Рис. 3 Тепловые сети и тепловые нагрузки на расчетный период
2Перспективные балансы тепловой мощности источников тепловой энергии и тепловой нагрузки потребителей
Радиус эффективного теплоснабжения – максимальное расстояние от теплопотребляющей установки до ближайшего источника тепловой энергии в системе теплоснабжения, при превышении которого подключение теплопотребляющей установки к данной системе теплоснабжения нецелесообразно по причине увеличения совокупных расходов в системе теплоснабжения.
Радиус эффективного теплоснабжение в равной степени зависит, как от удаленности теплового потребителя от источника теплоснабжения, так и от величины тепловой нагрузки потребителя.
Согласно проведенной оценке в радиус эффективного теплоснабжения котельной попадают здания общественного назначения дер. Ульяновская. Индивидуальный жилищный фонд дер. Ульяновская, подключать к централизованным сетям нецелесообразно, ввиду малой плотности распределения тепловой нагрузки и большой удаленностью от источника теплоснабжения. Потребители других населенных пунктов не попадают в радиус эффективного теплоснабжения, ввиду своей нагрузки и удаленности от источника.
Общая нагрузка дер. Ульяновская с учетом перспективы составит 0,53 Гкал/ч и 0,53 Гкал/ч, к 2018 и 2028 годам соответственно. Существующая котельная имеет резервные мощности, которые могут обеспечить тепловой энергией планируемую перспективу, но данные мероприятия являются экономически не целесообразными.
3Перспективные балансы теплоносителя
Наличие сверхнормативной утечки теплоносителя из тепловых сетей связано в первую очередь с изношенностью участков трубопроводов. После проведения работ по перекладке изношенных трубопроводов потери теплоносителя со сверхнормативной утечкой должны снизиться до минимальных значений. Уровень нормативной утечки теплоносителя должен возрасти пропорционально увеличению объема трубопроводов тепловых сетей при подключении перспективных потребителей.
После реконструкции котельной систему водоподготовки следует организовать по следующей схеме.
Снижение концентрации ионов железа, жесткости, обеспечивается путем фильтрования через материалы, обеспечивающих удаление их из воды. Предотвращение процессов коррозии в трубопроводах и теплообменном оборудовании обеспечивается методом коррекционной обработки подпиточной воды.
В качестве фильтрующего материала в установке фильтрации и обезжелезивания используется фильтрующий материал «Сорбент АС», который эффективно удаляет из воды соединения железа и марганца. Для умягчения подпиточной воды используется сильнокислотная катионообменная смола, имеющая высокую обменную емкость.
Для предотвращения углекислотной коррозии, поддержания требуемого значение рН котловой воды и оптимального уровня щелочности котловой воды используется реагент «HydroChem 170».
Для удаления растворенного кислорода используется реагент «HydroChem 140» на основе сульфита натрия
Подготовка теплоносителя на котельной происходит по следующей схеме.
Фильтр грубой механической очистки
Фильтр грубой механической очистки рассчитывается исходя из пропуска суммарного расхода воды для подпитки водогрейных котлов теплосети.
Фильтр сетчатый предназначен для защиты последующего водоочистного оборудования от повреждений, возникающих из-за проникновения инородных тел, таких как: частицы сварки, уплотнительные материалы, металлическая стружка, ржавчина и т.п. Это продлевает срок службы систем, установленных после фильтра, и предотвращает их преждевременный выход из строя. Частота промывки определяется в ходе эксплуатации. Размер пор сетчатого элемента 500 мкм.
Комплекс пропорционального дозирования окислителя
Метод. Коррекционная обработка подпиточной воды окислителем позволяет перевести содержащееся в воде железо из коллоидной формы в осадок, который легко удаляется на установке фильтрации и обезжелезивания.
В качестве окислителя применяется гипохлорит натрия. По стехиометрии теоритический расход хлора составляет 0,64 мг на 1мг Fe2+.
Окисление двухвалентного железа происходит в соответствии со следующим уравнением:
2 Fe(HCO3)2 + NaClO + H2O = 2 Fe(OH)3↓ + 4 CO2↑ + NaCl
Оборудование. Комплекс пропорционального дозирования предназначен для пропорционального дозирования окислителя в систему и поддержания постоянных концентраций. На линии обрабатываемой воды устанавливается импульсный расходомер, сигнал от которого поступает на насос-дозатор. Насос-дозатор устанавливается на емкость с реагентом и осуществляет пропорциональное расходу воды дозирование окислителя.
Автоматическая установка фильтрации и обезжелезивания
Метод. После очистки от грубых механических примесей обработанная гипохлоридом натрия вода поступает на станцию обезжелезивания, удаление из воды соединений железа осуществляется путем фильтрования через слой загрузки «Сорбент АС», представляющий собой искусственный гранулированный фильтрующий некаталитический материал, имеющий большую площадь поверхности, внутреннюю пористость.
Оборудование. Процесс фильтрации и обезжелезивания осуществляется на двух установках фильтрации HуdroТech FSF, работающих параллельно. Каждая установка состоит из корпуса фильтра и блока управления. Корпус фильтра изготовлен из полиэтилена высокой плотности с наружным покрытием из стекловолокна на эпоксидной смоле. В корпусе имеется верхнее резьбовое отверстие для установки дренажно-распределительной системы, загрузки фильтрующих материалов, крепления блока управления. В качестве загрузки используется некаталитический фильтрующий «Сорбент АС». Восстановление фильтрующей способности загрузки установки осуществляется путём периодической промывки слоя фильтрующего материала обратным потоком исходной воды. Сигнал к началу регенерации поступает от встроенного таймера, выводящего одну из установок на регенерацию каждые сутки (по умолчанию), вторая работает в форсированном режиме.
В целях исключения попадания необработанной воды на последующую ступень системы водоподготовки, предусматривается установка соленоидного клапана 1 1/4 ” н/о, для перекрытия выхода воды из автоматической установки фильтрации и обезжелезивания во время регенерации.
Работа установки полностью автоматизирована и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Во всех операциях процесса регенерации одного фильтра используется исходная вода.
Автоматическая установка умягчения непрерывного действия
Автоматическая установка умягчения непрерывного действия рассчитана исходя из пропуска суммарного расхода воды для подпитки водогрейных котлов и теплосети.
Метод: Удаление из воды катионов жесткости (т.е. кальция и магния) осуществляется в процессе ионного обмена, а именно, методом натрий-катионирования при пропускании исходной воды через слой ионообменной смолы. При Na-катионировании протекают следующие реакции:
2NaR+Ca(HCO3)2=СаR2+2NaHCO3;
2NaR+Mg(HCO3)2=MgR2+2NaHCO3;
2NaR+CaCl2=CaR2+2NaCl;
2NaR +MgCl2=MgR2+2NaCl;
2NaR+MgSO4=MgR2+Na2SO4,
где NaR, CaR2, MgR2-солевые формы катионита.
В результате обменных реакций из обрабатываемой воды удаляются ионы Ca2+ и Mg2+, а в обрабатываемую воду поступают ионы Na+, анионный состав воды при этом не изменится.
Оборудование: Метод натрий-катионирования осуществляется на установке умягчения непрерывного действия. Установка состоит из двух корпусов фильтров, оснащенных общим блоком управления и бака-солерастворителя. Корпус каждого фильтра изготовлен из полиэтилена высокой плотности с наружным покрытием из стекловолокна на эпоксидной смоле. В корпусе имеется верхнее резьбовое отверстие для установки дренажно-распределительной системы, загрузки фильтрующих материалов, крепления блока управления. Бак-солерастворитель используется для автоматического приготовления раствора поваренной соли, предназначенного для проведения регенерации загрузки. В качестве загрузки используются импортная сильнокислотная катионообменная смола в Na-форме. Для приготовления регенерационного раствора используется таблетированная поваренная соль. Регенерация осуществляется путем обработки ионообменной смолы раствором поваренной соли из бака-солерастворителя. Концентрированный раствор соли в баке-солерастворителе образуется в результате ее контакта с соответствующим объемом воды. Для получения концентрированного солевого раствора необходим контакт избыточного количества соли с водой, для чего в солевом баке всегда должен находиться запас соли не менее чем на 2 – 3 регенерации. Показателем насыщенности солевого раствора является наличие нерастворенной соли в баке при продолжительном контакте соли с водой (в течение не менее 4-5 ч). Регенерация производится без применения специальных насосов за счет давления исходной воды (засасывание солевого раствора производится по принципу инжекции). Периодическая загрузка соли в бак осуществляется обслуживающим персоналом. Сигнал к началу регенерации поступает от встроенного водосчетчика, регистрирующего объем воды, прошедшей через установку. Система умягчения работает в непрерывном режиме: один корпус в работе, другой в стадии регенерации или режиме ожидания. Работа установки полностью автоматизирована и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Во всех операциях процесса регенерации одного фильтра используется умягченная вода, вырабатываемая другим фильтром, находящимся в рабочем режиме.
Расчет стоков
Процесс регенерации автоматической установки умягчения состоит из следующих этапов: взрыхление, подача соли и медленная промывка, быстрая промывка, заполнение бака-солерастворителя. Приведенные параметры процесса регенерации относятся к заводской настройке, с которой установки поступают к потребителям. Параметры процесса регенерации уточняются в ходе пуско-наладочных работ и могут изменяться в зависимости от качества исходной воды и конкретных условий эксплуатации.
Ожидаемая жесткость на выходе из автоматической установки умягчения непрерывного действия ориентировочно составит 0,1 мг-экв/л.
Коррекционная обработка воды реагентом HydroChem 170
Комплекс пропорционального дозирования HуdroTech Ds предназначен для пропорционального дозирования химического реагента HydroChem 170 в систему и поддержания постоянных концентраций. HydroChem 170 - это продукт, основу которого составляет щелочь.
Метод. HydroChem 170 является нетоксичным, экологически чистым препаратом. Он применяется в системах теплоснабжения и обладает следующими свойствами:
поддерживает оптимальное значение рН;
предотвращает углекислотную коррозию;
ограничивает процессы накипеобразования.
Контроль дозирования проводится по рН котловой воды, что соответствует нормам поддержания водно-химического режима для котлов данного типа.
В процессе пуско-наладочных работ и эксплуатации расход реагента корректируется.
Оборудование. Реагент дозируется в линию подпитки пропорционально расходу добавочной воды. Для осуществления пропорционального дозирования реагента в систему и поддержания постоянных концентраций используется дозирующий насос, работающий по замкнутому сигналу с водосчетчика. Для приготовления рабочего раствора требуемой концентрации используется герметичная расходная емкость с градуировкой.
При проведении теплогидравлического расчета системы теплоснабжения дер. Ульяновская с учетом перспективных нагрузок потребителей было получено значение подпитки тепловой сети на восполнение потерь с нормативной утечкой.
Основываясь на расчетах программного комплекса ZuluThermo расход воды на утечки:
подающего трубопровода – 0,010 т/ч;
обратного трубопровода – 0,010 т/ч;
систем теплопотребления – 0,035 т/ч.
В сумме утечки из теплопровода составляют 0,055 т/ч.
Определение нормируемых эксплуатационных часовых тепловых потерь производится на основании данных о конструктивных характеристиках всех участков тепловой сети (типе прокладки, виде тепловой изоляции, диаметре и длине трубопроводов и т.п.) при среднегодовых условиях работы тепловой сети исходя из норм тепловых потерь.
|
