Принципиальные схемы теплоснабжения поселения

1.

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ
СХЕМЫ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
ПОСЕЛЕНИЯ
Выполнила Ева Жеглова

2.

Общие сведения о системах
теплоснабжения
Теплоснабжение
снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения ко
ммунальнобытовых (Отопление, Вентиляция, Горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей. Разли
чают местное и централизованное Т. Система местного Т. обслуживает одно или несколько зданий, систе
ма централизованного —
жилой или промышленный район. В СССР наибольшее значение приобрело централизованное Т.
(в связи с этим термин «Т.» чаще всего употребляется применительно к системам централизованного Т.). Е
го основные преимущества перед местным Т. —
значительное снижение расхода топлива и эксплуатационных затрат (например, за счёт автоматизации ко
тельных установок и повышения их кпд); возможность использования низкосортного топлива; уменьшени
е степени загрязнения воздушного бассейна и улучшение санитарного состояния населённых мест.

3.

◦ Тепловая сеть — один из наиболее дорогостоящих и трудоемких
элементов систем централизованного теплоснабжения. Она
представляет собой теплопроводы— сложные сооружения,
состоящие из соединенных между собой сваркой стальных труб,
тепловой изоляции, компенсаторов тепловых удлинений, запорной и
регулирующей арматуры, строительных конструкций, подвижных и
неподвижных опор, камер, дренажных и воздухоспускных устройств.
◦ Отопительная котельная — сооружение, предназначенное для
выработки тепла и подачи его в системы отопления, вентиляции и
горячего водоснабжения крупных жилых массивов (районная
котельная) или отдельных зданий и сооружений (местная котельная).
Районные котельные могут включаться в систему теплоснабжения от
ТЭЦ.
◦ Высшей формой централизованного теплоснабжения
является теплофикация, при которой тепловая энергия получается от
теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), вырабатывающих два вида энергии –
электрическую и тепловую. Комбинированная, т.е. совместная
выработка электрической и тепловой энергии при резком
уменьшении потерь в конденсаторе повышает КПД тепловой
станции, работающей на органическом топливе, до 60-65%.

4.

◦ По количеству параллельно проложенных теплопроводов тепловые сети могут быть
однотрубными, двухтрубными и многотрубными
◦ В настоящее время наибольшее распространение получили двухтрубные тепловые сети,
состоящие из подающего и обратного теплопроводов для водяных сетей и паропровода с
конденсатопроводом для паровых сетей. Благодаря высокой аккумулирующей способности
воды, позволяющей осуществлять дальнее теплоснабжение, а также большей экономичности и
возможности центрального регулирования отпуска теплоты потребителям, водяные сети имеют
более широкое применение, чем паровые.
◦ - Водяные тепловые сети по способу приготовления воды для горячего
водоснабжения разделяются на закрытые и открытые.
◦ В закрытых сетях для горячего водоснабжения используется водопроводная вода, нагреваемая
сетевой водой в водоподогревателях. При этом сетевая вода возвращается на ТЭЦ или в
котельную.
◦ В открытых сетях вода для горячего водоснабжения разбирается потребителями
непосредственно из тепловой сети и после использования ее в сеть уже не возвращается.
◦ - Тепловые сети разделяют на магистральные, прокладываемые на главных направлениях
населенных пунктов, распределительные — внутри квартала, микрорайона и ответвления к
отдельным зданиям.

5.

◦ В зависимости от количества линий, используемых для теплоснабжения данной группы
потребителей, водяные системы делятся на однотрубные, двухтрубные, трехтрубные и
многотрубные.
◦ Минимальное число линий для открытой системы равно единице, а для закрытой системы —
двум.
◦ Наиболее простая - однотрубная система, однако область применения таких систем ограничена
ввиду того, что потребность в горячей воде для бытовых и технологических нужд значительно
меньше, чем расход воды на отопление и вентиляцию производственных зданий и
сооружений. Поэтому для теплоснабжения рабочих поселков, колхозов и совхозов и для нужд
производства обычно применяются двухтрубные водяные системы. Их используют в тех
случаях, когда всем потребителям требуется теплота примерно одного потенциала. В
сельскохозяйственных предприятиях, где имеется технологическая нагрузка повышенного
потенциала, могут применяться трехтрубные системы. В трехтрубных водяных тепловых сетях
две линии используются как подающие, а третья является обратной. К каждой подающей линии
присоединяются однородные по потенциалу и режиму тепловые нагрузки. Обычно к одной
подающей линии присоединяются отопительные и вентиляционные установки (сезонная
нагрузка), а к другой - технологические установки и установки горячего водоснабжения.

6.

◦ Принципиальная схема систем теплоснабжения: а однотрубной (разомкнутой); б - двухтрубной
открытой (полузамкнутой); в - трехтрубной закрытой
(замкнутой); г - трехтрубной; д - четырехтрубной; 1 котельная; 2 - подающий трубопровод тепловой сети;
3 -абонентский ввод; 4 - калорифер; 5 - бак; 6 нагревательный прибор; 7 - трубопровод местной
системы отопления; 8 -- местная система горячего
водоснабжения;9 - обратный трубопровод; 10 теплообменник горячего водоснабжения; 11 холодный водовод; 12 – технологический аппарат; 13
– подающий трубопровод горячего водоснабжения;
14 – рециркуляционный трубопровод горячего
водоснабжения

7.

Закрытые системы теплоснабжения – это системы, в которых вода,
циркулирующая в трубопроводе, используется только как теплоноситель, и
не забирается из теплосистемы для нужд обеспечения горячего
водоснабжения. При такой схеме система полностью закрыта от
окружающей среды.
Закрытые
системы
теплоснабжения
Конечно же, утечки теплоносителя возможны и при такой системе, однако,
они весьма незначительны и легко устраняются, а потери воды без
проблем автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.
Подача тепла в закрытой системе теплоснабжения регулируется
централизованным способом, при этом количество теплоносителя, т.е.
воды, остается в системе неизменным. Расход тепла в системе зависит от
температуры циркулирующего теплоносителя.
Как правило, в закрытых системах теплоснабжения используются
возможности тепловых пунктов. На них, от поставщика теплоэнергии,
например, ТЭЦ, поступает теплоноситель, а его температура регулируется
до необходимой величины для нужд отопления и горячего водоснабжения
районными центральными тепловыми пунктами, которые и распределяют
ее по потребителям.
Преимущества закрытой системы теплоснабжения заключаются в высоком
качестве горячего водоснабжения. Кроме того, она дает
энергосберегающий эффект.
Ее, практически, единственный недостаток в сложности водоподготовки изза удаленности тепловых пунктов друг от друга.

8.

9.

Тепловые схемы котельных с паровыми котлами
◦ Для покрытия чисто паровых нагрузок или для отпуска незначительного количества тепловой энергии в
виде горячей воды от тепловых источников, предназначенных для снабжения потребителей паром,
устанавливаются паровые котлы низкого давления - обычно 14 кгс/см2, но не выше 24 кгс/см2.
Проектируемые в последнее время паровые котельные чаще всего предназначены для одновременного
отпуска пара и горячей воды, поэтому в их тепловых схемах имеются установки для подогрева воды.
Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды
представлены на рис. 5.5.
◦ Сырая вода поступает из водопровода с напором в 30 - 40 м вод. ст. Если напор сырой воды недостаточен,
предусматривают установку насосов сырой воды 5. Сырая вода подогревается в охладителе непрерывной
продувки из паровых котлов 11 и в пароводяном подогревателе сырой воды 12 до температуры 20 - 30°С.
Далее вода проходит через водоподготовительную установку (ВПУ), и часть ее направляется в
подогреватель химически очищенной воды 73 этого потока (часть проходит через охладитель выпара
деаэратора 4) и поступает в головку деаэратора питательной воды 2. В этот деаэратор направлены также
потоки конденсата и пар после РОУ (17) с давлением 1,5 кгс/см2 для подогрева деаэрируемой воды до
104°С. Деаэрированная вода при помощи питательных насосов 6 подается в водяные экономайзеры
паровых котлов и к охладителю РОУ.
◦ Часть выработанного котлами пара редуцируется в РОУ и расходуется для подогрева сырой воды и
деаэрации. Вторая часть потока химически очищенной воды подогревается в подогревателе 14, частично в
охладителе выпара 4 и направляется в деаэратор подпиточной воды для тепловых сетей 3. Так как
температура подпиточной воды обычно ниже 100°С, вода после этого деаэратора проходит водо-водяной
теплообменник 14 и подогревает химически очищенную воду. Подпиточным насосом 7 вода подается в
трубопровод перед сетевыми насосами 8, которые прокачивают сетевую воду сначала через охладитель
конденсата 15 и затем через подогреватель сетевой воды 16, откуда вода идет в тепловые сети. Деаэратор
подпиточной воды 3 также использует пар низкого давления.

10.

◦ 1 - паровой котел; 2 - деаэратор
питательной воды; 3 - деаэратор
подпиточной воды; 4 - охладитель выпара;
5 - насос сырой воды; 6 - насос
питательный; 7 - насос подпиточный; 8 насос сетевой; 9 - насос конденсатный; 10 бак конденсатный; 11 - охладитель
продувочной воды; 12 - подогреватель
сырой воды; 13 - подогреватель химически
очищенной воды; 14 - охладитель
подпиточной воды; 15 - охладитель
конденсата; 16 - подогреватель сетевой
воды; 17 - РОУ; 18 - сепаратор
непрерывной продувки.

11.

Водяные системы теплоснабжения

12.

Ценовые зоны
теплоснабжения
◦ С принятием Федерального закона от 29.07.2017 г. № 279-ФЗ «О внесении
изменений в Федеральный закон «О теплоснабжении» и о внесении
изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по
вопросам совершенствования системы отношений в сфере
теплоснабжения» в законе «О теплоснабжении» появилась, в частности,
новая статья 23.3. Ценовые зоны теплоснабжения:
◦ Согласно положениям этой статьи:
◦ «1. К ценовым зонам теплоснабжения могут быть отнесены поселение,
городской округ, соответствующие следующим критериям:
◦ 1) наличие утверждённой Схемы теплоснабжения поселения, городского
округа;
◦ 2) пятьдесят и более процентов суммарной установленной мощности
источников тепловой энергии, указанных в Схеме теплоснабжения,
составляют источники тепловой энергии, функционирующие в режиме
комбинированной выработки электрической и тепловой энергии…»
◦ В таблице представлен сводный анализ по соответствию/несоответствию
территорий крупных городов, Схемы теплоснабжения которых утверждает
Минэнерго России, указанным пп. 1, 2, п. 1, ст. 23.3 ФЗ-279 от 29.07.2017 г.

13.

ДАННЫЕ ПО ДОЛИ
СУММАРНОЙ
УСТАНОВЛЕННОЙ
МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКОВ
ТЕПЛОВОЙ
ЭНЕРГИИ, ФУНКЦИОНИРУЮЩ
ИХ В РЕЖИМЕ
КОМБИНИРОВАННОЙ
ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
(ПО ДАННЫМ СХЕМ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ).
№
Города
Доля суммарной
установленной
мощности источников
тепловой энергии,
работающих
в комбинированном
режиме выработки
тепловой
и электрической
энергии, %
Соответствие условиям
отнесения к ценовым
зонам теплоснабжения
1
Владивосток, Волгоград,
Воронеж, Иркутск, Казань,
Киров, Краснодар, Липецк,
Махачкала, Нижний Новгород,
Омск, Ростов-на-Дону, СанктПетербург, Севастополь, Тула
<50
не соответствуют
2
Екатеринбург, Ижевск,
Оренбург, Пенза, Уфа
50-60
соответствуют
3
Астрахань, Красноярск, Москва
Новосибирск, Пермь, Ярославль
60-70
соответствуют
4
Новокузнецк, Самара, Саратов
Томск, Ульяновск, Челябинск
70-80
соответствуют
5
Кемерово, Набережные
Челны, Рязань, Тюмень
80-90
соответствуют
6
Тольятти, Хабаровск
>90
соответствуют

14.

◦ В городах с меньшей численностью населения тоже могут быть источники
комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, но, как правило,
это ТЭЦ малой мощности, которая в общей установленной тепловой мощности в
границах территории города (поселения) составляет существенно меньше 50%.
◦ Хотя, есть и исключения. Например, при рассмотрении удалённых поселений в
Дальневосточном федеральном округе, имеющих изолированные энергосистемы,
доля установленной тепловой мощности ТЭЦ доходит до 100% общей
установленной мощности. Так, в г.о. Певек Чукотского АО (численностью всего 4,5
тыс. чел.; Схема теплоснабжения поселения утверждена в июне 2017 г.)
функционирует единственный источник энергоснабжения – Чаунская ТЭЦ (99
Гкал/ч); в г.п. Билибино Чукотского АО (5,35 тыс. чел., Схема теплоснабжения
поселения утверждена в июне 2017 г.) эта доля находится на уровне 83%, где
функционируют Билибинская АЭС (67 Гкал/ч) и две мелкие котельные (13,68
Гкал/ч) в границах городского поселения.
◦ Необходимо отметить, что из требований ст. 23.3 ФЗ-279 не ясно, нужно ли при
потенциальной оценке ценовых зон теплоснабжения городов и поселений
учитывать тепловые мощности ТЭЦ, приходящиеся на пиковые водогрейные котлы
ТЭЦ, т.е. те мощности, которые не являются теплофикационными.
◦ Необходимо отметить, что источники комбинированной выработки электрической
и тепловой энергии в основном находятся в городах с численностью населения от
100 тыс. чел. и выше. Соответственно, ценовые зоны теплоснабжения
потенциально могут быть внедрены не более чем в 170 городах. При проведении
детального анализа количество таких городов будет меньше.

15.

Выводы
◦ 1. По состоянию на конец 2017 г. в России почти во всех муниципальных
образованиях, где необходимо разрабатывать Схемы теплоснабжения (11627 шт.),
они утверждены (наблюдается отставание с разработкой Схем теплоснабжения в
отдельных поселениях и городских округах ДФО).
◦ 2. Актуализация Схем теплоснабжения регулярно проводится только в крупных
городах численностью от 500 тыс. чел. и выше, а также в поселениях и городских
округах Московской области. Данное обстоятельство объясняется наличием
проверяющих органов в лице Минэнерго России, утверждающим Схемы
теплоснабжения 39 крупных городов и городов федерального значения, и
МинЖКХ Московской области, ответственным за согласование Схем
теплоснабжения поселений и городских округов области.
◦ 3. В Московской области с 2017 г. с организацией ГКУ МО «АРКИ» заработал
системный подход по мониторингу и согласованию Схем теплоснабжения
муниципальных образований Подмосковья.
◦ 4. На основании требований ФЗ-279 от 29.07.2017 г. проведён анализ по
определению потенциальных ценовых зон теплоснабжения различных
территорий.