ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ВОД И ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

Геотермальные воды в зависимости от температурного потенциала подразделяются на слаботермальные /<40°С, термальные t = 40-Ь —60°С, высокотермальные / = 60-М00°С и перегретые />100°С. При этом геотермальные воды отличаются большим разнообразием по ми­нерализации— от ультрапресных (с содержанием солей менее 0,1 г/л) до рассольных (более 35 г/л) и различным химическим составом — от щелочных до кислотных и др.

Вторичные энергоресурсы (ВЭР) промышленных предприятий под­разделяются на ВЭР в виде - физического тепла отходов (уходящих газов, воздуха, пара, шлака, охлаждающей воды и др), продукции (вырабатываемого кокса, газов, жидкостей и др), избыточного давле­ния газов и жидкостей, а также на горячие ВЭР.

ІІа промышленных предприятиях ВЭР применяют в первую очередь для усовершенствования самих технологических процессов и получе­ния пара в утилизационных парогенераторах для собственных нужд. Оставшиеся избыточные ВЭР направляются на теплоснабжение или производство электроэнергии.

Как источники теплоснабжения геотермальные воды и избыточные ВЭР имеют ряд общих специфических особенностей:

Неодинаковый потенциал и состав в различных условиях, т. е. их параметры (температура, давление и состав) колеблются в широких пределах. При этом по составу они в ряде случаев агрессивны и не­обходимо предусматривать защиту от коррозии и отложений на тепло - передающих поверхностях и трубопроводах;

Независимость параметров от значений тепловых нагрузок. Геотер­мальные воды из конкретных скважин имеют постоянные температуры в течение всего года. Избыточные ВЭР имеют, как правило, перемен­ные температуры, давления и расходы как в течение года, так иногда и суток в зависимости от режимов работы технологических агрегатов и схем энергоснабжения промышленных предприятий. Это усложняет схемы их использования, особенно для избыточных ВЭР;

Одноразовость применения, т. е. после использования геотермаль­ные воды и избыточные ВЭР, как правило, сбрасываются или удаля­ются из процесса теплоснабжения и остаточный потенциал теряется. Это заставляет максимально использовать их потенциал, например применять системы отопления с минимально возможными температу­рами обратной воды.

Способы теплоснабжения с использованием геотермальных вод и ВЭР могут быть подразделены по следующим признакам:

1. В зависимости от степени использования геотермальных вод и избыточных ВЭР в системах теплоснабжения (схем присоединения тепловых потребителей):

А) с непосредственным использованием в системах отопления и для горячего водоснабжения (открытая система с зависимым присоедине­нием к теплосети систем отопления);

Б) с использованием в системах отопления и для подогрева воды, идущей на горячее водоснабжение (закрытая система с зависимым присоединением систем отопления);

В) с использованием только для подогрева теплоносителя систем теплоснабжения (независимое присоединение систем отопления и го­рячего водоснабжения).

2. В зависимости от способа покрытия тепловых нагрузок:

А) за счет имеющегося температурного потенциала;

Б) путем установки дополнительного подогревателя.

3. В зависимости от способа подачи теплоносителя к потребителям:

А) за счет имеющегося избыточного давления;

Б) с помощью насосов.

Непосредственное использование геотермальных вод и избыточных ВЭР является наиболее простым и эффективным решением, так как при этом не требуется дополнительных теплообменников и можно полнее использовать имеющийся температурный потенциал и эконо­мить водопроводную воду. Однако непосредственное использование геотермальных вод и избыточных ВЭР в виде горячей воды возможно, если они удовлетворяют санитарным требованиям для воды питьево­го качества.

Некоторые возможные принципиальные схемы непосредственного использования геотермальных вод в системах теплоснабжения пока­заны на рис. 12.9.

Схемы, показанные на рис. 12.9, а и б, применяются при больших ресурсах геотермальных вод и избыточных ВЭР и для небольших си-

Стем теплоснабжения. В схеме, приведенной на рис. 12.9,а, подача про­изводится за счет имеющегося избыточного давления, на рис. 12 9,6 — с помощью насоса.

Применение для транспортирования горячей воды имеющегося избыточного давления не всегда возможно, так как для геотермаль­ных источников это создает противодавление, снижающее динамиче­ский уровень самоизлива из скважин, для избыточных ВЭР — вслед­ствие возможных резких колебаний давления и расхода. Поэтому, как правило, горячая вода предварительно собирается в сборный бак, от­куда уже подается потребителям сетевыми насосами (см. рис. 12.9,6).

При недостаточных ресурсах и низком потенциале геотермальных вод и избыточных ВЭР и в крупных системах теплоснабжения приме­няются схемы с догревом воды в дополнительных подогревателях. Может производиться догрев воды, идущей в системы отопления (рис. 12.9,в), или всей воды (рис. 12.9,г). При использовании избы­точных ВЭР данные подогреватели выполняют функции резервных ис­точников на случай уменьшения или прекращения поступления го­рячей воды. В схемах с подогревом температура обратной воды из систем отопления более высокая, поэтому ее целесообразно предва­рительно использовать для горячего водоснабжения.

Если качество геотермальных вод и избыточных ВЭР не соответ­ствует санитарным требованиям к воде питьевого качества, то в за­висимости от химического состава и вида их применяют в системе отопления и для подогрева воды, подаваемой на горячее водоснаб­жение, или для подогрева всей воды, подаваемой в систему тепло­снабжения. При этом схемы могут быть выполнены так же, как и при непосредственном присоединении без дополнительного подогрева и с подогревом теплоносителя, подаваемого в систему отопления или теплоснабжения.

Непосредственно в системах отопления могут применяться геотер­
мальные воды и избыточные ВЭР в виде горячей воды, пара и возду­ха, не обладающие коррозионной активностью и не приводящие к образованию отложений солей и накипи в трубопроводах и отопи­тельных приборах. Для снижения коррозионной активности геотер­мальных вод и ВЭР в ряде случаев производят удаление агрессивных газов (Ог. С02 и др.) и солей (CaS04, СаС03 и др.) или вводят раз­личные ингибиторы коррозии (например, силикат натрия) и антина­кипные реагенты (например, гексаметафосфат натрия).

Независимое присоединение систем отопления и горячего водо­снабжения применяют при высоких агрессивности и солесодержании геотермальных вод и избыточных ВЭР, а также при использовании тепла различных газов и веществ, непригодных в качестве теплоноси­теля. Для снижения коррозии и улучшения очистки греющих поверх­ностей подогревателей также применяют различные присадки и уда­ление агрессивных веществ

Выработка тепла на теплоснабжение может производиться также на ТЭЦ, работающих на паре от геотермальных источников или избы­точных ВЭР (например, на паре с параметрами 3,5 МПа, 435°С, по­лучаемом от установок сухого тушения кокса), а также при сжигании горючих ВЭР в утилизационных теплогенераторах. Получение тепла при этом аналогично получению тепла от обычных ТЭЦ и котельных.