Курсовая работа (т): Выбор основного оборудования и определение показателей тепловой экономичности ТЭЦ

Выбор основного оборудования и определение показателей тепловой экономичности ТЭЦ

Энергоснабжение

Курсовая работа

Выбор основного оборудования и определение показателей тепловой экономичности ТЭЦ

Содержание

Введение

. Задание на курсовой проект

. Годовой отпуск теплоты от ТЭЦ

.1 Производственно-технологическое теплопотребление

.2 Коммунально-бытовое теплопотребление

.3 Отпуск теплоты по сетевой воде

. Выбор основного оборудования

. Расчет показателей тепловой экономичности ТЭЦ

Заключение

Список используемой литературы

теплопотребление коммунальный теплоэлектроцентраль сетевой

Введение

Годовой отпуск теплоты от ТЭЦ определяем отдельно для производственно-технологических и коммунально-бытовых потребителей. Нужды производственно-технологических потребителей покрываются технологическим паром, а коммунально-бытовых потребителей - сетевой (горячей) водой.

Для правильного выбора оборудования ТЭЦ необходимо знать сантехническую нагрузку производственно-технологических потребителей, которая покрывается сетевой водой и добавляется к коммунально-бытовой нагрузке.

1. Задание на курсовой проект

Исходные данные:

Таблица 1.

Таблица 2.

Таблица 3

Обозначения:

Дрп - расчетный отпуск технологического (производственного) пара;

РП и tП - давление и температура технологического пара;

ЯОК и tОК - доля возврата и температура конденсата технологического пара;пТЭЦ - годовое число часов использования максимума производственно-технологической нагрузки по пару;

γст - доля сантехнической нагрузки в горячей воде от расчетного отпуска технологического (производственного) пара;- численность населения жилого района или города, присоединенного к ТЭЦ;

открытая (СТО) или закрытая (СТЗ) - тип системы теплоснабжения по сетевой (горячей) воде;

твердое (Т) или газомазутное (ГМ) - вид топлива сжигаемого на ТЭЦ;рн - низшая теплота сгорания топлива.

2. Годовой отпуск теплоты от ТЭЦ

.1 Производственно-технологическое теплопотребление

. Расчетную производственно-технологическую нагрузку определяем по формуле:

где: hП = энтальпия технологического (производственного) пара, кДж/кг;ОК - энтальпия обратного конденсата, кДж/кг;ХЗ - энтальпия холодной воды зимой, кДж/кг;П - доля тепловых потерь в паропроводах (принимаем 0,08).

Энтальпию обратного конденсата определяем по формуле, кДж/кг

где:  - удельная массовая теплоемкость воды.

Энтальпия холодной воды

(tхз - температура холодной воды зимой - принимаем равной 5°С).

2. Годовой отпуск пара на производственно-технологические нужды, т/год

где ДРП = 1440 (т/ч)

. Годовой отпуск теплоты на производственно-технологические нужды, ГДж

Строим годовой график производственно-технологического теплоснабжения. Для этой цели выбираем осредненный график теплопотребления, соответствующий величине hПТЭЦ = 4500 ч/год и строим подобный график в абсолютных значениях тепловых нагрузок. Каждую ординату графика вычисляем по формуле:

.2 Коммунально-бытовое теплопотребление

Нагрузки коммунально-бытовых потребителей - расчетные, средние и годовые - определяем по известной методике.

Расчетные тепловые нагрузки.

. Расчетная нагрузка отопления, Вт

где: q0 - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м² общей площади;

А=m*f - общая площадь жилых зданий, м²;- норма общей площади в жилых зданиях на 1 человека (принимаем равной 18 м²/чел.);= 0,25 - коэффициент учитывающий долю теплового потока на отопление общественных зданий.

. Расчетная нагрузка вентиляции, Вт

где: k2 - коэффициент, учитывающий долю теплового потока на вентиляцию общественных зданий (принимаем коэффициент равным 0,6 для зданий постройки после 1985 г.).

3.      Расчетная нагрузка горячего водоснабжения, Вт

где: qr - укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжения на 1 человека Вт/чел.

4.      Расчетная нагрузка коммунально-бытовых потребителей, Вт (МВт)

Средние тепловые нагрузки.

. Средняя нагрузка отопления

где: tВ - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий (tв=18°С - для жилых и общественных зданий)ро и tо - расчетная для отопления и средняя за отопительный период температуры наружного воздуха.

. Средняя нагрузка вентиляции

3. Средняя за отопительный период нагрузка горячего водоснабжения

. Средняя за неотопительный период нагрузка горячего водоснабжения

где: tх = 5°С и tхл = 15°С - соответственно температура холодной (водопроводной) воды в отопительный и неотопительный период;

Я - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному (Я = 1,5 - для курортных и южных городов).

5.      Средняя за отопительный период нагрузка коммунально-бытовых потребителей

Годовые расходы теплоты.

. Годовой расход теплоты на отопление, ГДж

где: h0 - длительность отопительного периода

. Годовой расход теплоты на вентиляцию, ГДж

где: Z=16 ч - время работы за сутки систем вентиляции общественных зданий.

. Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение, ГДж

. Годовой расход теплоты на коммунально-бытовые нужды, ГДж

.3 Отпуск теплоты по сетевой воде

Сантехническая нагрузка промышленных предприятий покрывается сетевой водой и суммируется с коммунально-бытовой нагрузкой.

Расчетная сантехническая нагрузка

Можно допустить, что закономерности изменения сантехнической и коммунально-бытовой нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха совпадают. Тогда годовой отпуск теплоты на сантехнические нужды, ГДж

С учетом тепловых потерь в сетях расчетная нагрузка потребителей сетевой воды составит

а годовой отпуск теплоты по сетевой воде

где: q - доля тепловых потерь в тепловых сетях (принимаем 0,06).

Результаты расчетов нагрузок потребителей сетевой воды обобщаем в виде графика тепловых нагрузок по продолжительности.

В заключение результаты расчета тепловых нагрузок сводим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1.

3. Выбор основного оборудования

К основному оборудованию промышленно-отопительных ТЭЦ относятся паровые и водогрейные котлы и паровые турбины.

Критерием правильности выбора состава, типа и мощности основного оборудования является достижимость оптимальных значений расчетных коэффициентов теплофикации по пару  и сетевой воде  при соответствующих величинах технологических и коммунально-бытовых (в сумме с сантехнической) нагрузок. Оптимальные коэффициенты теплофикации определяются на основе технико-экономических расчетов и зависят от мощностного ряда выпускаемых теплофикационных паровых турбин. Соответствующие технико-экономические исследования показывают, что оптимальные значения расчетных коэффициентов теплофикации по пару и сетевой воде составляют соответственно  и .

Исходя из соответствующих величин технологической и коммунально-бытовой нагрузок принимаем к установке турбины типа Т-50/60-130 _ две штуки и турбины типа Р-100-130/15 _ две штуки.

Расчетные коэффициенты теплофикации по пару и сетевой воде

Принимаем к установке 5 котлов типа Е-500-140ГМН_

Суммарная паропроизводительность выбранных котлов составляет 619 кг/с.

Для покрытия пиковых нагрузок по сетевой (горячей) воде принимаем к установке 2 пиковых водогрейных котла типа КВ - ГМ-100.

4. Расчет показателей тепловой экономичности ТЭЦ

Расход натурального топлива на один энергетический котел в котельной установке (без промежуточного пароперегревателя)

где: Д0 - номинальный расход свежего пара на одну турбину;- энтальпия свежего пара за выбранным энергетическим котлом, кДж/кг;ПВ - энтальпия питательной воды, кДж/кгНР - удельная теплота сгорания топлива, кДж/кг;

ηБРкотла - расчетный КПД котла;

Расчет топлива на пиковый водогрейный котел, кг/с:

Суммарный расход условного топлива  на ТЭЦ, кг/с

Расход условного топлива на выработку теплоты, кг/с

суммарный расход теплоты, отпущенной внешним потребителем, МВт

Расход условного топлива на выработку электроэнергии, кг/с

КПД ТЭЦ брутто по выработке электроэнергии

Э - электрическая номинальная мощность выбранной турбины, МВт КПД ТЭЦ брутто по выработке теплоты

Удельные расходы условного топлива:

на выработку электроэнергии, кг/(кВтч)

на выработку теплоты, кг/ГДж

на отпуск теплоты, кг/ГДж

Заключение

К основному оборудованию промышленно-отопительных ТЭЦ относятся паровые и водогрейные котлы и паровые турбины.