1.3 Характеристики системы энергообеспечения предприятия
Начальной точкой теплоснабжения ТЭЦ является ее котлотурбинный цех, из которого горячая вода для теплоснабжения поступает на теплопункты, в которых установлены коммерческие узлы учета, в том числе и для собственных нужд. После теплопунктов горячая вода идет на теплоснабжение производственных и административных зданий предприятия. Трубопровод, подающий горячую воду, называется прямым, а трубопровод, по которому вода возвращается обратно в котлотурбинный цех, называется обратным.
Из обратного трубопровода коллекторных сетевая вода поступает в бойлеры через конденсационные насосы. В бойлерах сетевая вода нагревается питательной водой из отборов турбин. Из бойлеров сетевая вода через насосы поступает в подающий трубопровод коллекторных. Из коллекторов питательной воды вода попадает в котлы, затем в турбины. С турбин- отборы на производство (на другие предприятия, на бойлеры, на мазутное хозяйство, чтобы подогревать мазут, на подогреватели душевой). С конденсатора отработанный пар турбины поступает в деаэраторы, где освобождается от кислорода, далее насосами прокачивается в котлы.
1.4 Характеристика объекта проектирования
Объектом проектирования являются внутристанционные коллекторы, подающие сетевую воду на теплопункты от бойлерных установок турбин №9, 10, 11 и водогрейных котлов №3 и №4.
Температурный график 150/70 0С.
Прокладка трубопроводов наземная на высоких и низких опорах, частично подземная в непроходных каналах. Тепловая изоляция трубопроводов выполнена минеральной ватой с покрытием асбоцементной штукатуркой по металлической сетке, а при воздушной прокладке с металлическим кожухом.
Компенсация температурных удлинений осуществляется «П» – образными компенсаторами и за счет углов поворота трассы.
Срок эксплуатации трубопроводов тепловой сети более 35 лет.
Подпитка теплосети осуществляется с ХВО-3. Химически очищенная вода подается на деаэраторы ДСА-300 производительностью 300 т/ч. Насосами НПТС №5 и №6 подается в обратный коллектор сетевой воды.
1.5 Постановка задачи проектирования
Основной задачей является реконструкция существующей схемы теплоснабжения. Схема выполнена с использованием трубопровода диаметром 530, 630, 920 и 1020 мм, смонтированных более 35 лет назад.
В настоящее время существующая схема теплоснабжения устарела, из-за возможного увеличения расхода теплоносителя на 30% диаметр трубопровода меньше требуемого значения, что приводит к большим гидравлическим потерям, особенно в смешивающем коллекторе Ду 530. С применением новой изоляции снижаем тепловые потери. При замене труб приходим к сокращению затрат на ремонт трассы и техническую диагностику тепловой сети.
В связи с выше перечисленными недостатками возникла необходимость модернизации или постройки новой магистрали. В данном проекте рассматривается вариант монтажа новой схемы теплоснабжения, установка узла деаэрации, выбор вспомогательного оборудования.
1.6 Назначение, перечень основных узлов и принцип работы оборудования
Основные характеристики водогрейных котлов представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Характеристики водогрейных котлов
| Тип оборудования | Мощность, Гкал/ч | Давление, МПа | Год ввода |
| ПТВМ-180 | 180 | 2,5 | 1972 |
| ПТВМ-180 | 180 | 2,5 | 1977 |
| ПТВМ-180 | 180 | 2,5 | 1979 |
| КВГМ-180 | 180 | 2,5 | 1982 |
Водогрейный котел типа ПТВМ - 180 ст. № 3, прямоточный, башенного типа, теплопроизводительностью 180 Гкал/час находится в эксплуатации с 1979 года. Котел работает только в основном режиме, на газообразном топливе. Котел оборудован 20 газомазутными горелками, расположенными в 2 яруса по 10 горелок на каждой из боковых стен. Теплопроизводительность котла регулируется изменением количества работающих горелок при постоянном расходе сетевой воды на котел. Рециркуляция дымовых газов отсутствует.
Водогрейный котел типа КВГМ -180 - 150 -2 ст. № 4 - прямоточный, Т-образной сомкнутой компоновки, газомазутный, в эксплуатации находится с 1982 года. Котел работает только в основном режиме и на газовом топливе. Котел оборудован 6 вихревыми газомазутными горелками, расположенными симметрично на боковых стенах треугольником с вершиной вверх. Теплопроизводительность котла регулируется изменением подачи газа и воздуха на горелки.
Таблица 2- Бойлерные установки ОТЭЦ-1
| Группа | Коли-чество | Тип теплофикационной установки | Пропуск-ная способно-сть т/ч. | Темпера-тура нагреваºС | Тепловая мощность Гкал/час | |
| ОБ-1-9 | 1 | ПСВ-500-3-23 | 1150 | 70-120 | 57,5 | |
| ОБ-2-9 | 1 | ПСВ-500-3-23 | 1150 | 70-120 | 57,5 | |
| ПБ-1-9 | 1 | ПСВ-500-14-23 | 1800 | 105-150 | 81 | |
| ОБ-1-10 | 1 | ПСВ-500-3-23 | 1150 | 70-120 | 57,5 | |
| ОБ-2-10 | 1 | ПСВ-500-3-23 | 1150 | 70-120 | 57,5 | |
| ПБ-3-10 | 1 | ПСВ-500-14-23 | 1800 | 105-150 | 81 | |
| ОБ-1-11 | 1 | ПСВ-500-3-23 | 1150 | 70-120 | 57,5 | |
| ОБ-2-11 | 1 | ПСВ-500-3-23 | 1150 | 70-120 | 57,5 | |
| ПБ-1-11 | 1 | ПСВ-500-14-23 | 1800 | 105-150 | 81 | |
По характеру тепловой нагрузки подогреватели подразделяются на основные и пиковые. Пар на основной бойлер поступает из отбора турбины с давлением 1,2 ата, а на пиковый бойлер – с давлением 10-16 ата.
Каждый подогреватель представляет собой пароводяной вертикальный теплообменный аппарат с цельносварным корпусом. Трубный пучок состоит из прямых трубок диаметром 19 мм, выполненными из латуни марки Л-68, развальцованных с обеих сторон в трубных досках.. Для жёсткости и прочности трубная система заключена в стальной каркас с перегородками. Перегородки направляют поток пара для лучшего омывания трубного пучка и являются промежуточными опорами для труб, предотвращая их вибрации. В месте выхода струи греющего пара на трубный пучок устанавливается пароотбойный лист для защиты трубок от динамического удара потока пара и распределения пара в межтрубном пространстве. Для получения больших скоростей воды подогреватели выполнены двухходовыми. Ходы образуются перегородкой в нижней камере. Перегородка делит трубный пучок на две части по числу ходов.
Сетевая вода через входной патрубок подаётся в одну из половин верхней водяной камеры, проходит половину трубок и поступает в нижнюю часть. По другой половине трубок вода поднимается вверх во вторую половину верхней водяной камеры, откуда через патрубок отвода сетевой воды поступает в сборный коллектор горячей воды. По ходу своего движения вода нагревается паром. Пар в свою очередь конденсируется и отводится через отверстие в днище.
Для продувки парового пространства для удаления воздуха в нижней части корпуса имеются дренажные отверстия.
Сетевые насосы типа № 8, № 9 предназначены для обеспечения необходимого давления сетевой воды на всасе сетевых насосов № 21, № 22, которые в свою очередь установлены после сетевых подогревателей и обеспечивают циркуляцию сетевой воды в системе теплоснабжения.
Таблица 3- Технические характеристики сетевых насосов типа КРНА-400/700/64М бойлерной установки турбины № 9.
| Параметр | Значение |
| Тип насоса | Двухступенчатый, центробежный, с односторонним всасом |
| Производительность, м3/ч | 1000 |
| Напор, м вод. ст. | 482 |
| Подпор, мм вод.ст. | 2 |
| Число оборотов, об./мин. | 1450 |
| Мощность электродвигателя, кВт | 570 |
Таблица 4. Технические характеристики сетевых насосов типа 10НМКх2 бойлерной установки турбины № 9.
| Параметр | Значение |
| Тип насоса | Одноступенчатый, центробежный |
| Производительность, м3/ч | 1250 |
| Напор, м вод. ст. | 140 |
| Число оборотов, об./мин. | 1500 |
| Мощность электродвигателя, кВт | 710 |
2 Проектирование системы внутристанционных коллекторов
2.1 Гидравлический расчет тепловой сети
Задачи гидравлического расчета.
Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети.
В задачу гидравлического расчета входит:
а) определение диаметров трубопроводов;
б) определение падения давления (напора).
Результаты гидравлического расчета дают исходный материал для определения капиталовложений, расхода металла (труб) и основного объема работ по сооружению тепловой сети;
Для проведения гидравлического расчета должны быть заданы схема тепловой сети, указаны размещение станции и потребителей и расчетные нагрузки.
Порядок гидравлического расчета.
При гидравлическом расчете трубопроводов обычно задан расход теплоносителя. Требуется определить диаметр трубопровода.
2.2 Тепловой расчет теплосети
Расчет теплопотерь позволяет правильно подойти к выбору тепловой изоляции, определить температуру и теплосодержание теплоносителя у потребителей. При неправильном выборе изоляции тепловые потери могут оказаться недопустимо большими и значительно увеличивающими стоимость транспортирования тепла.