Тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ

Тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ

В практике встречается как параллельное, так и последовательное включение ТЭЦ и котельных в работу тепловых сетей, что значительно влияет на тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ. При параллельной работе котельной с ТЭЦ на общую тепловую сеть расход воды через котельную остается таким же, как при самостоятельной работе котельной в базовом режиме. При последовательном включении котельной с ТЭЦ через нее проходит увеличенное количество сетевой воды, а водогрейные котлы работают в пиковом режиме график работы тепловых потребителей. Это имеет место в том случае, когда график нагрузки котельной или снабжаемых от ТЭЦ, соответствует графику, изображенному на рис. 2.6

Площадь, ограниченная линиями Е - b₁ - В - С - D - Е при режиме работы сетей 150 - 70°С или Е - b₂ - В С - D - Е при режиме 130 - 70°С, соответствует отпуску теплоты с ТЭЦ при подогреве воды в основных подогревателях. При необходимости получения нагрузки, большей Q_осн, на ТЭЦ должны быть включены пиковые подогреватели с производительностью Q _пик или водогрейные котлы на такую же теплопроизводительность. Вследствие этого для крупных систем теплоснабжения применяются водогрейные котлы, могущие работать как в основном, так и в пиковом режиме, т. е. в режиме с увеличенным расходом воды при небольшом ее подогреве.

При включении пиковыхводогрейных котлов тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ после основных подогревателей, работающих на отборном паре турбин ТЭЦ, поступает в стальные водогрейные котлы, где подогревается до температуры, требуемой по графику типа изображенного на рис. 2.9. Если система работает по t температурному графику 70 - 150°С,то подогрев сетевой воды в основных подогревателях ТЭЦ при отборе пара с давлением до 2,5 кгс/см₂ осуществляется от 70°С до 95 - 110°С с последующим подогревом воды в пиковых водогрейных котлах до 150°С. Расход воды через водогрейные котлы, которые работают в пиковом режиме, зависит от доли тепловой нагрузки потребителей, покрываемой ТЭЦ из отборов турбин, и количества теплоты, которое должны дать водогрейные котлы.

Количество теплоты, которое должно быть передано в пиковые водогрейные котлы, Гкал/ч, составляет:

Q_пик = Q_т^макс( 1 - α_тец) (5.43)

Отопительные котельные теплопроизводительностью до 150 Гкал/ч, как правило, эксплуатируются как самостоятельные источники теплоснабжения, т. е. в базовом режиме. Более крупные котельные с водогрейными котлами по 50 Гкал/ч могут работать в качестве пиковых совместно с ближайшей ТЭЦ. Тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ теплопроизводительностью 100 и 180 Гкал/ч чаще всего устанавливают на ТЭЦ и реже в отдельно стоящих котельных. Поэтому при разработке тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ и проекты водогрейных котельных с общей теплопроизводительностью 200 Гкал/ч и выше предусматривают возможность их работы в пиковом режиме, так как переход водогрейных котлов и котельных из базового в пиковый режим работы связан с увеличением диаметров трубопроводов сетевой воды, заменой сетевых насосов и переключениями подводящих и отводящих трубопроводов у водогрейных котлов. Эти мероприятия вызваны тем, что при работе водогрейных котлов в пиковом режиме расход воды через них резко увеличивается.

Расход воды через котел при определенной его теплопроизводительности, т/ч, определяется разностью температур воды на выходе и входе, которая зависит от режима работы.

где G_в - расход воды через котел, т/ч; Q_k - теплопроизводительность котла, Гкал/ч; i₂ и i₁ - энтальпии воды, поступающей в котел и выходящей из него, ккал/кг.

В качестве примера приведем приближенный расчет расхода воды через котел теплопроизводительностью 50 Гкал/ч. При работе котла в основном (базовом) режиме с температурами воды 70 - 150°С;

При работе котла в пиковом режиме при температурах воды 110 - 150°С;

т.е. расход воды при переходе на пиковый режим возрос вдвое.

При других исходных температурных режимах расходы воды через котел будут иными, однако они должны соответствовать величинам, установленным заводом - изготовителем агрегата.

Удвоенное количество сетевой воды проходит и через котельную, если половина тепловой нагрузки обслуживаемого района покрывается отборами из турбин ТЭЦ. Для обеспечения пропуска увеличенного количества сетевой воды, поступающей от районной ТЭЦ в соответствии с расчетами тепловой схемы котельной для работы в пиковом режиме, требуется частичная или полная замена отдельных групп насосов и трубопроводов. При этом необходимо учесть особенности районной ТЭЦ, коэффициент теплофикации, характеристики имеющихся насосов, производительность химводоочистки для подготовки подпиточной воды, напор обратной сетевой воды и гидравлическое сопротивление тепловых сетей района. Для поднятия давления обратной сетевой воды в котельной иногда устанавливают специальные перекачивающие насосы.

В связи с тем, что температура воды на входе в котел при работе в пиковом режиме всегда будет выше температуры воды при работе в базовом режиме, а иногда и выше точки опоры уходящих дымовых газов, рециркуляция воды в пиковых водогрейных котлах, как правило, не требуется. Регулирование температуры воды в подающей линии к тепловым сетям осуществляют путем перепуска части не подогретой воды из линии перед водогрейными котлами в подающую линию за котлами или путем изменения расхода воды через котлы, если последний много выше номинального. При втором способе регулирования температуры воды, идущей в тепловые сети, необходимо учесть увеличение гидравлического сопротивления системы трубопроводов котельной и котлов.

Перейти к другой главе: