Введение

В 1929 году было создано предприятие «Апатит» на базе огромных по своим запасам месторождений апатит-нефелиновых руд хибинской группы, уникальных по своему минеральному составу. Открытое акционерное общество «Апатит» входит в число крупнейших мировых производителей фосфатного сырья для производство минеральных удобрений. Основной продукцией предприятия является апатитовый концентрат нескольких марок. В результате производства апатитового концентрата производится ряд продуктов, главным из которых является, широко используемый в промышленности, нефелиновый концентрат.

В состав ОАО «Апатит» входит более 20-ти структурных организаций и подразделений, в их числе четыре рудника с открытыми и подземными способами добычи руды, две апатит-нефелиновые фабрики, мощный железнодорожный и автотранспортный цеха, комплекс ремонтных и энергетических цехов и ряд других вспомогательных подразделений.

Для обеспечения бесперебойного снабжения рудников, фабрик и цехов паром и горячей водой был создан цех пароснабжения (ЦПС). В состав ЦПС входит котельная «Кировский рудник».

Котельная состоит из паровой части.

В котельной установлены четыре паровых котла ДЕ-25-1,4/225 и два котла ДЕ-25-1,4/194 пар от которых используется:

- для нагрева воздуха;

- для собственных нужд;

- для нагрева топлива на мазутном хозяйстве;

- для нагрева сетевой воды в аппаратах ПСВ.

Системы теплоснабжения являются важнейшими системами обеспечения жизнедеятельности человека. Основное их значение состоит в обеспечение потребителей необходимым количеством теплоты требуемых параметров.

Надежная работа системы теплоснабжения, при строгом соблюдении необходимых параметров теплоснабжения, во многом определяется правильным выбором схем тепловых сетей и тепловых пунктов, конструкций применяемого оборудования.

Системы централизованного теплоснабжения характеризуются сочетанием трех основных звеньев: теплоисточника, тепловых сетей и местных систем теплоснабжения.

В данном случае источником теплоснабжения является паровая котельная. Повышение надежности и экономичности теплоснабжения в значительной мере зависит от качества работы котлоагрегатов и рационально спроектированной тепловой схемы котельной.

В данном проекте рассчитывается теплоснабжение микрорайона города Кировска от котельной «Кировский рудник».

1. Обоснование системы 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 централизованные и децентрализованные. В децентрализованных системах источник теплоты и теплоприёмники потребителей либо совмещены в одном агрегате, либо размещены столь близко, что передача теплоты от источника до теплоприёмников может осуществляться практически без промежуточного звена – тепловой сети. В системах централизованного теплоснабжения источник теплоты и теплоприёмники потребителей размещены раздельно, часто на значительном расстоянии, поэтому теплота от источника до потребителей передаётся по тепловым сетям.

Поскольку теплота от рассматриваемой в проекте котельной передаётся потребителям по тепловым сетям, система теплоснабжения является централизованной.

В зависимости от степени централизации системы централизованного теплоснабжения можно разделить на следующие четыре группы:

• Групповое – теплоснабжение от одного источника группы зданий;

• Районное – теплоснабжение от одного источника нескольких групп зданий (района);

• Городское – теплоснабжение от одного источника нескольких районов;

• Межгородское – теплоснабжение от одного источника нескольких городов.

Котельная микрорайона города Кировска снабжает теплотой один район, поэтому по степени централизации является районной.

Процесс централизованного теплоснабжения состоит из трёх последовательных операций:

1. Подготовки теплоносителя;

2. Транспортировки теплоносителя;

3. Использования теплоносителя.

Подготовка теплоносителя производится в специальных так называемых телоподготовительных установках в котельной. Транспортируется теплоноситель по тепловым сетям, а используется в теплоприёмниках потребителей.

Комплекс установок, предназначенных для подготовки, транспортировки и использования теплоносителя, составляет систему централизованного теплоснабжения.

По виду теплоносителя системы централизованного теплоснабжения разделяются на водяные и паровые.

Поскольку в жилых и общественных зданиях в системах централизованного теплоснабжения с целью соблюдения санитарных норм необходимо принимать в качестве теплоносителя воду [1], то для удовлетворения нагрузок отопления и горячего водоснабжения рассматриваемого микрорайона в качестве теплоносителя принята вода.

При выборе параметров теплоносителей необходимо учитывать, что увеличение разности температур в подающей и обратной линиях приводит к сокращению требуемого расхода теплоносителя, однако верхний предел обусловлен надёжностью эксплуатации отопительных приборов, а также условием невскипания воды в них.

Согласно [1] минимальная температура теплоносителя в обратном трубопроводе при закрытой системе теплоснабжения составляет 70ºС, в подающем же трубопроводе принимаем наибольшую допустимую температуру теплоносителя 115ºС. Таким образом, для системы теплоснабжения микрорайона от паровой котельной принят температурный график

ºС.

Водяные системы теплоснабжения применяются двух типов: закрытые и открытые. 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.

Для рассматриваемой котельной принята закрытая система теплоснабжения – вода на горячее водоснабжение из сети не отбирается.

В зависимости от числа трубопроводов, используемых для теплоснабжения данной группы потребителей, водяные системы делятся на:

• Однотрубные;

• Двухтрубные;

• Трёхтрубные;

• Многотрубные.

Для теплоснабжения городов в большинстве случаев применяется двухтрубные водяные системы, в которых водяная сеть состоит из двух трубопроводов : подающего и обратного. По подающему трубопроводу горячая вода подводится от источника к абонентам, по обратному трубопроводу охлаждённая вода возвращается на источник.

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.

Таким образом, для теплоснабжения рассматриваемого в проекте района используется двухтрубная система.

В зависимости от характера тепловых нагрузок абонента и режима работы тепловой сети выбираются схемы присоединения абонентских установок к тепловой сети.

На практике находят применение две принципиально различные схемы присоединения теплопотребляющих установок абонентов к тепловой сети: зависимая и независимая. По первой схеме присоединения вода из тепловой сети поступает непосредственно в приборы абонентской установки, по второй – проходит через теплообменник, в котором нагревает вторичный теплоноситель, используемый в абонентской установке.

В закрытых системах теплоснабжения установки горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети через водо-водяные подогреватели, т.е. по независимой схеме.