Теплові схеми котелень при їх включенні в роботу спільно з ТЕЦ

У практиці зустрічається як паралельне, і послідовне включення ТЕЦ і котельних у роботу теплових мереж, що впливає теплові схеми котельних за її включення у роботу разом із ТЕЦ. При паралельній роботі котельні з ТЕЦ на загальну теплову мережу витрата води через котельню залишається такою самою, як при самостійній роботі котельні в базовому режимі. При послідовному включенні котельні з ТЕЦ через неї проходить збільшена кількість мережної води, а водогрійні котли працюють у піковому режимі графік роботи теплових споживачів. Це має місце в тому випадку, коли графік навантаження котельні або ТЕЦ, що постачаються, відповідає графіку, зображеному на рис. 2.6

Площа, обмежена лініями Е – b1 – В – С – D – Е при режимі роботи мереж 150 – 70°С або Е – b2 – В С – D – Е при режимі 130 – 70°С, відповідає відпуску теплоти з ТЕЦ при підігріві води в основних обігрівачах. При необхідності отримання навантаження, більшого за Qосн, на ТЕЦ повинні бути включені пікові підігрівачі з продуктивністю Q пік або водогрійні котли на таку саму теплопродуктивність. Внаслідок цього для великих систем теплопостачання застосовуються водогрійні котли, які можуть працювати як в основному, так і в піковому режимі, тобто в режимі зі збільшеною витратою води при її невеликому підігріві.

При включенні пікових водогрійних котлів теплові схеми котелень при їх включенні в роботу спільно з ТЕЦ після основних підігрівачів, що працюють на добірній парі турбін ТЕЦ, надходить у сталеві водогрійні котли, де підігрівається до температури, необхідної за графіком типу зображеного наМал. 2.9. Якщо система працює за t температурним графіком 70 - 150 ° С, то підігрів мережевої води в основних підігрівачах ТЕЦ при відборі пари з тиском до 2,5 кгс/см2 здійснюється від 70 ° С до 95 - 110 ° С з наступним підігрівом води в пікових водогрійних казанах до 150°С. Витрата води через водогрійні котли, які працюють у піковому режимі, залежить від частки теплового навантаження споживачів, що покривається ТЕЦ з відборів турбін, та кількості теплоти, яку мають дати водогрійні котли.

Кількість теплоти, яка має бути передана в пікові водогрійні котли, Гкал/год, становить:

Опалювальні котельні теплопродуктивністю до 150 Гкал/год, як правило, експлуатуються як самостійні джерела теплопостачання, тобто у базовому режимі. Більші котельні з водогрійними котлами по 50 Гкал/год можуть працювати як пікові спільно з найближчою ТЕЦ. Теплові схеми котелень при їх включенні в роботу спільно з ТЕЦ теплопродуктивністю 100 і 180 Гкал/год найчастіше встановлюють на ТЕЦ і рідше в котелень, що стоять окремо. Тому при розробці теплові схеми котелень при їх включенні в роботу спільно з ТЕЦ та проекти водогрійних котелень із загальною теплопродуктивністю 200 Гкал/год і вище передбачають можливість їх роботи в піковому режимі, оскільки перехід водогрійних котлів і котелень з базового до пікового режиму роботи пов'язаний з збільшенням діаметрів трубопроводів мережної води, заміною мережевих насосів та перемиканнями підвідних та відвідних трубопроводів біля водогрійних котлів. Ці заходи викликані тим, що під час роботи водогрійних котлів у піковому режимі витрата води через них різко збільшується.

Витрата води через котел при певній його теплопродуктивності, т/год, визначається різницею температур води на виході та вході,яка залежить від режиму роботи.

де Gв - витрата води через казан, т/год; Qk – теплопродуктивність котла, Гкал/год; i2 та i1 - ентальпії води, що надходить у котел і виходить з нього, ккал/кг.

Як приклад наведемо наближений розрахунок витрати води через котел теплопродуктивністю 50 Гкал/год. Під час роботи котла переважно (базовому) режимі з температурами води 70 - 150°С;

При роботі котла у піковому режимі при температурах води 110 – 150°С;

тобто. витрата води під час переходу на піковий режим збільшився вдвічі.

За інших вихідних температурних режимів витрати води через котел будуть іншими, однак вони повинні відповідати величинам, встановленим заводом-виробником агрегату.

Подвоєна кількість мережної води проходить і через котельню, якщо половина теплового навантаження району, що обслуговується, покривається відборами з турбін ТЕЦ. Для забезпечення пропуску збільшеної кількості мережної води, що надходить від районної ТЕЦ відповідно до розрахунків теплової схеми котельні для роботи в піковому режимі, потрібна часткова або повна заміна окремих груп насосів та трубопроводів. При цьому необхідно врахувати особливості районної ТЕЦ, коефіцієнт теплофікації, характеристики наявних насосів, продуктивність хімводоочищення для підготовки води для підживлення, натиск зворотної мережної води та гідравлічний опір теплових мереж району. Для підняття тиску зворотної мережної води в котельні іноді встановлюють спеціальні насоси, що перекачують.

У зв'язку з тим, що температура води на вході в котел при роботі в піковому режимі завжди буде вищою за температуру води при роботі в базовому режимі, а іноді і вище точки опори димових газів, що йдуть, рециркуляція води в пікових водогрійних котлах, як правило, непотрібно. Регулювання температури води в лінії подачі до теплових мереж здійснюють шляхом перепуску частини не підігрітої води з лінії перед водогрійними котлами в лінію подачі за котлами або шляхом зміни витрати води через котли, якщо останній багато вище номінального. При другому способі регулювання температури води, що йде в теплові мережі, необхідно врахувати збільшення гідравлічного опору системи котельних трубопроводів і котлів.