Паровые системы теплоснабжения

Паровые системы теплоснабжения бывают однотрубными и многотрубными, высокого и низкого давления, с возвратом и без возврата конденсата. Отопительные установки присоединяются к паропроводам как по зависимым, так и по независимым схемам; установки горячего водоснабжения присоединяются главным образом по независимой схеме, т. е. через подогреватели поверхностного и смешивающего типов.

В системах с возвратом конденсата (рис. 2.14) регулирование расхода пара на отопление жилых, общественных и промышленных зданий допускается осуществлять вручную путем открытия или прикрытия регулировочного крана. Расходы пара на вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические аппараты регулируются автоматически регуляторами типа РТ или РР. Конденсатоотводчики, конденсатосборники и конденсатные насосы после отопительных систем и горячего водоснабжения устанавливаются перед отводом конденсата из абонентского узла ввода. На вентиляционных и технологических агрегатах конденсатоотводчики устанавливаются либо после каждой установки, либо после групп установок.

Возвращается конденсат по единому конденсатопроводу, диаметр которого в 3-5 раз меньше диаметра подводящего паропровода. Если давление конденсата недостаточно для возвращения на тепловую станцию, то после конденсатосборников организуется откачка насосами. Такие конденсатопроводы называют напорными.

Рис. 2.14. Однотрубная паровая система с возвратом конденсата. Схемы присоединений:
а – отопления по зависимой схеме; б – отопления по независимой схеме; в – горячего водоснабжения; г – технологических аппаратов; I – паропровод; II – конденсатопровод; 1 – паровая турбина;
2 – воздушный кран; 3 – водоразборный кран; 4 – нагревательный прибор; 5 – обратный клапан;
6 – конденсатоотводчик; 7 – конденсатосборник; 8 – термокомпрессор; 9 – технологический аппарат; 10 – расширительный сосуд; 11 – регулирующий клапан; 12 – аккумулятор горячей воды;
13 – регулятор температуры воды; 16 – насос; 31 – редукционно-охладительная установка

Схемы присоединений абонентских установок к паровой сети зависят от конструкции этих установок. Если пар может быть направлен непосредственно в установку абонента, то присоединение производится по зависимой схеме (рис. 2.14, а). Если пар не может быть подан непосредственно в установку абонента, то присоединение производится по независимой схеме через теплообменник (рис. 2.14, б и в). Конденсат отводится конденсатоотводчиком 6 в сборный резервуар 7, откуда он забирается насосом 16 и перекачивается по конденсатопроводу тепловой сети обратно на станцию. Для защиты установок от поступления в них конденсата из конденсатопровода тепловой сети после насоса 16 установлен обратный клапан 5.

Технологические аппараты промышленных предприятий присоединяются обычно к паровой сети непосредственно или через РОУ 31. Схема такого присоединения показана на рис. 2.14, г.

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). Сооружение обессоливающих установок таких ТЭЦ очень дорого, и поэтому мощность этих установок, как правило, ограничена. Невозврат конденсата вызывает необходимость увеличения мощности водоподготовительных установок и дополнительного расхода химических реагентов, а также приводит к дополнительным тепловым потерям.

Основные пути совершенствования системы сбора и возврата конденсата заключаются в следующем:

· замене в технологических аппаратах смешивающего подогрева поверхностным;

· защите конденсата от загрязнений путем улучшения герметичности поверхностных теплообменников, т. е. создания условий, исключающих попадание загрязняющих веществ в паровую полость теплообменников;

· наладке и содержании в работоспособном состоянии конденсатоотводчиков, обеспечивающих отвод конденсата из аппаратов без пропуска пролетного пара;

· защите конденсатопроводов от внутренней коррозии в первую очередь посредством применения закрытых схем сбора конденсата с поддержанием в сборных баках конденсата избыточного давления 5 – 20 кПа за счет пара вторичного вскипания или подачи пара из паропроводов.

Применение открытых систем сбора и возврата конденсата допускается обычно только в условиях, исключающих внутреннюю коррозию конденсатопроводов, например, в системах сбора замасленного конденсата. В большинстве случаев применяются напорные системы конденсатопроводов с размещением конденсатных насосов у потребителей, как это показано на рис. 2.14.

Особенно важное значение в системе сбора и возврата конденсата имеют конденсатоотводчики, которые устанавливаются, как правило, после всех поверхностных паровых нагревательных приборов, а также на паропроводах насыщенного пара в возможных узлах скопления конденсата.

Системы без возврата конденсата (рис. 2.15) в отопительно-вентиляционной технике и горячем водоснабжении жилых домов и на промышленных предприятиях применяются редко. Потребители теплоты в таких системах присоединяются непосредственно по зависимой схеме. Образующийся конденсат из отопительных приборов (рис. 2.15 а и б) охлаждается до необходимой температуры хозяйственно-питьевой водой из водопровода и целиком используется на горячее водоснабжение. Для быстрого приготовления горячей воды в душевых помещениях применяется непосредственное смешение холодной воды с паром в аккумуляторных емкостях или в струйных подогревателях (рис. 2.15 в) и инжекторах. Использование конденсата на горячее водоснабжение предприятий экономически оправдывается при теплоснабжении от теплоцентралей низкого и среднего давлений.

Рис. 2.15. Однотрубная паровая система без возврата конденсата. Схемы присоединений:
а – водяного отопления и горячего водоснабжения; б – парового отопления и горячего водоснабжения; в – горячего водоснабжения; Р – расширитель; А – аккумулятор; СП – струйный подогреватель; ВВ – водопроводная вода

Теплоснабжение без возврата конденсата допускается на небольших предприятиях, когда сбор и возврат конденсата нецелесообразен из-за большой разветвленности сборных конденсатопроводов или сложности очистки загрязненного конденсата.