Способ теплоснабжения по методу г.с.рузавина и система теплоснабжения

 

Использование: в закрытых и открытых системах централизованного теплоснабжения потребителей со смешанной тепловой нагрузкой, присоединенной по зависимой и независимой схемам, при однотрубной и многотрубной прокладке теплопроводов. Сущность изобретения: способ теплоснабжения включает возврат от потребителей Изобретение относится к теплоэнергетике и энергетике коммунального хозяйства , может быть использовано при закрытых и открытых системах централизованного теплоснабжения потребителей со смешанной тепловой нагрузкой, присоединенной по зависимой и независимой схемам, при однотрубных и многотрубных прокладках теплопроводов. Целью изобретения является повышение эффективности теплоэнергоснабжения , отработавшей сетевой воды, последовательный подогрев ее во встроенном пучке конденсатора, в теплофикационных подогревателях , в пиковом сетевом подогревателе , подачу сетевой воды потребителям, подачу хозяйственно-питьевой воды потре- . бителям, приготовление горячей воды в тепловых пунктах, разбор горячей и холодной воды смесительной и водоразборной арматурой. Для повышения эффективности энергоснабжения потребителей хозяйственно-питьевую воду перед подачейпотребителям нагревают теплотой обратных теплопроводов на станции или в тепловых пунктах потребителей . Способ реализуется в системе теплоснабжения , содержащей дополнительный подогреватель, установленный на обратном теплопроводе станции, по нагреваемой среде подключенный к магистральному водово-1 ду, химводоочистки и подпитки. Способ также реализуется а системе, содержащей j дополнительные подогреватели, установленные на обратных абонентских теплопроводах тепловых пунктов и на обратном теплопроводе станции. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. потребителей путем сезонного подогрева холодной воды теплотой обратной сетевой воды. На фиг.1 и 2 приведена система теплоснабжения по основному варианту, на фиг.З и 4 - примеры исполнения. Система теплоснабжения содержит паровую турбину Т с отборами пара, конденсатор с встроенным 3 и основным 4 трубными пучками, сетевые теплофикационные подогреватели 5 и 6, пиковый 7 сетевой подогре00 ел СП ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 24 D 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) г kL « «g «у(уд

ы г!„Ау ))F„Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4628120/06 (22) 28.12.88 (46) 15.05.93. Бюл. М 18 (75) Г.С.Рузавин и А.С,Рузавин (56) Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловь!е сети. М.; 1982, с.53-58, Рузавин Г.С. Исследование путей рационального использования теплоносителя водяных тепловых сетей, Новосибирск.;

1975, сб. Вопросы совершенствования монтажных наладочных и проектных работ по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. (54) СПОСОБ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ flO МЕТОДУ Г,С.РУЗАВИНА И СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ (57) Использование: в закрытых и открытых системах централизованного теплоснабжения потребителей со смешанной тепловой нагрузкой, присоединенной по зависимой и независимой схемам, при однотрубной и многотрубной прокладке теплопроводов.

Сущность изобретения: способ теплоснабжения включает возврат от потребителей

Изобретение.относится к теплоэнергетике и энергетике коммунального хозяйства, может быть использовано при закрытых и открытых системах централизованного теплоснабжения потребителей со смешан ной тепловой нагрузкой, присоединенной по зависимой и независимой схемам, при однотрубных и многотрубных прокладках теплопроводов.

Целью изобретения является повышение эффективности теплознергоснабжения

„„5U 1815519 А1 ) 2 отработавшей сетевой воды, последовательный подогрев ее во встроенном пучке конденсатора, в теплофикационных подогревателях, в пиковом сетевом подогревателе, подачу сетевой воды потребителям, подачу хозяйственно-питьевой воды потребителям, приготовление горячей воды в тепловых пунктах, разбор горячей и холодной воды смесительной и водоразборной арматурой. Для повышения эффективности, энергоснабжения потребителей хозяйствен- . но-питьевую воду передподачейпотребителям;

1 нагревают теплотой обратных теплопроводов на станции или в тепловых пунктах потреби-, телей. Способ реализуется в системе тепло- снабжения, содержащей дополнительный Я подогреватель, установленный на обратном теплопроводе станции, по нагреваемой среде подключенный к магистральному водово- ду, химводоочистки и подпитки. Способ; также реализуется в системе, содержащей ъ дополнительные подогреватели, установленные на обратных абонентских теплопроводах тепловых пунктов и на обратном теплопроводе станции. 2 з.п. ф-лы, 4 ил, I

Ql (Я

° юй потребителей путем сезонного подогрева, холодной воды теплотой обратной сетевои

Воды. гга фиг.) и 2 привЕдена система тепло- а снабжения по основному варианту, на фиг.3 и 4 — примеры исполнения, Система теплоснабжения содержит паровую турбину 1 с отборами пара, конденсатор 2 с встроенным 3 и основным 4 трубными пучками, сетевые теплофикационные подогреватели 5 и 6, пиковый 7 сетевой подогре1815519 ватель, подающий 8 и обратный 9 теплопроводы, абонентские подающий 10 и обратный 11 теплопроводы, сетевой насос 12, магистральный водовод 13 от водозаборных сооружений, систему 14 водоочистки, присоединенную к магистральному водоводу, распределительные трубопроводы 15 холодной воды, трубопроводы 16 абонентских вводов холодной воды, абонентские магистральные трубопроводы 17 холодной воды, присоединенные к трубопроводам абонентских вводов, трубопроводы 18, соединяющие последние и входы в.абонентские подогреватели 19, 20 о21 и 22 (присоединенные, соответственно: по одноступенчатой параллельной, по одноступенчатой предвключенной, по двухступенчатой смешанной и двухступенчатой последовательной схемам) горячей воды в абонентскихтепловых пунктах, водоразборную 23 и водоразборно- 20 смесительную 24 арматуру, дополнительный подогреватель 25, подключенный понагреваемой воде к магистральному водоводу перед системой химводоочистки, обводной трубопровод 26 с регулирующим клапаном 27, 25 соединенным с датчиком 28 температуры, установленном на магистральном водоводе эа местом врезки обводного трубопровода.

Система теплоснабжения работает таким образом. 30

Отработавший в турбине 1 пар сбрасывается для охлаждения в конденсатор 2. Из отборов турбины отбирается пар для подогрева сетевой воды в теплофикационных подогревателях нижнего 5 и верхнего 6отборов. 35

Отработавший у потребителей теплоноси;тель подается на ТЗЦ по обратному 9 теплопроводу, охлаждается в дополнительном подогревателе 25 холодной водой водовода t3, подающейся от водозаборных сооруже- 40 ний. При этом, вода трубопровода 13 в подогревателе 25 нагревается от температуры

tх=0,1.-2 С до температуры ty — то есть, проо 1 исходит утилизация теплоты обратного теплоносителя в холодный водопровод, затем 45 часть холодной воды подается в систему 14, химводоочистки и далее в систему деаэрации и 1тодпитки, а другая часть холодной воды подается в распределительные трубопроводы 15 холодной воды, из них в тру- 50 бопроводы 16 абонентских вводов, затем в абонентские магистральные трубопроводы

17 холодной воды, из них к водоразборной

23 и водоразборно-смесительной 24 арматуре. Из трубопроводов 16 холодная вода rIo- 55 ступает также по трубопроводам 18 на входы в абонентские подогреватели 19. 20, 21 и 22 (присоединенные. соответственно: по одноступенчатой параллельной. по одноступенчатой предвключенной, по 2- ступенчатой смешанной и по 2- ступенчатой последовательно Схемам) горячей воды. При схемах с открытым водоразбором (не показано) холодная вода из распределительных трубопроводов 15 поступает в трубопроводы 16 абонентских вводов. из них в абонентские магистральные трубопроводы 17 холодной воды, к водоразборной 23 и водоразборносмесительной арматуре 24, а по трубопроводам 18 на входы в смесители в абонентские подогреватели горячей воды, Температура холодной воды в трубопроводах 15 — 18 автоматически поддерживается на уровне tx > tp

iI регулирующим клапаном 27 по датчику 28 температуры перепуском холодной воды, минуя подогреватель 25, по обводному трубопроводу 26, При этом, исключается конденсат на поверхности трубопроводов холодной воды, где tp — температура "точки росы" на поверхности трубопроводов холодной воды. Для большинства условий прокладок tx соответствует 13-17 С.

II о

Аккумулированная теплота обратных теплопроводов 9 используется в системах теплоэнергоснабжения, использующих холодную воду из трубопроводов 15-18, что, кроме отмеченного выше, позволяет: сни-. жать расход горячей воды на 25-35 в системах горячего водоснабжения, на 25-35 снижать расход теплоты и теплоносителя из подающих 8 теплопроводов, снижать расход электроэнергии электроустановками и газа газовыми .установками, присоединяемыми к трубопроводам 15-18 холодной воды или использующих из указанных трубопроводов холодную воду.

Сетевая вода, отработавшая в абонентских теплопотребляющих установках, по обратным 11 абонентским теплопроводам поступает в обратный 9 теплопровод, по которому транспортируется на ТЭЦ, На станции сетевая вода проходит через подогреватель

25, нагревает холодную воду трубопровода

13, а затем последовательно нагревается во встроенном 3 трубном пучке конденсатора

2, в теплофикационных подогревателях нижнего 5 и верхнего 6 отборов пара, в пиковом 7 сетевом подогревателе(или пиковой котельной станции) и по подающему 8 теплопроводу подается в район теплоснабжения к абонентским подающим 10 теплопроводам. При этом, сетевая вода, нагреваясь в трубном пучке 3, утилизирует.сбросную теплоту охлаждения конденсатора 2. Величина утилизации сбросной теплоты охлаждения численно равна количеству теплоты, отнятой в подогревателе 25 на подогрев воды холодного водопровода. Это приводит к снижению потерь теплоты в холодный источник с охи кдающей водой конденсато1815519

10

40 подачи теплоты по подающему транзитному

50 ров, Увеличивается расход пара низких- параметров на подогреватели 5 и, соответственно, снижается расход пара более высоких параметров на подогреватели 6, снижаются поверхности нагрева сетевой воды на ТЭЦ, районных пиковых котельных и поверхности охлаждения конденсаторов, снижается расход топлива на источниках (ТЭЦ, местных и районных котельных), возрастает теплофикационная загрузка турбин, что приводит к увеличению удельной теплофикационной выработки электроэнергии. Снижаются затраты на водоочистку, деаэрацию и подпитку, снижается загрязнение окружающей среды тепловыми отходами и другими продуктами сгорания топлива, увеличивается степень централизации энергоснабжения потребителей на базе ТЭЦ.

В тех случаях, когда водозаборные сооружения и водовод, подающие холодную воду в районы энергоснабжения потребителей, находятся на значительном удалении от

ТЗЦ, то система теплоснабжения иная — разомкнутая (по водопроводу), в отличие от сомкнутой, рассмотренной на фиг.1 и 2. На фиг.З и 4 представлена такая система теплоснабжения. При таком случае на станции в . дополнительном подогревателе 25 подогревается холодная вода, поступающая в систему 14 химводоочистки, деаэрации и подпитки; В районах же энергоснабжения на трубопроводах 16 абонентских вводов холодной воды устанавливаются дополнительные абонентские подогреватели 29, которые по греющей среде включены в абонентские обратные 11 теплопроводы. У подогревателей 29 устроены байпасы 30 с регулирующими клапанами 31, присоединенные к абонентским магистральным трубопроводам 17 холодной воды между обратными клапанами 32 и датчиками 33 температуры холодной воды, Установки могут устраиваться также с баками-аккумуляторами, которые в этом случае устанавливаются у дополнительных подогревателей 29 при любой схеме присоединения систем горячего водоснабжения, в том числе и при схеме с открытым водозабором. На рисунке(фиг.4-г) приведен пример установки бака-аккумулятора 34 с зарядочным насосом 35 в одном из тепловых пунктов.

В дополнительные абонентские подогреватели 29 поступает холодная вода из трубопроводов 16 абонентских вводов, нагревается в них теплотой обратных 1 1. теплопроводов от температуры ь до температуры

tx|, а затем по трубопроводам 18 поступает на входы в абонентские подогреватели 19, 20, 21, 22 (присоединенные, соответственно: по одноступенчатой параллельной; по одноступенчатой предвключеннай; по 2ступенчатой смешанной; по 2- ступенчатой последовательной схемам) или в смесители (фиг.4-д, при открытом водаразборе) горячей воды и в абонентские магистральные трубопроводы 17 холодной воды, При этом, в трубопроводах 17 температура холодной воды автоматически поддерживается на уровне tx > tp регулирующими клапанами

lI

31 по датчикам 33 температуры перепуском холодной воды по байпасам 30, что исключает конденсат на поверхности трубопроводов

17 холодной воды, В качестве дополнительного подогревателя 29 целесообразно использо15 вать пластинчатый подогреватель, исключающий возможность попадания сетевой воды в трубопровод 17 холодной воды, Охлажденная в подогревателях 29 сетевая вода по обратному теплопроводу 9 поступает на ТЭЦ, где дополнительно охлаждается в подогревателе 25, затем нагревается ва встроенном 3 трубном пучке конденсатора

2 и в сетевых подогревателях 5, 6 и 7, При этом, через трубный пучок 3 в сетевую воду утилизируется сбросная теплота охлаждения конденсатора, численно райная количеству теплоты отобранной из обратного теплоносителя на подогрев холодной воды трубопроводов 13, 17 и 18.

При однотрубном транзитном теплопроводе от ТЭЦ и 2-х трубной распределительной тепловой сети в районе теплоэнергоснабжения система аналогична приведенной на фиг,4.

При этом, в системе с однотрубным транзитным теплопровадом от ТЭЦ, также как и при двухтрубном теплоправодах, подогрев воды систем хозяйственно-бытовых водопроводов теплотой обратного теплоносителя на абонентских вводах, приводит к снижению теплапроводу от ТЭЦ, а следовательно, — к снижению тепловой мощности пиковой котельной района теплоснабжения.

Использование технического решения высокоэффективно как при сооружении новых, так и при реконструкции действующих систем, при однотрубной и многотрубных прокладках теплоправодов, при закрытой и открытой системе теплоснабжения. При этом, имеют места следующие положительные эффекты: исключаются сезонные колебания температуры потребляемой холодной воды и связанные с этим сезонные колебания расходов холодной и горячей воды, теплоты и теплоносителя из подающих теплопроводов, газа из газопроводов и электроэнергии из электросетей; исключается конденсат на поверхности трубопроводов холодной воды и необходимость их тепловой изоляции: на 25 — 35% снижаются расхо1815519 ды горячей воды в системах горячего водоснабжения; на 25-35 снижаются расходы теплоты и теплоносителя из подающих теплопроводов; снижаются удельные расходы топлива (не менее 350 — 450 т.у.т) год на 1

ГДж/ч присоединенной тепловой нагрузки горячего водоснабжения (за счет утилизации в системе теплоснабжения сбросной теплоты охлаждения конденсаторов турбин

ТЭЦ и повышения степени централизации потребителей на базе ТЭЦ (в системах местных и районных котельных); снижается тепловая мощность пиковых котельных района теплоснабжения; снижаются расходы электроэнергии и газа, снижаются расходы металла и других ресурсов в системах теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, электроснабжения, газоснабжения и охлаждения конденсаторов турбин ТЭЦ; снижаются непроизводительные потери, одновременные и эксплуатационные затраты в системы энергоснабжения потребителей, включая водоподготовку, деаэрацию, подпитку и источники энергоснабжения, увеличивается пропускная способность теплопроводов, электросетей, газопроводов и водопроводов; увеличивается тепловая загрузка отборов турбин и удельная теплофикационная выработка электроэнергии на ТЭЦ; снижается загрязнение окружающей среды тепловыми отходами и другими продуктами сгорания топлива на ТЭЦ, районных и местныхх котельных, что улучшает экологическую ситуацию и снижает затраты на охрану природной среды.

Формула изобретения

1. Способ теплоснабжения, включающий возврат от потребителей на станцию отработавшей сетевой воды по обратным и обратным абонентским теплопроводам, последовательный подогрев сетевой воды Во встроенном трубном пучке конденсатора турбины, в теплофикационных подогревателях нижнего и верхнего отборов, в пиковом сетевом подогревателе, подачу сетевой воды по подающим теплопроводам потребителям с сезонной тепловой нагрузкой и нагрузкой бытового горячего водоснабжения, подачу от водозаборных сооружений в район теплоснабжения к потребителям холодной воды по магистральному водоводу в распределительные трубопроводы и на установки химводоочистки, деаэрации и в линию подпитки, подачу холодной воды из распределительных трубопроводов в трубоп роводы абонентских вводов, из последних в абонентские магистральные трубопроводы холодной воды и в трубопроводы к абонентскому подогревателю горячего водоснабжения, присоединенного по двухступенчатой схеме, отбор нагреваемой воды после первой ступени абонентского подогревателя и подмешивание ее в абонентские магистральные трубопроводы, разбор холодной и горячей воды,отл ича ющийcя тем, что, с целью повышения эффективности теплоэнергоснабжения потребителей путем сезонного подогрева холодной воды теплотой обратной сетевой воды, воду магистрального водовода перед подачей в распредели10 тельные трубопроводы и на установки химводоочистки подогревают в дополнительном подогревателе, установленном на станции, теплотой воды обратного теплопровода, причем температуру холодной воды в распределительных трубопроводах и трубопроводах абонентских вводов поддерживают выше температуры точки росы.

2, Способ по п,1, отличающийся тем, что на абонентских вводах в районе теплоснабжения осуществляют подогрев холодной воды с помощью дополнительных подогревателей, установленных на трубопроводах абонентских вводов холодной воды и по теплоносителю включенных в обратные абонентские теплопроводы, причем из дополнительного подогревателя воду подают на входы в абонентские подогреватели горячей воды и в абонентские магистральные

26 выше температуры точки росы, 3. Система. теплоснабжения, содержащая паровую турбину с отборами пара, конденсатор с встроенным и основным трубными

35 пучками, сетевые теплофикационные подогреватели, пиковый сетевой подогреватель, подающий и обратный теплопроеоды, абонентские подающий и обратный теплопроводы, сетевой насос, магистральный водовод от водозабор-. ных сооружений, систему водоочистки, присоединенную к магистральному водоводу, распределительные. трубопроводы холодной воды, трубопроводы абонентских вводов

45 холодной воды, абонентские магистральные трубопроводы холодной воды, присоединенные к трубопроводам абонентских вводов, трубопроводы, соединяющие последние и входы в абонентские подогреватели горячей воды в абонентских тепловых пунктах, присоединенные к теплоп роводам по двухступенчатой схеме, водоразборную и водоразборно-смесительную арматуру, о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности энергоснабжения потребителей, на обратном теплопроводе до конденсатора установлен дополнительный подогреватель, подключенный по нагреваемой воде к магистральному водоводу перед системой водоочистки, причем дополнительный подогреватель

30 трубопроводы холодной воды, в которых также поддерживается температура воды

1815519

10 снабжен обводным трубопроводом с регулирующим клапаном, соединенным с датчиком температуры, установленным на магистральном водоводе зэ местом врезки обводного трубопровода.

4. Система по п.З. отличающаяся тем, что в абонентских тепловых пунктах установлены дополнительные подогреватели на трубопроводах абонентских вводов холодной воды, по теплоносителю включенных в обратные абонентские теплопроводы, выход дополнительных подогревателей соединен с абонентским магистральным трубопроводом холодной воды, на котором ус тановлен обратный клапан, и с входом абонентских подогревателей горячей воды, 5 причем дополнительные подогреватели снабжены байпасами с регулирующими клапанами, с датчиками температуры на абонентских магистральных трубопроводах. присоединенными к абонентским магист10 ральным трубопроводам холодной воды между датчиками температуры и обратными клапанами.

1815519

1815519