Расчет теплогенерирующего источника

Содержание:

Введение……………………………………………………………………….4

1. Выбор схемы теплогенерирующего источника (ТГИ)……………………..5
2. Составление расчетной схемы ТГИ…………………………………………7
3. Расчет тепловой схемы при переменных температурах наружного воздуха (максимально-зимней, в точке излома температурного графика, летней)..7
4. Выбор и обоснование основного оборудования ТГИ……………………..16
5. Требования СПиП при выборе вспомогательного оборудования ТГИ…..17
6. Выбор и технико-экономическое обоснование установки турбоагрегата малой мощности……………………………………………………………...18
7. Энергетический баланс блока турбогенератора…………………………....24

Заключение…………………………………………………………………....25

Список использованной литературы………………………………………..26

 

Графический материал:

• Принципиальная тепловая схема ТГИ с указанием выбранного оборудования и основных параметров теплоносителей (заданных и расчетных)
• Энергетический баланс (полосовая диаграмма) блока турбогенератора

 

ВВЕДЕНИЕ

Тепловая энергия – необходимое условие жизнедеятельности человека

и создания благоприятных условий его быта. Повышение надежности и

экономичности систем теплоснабжения зависит от работы теплогенерирующих установок, рационально спроектированной тепловой схемы котельной, широкого внедрения энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии, экономии топлива, тепловой и электрической энергии. Энергосбережение и оптимизация систем производства и распределения тепловой энергии, корректировка энергетических и водных балансов позволяют улучшить перспективы развития теплоэнергетики и повысить технико-экономические показатели оборудования теплогенерирующих установок.

Теплогенерирующей установкой (ТГУ) называют комплекс устройств

и механизмов, предназначенных для производства тепловой энергии в виде

водяного пара или горячей воды. Водяной пар используют для получения

электроэнергии на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) или теплоэлектростанциях (ТЭС), технологических нужд промышленных предприятий и сельского

хозяйства, а также для нагрева в паровых подогревателях воды, направляемой в системы теплоснабжения. Горячую воду используют для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий и сооружений, а также для коммунально-бытовых нужд населения. Для отопления и вентиляции также используют и нагретый воздух.

Целью данного курсового проекта является разработка и расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной и выбор ее основного и вспомогательного оборудования.

 

1. ВЫБОР СХЕМЫ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕГО ИСТОЧНИКА (ТГИ)

Выбор схемы ТГИ осуществляется на основании заданных тепловых нагрузок, видов теплоносителей, схемы теплоснабжения и категории потребителя.

Согласно [3] в качестве теплоносителя в системах централизованного теплоснабжения для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения рекомендуют, как правило, принимать воду, температура которой изменяется по температурному графику. Заданный температурный график 130/70.

В производственно-отопительных ТГУ могут устанавливаться только паровые или паровые и водогрейные котлы (смешанная схема).

Технико-экономическое обоснование паровых и водогрейных агрегатов показало, что при общей тепловой мощности ТГУ более 50 МВт рекомендуется смешанная схема, а при нагрузке меньше 50 МВт целесообразно применять схему с паровыми котлами. В последнем случае горячая вода на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение подогреваются в специальном пароводяном подогревателе.

Заданная суммарная (максимально-зимняя) тепловая мощность ТГУ , следовательно выбирается схема с паровыми котлами.

Так как рассматриваемая схема (по заданию) является закрытой, то будет целесообразно не устанавливать дополнительный узел водоподготовки для подпиточной воды, а готовить ее в узле водоподготовки питательной воды котельных агрегатов.

 

 

 

Рисунок 1 - Принципиальная (расчетная)  тепловая схема производственно-отопительной ТГУ с паровыми котлами для закрытой системы теплоснабжения 

2. СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ ТГИ

Тепловая схема производственно-отопительной ТГУ с паровыми котлами и закрытой системой теплоснабжения включает в себя несколько блоков:

• Блок отопительно-производственного потребления;
• Блок котельного агрегата:
• Блок водоподготовки.

Блок отопительно-производственного потребления предназначен для подготовки и отпуска насыщенного пара технологическому потребителю горячей воды на коммунально-бытовые цели для закрытой двухтрубной системы теплоснабжения. Пар на отопление, ветиляцию и горячее водоснабжение направляется в сетевые подогреватели Т№7 и Т№6, где передает теплоту воде тепловой сети. Циркуляция теплоносителя в тепловой сети осуществляется за счет работы группы сетевых насосов установленных на обратной магистрали. Температура сетевой воды регулируется в соответствии с температурным графиком путем перепуска части обратной сетевой воды минуя сетевой подогреватель.

В блок котельного агрегата включены:

• Котельный агрегат (ПКА),
• Сепаратор непрерывной продувки (СНП),
• Охладитель воды Т№1, сливаемой из СНП в барботер и  далее в канализационную сеть.

Блок водоподготовки включает оборудование химической обработки воды (ХВО) и дэаэрационную установку (Др).

 

 

 

3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА

Расчет производится для города Гродно. Согласно [4] температура наружного воздуха в:

• Максимально-зимнем режиме ;
• Летнем режиме ;
• В точке излома .

Температура в точке излома определяется по температурному графику (заданный температурный график 130/70).

 

 

 

Температура сетевой воды в прямом трубопроводе для:

• Максимально-зимнего режима ;
• Летнего режима ;
• В точке излома .

Температура сетевой воды в обратном трубопроводе для:

• Максимально-зимнего режима ;
• Летнего режима ;
• В точке излома .

Расчеты тепловой схемы для всех заданных режимов с примером расчета для максимально-зимнего режима приведены в следующей таблице.

 

 

Таблица 1

№	Параметр		Метод определения	Расчетные режимы
				max зимний	В т излома	летний
1	Расчетная температура наружного воздуха	°С	Климатологические данные	-25	-2	8
2	Параметры технологического пара	Мпа	Задано	0,42	0,42	0,42
3	Технологическая нагрузка	кг/с		4,76	4,76	4,76
4	Доля возвращаемого конденсата μ	%	Задано	80	80	80
5	Температура конденсата от технологического потребителя	°С	Задано	60	60	60
6	Отопительная нагрузка	МВт		16,0	7,4	-
7	Нагрузка ГВ (зима)	МВт		4,16	1,9	-
8	Солесодержание исходной воды	мг/кг	Задано	340	340	340
9	Энтальпия в подающем трубопроводе	°С		544,7	293,3	293,3
	Энтальпия в обратном трубопроводе	°С		293,3	176,0	176,0

 

 

№	Параметр		Метод определения	Расчетные режимы
				max зимний	В т излома	летний
10	Энтальпия насыщенного пара при давлении 1,4 МПа	кДж/кг	По диаграмме	2790	2790	2790
	Энтальпия насыщенного пара при давлении 0,42 МПа	кДж/кг	По диаграмме	2741	2741	2741
	Энтальпия насыщенного пара при давлении 0,15 МПа	кДж/кг	По диаграмме	2693	2693	2693
	Энтальпия насыщенного пара при давлении 0,12 МПа	кДж/кг	По диаграмме	2683	2683	2683
11	Энтальпия технологического конденсата	кДж/кг		251,4	251,4	251,4
	Энтальпия конденсата	кДж/кг		335,2	335,2	335,2
	Энтальпия питательной воды	кДж/кг		399,3	385,1	385,5
	Энтальпия воды в дэаэраторе	кДж/кг	По диаграмме	435,8	435,8	435,8
	Энтальпия исходной воды	кДж/кг		21,0	21,0	62,9
	Энтальпия насыщенной воды	кДж/кг	По диаграмме	467	467	467
	Энтальпия котловой воды	кДж/кг	По диаграмме	830	830	830

 

 

№	Параметр		Метод определения	Расчетные режимы
				max зимний	В т излома	летний
12	Расход технологического конденсата с производства	кг/с		3,80	3,80	3,80
13	Потери технологического конденсата	кг/с		0,95	0,95	0,95
14	Нагрузка ГВ (лето)	МВт		-	-	3,41
15	Общая нагрука О, В и ГВ	МВт		20,16	9,38	3,41
16	Расход пара на сетевом подогревателе	кг/с		8,38	3,90	1,42
17	Общий расход пара на внешние потребители	кг/с		13,14	8,65	6,17
18	Потери пара в тепловой схеме	кг/с		0,39	0,26	0,19
19	Расход пара на собственные нужды ТГУ	кг/с		1,97	1,21	0,68
20	Расход сетевой воды для О, В	кг/с		63,64	63,43	-
	Расход сетевой воды для ГВ	кг/с		16,55	16,49	29,08