73491

Выбор основного оборудования и определение показателей тепловой экономичности ТЭЦ

Курсовая

Энергетика

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.

Русский

2014-12-16

190 KB

11 чел.

Энергоснабжение

Курсовая работа

Тема курсового проекта:   "Выбор основного оборудования  и  определение показателей тепловой экономичности  ТЭЦ."


СОДЕРЖАНИЕ.

Введение

  1.  Задание на курсовой проект .
  2.  Годовой отпуск теплоты от ТЭЦ.
    1.  Производственно-технологическое теплопотребление.
    2.  Коммунально-бытовое теплопотребление.
    3.  Отпуск теплоты по сетевой (горячей) воде.
  3.  Выбор основного оборудования.
  4.  Расчет показателей тепловой экономичности ТЭЦ.

Заключение

Литература.


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.

Величина

Dрп

γст

Климатические условия города

кг/с

Исходные данные

400

0,08

Волгоград

                                                                                                 Таблица 2.

Величина

m

Система теплоснабжения

Топливо

Qрн

тыс. чел

МДж/кг

Исходные данные

80

Открытая

Газ(мазут)

49,52

                                                                                                      Таблица 3

Величина

рп

tп

ßок

tок

hпТЭЦ

МПа

°С

°С

ч/год

Исходные данные

0,6

190

0,55

95

4500

Обозначения:

Дрп – расчетный отпуск технологического (производственного) пара;

РП  и  tП – давление и температура технологического пара;

ßОК и tОК – доля возврата и температура конденсата технологического пара;

hпТЭЦ – годовое число часов использования максимума производственно-технологической нагрузки по пару;

γст – доля сантехнической нагрузки в горячей воде от расчетного отпуска технологического (производственного) пара;

m – 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;

Qрн – низшая теплота сгорания топлива.

2. Годовой отпуск теплоты от ТЭЦ.

      

2.1. Производственно-технологическое теплопотребление.

    1.  Расчетную производственно-технологическую нагрузку определяем по формуле:

     где:  hП = энтальпия технологического (производственного) пара, кДж/кг;

             hОК – энтальпия обратного конденсата, кДж/кг;

             hХЗ – энтальпия холодной воды зимой, кДж/кг;

             qП – доля тепловых потерь в паропроводах  ( принимаем   0,08 ).

          Значение (численное) энтальпии технологического пара определяем по заданным значениям  РП  и  tП, пользуясь  h, S – диаграммой для водяного пара.

          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)

  3.  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:

Месяц

1

2

3

4

5

6

Данные

2098646

1930754

1699903

1364119

1238201

1196228

Месяц

7

8

9

10

11

12

Данные

1154255

1175242

1322147

1573984

1846808

1993714

2.2.  Коммунально-бытовое теплопотребление.

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

Расчетные тепловые нагрузки.

      1.  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;

        f – норма общей площади в жилых зданиях на 1 человека (принимаем равной 18 м2/чел.);

        k1 = 0,25 – коэффициент учитывающий долю теплового потока на отопление общественных зданий.

     2.  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.).

  1.   Расчетная нагрузка горячего водоснабжения, Вт

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

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

  

Средние тепловые нагрузки.

      1.  Средняя нагрузка отопления

где: tВ – средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий (tв=18°С – для жилых и общественных зданий)

        tро  и  tо – расчетная для отопления и средняя за отопительный период температуры наружного воздуха.

      2.  Средняя нагрузка вентиляции

     3.  Средняя за отопительный период нагрузка горячего водоснабжения

       4.  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;

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

  1.  Средняя за отопительный период нагрузка коммунально-бытовых потребителей

Годовые расходы теплоты.

    1.  Годовой расход теплоты на отопление, ГДж

       где:  h0 – длительность отопительного периода

     2.  Годовой расход теплоты на вентиляцию, ГДж

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

     3.  Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение, ГДж

       4.Годовой расход теплоты на коммунально-бытовые нужды, ГДж

2.3. 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.

№  п/п

Потребители

Нагрузка

Расчетная

Годовая,

ГДж

МВт

ГДж/ч

1

Технологические (пар)

1148

4132

18594000

2

Коммунально-бытовые

Отопление

Вентиляция

Горячее водоснабжение

176,85

636,66

5234823,7

145,8

524,88

1390544,06

0,97

3,5

5241,6

30,08

108,3

276944,64

3

Сантехнические потребители

91,82

330,56

868497,7

4

Потребители теплоты по сетевой воде

149,4

537,85

2693595,7

  1.  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 теплофи-

кации 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

         Выбор типа и количества энергетических паровых котлов осуществляем по суммарному расходу свежего пара на все выбранные турбины и РОУ (Д0РОУ)  с коэффициентом  1,02. Двухпроцентная добавка дается на неучтенные потери теплоты в цикле  ТЭЦ.  Таким образом, требуемая паропроизводительность  ТЭЦ:

 

       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.

  1.  Показатели 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;

        h0 – энтальпия свежего пара за выбранным энергетическим котлом,   кДж/кг;

        hПВ – энтальпия питательной воды, кДж/кг

        QНР – 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

NЭ – 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.

                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 теплофи-

кации определяются на основе технико-экономических расчетов и зависят от мощностного ряда выпускаемых теплофикационных паровых турбин.

         Выбор типа и количества энергетических паровых котлов осуществляем по суммарному расходу свежего пара на все выбранные турбины и РОУ с коэффициентом  1,02. Двухпроцентная добавка дается на неучтенные потери теплоты в цикле  ТЭЦ.  


Список используемой литературы

  1.  Е.А. Блинов Энергоснабжение, 2010.
  2.  С.И. Джаншиев, Г.З. Зайцев Оборудование ТЭЦ, 2006.
  3.  С.В. Можаева Определение показателей тепловой экономичности  ТЭЦ, 2009.

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

74553. Теорія двоїстості 764 KB
  Економічну інтерпретацію кожної з пари таких задач розглянемо на прикладі виробничої задачі п.6 є двоїстою або спряженою до задачі 5. Як у прямій так і у двоїстій задачі використовують один набір початкових даних. Крім того вектор обмежень початкової задачі стає вектором коефіцієнтів цільової функції двоїстої задачі і навпаки а рядки матриці А матриці коефіцієнтів при змінних з обмежень прямої задачі стають стовпцями матриці коефіцієнтів при змінних в обмеженнях двоїстої задачі.
74554. Аналіз лінійних моделей оптимізаційних задач 408.5 KB
  Оцінка рентабельності продукції яка виробляється і нової продукції. Використання двоїстих оцінок уможливлює визначення рентабельності кожного виду продукції яка виробляється підприємством. Водночас можна оцінити інтервали можливої зміни цін одиниці кожного виду продукції що дуже важливо за ринкових умов. Це дає змогу перевірити
74555. Аналіз коефіцієнтів лінійних моделей 196 KB
  1 Аналіз коефіцієнтів цільової функції Під впливом різних обставин ціна виробленої на підприємстві одиниці продукції може змінюватися збільшуватися чи зменшуватися. Нехай змінюється ціна на одиницю продукції виду С тобто початкове значення 3 ум. подамо як де величина зміни ціни одиниці продукції виду С. Отже ціна одиниці продукції виду С може збільшуватися чи зменшуватися на 1ум.
74556. КОНЦЕПТУАЛЬНІ АСПЕКТИ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ЕКОНОМІКИ 262.5 KB
  Сутність методології математичного моделювання полягає в заміні досліджуваного обєкта його образом математичною моделлю і подальшим вивченням дослідженням моделі на підставі аналітичних методів та обчислювальнологічних алгоритмів які реалізуються за допомогою компютерних програм. Другий етап вибір чи розроблення алгоритму для реалізації моделі на компютері. Зумовленість моделі обєктом. Як модель для обєкта так і обєкт для даної моделі семантично та інтерпретаційно багатозначні: обєкт описується не однією а...
74557. ОПТИМІЗАЦІЙНІ ЕКОНОМІКО-МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ 661.5 KB
  Постановка задачі економіко-математичного моделювання. Приклади задач економіко-математичного моделювання. Задача визначення оптимального плану виробництва. Задача про «дієту». Транспортна задача.
74558. Задача лінійного програмування та методи її розв’язування 2.06 MB
  Основні властивості розвязків задачі лінійного програмування. Графічний метод розвязування задач лінійного програмування. Називається допустимим розвязком планом задачі лінійного програмування.
74559. СИМПЛЕКСНИЙ МЕТОД РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ ЛІНІЙНОГО ПРОГРАМУВАННЯ 278 KB
  Розвязування задачі лінійного програмування симплексним методом. З властивостей розвязків задачі лінійного програмування відомо: оптимальний розвязок задачі має знаходитись в одній з кутових точок багатогранника допустимих розвязків.
74560. Аналіз та управління ризиком в економіці 642.5 KB
  Економічний ризик — це об’єктивно-суб’єктивна категорія у діяльності суб’єктів господарювання, що пов’язана з подоланням невизначеності та конфліктності в ситуації неминучого вибору.