Исследование и разработка систем автономного теплоснабжения с двухконтурными котлами

• Автор: Жидилов, Константин Ариевич
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 185 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

I лава 1 СОСТОЯНИЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ КАК ОТРАСЛИ

НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА В РОССИИ

1.1 Системы централизованного теплоснабжения.

1.2 Автономные системы теплоснабжения

1.2.1 Организационнотехнические и экономические предпосылки развития систем автономного теплоснабжения

1.2.2 Конструкции современных котлов для систем автономного теплоснабжения

1.2.3 Мотивация разработки двухконтурных котлов.

1.3 Пути совершенствования систем автономного теплоснабжения
1.3.1 Схемы систем автономного теплоснабжения с одноконтурными котлахми.
1.3.2 Схемы систем автономного теплоснабжения с двухконтурными котлами
Выводы по главе 1
I лава 2 НАУЧНОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧТА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВУХКОНТУРНЫХ КОТЛОВ ДЛЯ СИСТЕМ АВТОНОМНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
2.1 Основные характеристики и эксплуатационные качества двухконтурных котлов.
2.2 Исследование рабочих процессов в двухконтурном котле.
2.2.1 Анализ рабочих процессов двухконтурных котлов в пароконденеацпонном и водогрейном режимах.
2.2.2 Влияние процесса набухания воды на мощность пароконденсацпонных котлов
2.2.3 Влияние наличия воздуха в объеме пароконденсационного котла на его производительность.
2.3 Тепловые расчты двухконтурного котла
2.3.1 Физикоматематическая модель котла
2.3.2 Тепловой расчет первого контура котла.
2.3.3 Тепловой расчет второго контура котла.
2.3.4 Особенности расчтов двухконтурного котла на прочность.
2.4 Конструктивные схемы компоновки двухконтурных котлов
2.5 Влияние условий эксплуатации на эффективность работы двухконтурных котлов.
Выводы гю главе 2
Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЬШ ИССЛЕДОВАНИЯ
двухконтурньех котлов.
3.1 Экспериментальный стенд и методика проведения исследований.
3.2 Результаты стендовых испытаний и их анализ.
3.3 Алгоритм управления работой котельной установки
с двухконтурными котлами.
Выводы по главе 3.
Глава 4 НАДЖНОСТЬ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СИСТЕМ АВТОНОМНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Анализ надежности систем автономного теплоснабжения с двухконтурными котлами
4.1.1 Критерии наджности систем автономного теплоснабжения.
4.1.2 Расчт показателей наджности проточных и двухконтурных котлов.
4.2 Экологическая безопасность систем автономного теплоснабжения с двухконтурными котлами.
4.2.1 Экономический эффект повышения экологических показателей
4.2.2 Методы снижения выбросов вредных веществ в двухконтурных котлах.
4.3 Техникоэкономические показатели систем автономного теплоснабжения
4.4 Внедрение результатов исследований
Выводы по главе 4.
вывода по дассЕРТАЦИи
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Зарубежный опыт показывает, что благодаря такой комбинации системы ЦТС оказываются рентабельными и конкурентоспособными с автономными системами теплоснабжения. Кроме того, строительство таких комбинированных установок и систем позволит ликвидировать дефицит электроэнергии в некоторых регионах. Особого внимания и научного подхода требуют системы транспортировки теплоты. Необходимо, чтобы грубы служили нс менее лет, а их тепловая изоляция соответствовала этим срокам (вместо сегодняшних 6. Технический уровень современного энергосберегающего оборудования по выработке, технологии транспорта и распределению теплоты позволяет создавать эффективные и рациональные инженерные системы. ЦТС обеспечивается при высокой плотности тепловых нагрузок с потерями в тепловых сетях, не превышающими % от произведённых на теплоисточнике. Должен быть научно обоснован оптимальный уровень централизации для снижения стоимости систем транспортировки теплоты к потребителям, уменьшения тепловых потерь и повышения ремонтноснособности систем [2]. Дефицит свободных мощностей на централизованных источниках теплоты, перегруженность существующих тепловых сетей, большая удельная стоимость развития централизованных источников теплоты и ее транспортировки определили перспективность использования автономных систем теплоснабжения. В настоящее время промышленность выпускает высокоэффективное и полностью автоматизированное оборудование, позволяющее создавать генераторы теплоты (котлы), работающие с КПД . Также рационально максимально приближать генераторы теплоты к потребителю, т. Организационно-технические и экономические предпосылки развития систем автономного теплоснабжения Децентрализация теплоснабжения позволяет лучше адаптировать систему теплоснабжения к условиям потребления теплоты конкретного обслуживаемого объекта, а отсутствие внешних распределительных сетей практически исключает непроизводственные потери при 'транспортировке теплоносителя. Строительство автономных систем теплоснабжения позволяет эффективно решить следующие задачи: снизить тепловые потери при транспортировке к потребителю; уменьшить капительные затраты на строительство тепловых трасс; повысить качество регулирования отпускаемой потребителю тепловой энергии; стабилизировать тепловой комфорт обслуживаемых помещений. Организация автономного теплоснабжения позволяет осуществлять строительство новых объектов в городских районах старой и плотной застройки при отсутствии свободных мощностей в централизованных системах. Расчеты, проведенные в институте МосГазНИИпроект, показывают, что автономные газовые котельные снижают себестоимость отпускной тепловой энергии на % с одновременным снижением капитальных затрат на строительство до % за счет исключения центральных тепловых пунктов, наружных тепловых трасс, эксплуатационных затрат на текущий и капитальный ремонт. В среднем срок окупаемости автономных систем теплоснабжения, где топливом является газ, составляет около 2-х лет []. Согласно проведенному анализу [], удельная стоимость строительства котельной «под ключ» составляет около долл. Вт, а стоимость тепловых сетей при ЦТС - 0 долл. Вт, т. В автономных системах теплоснабжения основным элементом является котельная, которая располахдется вблизи обслуживаемых помещений. Тепловые трассы, связывающие котельную с обслуживаемыми помещениями, очень коротки, поэтому стоимость создания таких систем, а также надёжность их работы определяется характеристиками котельной. Учитывая преимущества систем ДТС, в девяностых годах прошлого века в России началось широкое внедрение автономных газовых котельных. Особенно эффективна децентрализация в отдаленных районах, когда вблизи новостроек отсутствуют городские тепловые сети, а также при реконструкции в районах сложившейся застройки, на стесненной территории [9]. Таким образом, децентрализация теплоснабжения является естественным процессом в условиях рыночной экономики, постоянном росте цен на энергоносители. Однако создание автономных котельных в центрах городов выдвигает ряд требований к установленному в них оборудованию. Оно должно быть экологически безопасным, высокоэффективным, надежным, простым в обслуживании.