Теплоподготовительные установки

Устройства, предназначенные для поддержания заданных параметров теплоносителя (давление, температура), называются теплоподготовительными установками.

Промышленные ТЭЦ отпускают теплоту с паром и горячей водой. Теп­лоподготовительные установки в паровых и водяных системах теплоснабжения отличаются между собой способом подготовки теплоносителя и составом обо­рудования.

В паровых системах теплоснабжения от ТЭЦ самым простым способом является отпуск пара из отбора или противодавления турбины. Для подготовки пара нужных параметров на ТЭЦ применяются установки:

* струйный термокомпрессор;

* паропреобразовательная установка;

* редукционно-охладительная установка (РОУ).

Схема со струйным термокомпрессором (рис. 12) может быть рекомендо­вана, если располагаемое давление пара в промышленном отборе турбины ниже необходимого потребителям. Конструкцию и технические характеристики струйного компрессора см. [2].

Паропреобразовательные установки (рис. 13) применяются на промышленных ТЭЦ, если неэкономично возместить химически подготовленной водой значительные потери конденсата у потребителей пара. Данная установка позволяет сохранить конденсат отборного пара турбин и улучшает водный режим котельных агрегатов станции.

Кроме того, данные установки требуют значительных капиталовложений и увеличивают эксплуатационные расходы на станции.

Схема редукционно-охладительной установки приведена на рис. 14. Пар, отпускаемый потребителю из котельной через РОУ, в процессе дросселирования не вырабатывает электроэнергию, что вызывает энергетические потери.

Рис. 13. Схема паропреобразовательной установки:

1 - паропреобразователь; 2 - перегреватель вторичного пара; 3 - охладитель конденсата;

4 - термический деаэратор; I - продувка паропреобразователя; II - вторичный пар к потребителю; III - конденсат в питательную систему ТЭЦ; IV - вода из ХВО; V - греющий пар

Рис. 14. Схема редукционно-охладительной установки:

1 - задвижка; 2 - редукционный клапан; 3 - решетка; 4 - охладитель пара;

5 - форсунка; 6 - предохранительный клапан; 7 - дроссельная шайба; 8 - регулирующий

клапан; I - подвод свежего пара; II - пар к потребителю; III - охлаждающая вода

В водяных системах теплоснабжения нагрев сетевой воды, поступаю­щей к потребителю, осуществляется в пароводяных подогревательных установках.

Теплообменники поверхностного типа, в которых нагревается сетевая вода, называются сетевыми подогревателями. Сетевые подогреватели по распо­ложению трубных систем подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Конструкции сетевых подогревателей приведены в [1, 2]. Простейшая схема одноступенчатой поверхностной пароводяной уста­новки изображена на рис. 15.

Сетевая вода, возвращаемая от потребителя, проходит последовательно охладитель конденсата и сетевой подогреватель, а затем, нагретая до необходи­мой температуры, поступает в подающую линию тепловой сети и далее к потре­бителю.

Расчет тепловой схемы теплоподготовительной установки позволяет оп­ределить расход греющего пара на сетевой подогреватель.

Применительно к установке, изображенной на рис. 15,

,

где D - расход пара на сетевой подогреватель, кг/с;

Q - расчетная тепловая нагрузка установки, Вт;

G_C - расход сетевой воды, кг/с;

с_К - теплоемкость воды, Дж/(кг•К);

h₁ - энтальпия греющего пара, Дж/кг;

t₁ - и t₂ - температура сетевой воды до и после теплоподготовительной установки, ^оС;

t_K - температура конденсата греющего пара после охладителя, ^оС;

h_T - коэффициент полезного действия теплообменных аппаратов, учитывающий потери теплоты в окружающую среду (h_T = 0, 96¸ 0, 98).

Расчетные температуры сетевой воды, тепловая нагрузка и параметры греющего пара обычно бывают известны. Температура охлажденного конден­сата выбирается из условия t_K ³ t ₂ + (5¸ 10) °C.

Рис. 15. Схема одноступенчатой пароводяной поверхностной

подогревательной установки:

1 - сетевой подогреватель; 2 - охладитель конденсата; 3 - сетевой насос; 4 - конденсатный насос;

5 - грязевик; 6 - расходомер; I - вода из тепловой сети; II - нагретая вода в тепловую сеть; III - греющий пар;

IV - конденсат; V - подпиточная вода