2.2 Сведения об источниках теплоты

Для подготовки (подогрева) теплоносителя могут использоваться следующие источники теплоты: водогрейные котельные, паровые котельные, теплофикационные подогреватели ТЭЦ.

Принцип подготовки теплоносителя в водогрейной котельной заключается в том, что охлажденная в теплоприемниках теплопотребителей вода по обратной линии тепловой сети возвращается в котельную, подогревается в водогрейном котле за счет сжигания органического топлива и направляется к теплопотребителям.

Для восполнения утечек воды из тепловой сети (подпитки) на котельной имеется участок водоподготовки, на котором сырая водопроводная вода подвергается умягчению, деаэрации.

Подготовленная подпиточная вода домешивается к воде из обратной линии тепловой сети перед входом в водогрейный котел.

Паровая котельная в общем случае позволяет подготавливать два теплоносителя: пар и горячую воду.

Конденсат от потребителей пара, вернувшийся в котел по конденсатопроводу, вновь превращается в пар нужной кондиции за счет выделения тепла от сжигания органического топлива и по паропроводу направляется потребителям.

Для нагрева воды на паровой котельной имеются пароводяные подогреватели в сетевой воды, в которых охлажденная вода, вернувшаяся на котельную по обратной линии тепловой сети подогревается при помощи пара, произведенного в паровом котле.

Конденсат греющего пара из пароводяных теплообменников сливается в общий конденсатопровод и вместе с общим потоком конденсата направляется в паровой котел, где вновь превращается в пар нужной кондиции.

Теплофикацией называется использование энергии отработанного пара для нагрева воды, циркулирующей в тепловой сети.

Пар, полученный на выхлопе конденсационной турбины имеет температуру 29С при давлении в конденсаторе 4 кПа, несмотря на значительное количество тепла конденсации, содержащееся в паре, оно не может быть использовано для передачи другому теплоносителю из-за низкой температуры пара.

Для использования скрытого тепла конденсации пара необходимо для подогрева теплоносителя использовать пар с более высоким давлением, а следовательно и температурой.

Тепловые электрические станции, на которых энергия пара используется не только для выработки электроэнергии, но и для подготовки теплоносителя систем теплоснабжения называются теплоэлектроцентралями ТЭЦ.

Подготовка теплоносителя на ТЭЦ заключается в подогреве воды, циркулирующей в тепловой сети при помощи пара низкого давления в специальных теплофикационных пароводяных подогревателях.

В зависимости от способов отбора пара для нагрева сетевой воды в пароводяных подогревателях различают турбины с противодавлением, ухудшенным вакуумом и с регулируемыми отборами пара.

При работе с турбинами с противодавлением отработавший в турбине пар имеет достаточное давление (а, следовательно, и температуру) для того, чтобы достичь приборы теплоприемника и передать свое тепло для удовлетворения тепловой нагрузки.

При использовании турбин с ухудшенным вакуумом отработавший в турбине пар имеет достаточное давление незначительно меньшее атмосферного и температуру близкую к 100С и передает свое тепло сетевой воде в конденсаторе, который в данном случае играет роль пароводяного подогревателя.

Недостатком турбин с противодавлением и ухудшенным вакуумом является жесткая зависимость количества вырабатываемой электроэнергии от тепловой нагрузки.

Этого недостатка лишены турбины с регулируемыми отборами пара, в которых предусмотрена возможность отбора из турбины частично отработанного пара для технологических нужд с давлением 2,5-30 атм и для нужд теплофикации с давлением 1,5-2,6 атм.

При комбинированной выработке тепла и электрической энергии при прочих равных условиях получают меньшее количество электроэнергии, чем при выработке только электроэнергии при помощи турбин конденсационного типа.

Однако поскольку при комбинированной выработке используется теплота отработанного пара, то общая эффективность использования энергии топлива получается выше.

Для оценки эффективности использования энергии на станции вводится специальный показатель – степень использования тепла, который представляет собой отношение полезно использованного тепла к количеству тепла, использованного для выработки пара.

При работе по конденсационному циклу степень использования тепла в пределе достигает 52-53%, в то время как в идеальном комбинированном цикле степень использования тепла достигает 100%.