Способ работы закрытой системы теплоснабжения
Владельцы патента RU 2468301:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области теплоэнергетики. Целью изобретения является повышение экономичности закрытых систем теплоснабжения за счет использования низкопотенциальной теплоты из обратного трубопровода теплосети для подогрева воды, идущей на горячее водоснабжение, снижения температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах и увеличение выработки электроэнергии на тепловом потреблении. Способ работы закрытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ, идущую на горячее водоснабжение воду последовательно нагревают в поверхностном подогревателе нижней ступени сетевой водой из обратного трубопровода теплосети, затем в подогревателе верхней ступени и подают потребителям, при этом температуру сетевой воды на ТЭЦ в течение всего года регулируют без нижнего излома температурного графика, воду, идущую на горячее водоснабжение, после поверхностного подогревателя нижней ступени догревают до требуемой температуры в конденсаторе теплонасосной установки, который используют в качестве подогревателя верхней ступени, а в качестве низкопотенциального источника теплоты в испарителе теплонасосной установки используют сетевую воду из обратного трубопровода теплосети после поверхностного подогревателя нижней ступени по ходу движения сетевой воды. 2 ил.
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в закрытых системах теплоснабжения.
Известен аналог - способ работы закрытой системы теплоснабжения, по которому вода, поступающая на нужды горячего водоснабжения, последовательно нагревается в поверхностном подогревателе нижней ступени теплоносителем из обратного трубопровода с низким потенциалом теплоты и в подогревателе верхней ступени, где осуществляется окончательный подогрев воды теплоносителем из подающего трубопровода. Для поддержания необходимой температуры воды, подаваемой на горячее водоснабжение, при температурах наружного воздуха выше 0°С регулирование тепловой нагрузки системы теплоснабжения производят по температурному графику с нижним изломом, при этом температуру сетевой воды в подающем трубопроводе поддерживают не менее 70°С (см. кн. Теплоснабжение: Учебник для студентов вузов // Козин В.Е. и др. М.: Высшая школа, 1980. Рис IV. 14, IV. 15 на стр.113, 115 и текстовое пояснение к ним на стр.113-115). Этот аналог принят в качестве прототипа.
Недостатком аналога и прототипа является пониженная экономичность работы закрытой системы теплоснабжения за счет необходимости регулирования тепловой нагрузки по повышенному температурному графику, поддержания постоянной завышенной температуры сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети в теплое время года (линия 1-2-3 на фиг.1), снижения температурного перепада в тепловой сети, превышения расхода теплоты в системах отопления при температурах наружного воздуха выше 0°С, снижения теплофикационной выработки электроэнергии на ТЭЦ.
Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности закрытой системы теплоснабжения за счет использования низкопотенциального теплоносителя, повышения температурного перепада в тепловой сети, снижения расхода сетевой воды, увеличения выработки электроэнергии на тепловом потреблении на ТЭЦ.
Для достижения этого результата предложен способ работы закрытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ, идущую на горячее водоснабжение воду последовательно нагревают в поверхностном подогревателе нижней ступени сетевой водой из обратного трубопровода теплосети, затем в подогревателе верхней ступени и подают потребителям.
Особенностью заявляемого способа работы закрытой системы теплоснабжения является то, что температуру сетевой воды на ТЭЦ в течение всего года регулируют без нижнего излома температурного графика (линия 4-2-3 на фиг.1), воду, идущую на горячее водоснабжение, после поверхностного подогревателя нижней ступени догревают до требуемой температуры в конденсаторе теплонасосной установки, который используют в качестве подогревателя верхней ступени, а в качестве низкопотенциального источника теплоты в испарителе теплонасосной установки используют сетевую воду из обратного трубопровода теплосети после поверхностного подогревателя нижней ступени по ходу движения сетевой воды.
Новая совокупность признаков способа работы закрытой системы теплоснабжения позволяет повысить экономичность закрытой системы теплоснабжения путем использования низкопотенциального теплоносителя для догрева воды, идущей на горячее водоснабжение, и использовать для регулирования график центрального качественного регулирования без нижнего излома (линии 4-2-3 и 8-6-7 на фиг.1).
Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы закрытой системы теплоснабжения.
На чертеже (см. фиг.2) изображена принципиальная схема закрытой системы теплоснабжения, в которой реализуется новый способ.
Закрытая система теплоснабжения содержит ТЭЦ 9 с подающим 10 и обратным 11 трубопроводами тепловой сети, проходящими через тепловой пункт 12, в котором к подающему 10 и обратному 11 трубопроводам тепловой сети подключены соответственно подающий 13 и обратный 14 трубопроводы системы отопления, в тепловой пункт 12 подведен трубопровод холодной воды 15, который подключен по нагреваемой среде к поверхностному подогревателю нижней ступени 16, включенному по греющей среде в обратный трубопровод 11 тепловой сети, теплонасосную установку 17 с включенным в трубопровод горячей воды 18 после поверхностного подогревателя нижней ступени 16 конденсатором 19 и испарителем 20, который включен в обратный трубопровод 11 тепловой сети после поверхностного подогревателя нижней ступени 16 по ходу движения воды.
На ТЭЦ 9 готовят сетевую воду и по подающему трубопроводу 10 тепловой сети через тепловой пункт 12 направляют в подающий трубопровод 13 системы отопления. Температуру сетевой воды в подающем трубопроводе 10 тепловой сети в течение всего года, включая неотопительный период, регулируют на ТЭЦ 9 по графику центрального качественного регулирования (линия 4-2-3 на фиг.1), обеспечивающего требуемую температуру воды в подающем трубопроводе системы отопления. Холодную воду, поступающую в тепловой пункт 12 по трубопроводу холодной воды 15, направляют в поверхностный подогреватель нижней ступени 16 для нагрева ее водой из обратного трубопровода 14 системы отопления. Нагретую в поверхностном подогревателе нижней ступени 16 воду направляют по трубопроводу горячей воды 18 в конденсатор 19 теплонасосной установки 17 - подогреватель верхней ступени, где догревают до требуемой температуры не менее 60°С за счет теплоты обратной сетевой воды, отведенной в испарителе 20 теплонасосной установки 17, далее нагретую воду по трубопроводу горячей воды 18 направляют потребителям. Охлажденную в испарителе 20 сетевую воду по обратному 11 трубопроводу тепловой сети направляют на ТЭЦ 9.
Способ работы закрытой системы теплоснабжения, по которому сетевую воду готовят на ТЭЦ и по подающему трубопроводу теплосети через тепловой пункт направляют в трубопроводы систем отопления и горячего водоснабжения потребителей, температуру сетевой воды в подающем трубопроводе теплосети регулируют на ТЭЦ в зависимости от температуры наружного воздуха по графику центрального качественного регулирования, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ, идущую на горячее водоснабжение воду последовательно нагревают в поверхностном подогревателе нижней ступени сетевой водой из обратного трубопровода теплосети, затем в подогревателе верхней ступени и подают потребителям, отличающийся тем, что температуру сетевой воды на ТЭЦ в течение всего года регулируют без нижнего излома температурного графика, воду, идущую на горячее водоснабжение, после поверхностного подогревателя нижней ступени догревают до требуемой температуры в конденсаторе теплонасосной установки, который используют в качестве подогревателя верхней ступени, а в качестве низкопотенциального источника теплоты в испарителе теплонасосной установки используют сетевую воду из обратного трубопровода теплосети после поверхностного подогревателя нижней ступени по ходу движения сетевой воды.
