых источников. В качестве таких « п о п у т н ы х п о т р е б и т е л е й » могут оказаться отдельные поселки, совхозы, промышленные предприятия и т. д.

Так как при однотрубной системе транзита тепла вся (или почти вся) сетевая вода разбирается на горячее водоснабже­

ние, то требования к ее подготовке

( в о д о п о д г о т о в к а и

д е а э р а ц и я ) оказываются более

серьезными и должны

удовлетворить нормам, установленным санитарными органа­ ми. Поэтому внедрение однотрубной системы теплоснабжения

окажется экономически обоснованной,

если кроме уже изло­

женных будут налицо и следующие условия:

а) наличие в районе тепловой

станции достаточно мощ­

ного источника сравнительно мягкой

и незагрязненной воды;

б) возможна простая и недорогая

система обработки се­

тевой воды.

 

 

Если из-за не совсем удовлетворительного качества заби­

раемой для теплоснабжения воды

ее обработка оказывается

сравнительно сложной и дорогой, то, очевидно, вариант одно­ трубной системы транспорта тепла, сопровождаемый более или менее заметным сливом, исключается. С точки зрения обе­ спечения удовлетворительного качества воды для горячего во­ доснабжения определенным преимуществом обладает схема независимого присоединения отопительных систем к распре­ делительной сети (сетевая вода не проходит через отопитель­ ные приборы). При комплексном решении вопросов водоснаб­ жения и теплоснабжения могут быть найдены другие более эф­ фективные, с учетом местных условий, варианты. Так, напри­ мер, многие районы юга, в том числе и Армянской ССР, ис­ пытывая большие трудности с водоснабжением городов, одно­

временно богаты подземными источниками

м и н е р а л и з о ­

в а н н о й

воды. При экономически

приемлемых

методах

умягчения и деаэрации п о д з е м н ы е

р е с у р с ы

воды мо­

гут быть использованы как для г о р я ч е г о ,

так и для хо-

л о д н о г о

водоснабжения. Так как в этом случае сетевая во­

да полностью должна разбираться на нужды как горячего, так и холодного водоснабжения и значит о сливе не может быть и речи, вопросы выбора оптимального значения как количества сетевой воды (диаметра транзитного теплопровода), так и ее

105


температуры должны рассматриваться комплексно с одновре­ менным учетом экономики системы водоснабжения в целом. При сочетании ряда условий, и в том числе наличия в районе

электростанции только подземных вод, и резком

д е ф и ц и т е

п р е с н о й

воды, у потребителей тепла

не исключена

воз­

можность,

что

о д н и м

из о с н о в н ы х

п о т р е б и т е л е й

т е п л а о к а ж е т с я

о п р е с н и т е л ь н а я

у с т а н о в к а .

Использование

транспортируемой умягченной

сетевой

воды

для технического водоснабжения предприятий и в том числе подпитки промышленных котельных (после вторичной обра­ ботки), вполне возможно. Значительно труднее ее использо­ вание в качестве холодной воды для бытовых нужд, особенно

в летний период.

При такой комплексной системе водоснаб­

жения степень ее

о д н о т р у б н о с т и может резко возрасти

[Л. 38].

При использовании горячих подземных источников воды, которыми южные районы богаты, экономическая эффектив­ ность дальнего транспорта тепла может значительно увели­ читься.

Перспективы внедрения однотрубной системы теплоснаб­ жения в южных и особенно жарких районах страны окажутся

еще более реальными,

если для к о м ф о р т н о г о и т е х н о ­

л о г и ч е с к о г о кондиционирования будут применены т е п ­

л о и с п о л ь з у ю щ и е

холодильные установки — абсорбци­

онные и пароэжекторные. Развитие систем централизованного теплохладоснабжения создаст самые благоприятные условия для внедрения дальнего теплоснабжения (см. § 3—7).

Основными источниками системы дальнего теплоснабже­

ния могут служить не только

теплоцентрали, но и конденса­

ционные

электростанции, т. е.

н е р е г у л и р у е м ы е о т б о-

р ы конденсационных блоков.

Фактически чисто конденса­

ционных

турбин нет, регенеративный подогрев питательной

воды, подогрев мазута, а по последним разработкам даже воз­ духа и т. д. являются известными примерами теплофикации, хотя и для внутренних нужд.

Как показали исследования, выполненные в ВТИ, в инсти­ туте Теплоэлектропроект и т. д., путем небольшой модерниза­ ции, а в некоторых случаях и без нее, конденсационные блоки К-150-130, К-200-130 и прочие могут служить источниками теп­ лофикации и для внешних потребителей тепла. Если в услови­ ях напряженного электробаланса требуется возможно полное участие блоков в покрытии графика нагрузки энергосистемы, то возникает необходимость в сооружении на самой станции также пиковой водогрейной котельной.

Как показали расчеты [Л. 39], для блока К-200-300 сниже­ ние предельной тепловой нагрузки вдвое (0,7 Гкал/МВт) и сооружение в связи с этим ПВК требует дополнительных капи­

106


таловложений, составляющих не больше 3% от таковых для самого блока при его работе на твердом топливе. По этим же расчетам (для ГрЭС-0,8 с годовым отпуском тепла = 1,28 млн. Гкал) для среднезимнего режима мощность блока снижа­ ется до 189 МВт, а летнего режима — до 199 МВт, в основном из-за резкого снижения расхода пара через цилиндр низкого давления.

Для Армянской ССР и южных районов, отличающихся сложным рельефом, в отдельных конкретных случаях целесо­

образными могут оказаться и

п а р о в ы е

с и с т е м ы д а л ь ­

н е г о

т р а н з и т а

т е п л а .

Основными предпосылками для

разработки и внедрения таких систем являются:

а)

транзитная магистраль имеет сравнительно н е б о л ь ­

шу ю

п р о т я ж е н н о с т ь ,

но проходит

через местность с

весьма

с л о ж н ы м

р е л ь е ф о м ;

 

 

б)

источник теплоснабжения покрывает все тепловые на­

грузки как промышленные, которые являются

д о м и н и р у ю ­

щими ,

так и отопительно-бытовые, причем

предпочтитель­

ным является расположение площадки источника теплоснаб­

жения (по высоте)

н и ж е п о т р е б и т е л е й тепла;

в) возможность

и с п о л ь з о в а н и я

к о н д е н с а т а ,

возвращающегося из технологических пароиспользующих при­ боров и из подогревателей отопительной системы для горячего водоснабжения.

Отказ от возврата конденсата и переход к однотрубной системе транзита тепла облегчается, если:

— значительная часть конденсапта технологического пара по различным техническим и экономическим причинам (сбор и очистка требуют сложных и дорогостоящих установок) не возвращается;

в районе источника теплоснабжения имеются достаточ­ ные ресурсы умягченной воды, не требующие затрат для химводоочистки;

слив конденсанта (после его использования в системе горячего водоснабжения) в годичном разрезе составляет не­ большую величину.

Как показывают расчеты, при сложном рельефе суммар­ ные затраты на транзит тепла при паровом теплоносителе (с учетом снижения эффективности комбинированной выработки электроэнергии) могут оказаться меньшими, чем при водяном, причем даже при возврате конденсата, если он осуществляется самотеком. Однако наиболее важным является то обстоятель­ ство, что при упомянутых условиях внедрение парового тепло­

носителя связано со значительным

п о в ы ш е н и е м н а д е ж ­

н о с т и теплоснабжения.

Последнее объясняется отсутствием

опасности в с к и п а н и я

воды,

а значит и промежуточных

подкачивающих насосов на магистральной линии, значительно

107