СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С ПОПЕРЕЧНЫМИ СВЯЗЯМИ СЕТЕВЫХ МАГИСТРАЛЕЙ

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована при создании новых и реконструкции существующих систем централизованного водяного теплоснабжения от крупных источников тепла - теплоэнергоцентралей (ТЭЦ) на органическом топливе или атомных (АТЭЦ).
Уровень техники
Известна система централизованного теплоснабжения, содержащая базовый источник тепла, соединенный с потребителями тепла сетевыми магистралями, а также пиковый источник тепла (Теплофикация и тепловые сети./Е.Я. Соколов // М., МЭИ, 1999, с.81, рис.3.1 - аналог). В указанной системе в качестве базового источника тепла служат отборы пара теплофикационных турбин ТЭЦ, а в качестве пикового источника - пиковые водогрейные котлы, размещенные на территории ТЭЦ. Недостатками такой системы являются сравнительно низкие управляемость и надежность, связанные с необходимостью подключения мощного пикового источника даже при сравнительно небольшой перегрузке сети и с отсутствием возможности резервной подачи тепла потребителям, расположенным после аварийно отключенного участка одной из магистралей от ТЭЦ.
Известна система централизованного теплоснабжения, содержащая базовый источник тепла, соединенный с потребителями тепла тепловыми сетями, а также автономные пиковые источники тепла, расположенные в районах теплопотребления (RU 2235249, F24D 03/08, 2004 - прототип). В этой системе так же, как в предыдущем аналоге, в качестве базового источника тепла служат отборы пара теплофикационных турбин ТЭЦ, а в качестве пиковых - пиковые водогрейные котлы или пиковые источники других типов, но установленные индивидуально у каждого потребителя (абонента). Недостатками данного прототипа являются сложность оптимального регулирования совместной работы большого количества источников тепла в разветвленной системе теплоснабжения, пониженая степень надежности системы теплоснабжения в целом из-за невозможность передачи тепловой мощности от мелких пиковых источников к другим потребителям, а также высокая стоимость схем присоединения абонентов и сложность их эксплуатации.
Раскрытие полезной модели
Достигаемым техническим результатом полезной модели является повышение эффективности и качества регулирования, а также надежности отпуска тепла в централизованной системе теплоснабжения.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в системе централизованного теплоснабжения, содержащей базовый источник тепла, соединенный с потребителями тепла сетевыми магистралями, а также автономные пиковые источники тепла, приближенные к районам теплопотребления, согласно полезной модели тепловые сети объединены по меньшей мере в две магистрали, пиковые источники тепла установлены на указанных магистралях, а точки присоединения пиковых источников к указанным магистралям соединены между собой перемычками по подающим и обратным магистральным трубопроводам.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками полезной модели и достигаемым техническим результатом заключается в том, что объединение тепловых сетей в магистрали с присоединением к ним автономных пиковых источников тепла позволяет повысить эффективность и качество регулирования централизованного отпуска тепла за счет сокращения числа регулируемых теплогенерирующих объектов, а соединение между собой точек присоединения пиковых источников к магистралям перемычками по прямому и обратному магистральным трубопроводам повышает надежность отпуска тепла, позволяя осуществлять по указанным перемычкам резервный отпуск тепла в аварийно отключенные районы от автономных пиковых источников.
Краткое описание чертежа
На чертеже в качестве примера изображена принципиальная схема системы централизованного теплоснабжения согласно полезной модели.
Подробное описание полезной модели
Система централизованного теплоснабжения содержит базовый источник тепла БИ 1 (ТЭЦ или АТЭЦ), соединенный с потребителями тепла ПТ 2 тепловыми сетями 3, а также автономные пиковые источники тепла ПИ 4 (пиковые котельные), приближенные к районам теплопотребления. При этом согласно полезной модели тепловые сети 3 объединены в данном примере в три магистрали 5, 6, 7 с подающими магистральными трубопроводами 5.1, 6.1, 7.1 подключенными к подающему магистральному коллектору ПК 8, и обратными магистральными трубопроводами 5.2, 6.2, 7.2, подключенными к обратному магистральному коллектору ПК 9. Коллекторы 8 и 9 подключены в свою очередь соответственно к главному подающему трубопроводу 10 БИ 1 и к его главному обратному трубопроводу 11, на котором установлен перекачивающий насос 12. Согласно полезной модели пиковые источники ПИ 4.1, ПИ 4.2, ПИ 4.3 установлены на указанных магистралях 5, 6, 7, а их точки присоединения к этим магистралям соединены между собой перемычками 13.1, 13.2 по подающим трубопроводам 5.1, 6.1, 7.1 и перемычками 14.1, 14.2 по обратным магистральным трубопроводам 5.2, 6.2, 7.2. На всех указанных перемычках установлена запрно-регулирующая арматура 15.
Работы системы теплоснабжения
Базовая часть тепловой нагрузки системы теплоснабжения согласно полезной модели обеспечивается базовым источником тепла БИ 1, сетевая вода от которого по подающим магистральным трубопроводам 5.1, 5.2, 5.3 подается во все точки схемы тепловых сетей 3. При увеличении тепловой нагрузки свыше мощности БИ 1 производится поочередное включение пиковых источников ПИ 4.1, 4.2, 4.3. Очередность включения указанных пиковых источников определяется условием наибольшей эффективности выработки тепловой энергии. При этом включаемый пиковый источник обеспечивает прирост теплопотребления как присоединенных после него потребителей тепла ПТ 2, так и системы теплоснабжения в целом. При возрастании тепловой нагрузки свыше мощности БИ 1 вместе с уже включенным, в работу пиковым источником вводится второй пиковый источник и т.д.. Это позволяет обеспечить максимальную эффективность выработки тепловой энергии за счет первоочередного включения наиболее экономичных источников тепла. Горячая вода от включенного ПИ к потребителям после включения других ПИ может подаваться как через магистрали от БИ 1, так и по перемычкам 5.1, 6.1, 7.1 между пиковыми источниками, что позволяет оптимизировать гидравлические режимы тепловых сетей. При выходе из строя БИ 1 или участка магистрали от БИ 1 до какого-либо пикового источника, подача тепла потребителям может осуществляться от пиковых котельных по указанным перемычкам.