Добрый день.

Имеется объект – подключение к существующей теплотрассе котельной – утилизатора тепла газопоршневой теплоэлектростанции. В задании указано – подключить утилизатор на параллельную работу с существующей котельной. Предлагают организовать условное деление существующих сетей с устройством в месте деления оборудования по регулированию (смешению) и узла учета. Проблема в том что котельная – утилизатор имеет меняющуюся по времени мощность выдачи тепла от 13500 кВт до фактически 0, ее работа – зависит от электрической нагрузки электростанции.
Вопрос – как осуществить регулирование (смешение). Фактически котельные будут выдавать в сеть разные параметры, причем у утилизатора они меняются в независимости от температурного графика, то есть если котельная утилизатор будет выдавать больше энергии – то избыток необходимо отдавать в сети относящиеся к котельной существующей, а при недостатке – наоборот. Как, за счет чего обеспечить такой режим работы?
Параметры тепловых сетей на отопление: Т1 = 95 ºС. Т2 = 70 ºС. P1 - P2 = 30 м. в. ст. (P1 = 50 м. в. ст., P2 = 20 м. в. ст.).
Мощность существующей котельной максимальная 58,2 Гкал, минимальная 4,45 Гкал. Тепловые сети проложены по эстакаде, регион – Свердловская область.

Пожалуйста – если кто сталкивался с подобным, посоветуйте что можно придумать? Может есть какие то стандартные узлы (станции) смешения с автоматикой?

Была ситуация в чем-то похожая. Только теплообненники между кнтуром ГПА и сетями были установлены в самой котельной. В этом случае можно было подключить их в обратку перед стрелкой, что давало максимальный съем тепла с ГПА и снижение нагрузки на котлы в независимости от отдаваемой мощности.

Есть пара вопросов, т.к. ситуация не ясна.
1. Есть ограничения по минимальному расходу через котел утилизатор (в соответствии с инструкцией по эксплуатации, паспортом)?
2. Какой тип ГПЭА ?, (обычно минимальный режим по мощности 25-30%)
3. Параллельная работа не стандартный вариант, обычно греют котлом утилизатором обратку тепловой сети.
Если одновременно работает котельная и мини ТЭС (качественное регулирование) то температура воды в подающем трубопроводе одинакова у котельной и мини ТЭС. Котел утилизатор надо подключать через теплообменник

У меня была такая идея, но тянуть трубы с теплообменников утилизатора в котельную никто не даст.
А все же по подключении паралельно?
Например в книге: "Теплоснабжение. А. А. Ионин, Б. М. Хлыбов, В. Н. Братенков, Е. Н. Терлецкая" что - то подобное описано на стр. 152
"В нормальном режиме теплоноситель движется по всем
теплопроводам системы и понятие кольцующей «перемычки» теряет
смысл, тем более, что при переменных гидравлических режимах точки
схода потоков могут перемещаться, и роль «перемычки» будут выпол-
выполнять различные участки сети. Поскольку резервные элементы тепловой
сети всегда находятся в работе, такое резервирование называется на-
нагруженным."
Как то же подключают на одну магистраль несколько котельных в разных ее местах, или я ошибаюсъ?

У меня была такая идея, но тянуть трубы с теплообменников утилизатора в котельную никто не даст.

Вы меня не поняли.
Тепловая сеть и котел- утилизатор должны подключаться через теплообменники

Подключают, но такую сеть наладить практически невозможно. Кроме того котельные несут стабильную нагрузку. Если рассмотреть вариант нагрева обратки с того куста, который расположен за минитэц? То есть обратка с этого куста подается в КУ нагревается и качается опять же в обратку и далее на котельную. Но здесь очень тщательно надо просчитать расходы воды с этого куста и гидравлику, т.к. можем поиметь проблему с теплоснабжением объектов между минитэц и котельной.

1 Представитель зак. говорит именно о 0, min гарантированную производительность мне еще не предоставили.
2 с типом так же неясно (еще не разобрался), будет стоять установка Wärtsilä (покрайней мере газо генератор)
3 В том то и дело - как сделать одинаковой температуру и давление у котельной и на выходе утилизатора.
У котлов - утилизаторов действительно будут теплообменники, ток оборудование еще не подобрано, сейчас подгружу принципиальную схему утилизации

Принципиальная схема (по крайней мере бойлерная)

Идея на параллельное подключение. Можно, например, забирать воду из обратки сети через теплообменник гнать ее в подачу. При этом частотником держать давление на выходе в сеть. Регулированием процента газов проходящих через утилизатор -- держать безопасную температуру в утилизаторе на его подачу можете завести воду с контура охлаждения двигателя чтоб уж полностью все забрать (если все не нужно будет, то включится градирня). Дросселируя теплообменник между сетью и утилизатором на стороне сети --- держать температуру на выходе в сеть по температурному графику.

По технологии вода с утилизатора так и идет на охлаждение газогенератора, предварительно охлаждаясь. Идея ясна, ток какой автоматикой ее осуществить: надо рег. задвижки на дымоходах котлов - утилизаторов, трехходовые на теплообменники на контуре утилизации, датчики температуры, давления и сигналы на управление всем плюс насосы в контуре на теплосеть. А еще неизвестно как там с существующей котельной и какие параметры будет держать она... Не получится ли автоматика в таком случае золотой?

Если хотите дешево и ни с кем не договариваться, то проще всего врезаться в обратку сети. Только все равно заслонки понадобятся с приводами чтобы аварийно остановить котел не заглушая двигатель.

Если в месте подключения котельной - утилизатора в теплообменники ее завести обратку и греть тот объем воды, который идет от потребителей после врезки? Тогда не надо будет и автоматику ставить, ток единственно - обратка в котельной будет завышена... как котельщики на это посмотрят интересно?

3. Параллельная работа не стандартный вариант, обычно греют котлом утилизатором обратку тепловой сети.

Я об этом же выше написал. Котельщики на это никак не посмотрят, если конечно не доведешь температуру воды до состояния насыщения. Температура обратки контролируется у потребителей.

Всем - всем большое спасибо за идею, буду ее продвигать.

Буржуи такую схему используют широко, причем законодательно закреплено первоочередной прием утилизированного тепла от таких станций, мусоросжигательных заводов. По-моему там одна тонкость существует дополнительная закольцованая (труба) " т.н.общей обратки" между генерирующими источниками тепла, работающими каждая - на свой район своими насосными. Прогоняемую по кольцу воду подпитывают энтальпией утилизации и отбирают на районы. добирая по графику уже "локальными котельными" и ТЭЦ на свои районы.

Артем Самара
испытатель
+1
Всё верно!

Как говорил Винни Пух в мультике: "Это неправильные пчелы и они делают неправильный мёд!"
Большинство производителей рекомендуют примерно такое подключение:
Подключение ГПУ к теплосети делается через промежуточный контур. Всего контуров получается три: в первом находится рубашка ГПУ, котел-утилизатор на выхлопе ГПУ, промежуточный теплообменник и охладитель. Контур выдает столько тепла, сколько может. Охладитель нужен для подержания нужной температуры в рубашке. Второй контур состоит из первого и второго промежуточных теплообменников и пиковых котлов. В этом контуре проводится доведение температуры теплоносителя до значений, требуемых теплосетью. Завершающий третий контур представляет собой теплосеть с промежуточным (вторым) теплообменником. В этот контур передаётся тепло от ГПУ и пиковых котлов. Если промежуточный контур не делать, то придется или вводить ограничения на режим работы ГПУ, или мудрить с расходом воды, или мудрить с расчетами по теплу.

Тоже верно, если расход тепловой сети и утилизатора соизмеримы.
Если же расход в тепловой сети на порядок выше, то утилизатор включаясь по кольцевой схеме в обратку будет просто загружать избыток тепла и несколько разгружать основной генератор. Это и есть классический пример утилизации.
Когда мощность утилизатора соизмерима необходимой мощности потребителя - это уже альтернативный источник и алгоритм управления усложняется.....приближаясь к вашему варианту....

Данная задача решается при применении центральной диспетчерской системы теплоснабжения.
Работа системы теплоснабжения основана на поддержании температурного графика теплоносителя (расход тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воздуха).
Таким образом, в сети может быть несколько источников тепловой энергии.

Там два генерирующих устройства - низкотемпературная рубашка двигателя и высокотемпературный котел-утилизатор. Оба на один контур работают, потому что иначе заявляемого теплосъема не будет. Поэтому классического примера утилизации не получится.

Прорабатываю принципиальную схему для утилизации, посмотрите пожалуйста вложенный файл. Особенно интересует какая автоматика для данной схемы потребуется? Я так понимаю стандартной на такую не найти - Danfoss сюда навряд ли прицепишъ... Ну и по работе схемы - может что неправильно начертил? Заранее спасибо.

Прикольно. По контуру газопоршневых установок и котлов-утилизаторов не решен вопрос с отводом неиспользуемого тепла в период минимального теплопотребления. Кроме того отсутствуют сами ГПУ, а основной подвод тепла пойдет именно от них. Производитель рекомендует организовать контуры примерно так:

По контуру газопоршневых установок и котлов-утилизаторов все вопросы решены фирмой - поставщиком оборудования, в их проектах и есть такая принципиальная схема. Меня же интересует контур после теплообменников то есть тот в который будут входить сети теплоснабжения.
То есть мы ток теплообменники свои ставим, насосы на сеть и автоматику - ту что поддерживает работу, поддержание параметров на сеть теплоснабжения. И еще на котел утилизатор - байпас дымовых газов, это помойму в газопоршневой не учтено.

Хм. Ну если поставщик имеет целью запутать проектировщика (монтажника, эксплуатационника...), то у него это великолепно получилось. По крайней мере мне пришлось не один раз поводить пальцем по вашей схеме, чтобы сообразить в какую сторону какой поток направляется. И я до сих пор не уверен, что всё понял верно. Вот у них в схеме один теплообменник на 2000 кВт, другой на 500 кВт и стоят они вроде бы в одном контуре... Вопрос. Если мне не потребуется 2000 кВт на теплоснабжение, куда я их буду сбрасывать? На драйкулер? А его точно хватит?
В любом случае на вашей схеме бойлерной нету теплообменника на 2000 кВт, а то, что он должен в ваш контур входить абсолютно очевидно. В остальном это тепловой пункт котельной, как его соорудить вам должно быть известно.

Еще вопрос? В данном случае будет проект котельной, или все же можно его озаглавить по другому? Например станция утилизации тепла газо-поршневой электростанции?

Это тепловая электростанция собственных нужд. Или что-то похожее. Можете обозвать котельной, но тогда вам трудно будет обосновать применение газпромовских пособий на эту тему.