Схемы централизованного теплоснабжения от районных котельных и тэц

Обновлено: 12.05.2024

Схемы централизованного теплоснабжения от районных котельных и тэц

Дата введения 2013-01-01

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Открытое акционерное общество "Объединение ВНИПИэнергопром" (ОАО "ВНИПИэнергопром") и другие специалисты

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных

Введение

При разработке свода правил использованы нормативные документы, европейские стандарты (EN), разработки ведущих российских и зарубежных компаний, опыт применения действующих норм проектными и эксплуатирующими организациями России.

Работа выполнена: И.Б.Новиков (руководитель работы), A.И.Коротков, д-р техн. наук В.В.Шищенко, О.А.Алаева, Н.Н.Новикова, С.В.Романов, Е.В.Савушкина (ОАО "ВНИПИэнергопром"); канд. техн. наук В.И.Ливчак, А.В.Фишер, М.В.Светлов, канд. техн. наук Б.М.Шойхет, д-р техн. наук Б.М.Румянцев; Е.В.Фомичева; Р.В.Агапов, А.И.Лейтман (ОАО "МТК").

Изменение N 1 к СП 124.13330.2012 выполнено авторским коллективом: АО "Инжпроектсервис" (И.Б.Новиков - руководитель работы, Е.В.Фомичева, Е.И.Калугина), ООО НПП "Энергосистемы" (С.В.Романов, д-р техн. наук В.В.Шищенко), ПАО "Мосэнерго" (О.А.Вишневская, М.В.Артемов), ООО "ВЭП-инжиниринг" (Е.В.Кружечкина), ООО "ИК "Технопромэксперт" (М.В.Светлов), ПАО "МОЭК" (О.Е.Колкова, Д.Е.Балашов, И.А.Гайтаров, А.А.Ильичев), АО "МосводоканалНИИпроект" (А.И.Лейтман), ООО "ТСК-Мосэнерго" (Р.В.Агапов).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования по проектированию тепловых сетей, сооружений на тепловых сетях во взаимосвязи со всеми элементами системы централизованного теплоснабжения (далее - СЦТ).

1.2 Настоящий свод правил распространяется на тепловые сети (со всеми сопутствующими конструкциями) от выходных запорных задвижек (исключая их) коллекторов источника теплоты или от наружных стен источника теплоты до выходных запорных задвижек (включая их) центральных тепловых пунктов и до входных запорных органов индивидуальных тепловых пунктов (узлов вводов) зданий (секции зданий) и сооружений, транспортирующие горячую воду с температурой до 200 °С и давлением до 2,5 МПа включительно, водяной пар с температурой до 440 °С и давлением до 6,3 МПа включительно, конденсат водяного пара.

1.3 В состав тепловых сетей включены здания и сооружения тепловых сетей: насосные, центральные тепловые пункты, павильоны, камеры, дренажные устройства и т.п.

1.4 В настоящем своде правил рассматриваются системы централизованного теплоснабжения в части их взаимодействия в едином технологическом процессе производства, распределения, транспортирования и потребления теплоты.

1.5 Настоящий свод правил следует соблюдать при проектировании новых и реконструкции, модернизации и техническом перевооружении и капитальном ремонте существующих тепловых сетей (включая сооружения на тепловых сетях).

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 9720-76 Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 750 мм

ГОСТ 23120-2016 Лестницы маршевые, площадки и ограждения стальные. Технические условия

ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

ГОСТ 30732-2006 Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия

ГОСТ Р 56227-2014 Трубы и фасонные изделия стальные в пенополимерминеральной изоляции. Технические условия

ГОСТ Р 56730-2015 Трубы полимерные гибкие с тепловой изоляцией для систем теплоснабжения. Общие технические условия

ГОСТ Р 58097-2018 Трубы гибкие полимерные армированные с тепловой изоляцией и соединительные детали к ним для наружных сетей тепло- и водоснабжения. Общие технические условия

СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с изменением N 1)

СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 30.13330.2016 "СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий" (с изменением N 1)

СП 42.13330.2016 "СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений"

СП 43.13330.2012 "СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий" (с изменениями N 1, N 2)

СП 45.13330.2017 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты" (с изменением N 1)

СП 52.13330.2016 "СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение"

СП 60.13330.2016 "СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха" (с изменением N 1)

СП 61.13330.2012 "СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" (с изменением N 1)

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87* Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3)

СП 265.1325800.2016 Коллекторы коммуникационные. Правила проектирования и строительства

СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения

СанПиН 2.1.4.2496-09 Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. Изменение к СанПиН 2.1.4.1074-01

СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены термины по [2], [4], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 автоматизированный узел управления; АУУ: Устройство с комплектом оборудования, устанавливаемое в месте подключения системы отопления здания или его части к распределительным тепловым сетям от центрального теплового пункта и позволяющее изменить температурный и гидравлический режимы систем отопления, обеспечить учет и регулирование расхода тепловой энергии.

3.2 вероятность безотказной работы системы [Р]: Способность системы не допускать отказов, приводящих к падению температуры в отапливаемых помещениях жилых и общественных зданий ниже нормативных.

3.3 квартальные тепловые сети: Распределительные тепловые сети внутри кварталов городской застройки.

коммуникационный коллектор: Протяженное проходное подземное сооружение, предназначенное для совместной прокладки и обслуживания инженерных коммуникаций, с внутренними инженерными системами, обеспечивающими его функционирование.

3.5 коэффициент готовности (качества) системы []: Вероятность работоспособного состояния системы в произвольный момент времени поддерживать в отапливаемых помещениях расчетную внутреннюю температуру, кроме периодов снижения температуры, допускаемых нормативами.

3.6 магистральные тепловые сети: Тепловые сети (со всеми сопутствующими конструкциями и сооружениями), транспортирующие горячую воду, пар, конденсат водяного пара, от выходной запорной арматуры (исключая ее) источника теплоты до первой запорной арматуры (включая ее) в тепловых пунктах.

3.7 ответвление: Участок тепловой сети, непосредственно присоединяющий тепловой пункт к магистральным тепловым сетям или отдельное здание и сооружение к распределительным тепловым сетям.

3.8 полупроходной канал: Протяженное подземное сооружение с высотой прохода в свету от 1,5 до 1,8 м и шириной прохода между изолированными трубопроводами не менее 600 мм, предназначенное для прокладки тепловых сетей без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

3.9 проходной канал: Протяженное подземное сооружение с высотой прохода в свету не менее 1,8 м и шириной прохода между изолированными трубопроводами, равной мм, но не менее 700 мм, предназначенное для прокладки тепловых сетей без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

3.10 распределительные тепловые сети: Наружные тепловые сети от тепловых пунктов до зданий, сооружений, в том числе от центрального теплового пункта до индивидуального теплового пункта.

3.11 система централизованного теплоснабжения; СЦТ: Система, состоящая из одного или нескольких источников теплоты, тепловых сетей (независимо от диаметра, числа и протяженности наружных теплопроводов) и потребителей теплоты.

3.12 срок службы тепловых сетей: Период времени в календарных годах со дня ввода в эксплуатацию, по истечении которого следует провести экспертное обследование технического состояния трубопровода в целях определения допустимости, параметров и условий дальнейшей эксплуатации трубопровода или необходимости его демонтажа.

3.13 тепловой пункт: Сооружение с комплектом оборудования, позволяющее изменить температурный и гидравлический режимы теплоносителя, обеспечить учет и регулирование расхода тепловой энергии и теплоносителя.

3.14 тоннель: Протяженное подземное сооружение с высотой прохода в свету не менее 1,8 м, предназначенное для прокладки тепловых сетей, отдельно или совместно с другими сетями инженерно-технического обеспечения.

3.15 транзитная тепловая сеть: Тепловая сеть, проходящая по земельному участку и (или) через здание, но не имеющая ответвлений для присоединения теплопотребляющих установок на таком земельном участке или в здании.

3.16 трубы, бывшие в употреблении: Трубы, демонтированные после первичной (предыдущей) эксплуатации.

3.17 узел ввода: Устройство с комплектом оборудования, позволяющее осуществлять контроль параметров теплоносителя в здании или секции здания или сооружения, а также, при необходимости, осуществлять распределение потоков теплоносителя между потребителями.

Централизованное теплоснабжение от электростанций (теплофикация)

Теплофикация - централизованное теплоснабжение на базе комбинированной выработки тепловой и электрической энергии от тепловых (ТЭЦ) или атомных (АТЭЦ) электростанций.

За счет теплофикации обеспечиваются потребности, как в электрической, так и в тепловой энергии и достигается существенная экономия топлива по сравнению с раздельной выработкой этих энергоресурсов. Теплоснабжение от ТЭЦ становится рентабельным при тепловой нагрузке 600 МВт и выше. На ТЭЦ устанавливают самые мощные энергетические паровые котлы, вырабатывающие теплоноситель (водяной пар) высокого потенциала, например, давлением 13 или 24 МПа и температурой 565° С. Мощность современных ТЭЦ по тепловой нагрузке составляет 1000-2000 МВт.

Тепловая электростанция (см. рис. 4.1) работает следующим образом. Пар из котла 1 давлением 13 или 24 МПа, проходя через пароперегреватель 2, подогревается до температуры 565°С и поступает в турбину 3, состоящую из частей высокого (ЧВД), среднего (ЧСД) и низкого (ЧНД) давлений. В турбине происходит преобразование теплоты в механическую работу. Под действием давления пара турбина вращается, увлекая за собой генератор 4, соединенный с ней на одном валу. Генератор при вращении вырабатывает электрическую энергию, которая поступает в энергосистему. Отработавший пар давлением 0,004 МПа и температурой около 28°С из турбины направляется в специальный теплообменный аппарат - конденсатор 5, где превращается в конденсат, который затем подается в котлы для повторного использования. Чтобы обеспечить конденсацию пара, необходимо понизить его температуру. Для этого через конденсатор 5 пропускают охлаждающую воду, забираемую насосом 6, как правило, из открытых источников водоснабжения (реки, водоема или озера). Выделенная скрытая теплота конденсации передается охлаждающей воде, которая соответственно подогревается. Теплота ввиду низкого ее потенциала не используется. Подогретая в конденсаторе вода сбрасывается в тот же источник водоснабжения.

Если вблизи нет открытых источников водоснабжения, то около тепловой электростанции охлаждающую воду забирают из водопровода, а затем (после конденсатора) ее используют повторно. Для этого воду предварительно охлаждают в специальном теплообменном аппарате башенного типа - градирне. В объеме градирни, через которую снизу вверх протекает атмосферный воздух, сверху разбрызгивается подогретая в конденсаторе вода, в результате чего происходит теплообмен между капельками воды и более

Рисунок 4.1.Упрощенная схема тепловой электрической станции

Температура охлаждающей воды снижается в градирне как за счет передачи теплоты воздуху при непосредственном контакте, так и за счет частичного ее испарения. В градирне практически весь объем представляет собой развитую поверхность тепломассообмена. При испарении воды воздух насыщается водяными парами и выбрасывается из градирни в атмосферу. Потери воды, связанные с испарением, компенсируются добавлением водопроводной воды.

На тепловых электростанциях образовавшийся конденсат перед входом в котел последовательно проходит целый ряд теплообменников, где он подогревается до заданной температуры паром, специально отбираемым из различных ступеней турбины. Так, например, конденсат, образовавшийся в конденсаторе, предварительно подогревается в теплообменниках 19 паром, специально отбираемым из турбины. Конденсат из теплообменников 19 подается в колонку 23 из деаэратора 22. Туда же подпиточными насосами 29 по трубопроводу 31 подается добавочная вода, прошедшая химводоочи-стку в оборудовании 28 и испарительную установку 25, а также конденсат 32 из подогревателей высокого давления 33 и 34.

В испарительную установку пар поступает по трубопроводу 27. В колонке деаэратора происходит подогрев смеси добавочной воды и конденсата паром, отбираемым по трубопроводу 36 из турбины и прошедшим редукционный клапан 24. Подогретая смесь скапливается в баке деаэратора

22, откуда питательным насосом 30 подается для подогрева в подогреватели высокого давления 35 и 34, в которые по трубопроводам 35 и 36 подается пар из специальных отборов турбины. Окончательно подогретая вода направляется в котел. Этим заканчивается так называемый цикл конденсационной станции (КЭС).

Термический КПД КЭС даже при совершенной конструкции составляет 42% вследствие потери значительного количества теплоты в конденсаторе (при конденсации пара). Стремление повысить КПД и соответственно получить экономию топлива привело в свое время к идее централизованного теплоснабжения. Для этого из турбины 4 специально отбирают пар давлением 0,2-0,3 МПа и направляют его по трубопроводам в два последовательно установленных теплофикационных подогревателя 16 и 17 для нагрева воды, циркулирующей в тепловых сетях. Циркуляция осуществляется сетевыми насосами 75. Конденсат из подогревателей 16 и 17 перекачивается по трубопроводу в колонку 23 деаэратора 22. В подогревателе 17 сетевая вода нагревается до 120°С, а до заданной температуры, например, до 150°С, — в специальных пиковых котлах 13, имеющих рециркуляционный насос 11 на обводной магистрали.

Пиковые котлы включаются в работу периодически при повышенной тепловой нагрузке в периоды стояния низкой температуры t_H, т. е. когда температуру в подающей магистрали тепловой сети требуется поддерживать выше 120°С. При этом задвижка 12 на второй обводной магистрали должна быть закрыта. Охлажденная вода возвращается из тепловой сети по трубопроводу 10 и проходит грязевик 9.

Восполнение воды в тепловой сети производится насосом 18. Водопроводная вода, предназначенная для подпитки системы теплоснабжения, после химической обработки (умягчения) насосом 26 подается на дегазацию в колонку 21, также являющуюся специальным теплообменным аппаратом, где подогревается паром, отбираемым из турбины. Подпиточный насос включается автоматически с помощью регулятора подпитки 14, соединенного импульсными трубками с нагнетательным и всасывающим патрубками. Грязевик устанавливают перед бустерными насосами 8.

При комбинированной выработке тепловой и электрической энергии, что является главной особенностью теплофикации, используется теплота, выделяемая в подогревателях при конденсации пара, который предварительно проходит турбину. Эта теплота на конденсационных электростанциях, как уже указывалось, теряется с охлаждающей водой.

Теплоэлектроцентраль имеет термический КПД около 80%. Замена пиковых подогревателей пиковыми котлами позволила отказаться от использования острого пара через редукционно-охладительную установку (РОУ) от станционных энергетических котлов, которые значительно дороже пиковых, например, ПТВМ и др. Одновременно обеспечивается номинальная выработка электрической энергии.

Использование атомной энергии для комбинированной выработки электрической и тепловой энергии в настоящее время приобретает актуаль-

ное значение. Проведенные исследования доказали техническую возможность создания атомных теплоэлектроцентралей (АТЭЦ). Атомные станции при тепловой мощности 1700 МВт (1500 Гкал/ч) и выше становятся экономичнее ТЭЦ [35], работающих на органическом топливе. АТЭЦ располагаются независимо от топливной базы (масса ядерного топлива в десятки тысяч раз меньше массы органического на единицу выделенной теплоты), отсутствуют вредные выбросы, загрязняющие окружающую среду. Однако они требуют разрешения ряда сложных специфических вопросов, связанных с обеспечением радиационной безопасности сетевой воды.

Создано несколько схем атомных станций, в которых предусмотрены соответствующие средства защиты сетевой воды от попадания радиоактивного пара.

При теплоснабжении от АТЭЦ при пиковой тепловой нагрузке могут быть использованы теплофикационные турбины с промышленным отбором пара или построены специальные пиковые котельные с водогрейными котлами, работающими на органическом топливе.

Центральное отопление (Часть 1)

Сегодня мы расскажем вам о том, как устроена централизованная система отопления, какие существуют источники тепла, их алгоритмах работы, а также об устройстве ТЭЦ.

Как устроена централизованная система отопления?

Централизованное отопление – это способ подачи тепла от единого источника в жилые и производственные помещения, расположенные на большой территории.

Общая схема выглядит так:

Теплоноситель нагревается на отдельно расположенных объектах до требуемой температуры.
По трубам, проложенным в земле или открытым способом, тепло подводится к домам.
В тепловых узлах организован учёт потраченной энергии и распределение тепла по подъездам дома.
По стоякам внутридомовой разводки горячий теплоноситель подаётся в каждую квартиру и на лестничные марши.

Тепловой узел, распределяющий теплоноситель, идущий из ТЭС по магистрали из труб Тепловой узел, распределяющий теплоноситель, идущий из ТЭС по магистрали из труб

Для обогрева квартир используют теплообменники, которые в обиходе называют радиаторами или батареями. Тепловой узел, распределяющий теплоноситель, идущий из ТЭС по магистрали из труб Централизованное отопление – это способ подачи тепла от единого источника в жилые и производственные помещения, расположенные на большой территории.

Котельная, расположенная в самом доме — это частный случай центрального отопления.

Каждая из систем может быть устроена различными способами и выполнять дополнительные функции.

Источники тепла

Теплоноситель нагревается в специально построенных для этой цели теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), государственных районных электростанциях (ГРЭС) или котельных, обслуживающих несколько жилых районов.

Котельная, обслуживающая один многоквартирный дом – вариант центрального отопления Котельная, обслуживающая один многоквартирный дом – вариант центрального отопления

Исходя из экономической целесообразности ТЭЦ строят в населённых пунктах с численностью населения от 100 тыс. человек и развитой промышленностью. ГРЭС предназначены для малых и средних городов с небольшим потреблением электроэнергии. Котельные обогревают жилые и общественные здания, производственные объекты в радиусе не более 3 км.

ТЭЦ, ГРЭС и котельные различаются:

основным предназначением и режимом функционирования;
мощностью;
радиусом обслуживаемой территории.

Пермская ГРЭС Пермская ГРЭС

Теплоэлектроцентрали спроектированы таким образом, что в холодное время года основным их назначением является нагрев воды для целей отопления. В межтопочный период станция переходит в режим производства электроэнергии.

Государственные электростанции нужны для генерации электричества. Тепло высвобождается в процессе работы турбин и направляется на цели обогрева.

Котельные исключительно греют воду для систем отопления, электричества они не вырабатывают.

Схема получения тепла

Функциональные схемы работы ТЭЦ и ГРЭС очень похожи, разница заключается в мощности и построении оборудования.

Получение электрической и тепловой энергии на ТЭЦ и ГРЭС происходит за счёт сжигания топлива. Для работы нужен уголь, мазут или природный газ.

Устройство ТЭЦ

топливное хозяйство — совокупность мест хранения и подготовки топлива;
котельная в составе котла и вспомогательного оборудования;
турбина и электротехническое оборудование;
конденсатная установка;
теплообменники, отбирающие тепло для централизованного отопления;
система технического водоснабжения.

Схема работы ТЭЦ Схема работы ТЭЦ

Дополнительными являются системы дымоудаления и дымоочистки, золошлакоудаления, трубопроводы.

Котельные устроены намного проще — в их составе отсутствуют турбины, конденсатные установки, другое вспомогательное оборудование.

Алгоритм работы источников тепла

ТЭЦ и ГРЭС — чрезвычайно сложные сооружения, но принцип работы по нагреву теплоносителя понять нетрудно:

Подготовленное топливо подается в котельную. Уголь обязательно размалывают, желательно до состояния пыли. Для сжигания в камеру сгорания насосами подаётся воздух.
В котельной техническая вода в котлах доводится до состояния пара, который находится под высоким давлением.
По трубопроводам пар подаётся на лопасти турбины, которая, вращаясь, вырабатывает электрическую энергию.
После турбины остывший пар поступает в теплообменник, где отдаёт тепловую энергию воде для централизованной системы теплоснабжения.
Остывший пар переходит в жидкую фазу, которую конденсатная установка очищает от паров и примесей.
Очищенная вода подаётся в котельную, где начинается новый цикл нагрева.

Принцип работы теплоэлектростанции Принцип работы теплоэлектростанции

В режиме летнего использования, когда горячей воды требуется намного меньше, ТЭЦ переводят в режим получения электроэнергии. В этом случае пар охлаждается в градирнях до состояния воды, насосами подаётся на высоту до 12 метров и распыляется специальными установками. Излишки пара отводятся в атмосферу.

Вода попадает в бассейн, где охлаждается. Далее конденсационными установками подаётся в котельную. Процесс повторяется. Для компенсации потерь вода добавляется из внешних источников — рек или озёр.

На следующей неделе Вы узнаете еще больше о центральном отоплении . Следите за публикациями! Подписывайтесь на страницу Московской Энергетической Дирекции в социальных сетях!