RU2775330C1 - Installation for utilization of high-temperature steam condensate and generation of secondary energy resources (ser) - Google Patents
Installation for utilization of high-temperature steam condensate and generation of secondary energy resources (ser) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775330C1 RU2775330C1 RU2021137749A RU2021137749A RU2775330C1 RU 2775330 C1 RU2775330 C1 RU 2775330C1 RU 2021137749 A RU2021137749 A RU 2021137749A RU 2021137749 A RU2021137749 A RU 2021137749A RU 2775330 C1 RU2775330 C1 RU 2775330C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- steam condensate
- heat
- heating
- network water
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 85
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 69
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 241000492493 Oxymeris Species 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к системам утилизации тепла вторичных энергоресурсов и может использоваться в теплоэнергетике, а также в различных областях промышленности для использования теплоты промышленного конденсата.The invention relates to systems for the recovery of heat from secondary energy resources and can be used in thermal power engineering, as well as in various industries for using the heat of industrial condensate.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.TERMS AND DEFINITIONS.
Сетевая вода: Специально подготовленная вода, которая используется в водяной системе теплоснабжения в качестве теплоносителя (Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок. Термины и определения ПТЭ ТЭ, утв. Пр. Минэнерго от 24 марта 2003 г. N 115, далее - ПТЭ ТЭ).Network water: Specially prepared water that is used in the water heating system as a heat carrier (Rules for the technical operation of thermal power plants. Terms and definitions PTE TE, approved by the Ministry of Energy of March 24, 2003 N 115, hereinafter - PTE TE).
Высокотемпературный паровой конденсат - конденсат с температурой до 150°С после срабатывания насыщенного пара на технологических установках.High-temperature steam condensate - condensate with a temperature up to 150°C after the activation of saturated steam at process units.
Известны различные способы утилизации вторичных энергоресурсов, где утилизацию осуществляют путем передачи тепла от источника вторичных энергоресурсов к традиционному теплоносителю, которым является вода.There are various methods for recycling secondary energy resources, where recycling is carried out by transferring heat from a source of secondary energy resources to a traditional coolant, which is water.
Известны тепловые электрические станции, содержащие подающий и обратный трубопроводы сетевой воды, паровую турбину с отопительными отборами пара и конденсатором, к которому подключены напорный и сливной трубопроводы циркуляционной воды, сетевые подогреватели, включенные по нагреваемой среде между подающим и обратным трубопроводами сетевой воды и подключенные по греющей среде к отопительным отборам, теплонасосную установку, испаритель которой подключен по греющей среде к сливному трубопроводу циркуляционной воды (авторское свидетельство СССР №1590569 на изобретение «Тепловая электрическая станция» , МПК F01К 17/02, опубл. 07.09.1990). Недостатком известного устройства является низкая эффективность из-за ограничения температуры сетевой воды после сетевых подогревателей, обусловленного количеством пара в отопительных отборах, и малоэффективного использования тепла конденсата отработавшего пара в цикле станции.Thermal power stations are known, containing supply and return pipelines of network water, a steam turbine with heating steam extractions and a condenser, to which pressure and discharge pipelines of circulating water are connected, network heaters connected by a heated medium between the supply and return pipelines of network water and connected via a heating medium to heating extractions, a heat pump unit, the evaporator of which is connected via a heating medium to a drain pipeline of circulating water (USSR author's certificate No. 1590569 for the invention "Thermal Power Plant", IPC
Известна система утилизации парового конденсата паровой турбины содержащая, по крайней мере, два последовательно установленных на трубопроводе сетевой воды подогревателя, каждый из которых выполнен с подводом пара от турбины и отводом конденсата, размещенный между подогревателями расширитель с отводом выпара и конденсата, вход которого подсоединен к отводу конденсата второго установленного по ходу сетевой воды подогревателя, а отвод конденсата - к отводу конденсата первого подогревателя, и теплообменник, установленный на трубопроводе сетевой воды перед первым по ходу сетевой воды подогревателем и подсоединенный по греющей среде своим входом и выходом соответственно к отводу выпара и отводу конденсата первого подогревателя (авторское свидетельство СССР №1816872 на изобретение «Система каскадного слива конденсата греющего пара подогревателей теплофикационной паровой турбины при ступенчатом подогреве сетевой воды», МПК F01D 21/00, опубл. 23.05.1993). Недостатком известной системы является то, что при утилизации тепла пара в установленном теплообменнике повышается температура обратной сетевой воды.A well-known steam condensate disposal system of a steam turbine contains at least two heaters installed in series on the network water pipeline, each of which is made with steam supply from the turbine and condensate removal, an expander placed between the heaters with the removal of steam and condensate, the inlet of which is connected to the outlet condensate of the second heater installed along the network water flow, and the condensate outlet - to the condensate outlet of the first heater, and the heat exchanger installed on the network water pipeline in front of the first heater along the network water flow and connected through the heating medium with its inlet and outlet, respectively, to the vapor outlet and condensate outlet the first heater (USSR author's certificate No. 1816872 for the invention "The system of cascade draining of the condensate of the heating steam of the heaters of the cogeneration steam turbine with staged heating of network water", IPC F01D 21/00, publ. 23.05.1993). The disadvantage of the known system is that when the steam heat is recovered in the installed heat exchanger, the return network water temperature rises.
Известна система утилизации тепла промышленного конденсата, включающая линию подачи парового конденсата, теплообменник, охладитель конденсата, линию сетевой воды, линию отвода конденсата в конденсатосборный бак и насос. (В.М. Боровков, А.А. Калютик, В.В. Сергеев «Теплотехническое оборудование» Учебник, Москва, Издательский центр «Академия», 2011 г., с.128). Недостатком известной системы является ограниченные возможности использования горячей воды, поступающей от тепловых сетей, в качестве греющего теплоносителя производственных теплообменников, поскольку в течение отопительного сезона при естественном регулировании отпуска теплоты температура ее непостоянна и изменяется от 70 до 150°С . (В.М. Боровков, А.А. Калютик, В.В. Сергеев «Теплотехническое оборудование» Учебник, Москва, Издательский центр «Академия», 2011г., с. 9-10).A well-known industrial condensate heat recovery system includes a steam condensate supply line, a heat exchanger, a condensate cooler, a network water line, a condensate drain line to a condensate collection tank and a pump. (V.M. Borovkov, A.A. Kalyutik, V.V. Sergeev "Heat engineering equipment" Textbook, Moscow, Publishing Center "Academy", 2011, p.128). The disadvantage of the known system is the limited use of hot water coming from heating networks as a heating medium for industrial heat exchangers, since during the heating season with natural regulation of heat release, its temperature is not constant and varies from 70 to 150°C. (V.M. Borovkov, A.A. Kalyutik, V.V. Sergeev "Heat engineering equipment" Textbook, Moscow, Publishing Center "Academy", 2011, p. 9-10).
Известна наиболее близкая по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению система утилизации тепла промышленного конденсата, включающая: линию подачи высокотемпературного парового конденсата; линию низкотемпературного парового конденсата, линию сетевой воды; линию отвода конденсата; теплообменники; аппараты воздушного охлаждения (АВО); емкость для сбора парового конденсата; насосы, обеспечивающие циркуляцию сетевой воды и откачку парового конденсата; датчик давления; датчик температуры, исполнительные механизмы, обеспечивающие перенаправление высокотемпературного потока парового конденсата для летнего режима и для зимнего режима (патент РФ №137576 на полезную модель «Система утилизации тепла промышленного конденсата», МПК F01K 7/34, опубл. 20.02.2014). Недостатком известной системы является трудность регулировки отпуска тепловой энергии в линиях с разнотемпературными потоками и поддержания температурного графика тепловой сети, установленного ПТЭ ТЭ (п.2.5.6; п.6.2.59). Получение дополнительного количества тепла при утилизации требует модернизации получающей данное тепло тепловой сети (замены сетевых насосов на насосы большей производительности, увеличения диаметров трубопроводов). Кроме того, указанная установка работает в двух режимах - зимнем и летнем, и, как следствие, требует переключения оборудования и настройки гидравлического и температурного режима тепловой сети.Known closest to the set of essential features to the claimed technical solution, the system of heat recovery of industrial condensate, including: supply line of high-temperature steam condensate; line of low-temperature steam condensate, line of network water; condensate drain line; heat exchangers; air coolers (AVO); tank for collecting steam condensate; pumps that circulate network water and pump out steam condensate; pressure meter; temperature sensor, actuators providing redirection of high-temperature steam condensate flow for summer mode and for winter mode (RF patent No. 137576 for utility model "Industrial condensate heat recovery system", IPC F01K 7/34, publ. 20.02.2014). The disadvantage of the known system is the difficulty of adjusting the supply of thermal energy in lines with different temperature flows and maintaining the temperature schedule of the heat network established by the PTE TE (p. 2.5.6; p. 6.2.59). Obtaining an additional amount of heat during utilization requires the modernization of the heating network receiving this heat (replacing network pumps with pumps of higher productivity, increasing the diameters of pipelines). In addition, the specified installation operates in two modes - winter and summer, and, as a result, requires switching equipment and adjusting the hydraulic and temperature regimes of the heating network.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка высокоэффективной установки по утилизации тепла вторичных энергоресурсов (высокотемпературного парового конденсата) с расширенными функциональными возможностями.The task to be solved by the claimed technical solution is the development of a highly efficient installation for the utilization of heat from secondary energy resources (high-temperature steam condensate) with enhanced functionality.
Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в повышении производительности установки, снижении эксплуатационных затрат, а также в использовании отопительно-технологического графика тепловой сети с постоянной температурой в подающем трубопроводе, что позволяет использовать теплоноситель не только на отопление и горячее водоснабжение (ГВС), но и на технологические нужды.The technical result achieved as a result of solving the problem is to increase the productivity of the installation, reduce operating costs, as well as use the heating-technological schedule of the heating network with a constant temperature in the supply pipeline, which allows the use of the coolant not only for heating and hot water supply (DHW ), but also for technological needs.
Указанный технический результат достигается тем, что установка утилизации высокотемпературного парового конденсата и выработки вторичных энергоресурсов (ВЭР)) содержит линию подачи высокотемпературного парового конденсата; линию сетевой воды; линию отвода конденсата; теплообменники; аппараты воздушного охлаждения (АВО); емкость для сбора парового конденсата; насосы, обеспечивающие циркуляцию сетевой воды и откачку парового конденсата; датчик давления; датчик температуры. Линия подачи высокотемпературного парового конденсата разделена на линию для выработки тепла ВЭР и линию для захолаживания на аппаратах воздушного охлаждения (АВО). Линия сетевой воды после теплообменников разделена на линию для технологических нужд и на линию для нужд потребителей на отопление. На линии подачи высокотемпературного парового конденсата для выработки тепла ВЭР, перед двумя последовательно расположенными теплообменниками I и II ступеней, установлен регулятор расхода парового конденсата. На линии сетевой воды для нужд потребителей на отопление установлен автоматизированный тепловой пункт.The specified technical result is achieved by the fact that the installation for the utilization of high-temperature steam condensate and the generation of secondary energy resources (SER)) contains a supply line for high-temperature steam condensate; network water line; condensate drain line; heat exchangers; air coolers (AVO); tank for collecting steam condensate; pumps that circulate network water and pump out steam condensate; pressure meter; temperature sensor. The line for supplying high-temperature steam condensate is divided into a line for generating heat from the VER and a line for chilling on air coolers (ACUs). The network water line after the heat exchangers is divided into a line for technological needs and a line for the needs of consumers for heating. A steam condensate flow controller is installed on the supply line of high-temperature steam condensate for heat generation of VER, in front of two sequentially located heat exchangers of stages I and II. An automated heating station was installed on the network water line for the needs of consumers for heating.
Предпочтительно, чтобы температурный датчик был установлен на линии сетевой воды, после теплообменников и функционально связан с регулятором расхода парового конденсата.It is preferable that the temperature sensor be installed in the network water line, after the heat exchangers and functionally connected to the steam condensate flow controller.
Предпочтительно, чтобы регулятор расхода парового конденсата, установленный на линии подачи высокотемпературного парового конденсата, обеспечивал расход парового конденсата на теплообменник и поддержание температуры сетевой воды на выходе из теплообменника II ступени не более 115°С. It is preferable that the steam condensate flow regulator installed on the high-temperature steam condensate supply line ensures the steam condensate flow to the heat exchanger and maintains the temperature of the network water at the outlet of the stage II heat exchanger no more than 115°C.
Предпочтительно, чтобы автоматизированный тепловой пункт обеспечивал снижение температуры сетевой воды, подаваемой на нужды потребителей на отопление, до уровня, не превышающего 95°С.It is preferable that the automated heating point provides a decrease in the temperature of the network water supplied to the needs of consumers for heating to a level not exceeding 95°C.
Предпочтительно, чтобы аппараты воздушного охлаждения (АВО) содержали частотные преобразователи оборотов рабочего колеса вентилятора, обеспечивающие постоянную температуру конденсата, поступающего в емкость сбора.It is preferable that air coolers (ACUs) contain frequency converters for the speed of the fan impeller, which ensure a constant temperature of the condensate entering the collection tank.
Предпочтительно, чтобы установка содержала подпорный насос для компенсации потерь напора сетевой воды в теплообменнике и поддержания расчетного напора в линии сетевой воды, функционально связанный с датчиком давления, установленным на линии сетевой воды перед сетевым насосом.It is preferable that the plant contains a booster pump to compensate for the loss of network water pressure in the heat exchanger and maintain the calculated pressure in the network water line, functionally connected to a pressure sensor installed on the network water line before the network pump.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях выполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:Comparative analysis of the claimed invention with the prototype showed that in all cases of execution it differs from the known, closest technical solution:
выполнением линии подачи высокотемпературного парового конденсата, разделенной на линию для выработки тепла ВЭР и линию для захолаживания на аппаратах воздушного охлаждения (АВО);implementation of a line for supplying high-temperature steam condensate, divided into a line for generating heat from a VER and a line for chilling on air coolers (AVO);
выполнением линии сетевой воды после теплообменников, разделенной на линию для технологических нужд и на линию для нужд потребителей на отопление;implementation of the network water line after the heat exchangers, divided into a line for technological needs and a line for the needs of consumers for heating;
наличием на линии подачи высокотемпературного парового конденсата для выработки тепла ВЭР двух последовательно расположенных теплообменников 1 и II ступеней;the presence on the supply line of high-temperature steam condensate for generating heat from the VER of two successively located heat exchangers of the 1st and 2nd stages;
наличием регулятора расхода парового конденсата,the presence of a steam condensate flow regulator,
выполнением регулятора расхода парового конденсата, установленным перед двумя последовательно расположенными теплообменниками;the implementation of the steam condensate flow controller installed in front of two successively located heat exchangers;
наличием автоматизированного теплового пункта;the presence of an automated heating point;
выполнением автоматизированного теплового пункта, установленным на линии сетевой воды для нужд потребителей на отопление.the implementation of an automated heat point installed on the network water line for the needs of consumers for heating.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что в предпочтительном варианте исполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:A comparative analysis of the claimed invention with the prototype showed that in the preferred embodiment it differs from the known, closest technical solution:
выполнением температурного датчика, установленным на линии сетевой воды, после теплообменника;the implementation of the temperature sensor installed on the network water line, after the heat exchanger;
выполнением температурного датчика, функционально связанным с регулятором расхода парового конденсата;the implementation of the temperature sensor, functionally associated with the flow controller of the steam condensate;
наличием регулятора расхода теплоносителя, обеспечивающего расход парового конденсата на теплообменник и поддержание температуры сетевой воды на выходе из теплообменника II ступени не более 115°С;the presence of a coolant flow regulator that ensures the flow of steam condensate to the heat exchanger and maintains the temperature of the network water at the outlet of the second stage heat exchanger no more than 115°C;
наличием автоматизированного теплового пункта, обеспечивающего снижение температуры сетевой воды, подаваемой на нужды потребителей на отопление, до уровня, не превышающего 95°С.the presence of an automated heat point that provides a decrease in the temperature of network water supplied to the needs of consumers for heating, to a level not exceeding 95 ° C.
выполнением аппаратов воздушного охлаждения (АВО), содержащими частотные преобразователи оборотов рабочего колеса вентилятора;the implementation of air coolers (AVO) containing frequency converters of revolutions of the fan impeller;
наличием подпорного насоса для компенсации потерь напора сетевой воды в теплообменнике и поддержания расчетного напора в линии сетевой воды;the presence of a booster pump to compensate for the pressure loss of network water in the heat exchanger and maintain the calculated pressure in the network water line;
выполнением подпорного насоса, функционально связанным с датчиком давления, установленным на линии сетевой воды, перед сетевым насосом.the implementation of a booster pump, functionally associated with a pressure sensor installed on the network water line, in front of the network pump.
Наличие на линии высокотемпературного потока парового конденсата на выработку тепловой энергии теплообменников I и II ступеней, подключенных последовательно, обеспечивает двухступенчатый нагрев сетевой воды, позволяя нагревать ее до большей температуры, за счет большего объёма захолаживания парового конденсата. Разделение линии подачи высокотемпературного парового конденсата на линию для выработки тепла ВЭР и линию для захолаживания на аппаратах воздушного охлаждения (АВО), разделение линии сетевой воды после теплообменников на линию для технологических нужд и на линию для нужд потребителей на отопление, наличие регулятора расхода парового конденсата, установленного на линии подачи высокотемпературного парового конденсата для выработки тепла ВЭР, перед двумя последовательно расположенными теплообменниками I и II ступеней, а также наличие автоматизированного теплового пункта, установленного на линии сетевой воды для нужд потребителей на отопление, повышает производительность установки, обеспечивая выработку дополнительного тепла и позволяет использовать теплоноситель как на отопление и горячее водоснабжение (ГВС), так и на технологические нужды без перенастройки оборудования, при поддержании температурного графика тепловой сети с постоянной температурой в подающем трубопроводе. Наличие регулятора расхода, установленного на линии высокотемпературного потока парового конденсата на выработку тепловой энергии ограничивает поток высокотемпературного парового конденсата на выработку тепловой энергии на теплообменниках и обеспечивает поддержание сетевой воды на выходе из теплообменника с постоянной температурой не более 115°С, что позволяет использовать теплоноситель не только на отопление и ГВС, но и на технологические нужды по отопительно-технологическому графику. При этом оставшийся паровой конденсат направляется на захолаживание в аппаратах АВО.The presence on the line of a high-temperature steam condensate flow for the generation of thermal energy of heat exchangers of stages I and II, connected in series, provides a two-stage heating of network water, allowing it to be heated to a higher temperature, due to a larger volume of steam condensate cooling. Separation of the supply line for high-temperature steam condensate into the line for heat generation of the VER and the line for chilling on air coolers (AVO), separation of the supply water line after the heat exchangers into a line for process needs and a line for the needs of consumers for heating, the presence of a steam condensate flow controller, installed on the supply line of high-temperature steam condensate to generate heat from VER, in front of two sequentially located heat exchangers of stages I and II, as well as the presence of an automated heat point installed on the network water line for the needs of consumers for heating, increases the productivity of the installation, ensuring the generation of additional heat and allows use the heat carrier both for heating and hot water supply (DHW), and for technological needs without reconfiguring the equipment, while maintaining the temperature schedule of the heating network with a constant temperature in the supply pipeline. The presence of a flow controller installed on the line of high-temperature steam condensate flow for heat generation limits the flow of high-temperature steam condensate for heat generation on heat exchangers and ensures that network water is maintained at a constant temperature of not more than 115 ° C at the outlet of the heat exchanger, which allows the use of a heat carrier not only for heating and hot water supply, but also for technological needs according to the heating and technological schedule. At the same time, the remaining steam condensate is sent for cooling down in air coolers.
Регулятор температуры, установленный на линии сетевой воды после теплообменников, поддерживает постоянной температуру сетевой воды через исполнительный регулятор расхода, который, в свою очередь, регулирует расход парового конденсата на теплообменники. Частотные преобразователи оборотов рабочего колеса вентилятора на аппаратах воздушного охлаждения (АВО) обеспечивают поддержание расчетной температуры охлажденного парового конденсата на линии отвода парового конденсата в конденсатосборный бак. Датчик давления на линии сетевой воды перед сетевым насосом направляет импульс на подпорный насос сетевой воды и обеспечивает режим работы подпорного насоса для компенсации потерь напора сетевой воды в дополнительном теплообменнике и поддержания расчетного напора в подающем трубопроводе тепловой сети. Наличие автоматизированных тепловых пунктов обеспечивает снижение повышенной температуры сетевой воды, поступающей после теплообменников на нужды потребителей на отопление до температуры, не превышающей 95°С, в соответствии с отопительным температурным графиком работы тепловой сети и температурой теплоносителя для систем внутреннего теплоснабжения в служебно-бытовых зданиях, установленной п.6.1.6 Свода правил СП 60.13330.2012 «ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА» СНиП 41-01-2003, утв. Пр. Минрегион России от 30.06.2012 г. N 279, далее - СП 60.13330.2012. The temperature controller installed on the network water line after the heat exchangers maintains a constant temperature of the network water through the executive flow controller, which, in turn, regulates the flow of steam condensate to the heat exchangers. Frequency converters of speed of the impeller of the fan on air coolers (ACUs) ensure the maintenance of the calculated temperature of the cooled steam condensate in the steam condensate discharge line to the condensate collection tank. The pressure sensor on the network water line in front of the network pump sends an impulse to the network water booster pump and provides the booster pump operation mode to compensate for network water pressure losses in the additional heat exchanger and maintain the calculated pressure in the heating network supply pipeline. The presence of automated heat points ensures a decrease in the elevated temperature of the network water supplied after the heat exchangers for the needs of consumers for heating to a temperature not exceeding 95 ° C, in accordance with the heating temperature schedule for the operation of the heat network and the temperature of the heat carrier for internal heat supply systems in service buildings, established by clause 6.1.6 of the Code of Rules SP 60.13330.2012 "HEATING, VENTILATION AND AIR CONDITIONING" SNiP 41-01-2003, approved. Etc. Ministry of Regional Development of Russia dated June 30, 2012 N 279, hereinafter - SP 60.13330.2012.
Все это обеспечивает повышение производительности установки утилизации высокотемпературного парового конденсата и снижении ее эксплуатационных затрат за счет получения дополнительного количества тепла для нужд предприятия, как на отопление, так и на технологические нужды, за счет регулирования отпуска тепловой энергии с повышенным температурным графиком без изменения элементов тепловой сети (сетевых насосов и диаметров трубопроводов) в режиме автоматического поддержания температуры захолаживаемого парового конденсата и температуры подаваемой потребителям сетевой воды, без дополнительной регулировки гидравлического и температурного режима тепловой сети.All this provides an increase in the productivity of the high-temperature steam condensate utilization plant and a decrease in its operating costs by obtaining an additional amount of heat for the needs of the enterprise, both for heating and for technological needs, by regulating the supply of thermal energy with an increased temperature schedule without changing the elements of the heating network (network pumps and pipeline diameters) in the mode of automatic maintenance of the temperature of the cooled steam condensate and the temperature of the network water supplied to consumers, without additional adjustment of the hydraulic and temperature conditions of the heating network.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется схемным чертежом, представленным на фиг. 1 и графиками, представленным на фиг. 2, 3.The present invention is illustrated in the schematic drawing shown in Fig. 1 and the graphs shown in Fig. 2, 3.
На фиг. 1 представлен схемный чертеж установки утилизации высокотемпературного парового конденсата и выработки вторичных энергоресурсов.In FIG. 1 shows a schematic drawing of a plant for the utilization of high-temperature steam condensate and the generation of secondary energy resources.
На фиг. 2 представлен отопительный температурный график работы тепловых сетей, составленный согласно ПТЭ ТЭ (п.2.5.6; п.6.2.59), а также с соблюдением требований СП 60.13330.2012 (п.6.1.6).In FIG. 2 shows the heating temperature schedule for the operation of heat networks, compiled in accordance with the PTE TE (clause 2.5.6; clause 6.2.59), as well as in compliance with the requirements of SP 60.13330.2012 (clause 6.1.6).
На фиг. 3 представлен отопительно-технологический температурный график работы тепловой сети на основе предлагаемой установки.In FIG. 3 shows the heating and technological temperature schedule for the operation of the heating network based on the proposed installation.
Установка утилизации высокотемпературного парового конденсата и выработки вторичных энергоресурсов (ВЭР)) содержит линию 1 подачи высокотемпературного парового конденсата, линию 2 сетевой воды; линию 3 отвода конденсата; теплообменники 4, 5; аппараты воздушного охлаждения (АВО) 6; емкость 7 для сбора парового конденсата; насос 8, обеспечивающий циркуляцию сетевой воды, и насос 9, обеспечивающий откачку парового конденсата; датчик 10 давления сетевой воды перед насосом 9; датчик 11 температуры сетевой воды после теплообменника 5. Линия 1 подачи высокотемпературного парового конденсата разделена на линию 12 для выработки тепла ВЭР и линию 13 для захолаживания на аппаратах воздушного охлаждения (АВО) 6. Линия 2 сетевой воды после теплообменников 4, 5 разделена на линию 14 для технологических нужд и на линию 15 для нужд потребителей на отопление. На линии 12 подачи высокотемпературного парового конденсата для выработки тепла ВЭР, перед двумя последовательно установленными теплообменниками 4 (I ступень) и 5 (II ступень), установлен регулятор 16 расхода парового конденсата. На линии 15 сетевой воды для нужд потребителей на отопление установлен автоматизированный тепловой пункт 17. Температурный датчик 11 установленный на линии 2 сетевой воды, после теплообменника 5, функционально связан с регулятором 16 расхода парового конденсата, обеспечивающим поддержание температуры сетевой воды на выходе из теплообменника 5 с температурой не более 115°С. Автоматизированный тепловой пункт 17 обеспечивает регулирование температуры сетевой воды, подаваемой на нужды потребителей на отопление в линии 15, в соответствии с отопительным температурным графиком работы тепловой сети и температурой теплоносителя для систем внутреннего теплоснабжения в служебно-бытовых зданиях не более 95°С. Аппараты воздушного охлаждения (АВО) 6 содержат частотные преобразователи 18 оборотов рабочего колеса вентилятора, обеспечивающие постоянную температуру парового конденсата, поступающего в емкость 7. Для компенсации потерь напора сетевой воды в теплообменниках 4, 5 и поддержания расчетного напора в линии 2 сетевой воды, установлен подпорный насос 19.The installation for the utilization of high-temperature steam condensate and the generation of secondary energy resources (SER)) contains a
На фиг. 2 представлен отопительный температурный график работы тепловых сетей, составленный согласно ПТЭ и ТЭ (п.2.5.6; п.6.2.59), а также с соблюдением требований СП 60.13330.2012 (п.6.1.6). Линия Т1 обозначает график температурного режима сетевой воды, поступающий на отопление потребителям, а линия Т2 обозначает график температурного режима обратной сетевой воды, поступающий от потребителей после отопления.In FIG. 2 shows the heating temperature schedule for the operation of heat networks, compiled in accordance with the PTE and TE (clause 2.5.6; clause 6.2.59), as well as in compliance with the requirements of SP 60.13330.2012 (clause 6.1.6). Line T1 denotes the graph of the temperature regime of network water supplied to consumers for heating, and line T2 denotes the graph of the temperature regime of return network water supplied from consumers after heating.
На фиг. 3 представлен отопительно-технологический температурный график работы тепловых сетей на основе предлагаемой установки утилизации высокотемпературного парового конденсата и выработки вторичных энергоресурсов. Линия Т1 обозначает график температурного режима сетевой воды на выходе после теплообменников 4, 5, а линия Т2 обозначает график температурного режима обратной сетевой воды, поступающей с объектов теплопотребления.In FIG. 3 shows the heating-technological temperature schedule for the operation of heat networks based on the proposed installation for the utilization of high-temperature steam condensate and the generation of secondary energy resources. Line T1 denotes a graph of the temperature regime of the network water at the outlet after the
Установка утилизации тепла высокотемпературного парового конденсата и выработки вторичных энергоресурсов (ВЭР) работает следующим образом.Installation of heat recovery of high-temperature steam condensate and generation of secondary energy resources (SER) operates as follows.
Часть высокотемпературного парового конденсата, поступающего с источника теплоты (на чертеже не показан) по линии 1, направляется по линии 12 и передает тепло через теплообменники 4, 5 сетевой воде, проходящей по линии 2. Часть высокотемпературного парового конденсата с линии 1 не используется на выработку тепловой энергии в межотопительный период, после исключения отопительной тепловой нагрузки, и направляется по линии 13 в аппараты воздушного охлаждения АВО 6. Расчетная температура парового конденсата после АВО на уровне 80°С поддерживается частотным преобразователем 18 оборотов рабочего колеса вентилятора. Охлажденный паровой конденсат направляется в емкость сбора парового конденсата 7 и, далее, насосом 9 откачки парового конденсата по линии 3 направляется на источник теплоты. Датчик давления 10, установленный на линии 2 сетевой воды до циркуляционного сетевого насоса 8 обеспечивает режим работы подпорного насоса 19 для компенсации потерь напора сетевой воды в теплообменниках 4, 5 и поддержания расчетного напора в подающем трубопроводе тепловой сети (линии 2). Линия 2 сетевой воды забирает тепло парового конденсата в теплообменниках 4 и 5, нагревается до температуры не более 115°С (превышающей температуру отопительного графика на служебно-бытовые объекты теплопотребления (95°С), утвержденного сводом правил СП 60.13330.2012 (фиг. 2)). Повышенная температура на линии 2 сетевой воды после теплообменников 4, 5 поддерживается температурным датчиком 11 через исполнительный механизм регулятора расхода теплоносителя 16 по отопительно-технологическому графику работы тепловой сети представленному на фиг. 3. Сетевая вода по отопительно-технологическому графику направляется на объекты теплопотребления, где используется на технологические нужды, а в отопительный период на нужды бытовых потребителей, после понижения температуры сетевой воды в автоматизированных тепловых пунктах 17 до отопительного графика.Part of the high-temperature steam condensate coming from a heat source (not shown in the drawing) through
Использование заявляемой установки обеспечивает расширение функциональных возможностей системы по утилизации тепла промышленного конденсата и позволяет утилизировать вторичные энергоресурсы в зависимости от тепловых нагрузок предприятия не только на отопление и ГВС, но и на технологические нужды в режиме автоматического поддержания параметров парового конденсата и сетевой воды.The use of the proposed installation provides an expansion of the functionality of the system for the utilization of industrial condensate heat and allows the utilization of secondary energy resources, depending on the thermal loads of the enterprise, not only for heating and hot water supply, but also for technological needs in the mode of automatically maintaining the parameters of steam condensate and network water.
Claims (6)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2775330C1 true RU2775330C1 (en) | 2022-06-29 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1081213A1 (en) * | 1981-10-08 | 1984-03-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники | Method for removing converter gases |
RU2156368C2 (en) * | 1997-01-15 | 2000-09-20 | Котлов Анатолий Афонасьевич | Potential-energy power plant |
RU137576U1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Оренбург" (ООО "Газпром добыча Оренбург") | INDUSTRIAL CONDENSATE HEAT DISPOSAL SYSTEM |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1081213A1 (en) * | 1981-10-08 | 1984-03-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники | Method for removing converter gases |
RU2156368C2 (en) * | 1997-01-15 | 2000-09-20 | Котлов Анатолий Афонасьевич | Potential-energy power plant |
RU137576U1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Оренбург" (ООО "Газпром добыча Оренбург") | INDUSTRIAL CONDENSATE HEAT DISPOSAL SYSTEM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202209817U (en) | District cooling, heating and power combined energy system based on absorption heat exchange | |
CN104564194B (en) | The waste heat comprehensive utilization system of internal-combustion engine | |
CN102331110A (en) | Regional heating, cooling and power combined energy system and method based on absorption heat exchange | |
WO2009113905A1 (en) | System and method for centralised heat supply | |
CN106523053B (en) | Solar heat and steam power plant's coupled electricity-generation and hot energy storage combined system and implementation method | |
CN103363564B (en) | Improve energy-saving heating system and the heat supply method of low-grade steam thermal energy utilization ratio | |
CN106930827B (en) | A kind of cogeneration energy supplying system, method and device | |
CN209147060U (en) | A kind of power supply unit depth peak regulation system | |
CN105823110A (en) | Thermal power plant cold source loss recovery heat supply system | |
RU2775330C1 (en) | Installation for utilization of high-temperature steam condensate and generation of secondary energy resources (ser) | |
CN104564195A (en) | Comprehensive waste heat utilization system of internal combustion engine | |
Wu et al. | Performance analysis of a district cooling system based on operation data | |
CN105135777B (en) | Cooling water reuse system | |
CN107227981A (en) | One kind utilizes LNG cold energy Collaborative Control turbine discharge back pressure system and method | |
CN204457897U (en) | The waste heat comprehensive utilization system of internal-combustion engine | |
CN204457898U (en) | Afterheat of IC engine utilization system | |
CN115405983A (en) | Heat pump system, heat pump control system and control method and heat supply network system | |
CN107816732A (en) | A kind of air preheater cold end wall temperature adjusting means and method | |
CN212406830U (en) | Thermodynamic system for transforming back pressure unit into extraction condensing unit | |
CN209840253U (en) | Heat pump system for power plant waste heat cold and hot coupling utilization | |
CN210569359U (en) | Based on absorption heat pump and organic rankine cycle system | |
CN111237839A (en) | Nearly zero-energy-consumption heat supply unit total heat recovery system and heat supply control method thereof | |
CN114635797A (en) | Control system for inlet air temperature of gas turbine | |
CN219607418U (en) | Waste heat recovery system of waste heat boiler | |
CN111412453A (en) | Power control method under heat storage and release working condition of heat storage peak regulation system |