Расчет технико-экономических показателей и принципиальной тепловой схемы энергоустановки
Определение максимального расхода теплоты на вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение промышленных предприятий, жилых и общественных зданий. Выбор варианта энергоснабжения промышленно-жилого района. Построение процесса расширения пара в турбине.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.04.2012 |
| Размер файла | 246,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
37
Содержание
- Введение 2
- 1. Задание 4
- 2. Определение тепловых нагрузок промышленно-жилого района 5
- 2.1 Определение максимального расхода теплоты на отопление промышленных предприятий, жилых и общественных зданий 5
- 2.2 Определение максимального расхода теплоты на вентиляцию промышленных предприятий, жилых и общественных зданий 8
- 2.3 Определение максимального расхода теплоты на горячее водоснабжение промышленных предприятий, жилых и общественных зданий 10
- 3. Построение годового графика тепловых нагрузок по продолжительности 13
- 4. Выбор варианта энергоснабжения промышленно-жилого района 17
- 4.1 Вариант комбинированного энергоснабжения от ТЭЦ 17
- 4.1.1 Выбор основного оборудования ТЭЦ 17
- 4.1.2 Выбор турбоагрегатов 18
- 4.1.3 Выбор котельных агрегатов 20
- 4.1.4 Выбор пиковых водогрейных котлов 21
- 4.2 Определение капитальных вложений в сооружение ТЭЦ 21
- 4.3 Определение расхода топлива и основных показателей для варианта энергоснабжения от ТЭЦ 22
- 4.4 Вариант раздельного энергоснабжения от КЭС и котельной 26
- 4.5 Определение капитальных вложений в сооружении КЭС и котельной 26
- 4.6 Определение расхода топлива и основных показателей энергоснабжения по раздельной схеме от КЭС и котельной 28
- 4.7 Выбор варианта энергоснабжения промышленного района 30
- 5. Построение процесса расширения пара в турбине 32
- 6. Расчет и выбор сетевой установки 33
- Список используемой литературы 37
Введение
Теплоснабжение является одной из основных подсистем энергетики. На теплоснабжение народного хозяйства и населения расходуется около 1/3 всех используемых в стране первичных топливно-энергетических ресурсов.
Основными направлениями совершенствования этой подсистемы являются концентрация и комбинирование производства теплоты и электрической энергии (теплофикация) и централизация теплоснабжения. По уровню развития теплофикации и централизованного теплоснабжения Советский Союз занимает первое место в мире. В РБ сооружены и работают свыше 50 ТЭЦ, обеспечивающих теплоснабжение свыше 80 городов, промышленных районов и населенных пунктов.
За послевоенный период мощные теплоэлектроцентрали и тепловые сети вступили в строй также во многих социалистических странах.
Централизованное теплоснабжение от теплоэлектроцентралей сочетается с целесообразным применением экономичных котельных установок и утилизацией вторичных энергоресурсов промышленных предприятий. Каждый из этих источников теплоснабжения имеет свою область целесообразного использования.
Развитие промышленности и широкое жилищно-коммунальное строительство вызывает непрерывный рост тепловой нагрузки. Одновременно идет процесс концентрации этой нагрузки в крупных городах и промышленных районах, что создает базу для дальнейшего развития теплофикации и централизованного теплоснабжения.
В отдельных районах страны возникают крупные территориальные формирования с высокой концентрацией тепловой нагрузки, что вызывает необходимость создания комплексных систем, с использованием различных источников теплоснабжения на отдельных этапах развития этих территориальных формирований.
Ужесточение экологических и планировочных требований к современным городам и промышленным районам приводит к размещению ТЭЦ на органическом (особенно твердом), а также на ядерном топливе, на значительном расстоянии от районов теплового потребления, что усложняет тепловые и гидравлические режимы систем теплоснабжения и выдвигает повышенные требования к их надежности.
Развитие теплофикации и централизованного теплоснабжения выдвигает сложные научные и инженерные задачи, успешное решение которых в значительной мере зависит от подготовки инженерно-технических и научных кадров.
Цель и задачи курсовой работы
Целью курсовой работы является закрепление приобретенных знаний по курсу "Теплоэнергетические процессы и установки" и отработка навыков выполнения теплоэнергетических расчетов.
Задачи курсовой работы включают:
· изучение методов оценки тепловых нагрузок промышленно-жилого района;
· изучение технико-экономических преимуществ комбинированной выработки электроэнергии и отпуска теплоты от ТЭЦ;
· изучение методических основ выбора варианта энергоснабжения;
· закрепление навыков работы с таблицами и i-s диаграммой воды и водяного пара при выполнении теплотехнических расчетов;
· изучение методов выбора теплоэнергетического оборудования и расчета технико-экономических показателей.
1. Задание
Таблица 1.1
|
Город |
Архангельск |
||
|
Количество жителей обслуживаемого района |
m, чел. |
300000 |
|
|
Электрическая мощность |
Nэ, кВт |
750000 |
|
|
Расход пара на производство |
, т/ч |
1000 |
|
|
Отопительная нагрузка |
Qт, кВт |
300000 |
|
|
Количество работающих |
n, чел. |
105000 |
|
|
Общий наружный объем промышленных зданий |
Vпр., м3 |
3150000 |
Электрическая мощность:
, кВт
Расход пара на производство:
, т/ч
Отопительная нагрузка:
, кВт
Количество работающих:
, чел
Общий наружный объем промышленных зданий:
, м3
2. Определение тепловых нагрузок промышленно-жилого района
Необходимость в сооружении ТЭЦ (теплоэлектроцентрали) определяется требованиями покрытия тепловых нагрузок промышленных и коммунально-бытовых потребителей.
К коммунально-бытовым потребителям относятся жилые, общественные и производственные здания, в которых поступающая тепловая энергия затрачивается на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Расход и параметры пара на производство определяются технологическими нуждами и указываются в задании к курсовой работе. Заданными считаются также: географическое место расположение промышленно-жилого района, число жителей, структура производства и другие количественные показатели. На основании этих данных выполняется расчет расхода тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений.
Методика этого расчета приводится ниже.
2.1 Определение максимального расхода теплоты на отопление промышленных предприятий, жилых и общественных зданий
Расход теплоты на отопление промышленных предприятий определяется из выражения:
, кВт
- отопительная характеристика здания, представляющая тепловые потери 1 м3 здания при разности внутренней и наружной температур 1?С, Вт/(м3?С);
Для ориентировочного расчета теплового потребления промышленных зданий можно принимать следующие значения отопительных характеристик для всех климатических районов:
· для производственных промышленных зданий:
, Вт/(м3?С); принимаем: , Вт/(м3?С);
· для непроизводственных промышленных зданий:
, Вт/(м3?С);
- внутренняя температура отапливаемых помещений (для промышленных зданий ориентировочно 16?С);
- расчетное значение наружной температуры наиболее холодных 5-дневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период (выбирается для Архангельска ?С, [I, табл. 4.1]).
Расчет:
Максимальный расход теплоты на отопление производственных промышленных зданий:
, кВт
Максимальный расход теплоты на отопление непроизводственных промышленных зданий:
, кВт
Максимальный расход теплоты на отопление производственных и непроизводственных промышленных зданий:
, кВт
Расход теплоты на отопление жилых зданий определяется с помощью выражения:
, кВт
где - укрупненный показатель расхода теплоты на отопление зданий, Вт/м2, зависит от расчетной температуры наружного воздуха , табл. 1 (промежуточные значения определяются интерполяцией); - жилая площадь, м2 принимается 9-12 м2 на одного человека; - количество единиц потребления, чел.
Таблица 2.1.1
|
, ?С |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-32 |
-35 |
|
|
, Вт/м2 |
93 |
110 |
128 |
142 |
156 |
165 |
174 |
176 |
179 |
Расчет:
Расход теплоты на отопление жилых зданий:
, кВт
Расход теплоты на отопление общественных зданий определяется из выражения:
, кВт
где - коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий, принимается 0,25.
Расход теплоты на отопление жилых зданий:
, кВт
Расход теплоты на отопление жилых и промышленных зданий:
, кВт
2.2 Определение максимального расхода теплоты на вентиляцию промышленных предприятий, жилых и общественных зданий
Расход теплоты на вентиляцию промышленных зданий определяется из выражения:
, кВт
где - вентиляционная характеристика здания, представляющая расход теплоты на вентиляцию 1 м3 здания при разности внутренней и наружной температур 10С, Вт/м3. ?С; - расчетная наружная температура для вентиляции (выбирается для Архангельска ?С, [I, табл. 4.1]).
Приближенно вентиляционную характеристику промышленных зданий можно определить по формуле:
, Вт/м3?С
где - кратность обмена воздуха, 1/с; - объемная теплоемкость воздуха, кДж/м3?С, ; - вентилируемый объем промышленных зданий, м3, .
Необходимая кратность воздухообмена зависит от вредных выделений, загрязняющих воздух, и принимаются согласно нормам СНиП и П-33-75 или справочникам. Для промышленных зданий при ориентировочных расчетах можно принимать 1-2 час-1.
Расчет:
м3;
Вт/м3?С;
Расход теплоты на вентиляцию промышленных зданий:
кВт
Расход теплоты на вентиляцию жилых и общественных зданий определяется из следующих выражений:
, кВт;
, кВт,
где - коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию жилых зданий, принимаем 0,1…0,2; - то же для общественных зданий, принимается 0,4.
Расчет:
Расход теплоты на вентиляцию жилых и общественных зданий:
кВт;
кВт;
Расход теплоты на вентиляцию жилых, общественных и промышленных зданий:
кВт
2.3 Определение максимального расхода теплоты на горячее водоснабжение промышленных предприятий, жилых и общественных зданий
Расход теплоты на горячее водоснабжение промышленных зданий определяется из выражения:
, кВт
где - количество единиц потребления на промышленных предприятиях, чел.; - суточная норма расхода горячей воды в л., при 60°С для промышленных зданий на единицу потребления принимается по СНиП П-34-76 в пределах 40…45 л/чел.; - теплоемкость подогреваемой воды, кДж/кг °С, ; - температура горячей воды, подаваемой в систему горячего водоснабжения, принимается 60°С; - температура холодной воды, в отопительный период принимается 5°С; - число часов работы системы горячего водоснабжения в течении суток, для промышленных предприятий принимают равным числу часов зарядки баков-аккумуляторов, час.
Расчет:
Расход теплоты на горячее водоснабжение промышленных предприятий:
, кВт
Расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий определяется из выражения:
, кВт
где - суточная норма расхода горячей воды в л. При 60°С для жилых зданий на одного человека принимается по СНиП П-34-76 в пределах 85-130 л/чел.; - то же для общественных зданий, принимается 20 л/сут.; 24 - число часов в сутках; - коэффициент часовой неравномерности, ориентировочно принимается 2…2,4.
Расчет:
Расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:
, кВт
Расход теплоты на горячее водоснабжение жилых, общественных и промышленных зданий:
, кВт
Суммарная потребность в горячей воде составляет:
Расчет:
, кВт
3. Построение годового графика тепловых нагрузок по продолжительности
Режим работы любой ТЭЦ зависит от величины и графика тепловых нагрузок. Технологическое потребление тепла предприятиями осуществляется преимущественно в виде пара, определяется особенностями производства и имеет, как правило, круглогодовой характер, хотя обычно и снижается несколько в летний период. Потребление тепла на отопление и вентиляцию имеет сезонный характер, изменяясь от максимальной величины в зимний период до нуля в летний и определяется температурой наружного воздуха. Потребление же тепла на горячее водоснабжение практически постоянно в течение года. Обычно режимы расходов тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение принято изображать в виде зависимости от наружной температуры и по длительности стояния нагрузок в часах в течение года (годовой график тепловых нагрузок по продолжительности). Строится он следующим образом. По оси абсцисс от начала координат вправо откладывают в произвольном масштабе в часах продолжительность отопительного периода
(рис. 1.1), для Архангельска она будет = 251 сут. [I, табл. 4.1]. Далее, то же по оси абсцисс (от начала координат), для нескольких промежуточных температур наружного воздуха (, ,,..,,..,+8), в том же масштабе откладывают в часах время (0, , ,.., ,.., ), в течение которого наружный воздух имеет температуру, равную или ниже каждой из заданных промежуточных. Расчетные температуры и длительность их стояния за отопительный сезон определяются по [I, табл. 4.3.].
Точка А на графике характеризует начало отопительного периода, которому соответствует температура наружного воздуха +80С, эта температура и ниже ее наблюдается в течение всего отопительного периода, поэтому длительность их стояния равна продолжительности отопительного сезона. Точка Б соответствует температуре наружного воздуха . Расчет тепловых нагрузок (,,…,), соответствующих температурам наружного воздуха (, ,…, ), производится по формуле:
где 16°С и 18°С - температуры воздуха внутри производственных помещений и жилых зданий. Построенные графики являются расчетными по которым производится выбор оборудования ТЭЦ.
Таблица 3.1
|
tно,°С |
- 32 |
,час |
10 |
|
|
t1,°С |
- 30 |
,час |
48 |
|
|
t2,°С |
- 25 |
,час |
150 |
|
|
t3,°С |
- 20 |
,час |
380 |
|
|
t4,°С |
- 15 |
,час |
820 |
|
|
t5,°С |
- 10 |
,час |
1580 |
|
|
t6,°С |
- 5 |
,час |
2670 |
|
|
t7,°С |
0 |
,час |
4300 |
|
|
t8,°С |
+ 8 |
,час |
6024 |
Результаты расчетов сведены в таблицу 3.2
Таблица 3.2
|
Температура наружного воздуха, °С |
Длительность стояния воздуха, час |
Тепловые нагрузки, соответствующие температуре наружного воздуха , кВт |
|
|
- 32 |
10 |
1149770 |
|
|
- 30 |
48 |
1107342 |
|
|
- 25 |
150 |
1001257 |
|
|
- 20 |
380 |
895172 |
|
|
- 15 |
820 |
789088 |
|
|
- 10 |
1580 |
683003 |
|
|
- 5 |
2670 |
576918 |
|
|
0 |
4300 |
470834 |
|
|
+ 8 |
6024 |
301098 |
4. Выбор варианта энергоснабжения промышленно-жилого района
Целью выбора варианта энергоснабжения являются получение основных технико-экономических показателей, включающих расчет капиталовложений в генерирующее оборудование, расчет расхода топлива и топливных затрат на обеспечение выработки электрической и тепловой энергии. Исходными данными для анализа являются величины электрической, и структура отпускаемого потенциала теплоты, по которым выбирается основное оборудование.
4.1 Вариант комбинированного энергоснабжения от ТЭЦ
Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) предназначена для отпуска потребителям двух видов энергии: электрической и тепловой. В течение года ТЭЦ вырабатывает электрическую энергию по двум циклам. Зимой при отпуске теплоты из отборов турбин выработка электроэнергии турбоагрегатами ТЭЦ осуществляется по теплофикационному циклу без энергетических потерь в холодном источнике. В летний и переходный осенне-весенний период выработка электроэнергии на ТЭЦ осуществляется по конденсационному циклу. Причем экономичность такой выработки всегда ниже, чем на конденсационной электростанции с оборудованием такого же класса. Последнее обусловлено снижением КПД проточной части турбин вследствие их конструктивных особенностей.
4.1.1 Выбор основного оборудования ТЭЦ
Основным критерием выбора состава оборудования ТЭЦ является коэффициент теплофикации . Им определяется электрическая мощность ТЭЦ при расчетных тепловых нагрузках, состав турбоагрегатов, мощность устанавливаемых энергетических и пиковых котлов. Доля расчетной тепловой нагрузки ТЭЦ, удовлетворяемая из отборов турбин, называется коэффициентом теплофикации ТЭЦ:
Значение находится обычно в пределах 0,45 ? 0,7. Верхние пределы принимаются для установок с более высокими технико-экономическими показателями (Т-250-240, ПТ-135-130, ПТ-80-130, T-I75-I30).
Расчет:
, кВт
4.1.2 Выбор турбоагрегатов
Выбираемые турбоагрегаты должны соответствовать трем условиям:
1. Вырабатывать электрическую энергию
2. Покрывать тепловую производственную нагрузку ;
3. Покрывать отопительную нагрузку
Для этой цели выбираем по таблице ([1], приложение 1) следующие турбоагрегаты:
а) 4 турбоагрегатов ПТ-135/165-130/15:
1) Электрическая мощность четырех турбоагрегатов ПТ-135/165-130/15:
2) Производственная нагрузка отборов четырех турбоагрегатов ПТ-135/165-130/15:
, т/ч
Выбранные турбоагрегаты полностью покрывают технологическую нагрузку:
Тепловую нагрузку отборов используем для теплоснабжения.
3) Тепловая отопительная нагрузка отборов четырех турбоагрегатов
ПТ-135/165-130/15:
Третье условие выполняется.
б) 1 турбоагрегат К-300-240:
Электрическая мощность турбоагрегата К-300-240:
Таблица 4.1.2.1
|
Тип турбины |
ПТ-135/165-130/15 |
К-300-240 |
||
|
Номинальная мощность, МВт |
135 |
300 |
||
|
Давление свежего пара, МПа |
12,75 |
23,54 |
||
|
Температура свежего пара, °С |
555 |
560 |
||
|
Расход свежего пара, т/ч |
760 |
930 |
||
|
Давление в регулируемых отборах, МПа |
произв. |
- |
||
|
теплофик. |
||||
|
Номинальная тепловая нагрузка отборов |
произв. |
- |
||
|
отопит. |
||||
|
Давление отработавшего пара, МПа |
0,00343 |
0,00343 |
||
|
944,1 |
- |
|||
|
826.1 |
- |
4.1.3 Выбор котельных агрегатов
Тип и единичную мощность агрегатов выбираем исходя из параметров максимального расхода свежего пара, с запасом 3% ,перед турбиной (см. табл. 4.1.2.1). Выбор котельных агрегатов производим по таблице ([1], приложение 2).
1. Для каждого турбоагрегата ПТ-135/165-130/15 выбираем по 2 котельных агрегата Е-420-140ГМ.
2. Для каждого турбоагрегата К-300-240 выбираем по два котельных агрегата Е-500-140ГМ
Характеристика выбранных котельных агрегатов представлена в таблице 4.1.3.1.
Таблица 4.1.3.1
|
Характеристики |
Котельный агрегат |
||
|
Е-420-140ГМ |
Е-500-140ГМ |
||
|
Номинальная производительность, т/ч |
420 |
500 |
|
|
Давление острого пара на выходе, атм. |
140 |
140 |
|
|
Температура острого пара на выходе, оС |
560 |
550 |
|
|
Вид сжигаемого топлива |
Газ, мазут |
Газ, мазут |
|
|
Расчётный КПД, % |
93,8/92,2 |
96,4/96,3 |
4.1.4 Выбор пиковых водогрейных котлов
Выбираемые пиковые водогрейные котлы должны покрывать нагрузку . Исходя из этого, выбираем по таблице ([1], приложение III) 2 пиковых водогрейных котла ПТВМ-180. Характеристики выбранного пикового водогрейного котла представлены в таблице 4.1.4.1.
Таблица 4.1.4.1
|
Характеристики |
Вид водогрейного котла |
|
|
ПТВМ-180 |
||
|
Теплопроизводительность, МВт (Гкал/час) |
208(180) |
|
Температура воды, оС:на входена выходе |
104150 |
|
|
Расход воды, т/час |
3860 |
4.2 Определение капитальных вложений в сооружение ТЭЦ
Величина капиталовложений в сооружение ТЭЦ:
где - номинальная мощность ТЭЦ, МВт (=750, МВт);
- удельные капиталовложения, у.е./кВт (по[2], табл. 9-7 =171, у.е.)
Расчет:
4.3 Определение расхода топлива и основных показателей для варианта энергоснабжения от ТЭЦ
Величина расхода топлива на отпуск электроэнергии от ТЭЦ:
, - полная выработка электроэнергии на тепловом потреблении и конденсационном потоке пара, ;
,- удельные расходы условного топлива на теплофикационном и конденсационном потоках пара
Полная выработка электроэнергии на тепловом потреблении и конденсационном потоке:
где , - удельная выработка электроэнергии на теплофикационном и технологическом потреблении, (при =150, при =2, атм., =85, при =15, атм.);
, - количество отработавшей теплоты, отданной соответственно на теплофикационные и технологические нужды:
, - удельное теплосодержание отработавшего пара соответственно в теплофикационном и технологическом отборах, кДж/кг (=2260, кДж/кг, =2150, кДж/кг).
- годовое число часов использования максимума тепловой нагрузки отборов турбин, час (= 5000, час).
Расчет:
,
Удельные расходы условного топлива на теплофикационном и конденсационном потоках пара:
где - электромеханический КПД турбогенератора (=0,97);
- коэффициент теплового потока(=0,98);
- КПД брутто котельного агрегата (=0,93);
- абсолютный внутренний КПД турбоагрегата(=0,4).
Расчет:
Величина расхода топлива на отпуск тепловой энергии от ТЭЦ:
где , - удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии в турбинах ТЭЦ и ПВК, кг у.т./ГДж (рассчитываются ниже);
- отпуск тепловой энергии из отборов турбин, ГДж (= 23,26, ГДж);
- отпуск тепловой энергии от пиковых водогрейных котлов, ГДж ()
Удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии в турбинах ТЭЦ и ПВК:
где - КПД пиковой котельной (= 0,9)
Расчет:
.
Суммарный расход топлива на комбинированный отпуск тепловой и электрической энергии от ТЭЦ:
,
4.4 Вариант раздельного энергоснабжения от КЭС и котельной
Этот вариант всегда проигрывает варианту энергоснабжения от ТЭЦ по экономичности, то есть расходу топлива на отпуск электрической и тепловой энергии, но отличается меньшими капиталовложениями.
Для окончательного выбора варианта энергоснабжения требуется определить капиталовложения в вариант раздельного энергоснабжения и величину расхода топлива по нему.
4.5 Определение капитальных вложений в сооружении КЭС и котельной
Капитальные вложения в строительство КЭС и котельной определяются аналогично предыдущему варианту. Причем величина мощности КЭС принимается несколько завышенной, чем мощности ТЭЦ:
,
где коэффициент учитывает прирост мощности КЭС на величину дополнительных потерь мощности в ЛЭП в виду большей удаленности КЭС от потребителя, чем ТЭЦ. Для оценочных расчетов можно принять . Различием в потреблении электроэнергии на собственные нужды по раздельному и комбинированному вариантам в оценочных расчетах можно пренебречь. Капиталовложения в строительство КЭС определяются в соответствии с выражением:
, у.е.
где - удельные капиталовложения в сооружения КЭС, у.е./кВт, ориентировочно принимаются в пределах 115...130 для газомазутного топлива и 130...150 для твердого топлива.
Расчет:
Капиталовложения в сооружении отопительных и промышленных котельных находятся:
, у.е.
, у.е.
где - тепловая мощность технологического отпуска пара от ТЭЦ, кВт.
, кВт
, - удельные капиталовложения в отопительные и промышленные котельные, у.е./кВт. ориентировочно принимается в пределах 11...17 при работе на газомазутном топливе и 17...20 на твердом, а - 35...50 на газомазутном и 45...60 на твердом топливе.
Расчет:
Суммарные капитальные вложения в строительство КЭС и котельных для варианта раздельного энергоснабжения составят:
, у.е.
Расчет:
4.6 Определение расхода топлива и основных показателей энергоснабжения по раздельной схеме от КЭС и котельной
Расход топлива на отпуск электрической и тепловой энергии по варианту раздельного энергоснабжения определяется из условия одинакового энергетического эффекта, то есть:
и
Расчет:
Величина расхода топлива на отпуск электроэнергии с шин КЭС может быть определена:
, кг
где - удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии, кг у.т./кВт·ч принимается в пределах 0,33...0,36 для твердого топлива, а для газомазутного на 4...5 % меньше.
Величина расхода топлива на отпуск теплоты оценивается с учетом отпуска на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение от отопительной котельной и с технологическим паром от промышленной котельной. Эту оценку можно выполнить следующим образом:
, кг
где и - удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии в отопительной и промышленной котельных, кг у.т./ГДж. Величины и определены:
и
где ; - КПД паровых и водогрейных котлов, ориентировочно , .
Суммарный расход топлива на отпуск электрической и тепловой энергии по раздельному варианту энергоснабжения составит:
Расчет:
4.7 Выбор варианта энергоснабжения промышленного района
Критерием для выбора варианта энергоснабжения является минимум расчетных затрат по сравниваемым вариантам, определяемый для варианта комбинированного энергоснабжения из выражения:
И для варианта раздельного энергоснабжения:
где - нормативный коэффициент окупаемости ( - окупаемость капиталовложений за 6,5 лет); - цена топлива у.е./т у.т. (по [3], приложение 24 у.е./т).
Расчет:
По результатам расчета видно, что ЗК < ЗР, значит, выбираем вариант комбинированного энергоснабжения.
5. Построение процесса расширения пара в турбине
Целью построения i-s диаграммы процесса расширения пара является определение параметров пара в отборах турбины (ПТ-135/165-130/15). Потери давления от дросселирования пара перед турбиной в регулирующих и стопорных клапанах:
Расчет:
, МПа
где , МПа - давление острого пара на входе сопла первой ступени ЧВД.
6. Расчет и выбор сетевой установки
вентиляция отопление турбина энергоснабжение
Расчет сетевых подогревателей включает определение расхода пара на подогреватели при максимальной тепловой нагрузке выбранной турбины. Отпуск тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение обычно производится по температурному графику подогрева сетевой воды 150/70, где 150°С и 70°С - соответственно температура прямой с и обратной (возвращаемой на ТЭЦ) сетевой воды.
Рис. 6.1
При наличии нагрузки на горячее водоснабжение снижается на величину . Температурный перепад для нагрева сетевой воды на ТЭЦ оценивается как . Распределение между подогревателями турбины СП1, СП2 и ПВК производится по величине , то есть подогрев сетевой воды за счет отпускаемого тепла из отборов турбины составляет . При двухступенчатой схеме подогрева (рис. 1.2) делится поровну между подогревателями СП1 и СП2. Расход сетевой воды проходящей через систему:
, т/ч,
Расчет: °С; = 70°С; ;
°С;
- температура воды на входе водогрейного котла, =120 ?С
°С; °С;
где - номинальная нагрузка теплофикационных отборов турбины; кВт; - КПД подогревателей,. Затем используя построенный процесс расширения пара в турбине (рис. 5.1) по и находятся энтальпии пара в отборах и . Предварительно и определяются по температурам насыщения греющего пара и соответственно в подогревателях СП1 и СП2 пользуясь таблицей насыщения по температурам [2], где и - недогрев в подогревателях СП1 и СП2, принимается соответственно 4...6°С и 3...5 °С. Тепло отпускаемое каждым из подогревателей и расход пара на них и (т/ч) определяются из уравнений тепловых балансов (рис. 6.1 вариант а).
СП1
СП2
где , - энтальпия конденсата пара поступающего соответственно в СП1 и СП2, кДж/кг, находится из таблиц насыщения [2]. Второй член левой части первого уравнения в варианте б не учитывается.
Выбор сетевых подогреватель производится по величине их поверхности F (приложение 4). Для каждого подогревателя:
, м2
где - подогрев воды в каждом подогревателе, °С;
K - коэффициент теплопередачи, равный 3500…3900 Вт/м2°С;
- средняя разность температур греющей и нагреваемой среды;
, °С
Расчет:
, 0С
, °С
, °С
Выбираем 3ПСГ-5000-3,5-8-1.
Характеристики выбранных сетевых подогревателей приведены в таблице 6.1
Таблица 6.1
|
Характеристика |
Тип сетевого подогревателя |
|
|
ПСГ-5000-3,5-8-1 |
||
|
Завод изготовитель |
ТМЗ |
|
|
Площадь поверхности теплообмена м2 |
5000 |
|
|
Давление подаваемого пара, МПа |
0,06-0,343 |
|
|
Давление сетевой воды, МПа |
0,88 |
|
|
Номинальный расход сетевой воды, т/ч |
6000 |
|
|
Номинальный расход пара, т/ч |
295 |
Список используемой литературы
1. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник. /Под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.:Энергоиздат, 1983.-552 с. - (Теплоэнергетика и теплотехника).
2. Балабанович В.К., Назаров В.И.- Методическое пособие к курсовой работе по курсу “Теплоэнергетические установки и теплоснабжение ”,М.:БПИ.1989.
3. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. 5-е изд., перераб. - М.: Энергоиздат, 1982-360 с.
4. Ривкин С.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара- М.: Энергия, 1975.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение максимального расхода теплоты на отопление, вентиляцию и водоснабжение промышленных предприятий, общественных и жилых зданий. Подсчет капитальных вложений в сооружение конденсационной электростанции и котельной. Выбор сетевой установки.
курсовая работа [945,2 K], добавлен 05.07.2021Определение тепловых нагрузок промышленно-жилого района, построение годового графика по продолжительности. Выбор варианта энергоснабжения промышленно-жилого района. Построение процесса расширения пара в H-S диаграмме. Расчет и выбор сетевой установки.
курсовая работа [392,5 K], добавлен 10.06.2014Способы расчета расхода теплоты на горячее водоснабжение. Показатели технологического теплопотребления. Определение расхода теплоты на отопление и на вентиляцию зданий. Построение годового графика тепловой нагрузки предприятия автомобильного транспорта.
курсовая работа [266,7 K], добавлен 09.02.2011Тепловая схема энергоблока. Построение процесса расширения пара, определение его расхода на турбину. Расчет сетевой подогревательной установки. Составление теплового баланса. Вычисление КПД турбоустановки и энергоблока. Выбор насосов и деаэраторов.
курсовая работа [181,0 K], добавлен 11.03.2013Процесс расширения пара в турбине в h,s-диаграмме. Баланс основных потоков пара и воды. Определение расхода пара на приводную турбину. Расчет сетевой подогревательной установки, деаэратора повышенного давления. Определение тепловой мощности энергоблоков.
курсовая работа [146,5 K], добавлен 09.08.2012Построение процесса расширения пара в h-s диаграмме. Расчет установки сетевых подогревателей. Процесс расширения пара в приводной турбине питательного насоса. Определение расходов пара на турбину. Расчет тепловой экономичности ТЭС и выбор трубопроводов.
курсовая работа [362,8 K], добавлен 10.06.2010Расчетная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение. Определение расхода пара внешними потребителями. Определение мощности турбины, расхода пара на турбину, выбор типа и числа турбин. Расход пара на подогреватель высокого давления. Выбор паровых котлов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.01.2016Расчет процесса расширения и расхода пара на турбину энергоблока. Определение расхода питательной воды на котельный агрегат. Особенности расчета регенеративной схемы, технико-экономических показателей тепловой схемы. Определение расчетной нагрузки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2011Характеристика объектов теплоснабжения. Расчет тепловых потоков на отопление, на вентиляцию и на горячее водоснабжение. Построение графика расхода теплоты. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловой сети. Расчет магистрали тепловой сети.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.08.2012Краткая характеристика квартала. Определение расчетной плотности теплоты сгорания. Режим потребления газа на отопление, вентиляцию зданий и централизованное горячее водоснабжение. Расчет внутреннего газопровода низкого и среднего давлений для жилого дома.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 29.06.2014
