Трубопроводная теплоаккумулирующая система

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Витебское республиканское унитарное предприятие электроэнергетики Витебскэнерго(72) Авторы Коломиец Юрий Кириллович Коломиец Дмитрий Юрьевич Жук Дмитрий Николаевич(73) Патентообладатель Витебское республиканское унитарное предприятие электроэнергетики Витебскэнерго(57) Трубопроводная теплоаккумулирующая система, включающая теплоисточник, магистральный трубопровод для подачи тепла потребителю, резервные трубопроводы, насосы,запорную арматуру, а также устройство аккумулирования тепла, отличающаяся тем, что указанное устройство содержит узел обвязки магистрального и резервного в межотопительный период трубопроводов для аккумулирования тепла в резервном трубопроводе,при этом узел обвязки снабжен насосом, на байпасе которого и в трубопроводах обвязки установлена запорная арматура. 1. Патент РФ 2027027, 1995. 2. Водяные тепловые сетиСправочное пособие / Под ред. Н.К.Громова, .П.Шубиной. - М. Энергоатомиздат, 1988. - С. 196-201. Фиг. 1 Заявленная полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована на ТЭЦ и котельных для аккумулирования тепла. Известно, что работа теплоисточников характеризуется неравномерным графиком отпуска тепловой энергии, что во многих случаях вызывает необходимость включения в пе 70632011.02.28 риод пика нагрузок дополнительных котлоагрегатов и их отключения при провалах нагрузок (как правило, в ночное время). Это ведет к увеличению затрат на выработку энергии за счет дополнительного расхода топлива, электричества, трудовых и материальных ресурсов, к существенному износу котлоагрегатов и тепломеханического оборудования. Особенно это характерно для межотопительного периода. Традиционно выравнивание графика тепловой нагрузки оборудования теплоисточника предусматривается осуществлять за счет установки и использования в теплоэнергетической системе баков-аккумуляторов значительной емкости (дорогостоящее оборудование). Имеются иные схемы аккумуляции тепла, например теплоэнергетическая система ТЭЦ, схема которой описана в 1, содержит основную теплофикационную турбину,подключенную паровпуском при помощи трубопровода свежего пара к парогенератору и теплофикационным отбором при помощи трубопроводов к основным сетевым подогревателям, и тепловой аккумулятор секционного типа, в котором происходит аккумулирование теплоты посредством ступенчатого подвода свежего пара и изменения фазового состояния теплоаккумулирующих веществ. В результате увеличивается регулировочный диапазон электрической мощности. Тепловой аккумулятор указанной системы представляет собой сложную, дорогостоящую конструкцию. Сложные аккумулирующие системы используют на маневренных ТЭЦ с повышенной расчетной загрузкой теплофикационных отборов турбин. При отсутствии в теплоэнергетической системе специально оборудованных тепловых аккумуляторов аккумулирование тепла при необходимости производят в действующей сети за счет перегрева обратного трубопровода, что ведет к большим теплопотерям, увеличению отпуска электроэнергии на транспортировку теплоносителя и не позволяет регулировать загрузку источника тепловой энергии в течение суток. В качестве прототипа выбрана теплоэнергетическая система, описанная в 2, существенными признаками которой являются теплоисточник, магистральный трубопровод для подачи тепла потребителю, резервируемые в межотопительном периоде трубопроводы,насосы, запорная арматура. Задача выравнивания графиков тепловой нагрузки генерирующих мощностей в теплоэнергетических системах ТЭЦ и котельных, для решения которой разработана предложенная полезная модель, остается актуальной. Предложенное устройство аккумулирования тепла содержит узел обвязки действующих магистральных и резервных трубопроводов для аккумулирования тепла в резервном трубопроводе, при этом узел обвязки снабжен насосом, в байпасе которого и в трубопроводе обвязки установлены задвижки. Предложенная полезная модель схематично показана на фигурах. Фиг. 1 - принципиальная схема Фиг. 2 - схема зарядки аккумулятора Фиг. 3 - схема разрядки аккумулятора. Теплоэнергетическая система содержит теплоисточник(ТЭЦ, котельная), напорныйи обратныйколлекторы сетевой воды, магистральные трубопроводыдля подачи тепла потребителю, потребитель тепла , резервные трубопроводы , узелобвязки магистрального трубопроводас резервным трубопроводомдля аккумулирования в нем тепла. Узелобвязки снабжен насосом , в байпасе которого и в трубопроводе обвязки установлены задвижки 7, 8, 9. В работе системы использованы также задвижки 1,2, 4, 5, 6, 10, запорная арматура на перемычке . Принцип действия полезной модели. Исходное состояние - задвижки 2, 4, 5, 6 закрыты. Задвижки 7, 8, 9, 10 закрыты. Запорная арматура на перемычкепо тепломагистралиоткрыта. Тепловой аккумулятор не работает. 2 70632011.02.28 В период ночного провала тепловых нагрузок для обеспечения бесперебойной работы электро- и теплогенерирующего оборудования излишки тепла направляются в аккумулятор. Происходит его зарядка. Выполняется это следующим образом (фиг. 2, стрелками указано направление движения сетевой воды) открывается задвижка 7 на байпасном узле насосаоткрываются задвижки 8 и 10 создаваемый сетевыми насосами напор заставляет двигаться теплоноситель с температурой 56-70 С по тепломагистралииз подающего трубопровода в обратный через перемычку , вытесняя сетевую воду с температурой 35-40 С на теплоисточник. Расход регулируется задвижкой 10 или регулятором расхода на необходимую для работы теплогенерирующего оборудования в период провала нагрузок циркуляции об окончании зарядки аккумулятора свидетельствует достижение возвращаемой сетевой воде температуры подачи после зарядки аккумулятора задвижки 7 и 10 закрываются. По окончании зарядки аккумулятор содержит теплоноситель с температурой 65-70 . Циркуляция по нему отсутствует. Разрядка аккумулятора в период пика нагрузок происходит следующим образом(фиг. 3, стрелками указано направление движения сетевой воды) открывается задвижка 10 запускается насос(параметры работы по создаваемому напору должны совпадать с основным сетевым насосом теплоисточника) открывается задвижка 9 с помощью задвижки 10 или регулятора расхода устанавливается требуемая циркуляция через аккумулятор об окончании разрядки аккумулятора свидетельствует снижение температуры возвращаемого теплоносителя до температуры обратной сетевой воды после полной разрядки аккумулятора насосвыключается, закрывается задвижка 10. Заявленная полезная модель представляет собой систему трубопроводов и насосного оборудования, не эксплуатируемого в межотопительный период, в часы провала нагрузок с целью снижения расхода топлива, повышения выработки электроэнергии турбогенераторов, отказа от пуска дополнительных котлов в часы пика нагрузки за счет разрядки аккумулятора, увеличения срока службы котлоагрегата. Отсутствует необходимость строительства типового дорогостоящего бака-аккумулятора, а его функции выполняет система трубопроводов, то есть разнесенный в пространстве накопитель энергии. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3