Файл: Теплоснабжения.doc

Объемы и структура производства тепловой энергии на источниках теплоты для теплоснабжения ЖКХ и объектов социальной сферы представлены в табл. 1.1.

---

Таблица 1.1

Структура производства тепловой энергии

Источники теплоснабжения мощностью, МВт (Гкал)	Производство тепловой энергии
	Количество произведенной тепловой энергии, млн ГДж (млн Гкал)	Доля в общем объеме производства, %
Домовые котельные – до 3,5 (3)	302 (72)	9
Групповые котельные (ГрКУ) – от 3,5 до 23,3 (3-20)	5 57 (133)	17
Квартальные котельные (КТС) – 23,3 до 116 (20-100)	587 (140)	18
Районные котельные (РТС) – более 116 (100)	754 (180)	23
ТЭЦ	1027 (245)	33

Основную технологическую структуру коммунального теплоснабжения формируют собственные домовые и групповые котельные, квартальные и районные (городские) тепловые станции (РТС) с тепловыми сетями от них, распределительные сети, а также многочисленные теплопотребляющие (абонентские) установки.

Общий годовой расход топлива на производство тепловой энергии для ЖКХ и объектов социальной сферы составляет порядка 150 млн т усл.т., в том числе для коммунальные котельных – 66 млн т усл.т. Структура производства тепловой энергии в коммунальных котельных по видам используемого топлива представлена в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Структура производства тепловой энергии в

коммунальных котельных по видам используемого

топлива

Вид топлива	Число котельных, тыс. ед.	Произведено теплоты, млн ГДж (млн Гкал)	Доля в общем производстве, %
Твердое	22,4	709 (169,2)	48
Жидкое	4,4	147,5 (35,2)	10
Газообразное	19,8	620 (148)	42
Всего	46,6	1477 (352,4)	100

---

Как следует из табл. 1.1, 1.2 половина общего числа котельных ЖКХ – 22,4 тыс. единиц, работают на твердом топливе и вырабатывают почти 35 % всей тепловой энергии, потребляемой жилищным фондом, оказывая значительную нагрузку на природную среду обитания людей. Здесь кроется существенный резерв для экологического оздоровления жилых микрорайонов путем замены многих мелких котельных централизованными источниками теплоснабжения или перевода их на экологически «чистые» виды топлива – газовое, жидкое, а также нетрадиционные возобновляемые энергоресурсы.
1.3. Структура и основные элементы систем централизованного теплоснабжения
Системы ЦТ можно классифицировать по следующим основным показателям: источникам теплоты; виду и температуре теплоносителей и их назначению; конструкциям тепловых сетей; устройствам абонентских установок теплового потребления; ведомственной принадлежности и другим признакам.

Система централизованного теплоснабжения (СЦТ) – система, состоящая из одного или нескольких источников теплоты, тепловых сетей ( независимо от диаметра, числа и протяженности наружных теплопроводов) и потребителей (абонентов).
1.3.1. Теплофикация от тепловых станций
Для большинства крупных городов основным источником СЦТ являются теплоэлектроцентрали (– ТЭЦ). В комбинированном технологическом процессе ТЭЦ, называемом теплофикацией, производят два вида энергии: электрическую и тепловую, в отличие от конденсационных электростанций (КЭС), производящих только один вид энергии – электрическую.

Теплоэлектроцентраль – паротурбинная электростанция, предназначенная для производства электрической энергии и теплоты.

При теплофикации теплота топлива, сожженного в паровых котлах электростанций ТЭЦ, используется сперва в виде пара (давлением до 300 атм и температурой до 600 ⁰С) для преобразования с помощью теплофикационных турбин и электрических генераторов в электроэнергию, а затем отработавший пар с помощью пароводяных подогревателей и насосов, тепловых сетей используется для централизованного снабжения теплотой жилищно-коммунальных потребителей и промышленных предприятий.

На рис. 1.2 показана упрощенная схема ТЭЦ с двумя регулируемыми отборами пара от теплофикационной турбины Т100-130 (позиции 2

---

, 3, 4).

Сетевая вода, возвращаясь 18 от потребителя на ТЭЦ, проходит предварительный нагрев во встроенных в конденсатор пучках 7, где использует низкопотенциальную теплоту конденсирующегося пара, поступает затем в основные подогреватели сетевой воды 8 и 9. Здесь она ступенчато подогревается до температуры 100 – 120 ⁰С и направляется сетевыми насосами первого и второго подъема 11 и 12 снова к потребителю, в тепловую сеть 17. В сильные морозы, сетевая вода может догреваться до 150 ⁰С в пиковом водогрейном котле 10. Восполнение утечек сетевой воды производится умягченной и деаэрированной подпиточной водой подпиточным насосом 16.


Рис. 1.2. Тепловая схема ТЭЦ с теплофикационной турбиной Т100-130

1 – паровой котел; 2, 3 и 4 – соответственно части высокого, среднего и низкого давления турбины; 5 – электрический генератор; 6 – конденсаторы; 7 – встроенные в конденсатор пучки для подогрева сетевой воды; 8 и 9 – подогреватели сетевой воды; 10 – водогрейный (пиковый) котел; 11 и 12 –сетевые насосы первого и второго подъема; 13 – химическая водоподготовка; 14 – насос; 15 – деаэратор; 16 – подпиточный насос; 17 и 18 – коллекторы подаваемой и возвращаемой воды
Следует подчеркнуть, что в этом комбинированном процессе полезно используется теплота уже отработавшего пара для нагрева сетевой воды, циркулирующая в тепловых сетях и системах потребителей, которая была бы выброшена в окружающую среду через «холодный источник»  градирни или водоемы охладители. Эти тепловые отходы процесса, полезно используемые для обогрева населенных пунктов, составляют от 20 до 40 % теплоты всего сжигаемого на ТЭС топлива, по существу – это даровая энергия. В настоящее время теплофикация дает стране экономию около 40 млн. т усл.т. В этом состоит основное и главное преимущество теплофикации – русского изобретения конца ХХ в.

На крупных ТЭЦ электрическая мощность может достигать 1500 МВт, а тепловая – до 6000 МВт (5000 Гкал),

---

для выпуска такого количества теплоты требуются мощные трубопроводные системы с диаметром труб 1400 – 2000 мм, длина магистральных тепловых сетей по радиусу может достигать десятки километров, а общая их протяженность – сотни километров. При этом стоимость сетевого хозяйства с распределительными устройствами на них становится сопоставимой со стоимостью собственно теплоисточника ( несколько десятков миллиардов рублей).

Коэффициент полезного использования топлива на современных ТЭС достигает 60 – 70 %, в то время как на конденсационных электростанциях (КЭС) – 40 – 42 %.
1.3.2. Теплоснабжение от котельных установок
В нетеплофицированных населенных пунктах для целей централизованного теплоснабжения, как правило, сооружаются водогрейные и паровые, а часто и комбинированные котельные установки различных мощностей, работающие на местных или привозных видах топлива. Принципиальные тепловые схемы таких систем представлены на рис. 1.3 и 1.4. По тепловой мощности и охвату своими тепловыми сетями территории города они условно подразделяются на городские – районные (РТС), квартальные (КТС), групповые (ГрТС) и домовые (ДТС), а также установки промышленных предприятий.

Котельная – комплекс технологически связанных тепловых энергоустановок, расположенных в обособленных производственных зданиях, встроенных, присоединенных или надстроенных помещениях с котлами, водонагревателями (в том числе с установками нетрадиционного способа получения тепловой энергии) и котельно-вспомогательным оборудованием, предназначенным для выработки теплоты.


Рис. 1.3. Принципиальная тепловая схема районной – квартальной тепловой станции (РТС или КТС) с водогрейными котлами: 1 – сетевой насос; 2 – водогрейный котел; 3 – рециркуляционный насос; 4 – подогреватель подпиточной воды; 5 – подогреватель водопроводной воды; 6 – вакуумный деаэратор; 7 – подпиточный насос и регулятор подпитки; 8 – насос водопроводной воды; 9 – оборудование химводоподготовки; 10 – охладитель выпара; 11 – вакуумный водоструйный элеватор; 12 – бак – газоотделитель эжектора; 13 – эжекторный насос
Городские и районные котельные используются для теплоснабжения всех потребителей города – района жилой застройки и промышленной зоны, их часто называют тепловыми станциями, тепловая мощность которых составляет от 116 (100) до 580 – 700 (500 – 600) МВт (Гкал). Квартальные и групповые теплогенерирующие установки обслуживают отопительные нагрузки одного или нескольких кварталов или групп жилых домов, общественных зданий. Их тепловая мощность может составлять от 23 (10) до 116 (100) МВт (Гкал).

---