RU2764348C1

RU2764348C1 - Method for operation of an open heat supply system

Info

Publication number: RU2764348C1
Application number: RU2020138921A
Authority: RU
Inventors: Павел Валерьевич Ротов; Рустам Абдул-Ахатьевич Гафуров; Марина Александровна Ротова; Андрей Александрович Сивухин
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2022-01-17

Abstract

FIELD: heat power engineering.

SUBSTANCE: method for operation of an open heat supply system, whereby mains water is prepared at the TPP and directed to the pipelines of heating and hot water supply systems of consumers via the supply pipeline of the heating network through the heat point. The temperature of the mains water in the supply pipeline of the heating network is adjusted at the TPP depending on the temperature of the outside air according to the central quality adjustment schedule without a lower break in the temperature schedule. The mains water returned from the consumers is directed to the TPP via the return pipeline of the heating network. The mains water directed for hot water supply is heated to the required temperature in a heat pump, the condenser whereof is connected by the heated medium to the pipeline of the hot water supply system, and the evaporator is connected by the heating medium to the return pipeline of the heating network. The water for hot water supply is only collected from the return pipeline of the heating network. The productivity of the heat pump is adjusted by changing the flow rate of the mains water supplied to the evaporator depending on the temperature of the hot water after the condenser of the heat pump.

EFFECT: increase in the efficiency of operation of an open heat supply system due to the reduction in the flow rate of mains water from the supply pipeline and increase in the duration of operation of the heat pump, increase in the specific heat-end production of electric power at the TPP due to the additional cooling of mains water in the return pipeline of the heat network.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в открытых системах теплоснабжения.The invention relates to the field of thermal power engineering and can be used in open heat supply systems.

Известен аналог - способ работы открытой 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 без нижнего излома температурного графика, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ. Нагрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды до требуемой температуры осуществляют в тепловом насосе. Испаритель теплового насоса включают по греющей среде в обратный трубопровод теплосети, часть сетевой воды из обратного трубопровода теплосети направляют на горячее водоснабжение через охладитель конденсата (см. патент 2474765 (RU). МПК⁷ F24D 3/00. Способ работы открытой системы теплоснабжения / П.В. Ротов, М.Е. Орлов, В.И. Шарапов, П.Е. Чаукин, В.Е. Мордовии // Бюллетень изобретений. - 2013. - №4). Этот аналог принят в качестве прототипа.An analogue is known - a method of operating an open heat supply system, according to which network water is prepared at a CHP plant and is sent through the heating supply pipeline to the pipelines of heating systems and hot water supply to consumers, the temperature of the network water in the heating supply pipeline is regulated at the CHP plant depending on the outside temperature According to the schedule of central quality regulation without a lower break in the temperature schedule, the network water returned from consumers is sent to the CHPP through the return pipeline of the heating network. The heating of the network water going to the hot water supply to the required temperature is carried out in a heat pump. The heat pump evaporator is connected through the heating medium to the return pipeline of the heating network, part of the network water from the return pipeline of the heating network is sent to hot water supply through a condensate cooler (see patent 2474765 (RU). IPC ⁷ F24D 3/00. Method of operation of an open heat supply system / P. V. Rotov, M.E. Orlov, V.I. Sharapov, P.E. Chaukin, V.E. Mordovia // Bulletin of inventions. - 2013. - No. 4). This analogue is taken as a prototype.

Недостатком аналога и прототипа является пониженная экономичность работы открытой системы теплоснабжения, обусловленная повышенным расходом сетевой воды вследствие отбора воды на горячее водоснабжение из подающего трубопровода тепловой сети и небольшой продолжительности работы теплового насоса в течение года.The disadvantage of the analogue and the prototype is the reduced efficiency of the open heat supply system, due to the increased consumption of network water due to the withdrawal of water for hot water supply from the supply pipeline of the heating network and the short duration of the heat pump during the year.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности работы открытой системы теплоснабжения путем снижения расхода сетевой воды из подающего трубопровода и увеличения продолжительности работы теплового насоса, увеличения удельной выработки электрической энергии на тепловом потреблении на ТЭЦ за счет дополнительного охлаждения сетевой воды в обратном трубопроводе тепловой сети.The technical result achieved by the present invention is to increase the efficiency of the operation of an open heat supply system by reducing the flow of network water from the supply pipeline and increasing the duration of the heat pump, increasing the specific generation of electrical energy for heat consumption at the CHP due to additional cooling of the network water in the return pipeline of the heat network .

Для достижения указанного технического результата предложен способ работы открытой 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 без нижнего излома температурного графика, вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу теплосети направляют на ТЭЦ, нагрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды до требуемой температуры осуществляют в тепловом насосе, конденсатор которого включен по нагреваемой среде в трубопровод системы горячего водоснабжения, а испаритель включен по греющей среде в обратный трубопровод теплосети.To achieve the specified technical result, a method for operating an open heat supply system is proposed, according to which network water is prepared at a CHP plant and is sent through the heat supply pipeline to the pipelines of heating systems and hot water supply to consumers, the temperature of the network water in the heating network supply pipeline is regulated at the CHP plant depending on temperature of the outside air according to the central quality control schedule without a lower break in the temperature graph, the network water returned from the consumers is sent through the return pipeline of the heating network to the CHPP, the heating of the network water going to the hot water supply to the required temperature is carried out in a heat pump, the condenser of which is connected to the heated medium in the pipeline hot water supply systems, and the evaporator is included in the heating medium in the return pipeline of the heating network.

Отличием заявленного способа работы открытой системы теплоснабжения является то, что отбор воды на горячее водоснабжение осуществляют из обратного трубопровода теплосети, производительность теплового насоса регулируют изменением расхода сетевой воды из обратного трубопровода теплосети через испаритель теплового насоса в зависимости от температуры воды в трубопроводе горячего водоснабжения, измеряемой после конденсатора теплового насоса.The difference between the claimed method of operation of an open heat supply system is that water is taken for hot water supply from the return pipeline of the heating network, the performance of the heat pump is regulated by changing the flow rate of network water from the return pipeline of the heating network through the heat pump evaporator depending on the temperature of the water in the hot water supply pipeline, measured after heat pump condenser.

Новая совокупность признаков способа работы открытой системы теплоснабжения позволяет повысить экономичность работы открытой системы теплоснабжения за счет снижения расхода воды в подающем трубопроводе тепловой сети, увеличения продолжительности работы теплового насоса за счет отбора воды на горячее водоснабжения из обратного трубопровода, увеличения удельной выработки электрической энергии на тепловом потреблении на ТЭЦ за счет дополнительного охлаждения сетевой воды в обратном трубопроводе теплосети.A new set of features of the method of operation of an open heat supply system makes it possible to increase the efficiency of an open heat supply system by reducing water consumption in the supply pipeline of the heating network, increasing the duration of the heat pump by taking water for hot water supply from the return pipeline, increasing the specific generation of electric energy for heat consumption at CHPP due to additional cooling of network water in the return pipeline of the heating network.

Рассмотрим пример реализации заявленного способа работы открытой системы теплоснабжения. На чертеже изображена принципиальная схема открытой системы теплоснабжения, в которой реализуется новый способ.Consider an example of the implementation of the claimed method of operation of an open heat supply system. The drawing shows a schematic diagram of an open heating system in which the new method is implemented.

Открытая система теплоснабжения содержит ТЭЦ 1 с подающим 2 и обратным 3 трубопроводами теплосети, проходящими через тепловой пункт 4, в котором к ним подключены трубопроводы систем отопления 5 и горячего водоснабжения 6 с датчиком 7 температуры, тепловой насос 8 с конденсатором 9, включенным по нагреваемой среде в трубопровод 6 системы горячего водоснабжения, и испарителем 10, включенным по греющей среде в обратный трубопровод 3 теплосети после регулятора температуры 11.The open heat supply system contains a CHP 1 with a supply 2 and a return 3 pipelines of the heating network passing through the heating point 4, in which the pipelines of the heating systems 5 and hot water supply 6 with a temperature sensor 7, a heat pump 8 with a condenser 9 switched on by the heated medium are connected to them in the pipeline 6 of the hot water supply system, and the evaporator 10, included in the heating medium in the return pipeline 3 of the heating system after the temperature controller 11.

На ТЭЦ 1 готовят сетевую воду и по подающему трубопроводу 2 теплосети через тепловой пункт 4 направляют в трубопроводы систем отопления 5 и горячего водоснабжения 6. Температуру сетевой воды на ТЭЦ 1 в течение всего года, включая межотопительный период, регулируют по графику центрального качественного регулирования без нижнего излома температурного графика. Вернувшуюся от потребителей сетевую воду по обратному трубопроводу 3 теплосети направляют на ТЭЦ 1. Отбор воды на горячее водоснабжение производят из обратного трубопровода 3 тепловой сети. Нагрев идущей на горячее водоснабжение сетевой воды из обратного трубопровода 3 тепловой сети до требуемой температуры осуществляют в конденсаторе 9 теплового насоса 8 и подают по трубопроводу 6 системы горячего водоснабжения. Производительность теплового насоса 8 регулируют изменением расхода сетевой воды из обратного трубопровода 3 теплосети, подаваемой в испаритель 10, регулятором температуры 11 в зависимости от температуры горячей воды, измеряемой датчиком температуры 7, установленным на трубопроводе горячего водоснабжения 6 после конденсатора 9 теплового насоса 8 по ходу движения воды.At CHPP 1, network water is prepared and through the supply pipeline 2 of the heating network through the heating point 4 it is sent to the pipelines of heating systems 5 and hot water supply 6. temperature break. The network water returned from consumers is sent through the return pipeline 3 of the heating network to CHP 1. Water is withdrawn for hot water supply from the return pipeline 3 of the heating network. The heating of the network water going to the hot water supply from the return pipeline 3 of the heating network to the required temperature is carried out in the condenser 9 of the heat pump 8 and is fed through the pipeline 6 of the hot water supply system. The performance of the heat pump 8 is controlled by changing the flow rate of network water from the return pipeline 3 of the heating network supplied to the evaporator 10 by the temperature controller 11 depending on the temperature of the hot water measured by the temperature sensor 7 installed on the hot water pipeline 6 after the condenser 9 of the heat pump 8 in the direction of travel water.

Таким образом, новый способ работы открытой системы теплоснабжения позволяет повысить экономичность работы открытой системы теплоснабжения, снизить расход сетевой воды из подающего трубопровода, увеличить продолжительность работы теплового насоса за счет использования потенциала теплоты сетевой воды из обратного трубопровода, увеличить удельную выработку электрической энергии на тепловом потреблении на ТЭЦ за счет дополнительного охлаждения теплоносителя обратного трубопровода тепловой сети.Thus, the new method of operation of an open heat supply system makes it possible to increase the efficiency of an open heat supply system, reduce the flow of network water from the supply pipeline, increase the duration of the heat pump by using the heat potential of the network water from the return pipeline, increase the specific generation of electric energy for heat consumption by CHP due to additional cooling of the coolant of the return pipeline of the heating network.

Claims

The method of operation of an open heat supply system, according to which the network water is prepared at the CHPP and is sent through the heating supply pipeline through the heating point to the pipelines of the heating and hot water supply systems of consumers, the temperature of the network water in the supply pipeline of the heating network is regulated at the CHPP depending on the outdoor temperature according to the schedule of the central quality control without a lower break in the temperature graph, the network water returned from the consumers is sent to the CHPP through the return pipeline of the heating network, the heating of the network water going to the hot water supply to the required temperature is carried out in a heat pump, the condenser of which is connected through the heated medium to the pipeline of the hot water supply system, and the evaporator included in the heating medium in the heating system return pipeline, characterized in that the water is taken for hot water supply only from the heating network return pipeline, the heat pump performance is regulated by changing the flow yes heating water supplied to the evaporator depending on the hot water temperature after the heat pump condenser.