Energy
education
сайт для тех, кто хочет изучать энергетику
Теплоснабжение
Системы централизованного теплоснабжения
1. Системы централизованного теплоснабжения
Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемого качества (т.е. теплоносителем требуемых параметров).
В зависимости от размещения источника теплоты по отношению к потребителям системы теплоснабжения разделяются на децентрализованные и централизованные.
Децентрализованные системы
В децентрализованных системах источник теплоты и теплоприемники потребителей либо совмещены в одном агрегате, либо размещены столь близко, что передача теплоты от источника до теплоприемников может осуществляться практически без промежуточного звена – тепловой сети.
Системы децентрализованного теплоснабжения разделяются на индивидуальные и местные.
В индивидуальных системах теплоснабжение каждого помещения (участка цеха, комнаты, квартиры) обеспечивается от отдельного источника. К таким системам, в частности, относятся печное и поквартирное отопление. В местных системах теплоснабжение каждого здания обеспечивается от отдельного источника теплоты, обычно от местной или индивидуальной котельной. К этой системе, в частности, относится так называемое центральное отопление зданий.
Централизованные системы
В системах централизованного теплоснабжения источник теплоты и теплоприемники потребителей размещены раздельно, часто на значительном расстоянии, поэтому теплота от источника до потребителей передается по тепловым сетям.
В зависимости от степени централизации системы централизованного теплоснабжения можно разделить на следующие четыре группы:
Процесс централизованного теплоснабжения состоит из трех последовательных операций: подготовки теплоносителя, транспортировки теплоносителя и использования теплоносителя.
Транспортируется теплоноситель по тепловым сетям. Используется теплоноситель в теплоприемниках потребителей. Комплекс установок, предназначенных для подготовки, транспортировки и использования теплоносителя, составляет систему централизованного теплоснабжения. Для транспорта теплоты применяются, как правило, два теплоносителя: вода и водяной пар. Для удовлетворения сезонной нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения в качестве теплоносителя используется обычно вода, для промышленной технологической нагрузки – пар.
Выбор системы теплоснабжения объекта производится на основании утвержденной в установленном порядке схемы теплоснабжения.
Водяные системы
Водяные системы теплоснабжения применяются двух типов: закрытые (замкнутые) и открытые (разомкнутые). В закрытых системах сетевая вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель, но из сети не отбирается.
В открытых системах сетевая вода частично (редко полностью) разбирается у абонентов для горячего водоснабжения.
В зависимости от числа трубопроводов, используемых для теплоснабжения данной группы потребителей, водяные системы делятся на одно-, двух-, трех- и многотрубные. Минимальное число трубопроводов для открытой системы один, а для закрытой системы — два.
Наиболее простой и перспективной для транспорта на большие расстояния является однотрубная бессливная система теплоснабжения. Ее можно применить в том случае, когда обеспечивается равенство расходов сетевой воды, требуемых для удовлетворения отопительно-вентиляционной нагрузки и для горячего водоснабжения абонентов данного города или района.
Для теплоснабжения городов в большинстве случаев применяются двухтрубные водяные системы, в которых тепловая сеть состоит из двух трубопроводов: подающего и обратного. По подающему трубопроводу горячая вода подводится от станции к абонентам, по обратному трубопроводу охлажденная вода возвращается на станцию.
Преимущественное применение в городах двухтрубных систем объясняется тем, что эти системы по сравнению с многотрубными требуют меньших начальных вложений и дешевле в эксплуатации. Двухтрубные системы применимы в тех случаях, когда всем потребителям района требуется теплота примерно одного потенциала. Такие условия обычно имеют место в городах, где вся тепловая нагрузка (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение) может быть удовлетворена в основном теплотой низкого потенциала.
В промышленных районах, где имеется технологическая тепловая нагрузка повышенного потенциала, могут применяться трехтрубные системы, в которых два трубопровода используются как подающие, а третий трубопровод является обратным. К каждому подающему трубопроводу присоединяются однородные по потенциалу и режиму тепловые нагрузки. В промышленных районах обычно к одному подающему.
Число параллельных трубопроводов в закрытой системе должно быть не меньше двух, так как после отдачи теплоты в абонентских установках теплоноситель должен быть возвращен на станцию. В зависимости от характера тепловых нагрузок абонента и режима работы тепловой сети выбираются схемы присоединения абонентских установок к тепловой сети.
В закрытых системах теплоснабжения установки горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети только через водо-водяные подогреватели, т.е. по независимой схеме. При зависимых схемах присоединения давление в абонентской установке зависит от давления в тепловой сети. При независимых схемах присоединения давление в местной системе не зависит от давления в тепловой сети.
Оборудование абонентского ввода при зависимой схеме присоединения проще и дешевле, чем при независимой, при этом может быть получен несколько больший перепад температур сетевой воды в абонентской установке. Увеличение перепада температур воды уменьшает расход теплоносителя в сети, что может привести к снижению диаметров сети и экономии на начальной стоимости тепловой сети и на эксплуатационных расходах.
Основным недостатком зависимой схемы присоединения является жесткая гидравлическая связь тепловой сети с нагревательными приборами абонентских установок, имеющими, как правило, пониженную механическую прочность, что ограничивает пределы допускаемых режимов работы системы централизованного теплоснабжения. Так, в широко применявшихся в отопительной технике чугунных нагревательных приборах (радиаторах) допустимое давление не превышает 0.6 МПа; превышение указанного предела может привести к авариям в отопительных установках. Это существенно снижает надежность и усложняет эксплуатацию систем теплоснабжения крупных городов, Так как при большой протяженности тепловых сетей и большом числе присоединенных абонентских установок с разнородной тепловой нагрузкой расходы воды в сети и связанные с ними потери давления могут изменяться в широких пределах. При этом уровень давлений в сети может превысить предел, допустимый для абонентских установок.
В тех случаях, когда разность между допустимым давлением в теплопотребляющих приборах абонентов и расчетным давлением в тепловой сети невелика, даже небольшие повышения давления в тепловой сети, вызванные, например, аварийным отключением насоса на подстанции или непроизвольным перекрытием клапана в сети, могут привести к разрыву приборов в отопительных установках абонентов. Кроме того, при независимой схеме снижаются утечки сетевой воды и легче обнаружить возникающие в процессе эксплуатации повреждения в системе теплоснабжения. Поэтому по условиям надежности работы систем теплоснабжения крупных городов независимая схема присоединения более предпочтительна. В тех же случаях, когда давление в тепловой сети в статических условиях превышает допустимый уровень давлений в абонентских установках, применение независимой схемы присоединения является обязательным независимо от размеров системы централизованного теплоснабжения.
Непосредственный водоразбор сетевой воды у потребителей в закрытых системах теплоснабжения не допускается.
В открытых системах теплоснабжения подключение части потребителей горячего водоснабжения через водо-водяные теплообменники на тепловых пунктах абонентов (по закрытой системе) допускается как временное при условии обеспечения (сохранения) качества сетевой воды согласно требованиям действующих нормативных документов.
Паровые системы
Паровые системы сооружаются двух типов: с возвратом конденсата, без возврата конденсата. В практике промышленной теплофикации широко применяется однотрубная паровая система с возвратом конденсата. Пар из отбора турбины поступает в однотрубную паровую сеть и транспортируется по ней к тепловым потребителям. Конденсат возвращается от потребителей на станцию по конденсатопроводу. На случай остановки турбины или недостаточной мощности отбора предусмптривается резервная подача пара в сеть через редукционно-охладительную установку.
Схемы присоединений абонентских установок к паровой сети зависят от конструкции этих установок. Если пар может быть пущен непосредственно в установку абонента, то присоединение производится по зависимой схеме. Сбор конденсата от теплопотребляющих установок и возврат его к источнику теплоты имеют важное значение не только для надежности работы котельных установок современных теплоэлектроцентралей, но и для экономии теплоты и общей экономичности системы теплоснабжения в целом. Возврат конденсата особенно важен для ТЭЦ с высокими и сверхкритическими начальными параметрами (13 МПа и выше).
Администратор сайта: Колосов Михаил
email:
Copyright © 2011-2021. All rights reserved.
Блог об энергетике
энергетика простыми словами
Системы теплоснабжения
В этой статье я расскажу о том, какими бывают системы теплоснабжения.
Википедия дает следующее определение термина «теплоснабжение»:
Теплоснабжение — система обеспечения теплом зданий и сооружений, предназначенного для обеспечения теплового комфорта для находящихся в них людей или для возможности выполнения технологических норм.
Любая система теплоснабжения состоит из трех основных элементов:
Классификация
Системы теплоснабжения подразделяются на:
Они могут быть водяными и паровыми. Последние используются в наши дни не часто.
Местные системы теплоснабжения
Здесь все просто. В местных системах источник тепловой энергии и ее потребитель находятся в одном здании или очень близко друг к другу. Например, в отдельном доме установлен котел. Нагретая в этом котле вода в последствии используется для удовлетворения нужд дома в отоплении и горячей воде.
Централизованные системы теплоснабжения
В централизованной системе теплоснабжения источником тепла служит ТЭЦ или котельная, которая вырабатывает тепло для группы потребителей: квартал, район города или даже весь город.
При такой системе тепло транспортируется к потребителям по магистральным тепловым сетям. От магистральных сетей теплоноситель подается в центральные тепловые пункты (ЦТП) или индивидуальные тепловые пункты (ИТП). От ЦТП тепло уже по квартальным сетям поступает в здания и сооружения потребителей.
По способу подключения системы отопления системы теплоснабжения подразделяются на:
С помощью подпиточных насосов восполняются потери воды через неплотности и повреждения в системе и поддерживается давление в обратном трубопроводе.
По способу присоединения системы горячего водоснабжения системы теплоснабжения подразделяются на:
Теплоснабжение
Теплоснабжение — снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей. Различают местное и централизованное теплоснабжение. Местное теплоснабжение ориентировано на одно или несколько зданий, централизованое — на жилой или промышленный район. В России и Украине наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение (в связи с этим термин «Теплоснабжение» чаще всего употребляется применительно к системам централизованного теплоснабжение). Его основные преимущества перед местным теплоснабжением — значительное снижение расхода топлива и эксплуатационных затрат (например, за счёт автоматизации котельных установок и повышения их КПД); возможность использования низкосортного топлива; уменьшение степени загрязнения воздушного бассейна и улучшение санитарного состояния населённых мест.
Содержание
Классификация теплоснабжения
Различают местное и централизованное теплоснабжение. Система местного теплоснабжения обслуживает одно или несколько зданий, система централизованного — жилой или промышленный район. Наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение. Его основные преимущества перед местным теплоснабжением — значительное снижение расхода топлива и эксплуатационных затрат (например, за счёт автоматизации котельных установок и повышения их КПД); возможность использования низкосортного топлива; уменьшение степени загрязнения воздушного бассейна и улучшение санитарного состояния населённых мест.
В системах местного Теплоснабжение источниками тепла служат печи, водогрейные котлы, водонагреватели (в том числе солнечные) и т. п.
Система централизованного теплоснабжения
Система централизованного теплоснабжения включает источник тепла, тепловую сеть и теплопотребляющие установки, присоединяемые к сети через тепловые пункты. Источниками тепла при централизованном теплоснабжении могут быть теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), осуществляющие комбинированную выработку электрической и тепловой энергии; котельные установки большой мощности, вырабатывающие только тепловую энергию; устройства для утилизации тепловых отходов промышленности; установки для использования тепла геотермальных источников. Теплоносителями в системах централизованного теплоснабжения обычно являются вода с температурой до 150 °С и пар под давлением 0,7—1,6 Мн/м 2 (7—16 ат). Вода служит в основном для покрытия коммунально-бытовых, а пар — технологических нагрузок. Выбор температуры и давления в системах теплоснабжения определяется требованиями потребителей и экономическими соображениями. С увеличением дальности транспортирования тепла возрастает экономически оправданное повышение параметров теплоносителя. Расстояние, на которое транспортируется тепло в современных системах централизованного теплоснабжения, достигает нескольких десятков км. Затраты условного топлива на единицу отпущенного потребителю тепла определяются в основном КПД источника теплоснабжения. Развитие систем теплоснабжения характеризуется повышением мощности источника тепла и единичных мощностей установленного оборудования. Тепловые мощности современных ТЭЦ достигают 2—4 Ткал/ч, районных котельных 300—500 Гкал/ч. В некоторых системах теплоснабжения осуществляется совместная работа нескольких источников тепла на общие тепловые сети, что повышает надёжность, манёвренность и экономичность теплоснабжения.
По схемам присоединения установок отопления
По схемам присоединения установок отопления различают зависимые и независимые системы теплоснабжения
В зависимых системах теплоноситель из тепловой сети поступает непосредственно в отопительные установки потребителей, в независимых — в промежуточный теплообменник, установленный в тепловом пункте, где он нагревает вторичный теплоноситель, циркулирующий в местной установке потребителя. В независимых системах установки потребителей гидравлически изолированы от тепловой сети. Такие системы применяются преимущественно в крупных городах — в целях повышения надёжности теплоснабжения, а также в тех случаях, когда режим давления в тепловой сети недопустим для тепло-потребляющих установок по условиям их прочности или же когда статическое давление, создаваемое последними, неприемлемо для тепловой сети (таковы, например, системы отопления высотных зданий).
По схемам присоединения установок горячего водоснабжения
В зависимости от схемы присоединения установок горячего водоснабжения различают закрытые и открытые системы теплоснабжения.
В закрытых системах на горячее водоснабжение поступает вода из водопровода, нагретая до требуемой температуры (обычно 0 °С) водой из тепловой сети в теплообменниках, установленных в тепловых пунктах. В открытых системах вода подаётся непосредственно из тепловой сети (непосредственный водоразбор). Утечка воды из-за неплотностей в системе, а также её расход на водоразбор компенсируются дополнительной подачей соответствующего количества воды в тепловую сеть. Для предотвращения коррозии и образования накипи на внутренней поверхности трубопровода вода, подаваемая в тепловую сеть, проходит водоподготовку и деаэрацию. В открытых системах вода должна также удовлетворять требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Выбор системы определяется в основном наличием достаточного количества воды питьевого качества, её коррозионными и накипеобразующими свойствами.
По числу трубопроводов
По числу трубопроводов, используемых для переноса теплоносителя, различают одно-, двух- и многотрубные системы теплоснабжения.
Однотрубные системы применяют в тех случаях, когда теплоноситель полностью используется потребителями и обратно не возвращается (например, в паровых системах без возврата конденсата и в открытых водяных системах, где вся поступающая от источника вода разбирается на горячее водоснабжение потребителей).
В двухтрубных системах теплоноситель полностью или частично возвращается к источнику тепла, где он подогревается и восполняется. Многотрубные системы устраивают при необходимости выделения отдельных видов тепловой нагрузки (например, горячего водоснабжения), что упрощает регулирование отпуска тепла, режим эксплуатации и способы присоединения потребителей к тепловым сетям.
Система теплоснабжения что включает в себя
Статья 2. Основные понятия, используемые в настоящем Федеральном законе
Перспективы и риски арбитражных споров и споров в суде общей юрисдикции. Ситуации, связанные со ст. 2
Споры в суде общей юрисдикции:
Для целей настоящего Федерального закона используются следующие основные понятия:
(п. 4.1 введен Федеральным законом от 07.12.2011 N 417-ФЗ)
(п. 5.1 введен Федеральным законом от 07.05.2013 N 103-ФЗ)
(в ред. Федеральных законов от 30.12.2012 N 318-ФЗ, от 30.12.2012 N 291-ФЗ, от 29.07.2017 N 279-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
(в ред. Федерального закона от 01.05.2016 N 132-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
Организации, не соответствующие критериям отнесения к теплосетевым организациям, оказывают услуги по передаче тепловой энергии в порядке, действовавшем до вступления в силу ФЗ от 01.04.2020 N 84-ФЗ до окончания текущего периода регулирования, но не позднее 31.12.2021.
(в ред. Федерального закона от 01.04.2020 N 84-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
а) реализация тепловой энергии (мощности), теплоносителя, за исключением установленных настоящим Федеральным законом случаев, при которых допускается установление цены реализации по соглашению сторон договора, в том числе установление по соглашению сторон договора цены на тепловую энергию (мощность) не выше предельного уровня цены на тепловую энергию (мощность), поставляемую потребителям единой теплоснабжающей организацией в ценовых зонах теплоснабжения;
(в ред. Федерального закона от 29.07.2017 N 279-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
б) оказание услуг по передаче тепловой энергии, теплоносителя, за исключением установленных настоящим Федеральным законом случаев, при которых допускается установление цены на указанные услуги по соглашению сторон договора;
(в ред. Федерального закона от 29.07.2017 N 279-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
в) оказание услуг по поддержанию резервной тепловой мощности, за исключением установленных настоящим Федеральным законом случаев, при которых допускается установление цены услуг по соглашению сторон договора;
(в ред. Федерального закона от 28.11.2015 N 357-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
(п. 19.1 введен Федеральным законом от 07.12.2011 N 417-ФЗ)
(в ред. Федеральных законов от 29.07.2017 N 279-ФЗ, от 19.07.2018 N 220-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
(п. 23.1 введен Федеральным законом от 29.07.2017 N 279-ФЗ)
(п. 23.2 введен Федеральным законом от 29.07.2017 N 279-ФЗ)
(в ред. Федеральных законов от 29.07.2017 N 279-ФЗ, от 19.07.2018 N 220-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
(в ред. Федерального закона от 30.12.2012 N 318-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
(в ред. Федерального закона от 30.12.2012 N 318-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
(в ред. Федерального закона от 30.12.2012 N 318-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
(п. 33 введен Федеральным законом от 07.05.2013 N 103-ФЗ)
(п. 34 введен Федеральным законом от 29.07.2017 N 279-ФЗ)
Источники теплоснабжения
Что такое теплоснабжение и откуда оно берется
Теплоснабжение – это система, осуществляющая подачу тепла в здания и сооружения, создающая благоприятный микроклимат в холодное время года. Оно позволяет обеспечить заданный температурный режим в жилых помещениях, на производственных площадях.
Источником теплоснабжения является городская теплоэлектростанция или котельная, которые в больших объемах вырабатывают тепловую энергию. Ее выработка происходит за счет преобразования природных и искусственных видов энергии в тепловую. Для распределения большого количества тепла, вырабатываемого источником системы теплоснабжения, используются центральные тепловые пункты.
Тепловые сети – система трубопроводов, обеспечивающая доставку тепла от источника до потребителя. Прокладку труб осуществляют в 2 нитки: одна выполняет роль подающего теплопровода, другая является обратным трубопроводом. К приборам отопления относятся батареи, калориферы, которые непосредственно обогревают помещения, выделяя полученное тепло.
Виды источников теплоснабжения:
По типу теплоносителя система может быть водяной или паровой. Вода является более эффективным носителем тепла, потому что транспортируется на значительные расстояния без теплопотерь, используется для отопления жилых и общественных зданий. Пар применяется для устройства промышленных систем теплоснабжения, задействованных в технологических процессах.
Принцип работы системы теплоснабжения состоит в следующем. Теплоноситель от источника тепла по подающему трубопроводу поступает в тепловой пункт. Из него по разводящим сетям тепло попадает к потребителю, используется для отопления, горячего водоснабжения. Отдав тепло, теплоноситель по обратной нитке возвращается на предприятие, вырабатывающее тепловую энергию. На ТЭЦ или в котельной вода подогревается до нужной температуры и вновь подается в систему теплоснабжения. У крупных производителей теплоноситель в подающем трубопроводе имеет температуру 130-150 градусов, в обратном – 70 градусов.
Центральные тепловые пункты
Тепловые пункты оборудуются подогревателями, насосным оборудованием, смесительными устройствами, запорно-регулирующей арматурой, приборами контрольно-измерительной автоматики, тепловыми и водомерными узлами учета. Подогреватели поддерживают нужную температуру теплоносителя. Насосы обеспечивают циркуляцию и подачу теплоносителя в систему отопления и горячего водоснабжения. Запорная арматура используется для отключения сетей при возникновении ремонтных и аварийных ситуаций. Регуляторы давления, температуры обеспечивают автоматическое поддержание заданного давления и температуры.
Технологическая схема центрального теплового пункта зависит от тепловой нагрузки, климатического района, требуемых показателей температуры и давления. Работа ЦТП полностью автоматизирована, что повышает их надежность, приводит к снижению эксплуатационных затрат.
Городские распределительные тепловые сети
Выбор способа монтажа производится на стадии проектирования, зависит от геологических условий, архитектурной концепции застройки городских территорий, технико-экономических характеристик строительства. Надземный вид применяется, в основном, в промышленных зонах. На территории городов и поселков трубопроводы отопления укладываются под землей.
Материалом труб для систем теплоснабжения является сталь. Стальные поверхности должны изолироваться. Качественная изоляция предотвращает тепловые потери, продляет срок эксплуатации трубопроводных систем, служит антикоррозионной защитой наружных поверхностей труб. Теплоизоляционный материал должен обладать низкой теплопроводностью, малым водопоглощением, высокой прочностью.
Индивидуальные котельные
Автономные котельные могут служить источником теплоснабжения предприятий, отдельных жилых домов. В зависимости от выполняемых функций подразделяются на отопительные, производственные, отопительно-производственные. Отопительные служат для теплоснабжения, горячего водоснабжения. Производственные являются источником системы теплоснабжения предприятий, обеспечивают потребности технологического цикла производства. Отопительно-производственные совмещают эти функции. Проектирование автономных источников теплоснабжения производится в соответствии с СП 41-104-2000.
Здания и сооружения, имеющие индивидуальные котельные в качестве единственного источника тепла, должны иметь резервные источники теплоснабжения. В этом случае допускается установка электрического оборудования. Наличие резервного источника теплоснабжения позволит быстро подключить его взамен вышедшего из строя основного оборудования при возникновении аварийной ситуации.
Индивидуальные тепловые пункты
Тепловые пункты, используемые для обеспечения теплом отдельных зданий жилого, общественного, промышленного назначения, называются индивидуальными. ИТП могут размещаться в подвале дома, в специальном техническом помещении надземной части здания. Они комплектуются циркуляционными насосами, датчиками температуры и давления, блоками управления, запорной и регулирующей арматурой.




