RU2163327C1

RU2163327C1 - Method of centralized heat supply

Info

Publication number: RU2163327C1
Application number: RU2000107258A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Томилов; Ю.Л. Пугач; Г.В. Ноздренко; Л.И. Пугач; Ю.В. Овчинников; П.А. Щинников; В.А. Капустин; Е.А. Евтушенко; И.Н. Сазонов; А.А. Ловцов; Ю.С. Травников; С.С. Школьников
Original assignee: Томилов Виталий Георгиевич; Пугач Юрий Львович; Ноздренко Геннадий Васильевич; Пугач Лев Ицкович; Овчинников Юрий Витальевич; Щинников Павел Александрович; Капустин Валерий Андреевич; Евтушенко Евгений Анатольевич; Сазонов Иван Николаевич; Ловцов Анатолий Александрович; Травников Юрий Степанович; Школьников Соломон Самуилович
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2001-02-20

Abstract

FIELD: power engineering; centralized heat supply systems. SUBSTANCE: proposed method consists in supply of heating-system water via supply main, use of heat of this water in remote thermal point for generating vapor of working agent, performance of work by vapor generated in the course of condensation in thermal pump and return of return heating-system water via return main; return water is heated at central thermal point to temperature stipulated by hot water supply schedule at transfer of heat to circulating water of heating loop; condensation of working agent vapor in thermal pump is performed with the aid of circulating water of heating loop. EFFECT: enhanced economical efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в системах централизованного теплоснабжения. The invention relates to the field of energy and can be used in district heating systems.

Известен способ централизованного теплоснабжения, который можно уяснить, рассмотрев работу теплового пункта Г.С. Рузавина для системы теплоснабжения (Патент N 2002169 С1 RU, МКИ F 24 D 15/00). Способ заключается в последовательном нагреве обратной сетевой воды в центральном тепловом пункте (ТЭЦ), пиковом подогревателе или котельной и удаленном тепловом пункте Г.С. Рузавина. Охлажденную в тепловом пункте сетевую воду по обратному трубопроводу тепловой сети подают на ТЭЦ, где последовательно нагревают в трубном пучке конденсатора паровой турбины, сетевых подогревателях нижнего и верхнего теплофикационных отборов пара, в пиковом подогревателе или котельной и по трубопроводу прямой сетевой воды подают в район теплоснабжения. В удаленном тепловом пункте низкопотенциальное тепло обратной сетевой воды используют для выравнивания температурного режима горячего и холодного водоснабжения посредством использования двух тепловых насосов, а пиковые нагрузки, обусловленные графиком теплового потребления, покрываются за счет повышения температуры прямой сетевой воды в пиковой котельной. A known method of district heating, which can be understood by considering the operation of the heating point G.S. Ruzavina for a heat supply system (Patent N 2002169 C1 RU, MKI F 24 D 15/00). The method consists in sequential heating of the return network water at a central heating station (CHP), a peak heater or a boiler room, and G.S. Ruzavina. The network water cooled at the heat point is fed through the return pipe of the heat network to the TPP, where it is successively heated in the tube bundle of the steam turbine condenser, network heaters of the lower and upper heat recovery steam, in the peak heater or boiler room and through the direct network water pipe, to the heat supply area. In a remote heating unit, low-grade heat of return network water is used to equalize the temperature regime of hot and cold water supply by using two heat pumps, and the peak loads due to the heat consumption schedule are covered by increasing the temperature of direct network water in the peak boiler house.

Недостатком известного способа централизованного теплоснабжения является:
необходимость нагрева теплоносителя, поступающего по обратному трубопроводу на ТЭЦ, последовательно в конденсаторе паровой турбины, сетевых подогревателях нижнего и верхнего отборов и пиковом подогревателе или котельной до температур, обусловленных покрытием пиковой части графика тепловой нагрузки, что приводит к высоким потерям теплоты в трубопроводе прямой сетевой воды и к высоким удельным расходам условного топлива на отпуск теплоты на центральном тепловом пункте (ТЭЦ).The disadvantage of this method of district heating is:
the need to heat the coolant flowing through the return pipe to the CHPP, sequentially in the steam turbine condenser, network heaters of the lower and upper taps and the peak heater or boiler room to temperatures due to the coating of the peak part of the heat load graph, which leads to high heat losses in the direct network water pipe and to high specific consumption of equivalent fuel for heat supply at the central heating center (CHP).

Наиболее близким к предлагаемому является способ централизованного теплоснабжения (А.с. N 1800235 А1, SU, МКИ F 24 D 11/02), заключающийся в подаче прямой сетевой воды по подающей магистрали от основного теплоисточника к удаленному теплоисточнику и далее к теплопотребителю и возврате сетевой воды по обратной магистрали. В удаленном теплоисточнике часть тепла прямой сетевой воды используют для получения пара рабочего тела и совершении этим паром работы в процессе конденсации в тепловом двигателе, причем конденсацию отработавшего пара рабочего тела ведут обратной сетевой водой, при этом нагретую воду подают на смешение с прямой сетевой водой. Покрытие пиковой части графика теплофикационной нагрузки (теплового потребления) осуществляют за счет нагрева обратной сетевой воды на центральном (основном) теплоисточнике до температур, обусловленных этим графиком либо за счет нагрева прямой сетевой воды в пиковой водогрейной котельной на удаленном теплоисточнике. Closest to the proposed one is a method of district heating (A.S. N 1800235 A1, SU, MKI F 24 D 11/02), which consists in supplying direct network water through a supply line from the main heat source to a remote heat source and then to the heat consumer and returning the network water on the return line. In a remote heat source, part of the heat of the direct network water is used to produce steam of the working fluid and the steam to perform work during the condensation process in the heat engine, and the condensation of the spent steam of the working fluid is carried out by reverse network water, while the heated water is mixed with direct network water. The peak portion of the heat supply load (heat consumption) schedule is covered by heating the return network water in the central (main) heat source to the temperatures determined by this schedule or by heating the direct network water in the peak hot water boiler room at a remote heat source.

Недостатком известного способа централизованного теплоснабжения являются низкая экономичность из-за необходимости нагрева теплоносителя на центральном тепловом пункте (ТЭЦ) до температур, обусловленных графиком теплофикационной нагрузки, что приводит к высоким потерям теплоты в трубопроводе прямой сетевой воды. The disadvantage of this method of district heating is the low cost due to the need to heat the coolant at the central heating station (CHP) to temperatures due to the schedule of the heating load, which leads to high heat losses in the direct network water pipe.

Задачей изобретения является создание способа централизованного теплоснабжения, являющегося более экономичным. The objective of the invention is to provide a method of district heating, which is more economical.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, заключающемся в подаче прямой сетевой воды по подающей магистрали, использовании тепла прямой сетевой воды в удаленном тепловом пункте для получения пара рабочего агента, совершении полученным паром работы в процессе конденсации в тепловом насосе и возврате обратной сетевой воды по обратной магистрали, нагрев обратной сетевой воды на центральном тепловом пункте ведут до температур, обусловленных графиком горячего водоснабжения с передачей в удаленном тепловом пункте теплоты циркуляционной воде отопительного контура, при этом конденсацию пара рабочего агента в тепловом насосе ведут циркуляционной водой отопительного контура. The problem is achieved by the fact that in the known method, which consists in supplying direct network water through a supply line, using the heat of direct network water at a remote heat point to produce steam of the working agent, performing the obtained steam in the process of condensation in the heat pump, and returning the return network water on the return line, heating of the return network water at the central heating point is carried out to temperatures determined by the hot water supply schedule with the transfer of heat to the remote heating point You circulate the water in the heating circuit, while the condensation of the steam of the working agent in the heat pump is carried out by the circulating water of the heating circuit.

На чертеже изображена одна из возможных систем централизованного теплоснабжения, реализующая предлагаемый способ. The drawing shows one of the possible district heating systems that implements the proposed method.

Система содержит трубопроводы прямой 1 и обратной 2 сетевой воды тепловой сети от центрального теплового пункта (ТЭЦ) и удаленный (например, внутриквартальный) тепловой пункт, содержащий абсорбционный бромисто-литиевый тепловой насос, который состоит из генератора 3, конденсатора 4, регенеративного теплообменника 5, абсорбера- испарителя 6, бромисто-литиевого контура 7, контура рабочего агента 8 и отопительного контура 9 циркуляционной воды, обеспечивающей отпуск теплоты в отопительных приборах 10. Кроме того, удаленный тепловой пункт оборудован камерой сгорания 11 высокореакционного топлива и дымовой трубой 12 для удаления продуктов сгорания. The system contains pipelines of direct 1 and return 2 of the network water of the heating network from the central heating station (CHP) and a remote (e.g., intra-quarter) heating station containing an absorption lithium bromide heat pump, which consists of a generator 3, a condenser 4, a regenerative heat exchanger 5, the absorber-evaporator 6, lithium bromide circuit 7, the working agent circuit 8 and the heating water circuit 9, providing heat supply in the heaters 10. In addition, the remote heat point equipment van combustion chamber 11 highly reactive fuel and a chimney 12 for removing combustion products.

Способ можно уяснить, рассмотрев работу указанной системы. The method can be understood by considering the operation of the specified system.

От центрального теплового пункта (ТЭЦ) сетевую воду с температурой, обусловленной режимом отпуска теплоты "по горячему водоснабжению", по трубопроводу прямой сетевой воды 1 подают в удаленный (например, внутриквартальный) тепловой пункт, оборудованный абсорбционным бромисто-литиевым тепловым насосом. Низкопотенциальную теплоту сетевой воды передают воде, циркулирующей в отопительном контуре 9 в абсорбере-испарителе 6 теплового насоса. Повышение температуры воды, циркулирующей в отопительном контуре, до температуры, обусловленной графиком потребления теплоты в отопительных приборах 10 в отопительный период осуществляют в конденсаторе 4 теплового насоса. From the central heat point (CHP), network water with a temperature determined by the heat supply mode “hot water supply” is fed through a direct network water pipe 1 to a remote (for example, intra-quarter) heat station equipped with a lithium-bromide absorption heat pump. The low-grade heat of the mains water is transferred to the water circulating in the heating circuit 9 in the absorber-evaporator 6 of the heat pump. The temperature of the water circulating in the heating circuit is raised to a temperature determined by the heat consumption schedule in the heating devices 10 during the heating period in the condenser 4 of the heat pump.

Процесс повышения температуры в отопительном контуре ведут за счет циркуляции абсорбента и рабочего агента в бромисто-литиевом контуре 7 и контуре рабочего агента 8 соответственно. Для испарения рабочего агента в генератор 3 теплового насоса подают горячие газы, полученные в результате сжигания высокореакционного топлива, например природного газа в камере сгорания 11, которые затем удаляют через дымовую трубу 12. Пар рабочего агента срабатывает в конденсаторе 4 теплового насоса, отдавая свое тепло циркуляционной воде отопительного контура 9. В регенеративном теплообменнике 5 теплового насоса осуществляют регенеративный нагрев абсорбента (бромистого лития). The process of increasing the temperature in the heating circuit is carried out due to the circulation of the absorbent and the working agent in the lithium bromide circuit 7 and the working agent circuit 8, respectively. To evaporate the working agent, hot gases generated by burning highly reactive fuels, for example natural gas in the combustion chamber 11, are supplied to the heat pump generator 3, which are then removed through the chimney 12. The working agent steam is activated in the condenser 4 of the heat pump, giving off its heat to the circulation water of the heating circuit 9. In the regenerative heat exchanger 5 of the heat pump, regenerative heating of the absorbent (lithium bromide) is carried out.

Сетевую воду, охлажденную до температуры, обусловленной графиком "горячего водоснабжения" (примерно 30^oC), возвращают на центральный тепловой пункт (ТЭЦ) по трубопроводу 2 обратной сетевой воды.Network water, cooled to a temperature determined by the schedule of "hot water" (approximately 30 ^o C), is returned to the central heating station (CHP) via the return pipe 2 of the network water.

При этом процесс нагрева сетевой воды на центральном тепловом пункте (ТЭЦ) осуществляют лишь в сетевом подогревателе нижнего теплофикационного отбора до температуры, обусловленной графиком нагрузки по "горячему водоснабжению". At the same time, the process of heating the network water at the central heating station (CHP) is carried out only in the network heater of the lower heating selection to a temperature determined by the load schedule for "hot water supply".

Таким образом, описанный способ централизованного теплоснабжения обладает более высокой экономичностью за счет того, что:
1. Процесс нагрева обратной сетевой воды на центральном тепловом пункте (ТЭЦ) ведут лишь в сетевом подогревателе нижнего теплофикационного отбора до температур, обусловленных графиком нагрузки "горячего водоснабжения", что, в свою очередь, снижает температуру прямой сетевой воды и, как следствие, потери теплоты в трубопроводе прямой сетевой воды.Thus, the described method of district heating has a higher efficiency due to the fact that:
1. The process of heating the return network water at the central heating point (CHP) is carried out only in the network heater of the lower heating selection to temperatures determined by the load schedule of the “hot water supply”, which, in turn, reduces the temperature of the direct network water and, as a result, the loss heat in the pipeline direct network water.

2. Снижение температуры прямой сетевой воды ведет к увеличению выработки электроэнергии на тепловом потреблении за счет увеличения пропуска пара в конденсатор паровой турбины на ТЭЦ. 2. Reducing the temperature of direct network water leads to an increase in the generation of electricity from heat consumption by increasing the passage of steam into the condenser of a steam turbine at a thermal power plant.

3. Снижение температуры прямой сетевой воды ведет к уменьшению объемного расхода сетевой воды, что приводит к снижению электроэнергии на перекачивание теплоносителя. 3. Reducing the temperature of direct network water leads to a decrease in the volumetric flow rate of network water, which leads to a decrease in electricity for pumping coolant.

Кроме того, снижение температуры прямой сетевой воды ведет к отказу от использования на центральном тепловом пункте (ТЭЦ) пиковых водогрейных котлов (ПВК) и сетевых подогревателей верхнего теплофикационного отбора, что снижает расход топлива на выработку теплоты на ТЭЦ и снижает капиталовложения в ТЭЦ. In addition, a decrease in the temperature of direct network water leads to the abandonment of the use of peak hot water boilers (PVCs) and network heaters of the upper heating selection at the central heating point (CHP), which reduces fuel consumption for heat generation at CHPs and reduces investment in CHPs.

Claims

The method of centralized heat supply, which consists in supplying direct network water through a supply line, using the heat of direct network water at a remote heat point to obtain steam of the working agent, performing work obtained by the steam during condensation in the heat pump, and returning the return network water through the return line, characterized in that the heating of the return network water at the central heating point is carried out to temperatures determined by the schedule of hot water supply with the transfer of heat to the remote heating point lots of circulating water of the heating circuit, while the condensation of the steam of the working agent in the heat pump is carried out by the circulating water of the heating circuit.