Классификация потребителей теплоты
Nbsp; ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Б.Ф. Подпоринов
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
Утверждено советом университета в качестве учебного пособия для студентов специальности 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция
Белгород
2007
|
ББК 31.38
П44
Рецензенты: Доктор технических наук, профессор Курского государственного технического университета
Н.С. Кобелев
Кандидат технических наук, доцент Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова Ю.В. Васильченко
|
Теплоснабжение: учебное пособие / Б.Ф. Подпоринов. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2007. – 267 с.
В учебном пособии рассмотрены централизованные системы теплоснабжения и режимы их регулирования.
Изложены теоретические основы и технология выработки, отпуска, транспортировки и распределения тепловой энергии в системах теплоснабжения. Представлены методы определения расходов тепла потребителями, методики гидравлического и теплового расчетов тепловых сетей, схемы, технические характеристики, конструкции и методы расчета оборудования систем теплоснабжения.
Приведены варианты тренировочных заданий для самостоятельной работы студентов, необходимые нормативно-справочные материалы. Разработаны методические указания и пример выполнения курсового проекта по теплоснабжению.
|
|
Данное издание предназначено для студентов специальности 270109 – Теплогазоснабжение и вентиляция всех форм обучения по дисциплине «Теплоснабжение».
УДК 697.34(075.8)
ББК 31.38
© Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2007
Введение
Тепловое потребление — одна из основных статей топливно-энергетического баланса нашей страны. На удовлетворение тепловой нагрузки страны расходуется ежегодно более 600 млн. т условного топлива, т.е. около 30 % всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов.
Тепловое хозяйство России в течение длительного периода развивается по пути концентрации тепловых нагрузок, централизации теплоснабжения и комбинированной выработки тепловой и электрической энергии.
Широкое развитие получила теплофикация, являющаяся наиболее рациональным методом использования топливных ресурсов для тепло- и электроснабжения.
Развитие теплофикации способствует решению многих важных народнохозяйственных и социальных проблем таких, как повышение тепловой и общей экономичности электроэнергетического производства, обеспечение экономичного и качественного теплоснабжения жилищно-коммунальных и промышленных комплексов, улучшение экологической обстановки в городах и промышленных районах, снижение трудозатрат в тепловом хозяйстве.
|
|
Наряду с теплофикацией рационально используется теплоснабжение от экономичных котельных установок, а также от теплоутилизационных промышленных установок. Каждый из этих источников теплоснабжения имеет свою область экономически целесообразного применения.
Развитие теплофикации и централизованного теплоснабжения выдвигает сложные научные и инженерные задачи, решение которых в значительной мере зависит от подготовки квалифицированных инженерно-технических и научных кадров.
Поэтому «Теплоснабжение» является одной из основных профилирующих спец дисциплин программы подготовки инженеров по специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция».
Задача изучения дисциплины — обеспечение теоретической и практической подготовки студентов к проектированию, строительству, реконструкции и эксплуатации городских и промышленных систем теплоснабжения, тепловых сетей и сооружений на них, оптимизации проектных решений и эксплуатационных режимов систем теплоснабжения.
|
|
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ
В основе экономики нашей страны лежит энергетика, являющаяся одной из важнейших отраслей народного хозяйства. Недаром в настоящее время энергетическая безопасность рассматривается в качестве одной из основных приоритетных национальных программ нашей страны и важнейшей международной проблемы.
Энергетикой называется система установок и устройств для преобразования первичных энергоресурсов в виды энергии, необходимые для народного хозяйства и населения, и передачи этой энергии от источников ее производства до объектов использования.
Несмотря на большое разнообразие первичных энергоресурсов и видов вырабатываемой энергии, энергетика бывшего СССР развивалась планомерно в сочетании с топливной базой как единый топливно-энергетический комплекс.
Экономика страны полностью базировалась только на собственных топливно-энергетических ресурсах. На строительство топливно-энергетического комплекса, объединяющего добычу первичных энергоресурсов и их преобразование в используемые виды энергии, выделялась значительная доля всех капиталовложений в промышленность.
|
|
Из всех видов вырабатываемой энергии наиболее широкое использование находят два вида — электрическая энергия и теплота низкого и среднего потенциалов, на выработку которых затрачивается в настоящее время более 55 % всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов страны. Особенно важное значение имеет электрическая энергия, которой в современном мире принадлежит ведущая роль в развитии производительных сил общества.
Главным ресурсом для выработки электрической и тепловой энергии в стране в настоящее время служит в основном органическое топливо (природный газ, уголь, мазут).
Тепловое хозяйство страны развивается на основе непрерывно идущего процесса концентрации тепловых нагрузок в городах и промышленных районах.
Для организации рационального энергоснабжения страны особенно большое значение имеет теплофикация, являющаяся наиболее совершенным технологическим способом производства электрической и тепловой энергии и одним из основных путей снижения расхода топлива на выработку указанных видов энергии.
Под термином «теплофикация» понимается энергоснабжение на базе комбинированной , т.е. совместной выработки электрической и тепловой энергии в одной установке.
В комбинированной выработке заключается основное отличие теплофикации от так называемого раздельного метода энергоснабжения, при котором электрическая энергия вырабатывается на конденсационных тепловых электростанциях (КЭС), а тепловая — в котельных.
Основной энергетический эффект теплофикации заключается в замене теплоты, вырабатываемой при раздельной схеме энергоснабжения в котельных, отработавшей теплотой, отведенной из теплосилового цикла электростанции, благодаря чему на ТЭС ликвидируется бесполезный отвод теплоты в окружающую среду при превращении химической, а на АЭС внутриядерной энергии топлива в электрическую энергию. Развитие комбинированной выработки является одним из основных путей повышения тепловой экономичности энергетического производства в нашей стране.
В бывшем СССР и в России в период планового регулирования экономики наибольшее развитие получили достаточно крупные городские и промышленные теплофикационные системы, базирующиеся на централизованном теплоснабжении городов и промышленных узлов. Таким образом, при теплофикации в России было реализовано два основных принципа:
1) комбинированное (совместное) производство электрической и тепловой энергии, осуществляемое на ТЭЦ;
2) централизация теплоснабжения, т.е. передача теплоты от одного или нескольких источников, работающих на одну тепловую сеть, многочисленным тепловым потребителям.
Первый принцип был рассмотрен выше, второй — централизация теплоснабжения не является особенностью теплофикации и может быть реализован в системах теплоснабжения не только от ТЭЦ, но и от других источников теплоты, таких как промышленные, районные и квартальные котельные, от мусоросжигающих заводов и энергоустановок, утилизирующих избытки теплоты, образующиеся в технологических установках промпредприятий, и т.п.
Несмотря на дополнительные потери энергии в тепловых сетях, централизация в теплоснабжении может обеспечить экономию топлива за счет:
утилизации теплоты от промышленных технологических (включая крупные ГРЭС) и мусоросжигающих установок;
более высокого КПД крупных промышленных и районных котельных, а также мощных котельных установок крупных ТЭЦ по сравнению с мелкими местными котельными, работающими на неквалифицированных низкокалорийных и многозольных видах твердого топлива;
более рациональной загрузки источников теплоты с различной эффективностью при работе этих источников на одну сеть.
Централизация теплоснабжения способствует благоустройству теплоснабжаемых районов, позволяет уменьшить трудозатраты на обслуживание теплового хозяйства городов и промышленности, облегчает использование низкосортного топлива исбросной теплоты промышленности.
При централизованном теплоснабжении от котельных без комбинированной выработки электрической энергии на базе теплового потребления суммарный расход топлива на удовлетворение теплового и электрического потребления получается больше, чем при теплофикации. Теплофикация в сочетании с централизацией теплоснабжения является наиболее рациональным методом использования топливных ресурсов страны для тепло- и электроснабжения. Благодаря социальным, экономическим и экологическим преимуществам централизованная теплофикация на протяжении длительного исторического периода стала одним из основных направлений развития энергетики нашей страны.
В последние годы многие концепции социального и экономического развития в нашей стране критически пересматриваются. В частности, в условиях интенсивно развивающегося в настоящее время жилищного строительства и в связи с реформированием теплоэнергетического и жилищно-коммунального хозяйства значительно увеличивается протяженность тепловых сетей и системы централизованного теплоснабжения становятся все более громоздкими и трудно управляемыми, а стоимость тепловой энергии увеличивается.
В связи с этим в последнее время возрастает интерес к системам автономного (децентрализованного) теплоснабжения, применение которого в сочетании с системами теплофикации позволяет существенно повысить экономичность и эффективность теплоснабжения.
Контрольные вопросы
1. Что называется энергетикой?
2. В чем техническая сущность теплофикации?
3. Технико – экономические преимущества системы теплоснабжения на базе теплофикации?
ТЕПЛОВОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ
Классификация потребителей теплоты
В системах централизованного теплоснабжения (СЦТ) по тепловым сетям подается теплота различным тепловым потребителям.
Потребителями тепла системы централизованного теплоснабжения являются:
а) теплоиспользующие санитарно-технические системы зданий (системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, горячего водоснабжения);
б) различного рода технологические установки, использующие тепло низкого потенциала (до 300—350°С).
По режиму потребления тепла в течение года различают две группы потребителей:
1) сезонные потребители, нуждающиеся в тепле только в холодный период года, с зависимостью расхода тепла в основном от температуры наружного воздуха;
2) круглогодовые потребители, нуждающиеся в тепле весь год, со слабо выраженной в большинстве случаев зависимостью расхода тепла от температуры наружного воздуха.
К первой группе относятся системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, ко второй — системы горячего водоснабжения и технологические установки. Если для систем кондиционирования воздуха искусственный холод в теплый период года вырабатывается на основе использования тепловой энергии абсорбционным или эжекторным методами, то такие системы входят во вторую группу.
Потребителей, получающих тепло от централизованной системы теплоснабжения, называют абонентами этой системы, а расходуемое абонентами тепло — тепловой нагрузкой источника тепла.
Тепловые нагрузки потребителей имеют сложную структуру. Они изменяются по различным сезонным и суточным графикам и требуют теплоты различного потенциала.
В зависимости от соотношения и режимов отдельных видов теплопотребления различают три характерные группы абонентов: жилые, общественные, промышленные здания и сооружения. В последнюю группу входят также сельскохозяйственные производственные здания и комплексы. Для жилых зданий характерны сезонные расходы тепла на отопление и вентиляцию и круглогодовой расход тепла на горячее водоснабжение. В жилых зданиях не устраивают специальной приточной вентиляции — свежий воздух поступает в помещения через форточки окон и неплотности в наружных ограждениях. Подогрев вентиляционного воздуха в этом случае возлагается на систему отопления. Для большинства общественных зданий основное значение имеют сезонные расходы тепла на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха. У промышленных абонентов, в том числе и сельскохозяйственного направления, обычно имеются все виды теплопотребления, количественное соотношение между которыми определяется видом основного производства. Некоторые общественно-коммунальные предприятия, такие, как бани, прачечные и т.п., по характеру теплопотребления следует рассматривать как производственные объекты.
Для определения потребности в тепле абонентов системы централизованного теплоснабжения используют приближенные методы, в основе которых лежат укрупненные показатели.
И лишь на самой поздней стадии проектирования, когда переходят к расчету мелких (квартальных, микрорайонных) тепловых сетей, расходы тепла определяют более точно: для новых объектов – по соответствующим типовым и индивидуальным проектам, для существующих объектов – по материалам инвентаризации.
Тепловую нагрузку обычно рассчитывают в характерном промежутке времени: час, сутки, месяц, сезон или год, причем основным расчетным значением является часовая тепловая мощность.
Сезонное теплопотребление
Наиболее крупными сезонными потребителями тепловой энергии являются системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха жилых, общественных и промышленных зданий.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 1431; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!