RU110459U1

RU110459U1 - CENTRALIZED HEAT SUPPLY SYSTEM

Info

Publication number: RU110459U1
Application number: RU2011128340/12U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Васильевич Ноздренко; Павел Александрович Щинников; Алина Алексеевна Францева
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2011-11-20

Abstract

Система централизованного теплоснабжения, содержащая трубопровод прямой сетевой воды тепловой сети от центрального теплового пункта к удаленному тепловому пункту, оборудованному тепловым насосом, испаритель теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, отличающаяся тем, что центральный тепловой пункт дополнительно оборудован газотурбинной надстройкой, включающей компрессор газотурбинной установки с камерой сгорания, газовую турбину, газосетевой подогреватель, при этом компрессор, камера сгорания, газосетевой подогреватель установлены последовательно и образуют газовый контур системы, а тепловой насос удаленного теплового пункта выполнен компрессионным и включает последовательно соединенные конденсатор, компрессор, испаритель и дроссель, а также фреоновый контур. A district heating system comprising a direct network water pipe of a heat network from a central heat point to a remote heat point equipped with a heat pump, a heat pump evaporator connected to a direct network water pipe, characterized in that the central heat point is additionally equipped with a gas turbine superstructure including a gas turbine compressor with a combustion chamber, a gas turbine, a gas network heater, with a compressor, a combustion chamber, a gas network under the heater is installed in series and form the gas circuit of the system, and the heat pump of the remote heat point is made compression and includes a series-connected condenser, compressor, evaporator and inductor, as well as freon circuit.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к энергетике и может быть использована в системах централизованного теплоснабжения.The proposed utility model relates to energy and can be used in district heating systems.

Известна система централизованного теплоснабжения (Энергосистемы, электростанции и их агрегаты: Сб. науч. тр.. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. - Вып.8. - с.142-149), содержащая помимо традиционной схемы газотурбинную надстройку, состоящую из компрессора газотурбинной установки с камерой сгорания, газовую турбину с газосетевым подогревателем, установленным последовательно с традиционным сетевым подогревателем.A well-known district heating system (Energy systems, power plants and their units: Sat. scientific. .. - Novosibirsk: Publishing house NSTU, 2004. - Issue 8. - p.142-149), containing in addition to the traditional scheme gas turbine superstructure, consisting from a compressor of a gas turbine installation with a combustion chamber, a gas turbine with a gas network heater installed in series with a traditional network heater.

Однако в указанной системе нагрев теплоносителя происходит до температур, обусловленных нормативным температурным графиком и графиком теплофикационной нагрузки, что приводит к высоким потерям теплоты в магистральных трубопроводах прямой сетевой воды, подающих линиях теплосетей, и к высоким удельным расходам условного топлива на отпуск теплоты на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).However, in the indicated system, the heat carrier is heated to temperatures determined by the normative temperature schedule and the heat load schedule, which leads to high heat losses in the main pipelines of direct network water supplying the heating networks and to high specific consumption of equivalent fuel for heat supply to the heat and power plants (CHP )

Кроме того, известна система централизованного теплоснабжения (В.Г.Томилов, Ю.Л.Пугач, Г.В.Ноздренко, Л.И.Пугач, и др., патент №2163703 C1, RU), являющаяся прототипом предлагаемой полезной модели и содержащая трубопровод прямой сетевой воды тепловой сети от центрального теплового пункта к удаленному (например, внутриквартальному) тепловому пункту. Удаленный тепловой пункт содержит абсорбционный бромисто-литиевый тепловой насос, кроме того, удаленный тепловой пункт оборудован камерой сгорания высокореакционного топлива и дымовой трубой для удаления продуктов сгорания, при этом вход испарителя теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, выход испарителя теплового насоса соединен с потребителем горячей воды, вход потребителя теплоты подключен к выходу конденсатора теплового насоса, выход потребителя теплоты соединен со входом абсорбера теплового насоса, а выход абсорбера соединен со входом конденсатора. Связанные между собой конденсатор и абсорбер теплового насоса и потребитель теплоты образуют отопительный контур циркуляционной воды.In addition, the known district heating system (V.G. Tomilov, Yu.L. Pugach, G.V. Nozdrenko, L.I. Pugach, et al., Patent No. 2163703 C1, RU), which is the prototype of the proposed utility model and containing a pipeline of direct network water of a heating network from a central heating unit to a remote (e.g., intra-block) heating unit. The remote heat station contains an absorption lithium bromide heat pump; in addition, the remote heat station is equipped with a highly reactive fuel combustion chamber and a chimney to remove combustion products, while the input of the heat pump evaporator is connected to the direct network water pipe, the output of the heat pump evaporator is connected to the consumer hot water, the input of the heat consumer is connected to the output of the heat pump capacitor, the output of the heat consumer is connected to the input of the heat pump absorber, and you od absorber connected to the input capacitor. The interconnected condenser and absorber of the heat pump and the heat consumer form the heating circuit of the circulating water.

Однако указанная система имеет тепловой насос, который требует дополнительного сжигания топлива, что приводит к увеличению топливной составляющей затрат и ведет к повышению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Что в целом приводит к снижению экономичности системы.However, this system has a heat pump, which requires additional combustion of fuel, which leads to an increase in the fuel component of costs and leads to an increase in emissions of pollutants into the atmosphere. Which generally leads to a decrease in the efficiency of the system.

Задачей полезной модели является создание системы централизованного теплоснабжения, являющейся более экономичной.The objective of the utility model is to create a district heating system, which is more economical.

Поставленная задача достигается тем, что в известной системе централизованного теплоснабжения, содержащей трубопровод прямой сетевой воды тепловой сети от центрального теплового пункта к удаленному тепловому пункту, оборудованным тепловым насосом, испаритель теплового насоса подключен к трубопроводу прямой сетевой воды, центральный тепловой пункт дополнительно оборудован газотурбинной надстройкой, включающей компрессор газотурбинной установки с камерой сгорания, газовую турбину, газосетевой подогреватель, при этом компрессор, камера сгорания, газосетевой подогреватель установлены последовательно и образуют газовый контур системы, а тепловой насос удаленного теплового пункта выполнен компрессионным и включает последовательно соединенные конденсатор, компрессор, испаритель и дроссель, а так же фреоновый контур.The problem is achieved in that in the known district heating system comprising a direct network water pipe of a heating network from a central heat point to a remote heat station equipped with a heat pump, the heat pump evaporator is connected to a direct network water pipe, the central heat point is additionally equipped with a gas turbine superstructure, including a compressor of a gas turbine installation with a combustion chamber, a gas turbine, a gas network heater, while the compressor a measure of combustion, the gas network heater is installed in series and form the gas circuit of the system, and the heat pump of the remote heat point is made compression and includes a series-connected condenser, compressor, evaporator and inductor, as well as a freon circuit.

На чертеже приведена схема предлагаемой системы централизованного теплоснабжения.The drawing shows a diagram of the proposed district heating system.

Предлагаемая полезная модель содержит трубопровод 1 прямой сетевой воды тепловой сети от центрального теплового пункта к удаленному тепловому пункту. Центральный тепловой пункт дополнительно оборудован газотурбинной надстройкой, включающей компрессор 2 с камерой сгорания 3, газовую турбину 4 газосетевой подогреватель 5. Пароводяной сетевой подогреватель 6 подключен к теплофикационному отбору паровой турбины 7. Удаленный тепловой пункт содержит компрессионный тепловой насос, который состоит из фреонового контура 8, испарителя 9, компрессора с электроприводом 10, конденсатора 11 с дросселем 12, а так же контур внутриквартальной сетевой воды 13, обеспечивающий отпуск теплоты потребителю 14 и соединенный с конденсатором 11. Компрессор 2 с камерой сгорания 3, газовая турбина 4, газосетевой подогреватель 5 установлены последовательно. Вход и выход испарителя 9 связан с трубопроводом прямой сетевой воды 1. Газосетевой подогреватель 5 установлен параллельно с пароводяным сетевым подогревателем 6.The proposed utility model contains a pipeline 1 of direct network water of a heating network from a central heating unit to a remote heating unit. The central heating unit is additionally equipped with a gas-turbine superstructure, including a compressor 2 with a combustion chamber 3, a gas turbine 4, a gas network heater 5. A steam-water network heater 6 is connected to a heat-extraction unit of a steam turbine 7. The remote heating station contains a compression heat pump, which consists of a freon circuit 8, the evaporator 9, the compressor with electric drive 10, the condenser 11 with the inductor 12, as well as the circuit of the intra-quarter network water 13, which provides heat to the consumer 14 and Connections to the condenser 11. The compressor 2 combustor 3, the gas turbine 4, gazosetevoy heater 5 installed sequentially. The input and output of the evaporator 9 is connected to the direct network water pipe 1. The gas network heater 5 is installed in parallel with the steam-water network heater 6.

Предлагаемая система работает следующим образом: от теплоэлектроцентрали в течение всего года подается сетевая вода с температурой 60°С…70°С. Процесс нагрева сетевой воды на центральном тепловом пункте осуществляется параллельно в газосетевом подогревателе 5 уходящими из газовой турбины 4 газами и в пароводяном сетевом подогревателе 6 паром из теплофикационного отбора паровой турбины 7. Далее сетевая вода подается к удаленному тепловому пункту, осуществляющим качественное регулирование при теплоснабжении внутриквартальных теплопотребителей. Сетевая вода с температурой 60°С…70°С охлаждается в испарителе 9, при этом фреон испаряется. Затем пар фреона сжимается компрессором 10 и поступает в конденсатор 11, после конденсации дросселируется в дросселе 12. В конденсаторе 11, при конденсации фреона, нагревается идущая на отопление внутриквартальная сетевая вода потребителя 14.The proposed system works as follows: network water with a temperature of 60 ° C ... 70 ° C is supplied from the cogeneration plant throughout the year. The process of heating the network water at the central heating point is carried out in parallel in the gas network heater 5 with gases leaving the gas turbine 4 and in the steam-water network heater 6 with steam from the heating selection of the steam turbine 7. Next, the network water is supplied to the remote heating station, which performs quality control during heat supply of the intra-quarter heat consumers . Mains water with a temperature of 60 ° C ... 70 ° C is cooled in the evaporator 9, while the freon evaporates. Then, the freon vapor is compressed by the compressor 10 and enters the condenser 11, after condensation it is throttled in the inductor 12. In the condenser 11, when the freon is condensing, the in-block supply water of the consumer 14 going for heating is heated.

Таким образом, описанная система обладает более высокой экономичностью за счет того что:Thus, the described system has a higher efficiency due to the fact that:

1. Снижается расход теплофикационного пара паровой турбины, что приводит к увеличению выработки электроэнергии за счет его пропуска в конденсатор.1. The consumption of cogeneration steam of a steam turbine is reduced, which leads to an increase in power generation due to its passage to the condenser.

2. Отсутствует процесс сжигания топлива в удаленном тепловом пункте, что ведет к отсутствию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, а следовательно к снижению плат за выбросы.2. There is no process of burning fuel at a remote heating point, which leads to the absence of emissions of pollutants into the atmosphere, and therefore to a reduction in emission charges.

Claims

A district heating system comprising a direct network water pipe of a heat network from a central heat point to a remote heat point equipped with a heat pump, a heat pump evaporator connected to a direct network water pipe, characterized in that the central heat point is additionally equipped with a gas turbine superstructure including a gas turbine compressor with a combustion chamber, a gas turbine, a gas network heater, with a compressor, a combustion chamber, a gas network under the heater is installed in series and form the gas circuit of the system, and the heat pump of the remote heat point is made compression and includes a series-connected condenser, compressor, evaporator and inductor, as well as freon circuit.