ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭНЕРГОАУДИТА

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЕЛЬНЫХ С ВОДОГРЕЙНЫМИ КОТЕЛЬНЫМИ АГРЕГАТАМИ

Принципиальная тепловая схема отопительной котельной с водогрей­ными котельными агрегатами для закрытой системы теплоснабжения при­ведена на рис. 4.3.

Вода из водопровода насосом исходной воды НИ подается в теплооб­менник Т1, где нагревается до + 25.35 °С и поступает на химводоподго - товку ХВО. Указанный диапазон температур исключает конденсацию во­дяных паров из воздуха на внешней поверхности трубопроводов и обору­дования водоподготовки и обеспечивает стабильную работу катионита. В процессе химводоочистки (обычно одна ступень умягчения) из воды уда­ляются накипеобразующие соли жесткости кальция и магния, а температу­ра воды при этом снижается на 2.3 °С.

Умягченная вода нагревается в теплообменнике Т2 до температуры + 60.65 °С и подается в колонку вакуумного деаэратора ВД, в баке которого собирается деаэрированная вода, где дополнительно нагревается до + 70 °С горячей водой из котельного агрегата. В вакуумном деаэраторе создается разрежение 0,03 МПа, которое и обеспечивает вскипание воды при темпе­ратурах ниже + 100 °С, а именно + 68,7 °С. Разрежение в вакуумном де­аэраторе ВД поддерживается водоструйным эжектором ЭЖ или водоколь - цевым насосом (реже вакуумным), через который циркулирует вода по замкнутому контуру: из бака рабочей воды БРВ насосом НР вода подво­дится в эжектор ЭЖ. После эжектора вода совместно с откачиваемой паро­воздушной смесью и конденсатом обратно возвращается в бак БРВ. Напор воды, эжектирующей смесь, составляет 0,4.0,5 МПа. Выпар (газы и пар) с коррозионно-активными газами выводится из бака БРВ в атмосферу. Теп­лоту, выносимую с выпаром, в расчетах обычно не учитывают с целью их упрощения и ввиду относительно малого расхода DBbm.

Из бака деаэратора ВД вода поступает самотеком в бак деаэрирован­ной подпиточной воды БД, откуда подпиточным насосом ППН подается во всасывающий коллектор сетевых насосов СН. Бак деаэрированной воды БД, как правило, должен размещаться на нулевой отметке котельной, а ко­лонка вакуумного деаэратора ВД устанавливается на отметке 7,5 .8 м, что обеспечивает давление в баке деаэрированной воды, равное атмосферному. Атмосферное давление бака БД создает подпор во всасывающем патрубке подпиточного насоса ППН для избежания явления «кавитации». Вакуум­ный деаэратор ВД и бак деаэрированной воды БД должны иметь тепловую изоляцию.

Расход подпиточной воды Оподп принимается в размере 2.2,5 % от расхода сетевой воды Gc, что компенсирует утечки воды в тепловой сети и тепловой схеме.

Вода из обратного трубопровода тепловой сети с напором, примерно 0,4 МПа, подводится во всасывающий коллектор сетевых насосов СН. Туда же подаются вода от подпиточного насоса ППН и охлажденная сетевая во­да от теплообменников умягченной воды Т2 и исходной воды Т1.

Обратная сетевая вода сетевыми насосами СН нагнетается в водогрей­ный котельный агрегат КА, где нагревается до температуры + 150 °С и на выходе из котла разделяется на три потока:

1) в тепловую сеть в количестве Ос, причем, согласно температурно­му графику (рис. 4.1), температура воды в подающем трубопроводе регу­лируется путем перепуска части воды Ош из обратного трубопровода в подающий (минуя котельный агрегат) по подмешивающей перемычке АВ, на которой установлен регулятор температуры РТ;

2) на рециркуляцию путем подачи рециркуляционным насосом НР расчетного количества уже подогретой в котельном агрегате воды G№ на ввод обратной сетевой воды по линии CD;

3) на собственные нужды котельной Осн, которые включают расходы горячей воды на: мазутное хозяйство Омх в теплообменниках подогрева мазута МХ; подогрев воды в вакуумном деаэраторе GTO; теплообменники Т2 и Т1 для нагрева умягченной и исходной воды GT, а охлажденная вода
от теплообменников поступает во всасывающий коллектор сетевых насосов СН.

Расход воды через котельные агрегаты Gк по условиям их работы при­нимается постоянным при всех различных режимах: Gк = const. При сжига­нии природного газа и малосернистого мазута Gк может быть определен для максимального зимнего режима, так как температура воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети соответствует номинальным па­раметрам теплоносителя в котельном агрегате = = + 150 °С, /к = t'' =

+ 70 °С, поэтому расходы по линии рециркуляции G№ = 0, а по подмеши­вающей перемычке Gm = 0.

При сжигании высокосернистого мазута расход воды через котельные агрегаты определяется из условия температуры воды на входе в котел /к = + 110 °С, а на выходе ^ = t'0 = + 150 °С, поэтому для максимального зим­него режима расход воды по линии рециркуляции определяется расчетом, а по подмешивающей перемычке Gm = 0.

При работе котельной на природном газе отсутствует нагрузка на ма­зутное хозяйство Gm, а температура воды на входе в котельные агрегаты должна быть не ниже + 70 °С.

Температура воды, поступающей в систему отопления и вентиляции потребителя ОВ, примерно 95 °С и регулируется с помощью элеваторного узла Э путем смешивания прямой сетевой воды с обратной из системы ото­пления. Температура воды, поступающей в водоразборные краны GГBотр системы горячего водоснабжения ГВ, примерно 65 °С, регулируется изме­нением расхода прямой сетевой воды через подогреватели горячего водо­снабжения Т3, установленные в тепловом пункте.

При сжигании мазута для предотвращения низкотемпературной кор­розии необходимо выдерживать температуру воды на входе в котельные агрегаты не менее + 110 °С, т. е. они должны работать в пиковом режиме. Тепловые сети работают по отопительному повышенному температурному графику. Для горячего водоснабжения принимается параллельная схема подогрева воды у абонентов. Расчетные температуры наружного воздуха для пяти характерных режимов работы приведены на рис. 4.1.

В табл. П2 приведен расчет принципиальной тепловой схемы отопи­тельной котельной с закрытой системой теплоснабжения при установке водогрейных котельных агрегатов, работающих на высокосернистом мазу­те.

Контроль правильности выполненного расчета режимов работы теп­ловой схемы осуществляется проверкой соответствия принятых расходов теплоносителя и полученных в результате расчета. При расхождении не­вязки более 2 % расчет повторяется. Определив расчетный расход воды, выбирают тип и число котельных агрегатов.

Для водогрейных котельных агрегатов тепловая мощность и другие параметры приведены в справочной литературе [2, 3, 4, 6, 10, 11, 29, 30, 34]. Зная расход воды через котельные агрегаты G^ установленные в котель­ной, определяется единичная теплопроизводительность водогрейного котла и расход воды через каждый из агрегатов. Если теплопроизводительность всех подобранных водогрейных котлоагрегатов больше или равна общей тепловой мощности котельной Qк и если расход воды через каждый котел больше или равен расходу воды завода-изготовителя, расчет можно считать законченным. После этого проверяется, какое число водогрейных котлов должно работать при среднем зимнем и летнем режимах, а в некоторых случаях и при среднем режиме в наиболее холодный месяц года.

Описание работы котельных с водогрейными котельными агрегатами для открытых систем теплоснабжения приведено в [12].