Тепловая электроцентраль

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Иркутская Государственная  Сельскохозяйственная Академия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 27-11

 

курсовая работа

 

 

 

 

 

                                                                     Выполнил: студент 3 курса,2 группы

                                                                     Энергетического ф-та

                                                                     Спец.140211.65

                                                                     Толмачев В.Н.

                                                                     Проверил: Лукина Г.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иркутск 2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….3

ПРОМЫШЛЕННО-ОТОПИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЬ (ТЭЦ)………………………....................................................................................4

1.1.       Тепловые нагрузки потребителей.

1. Производственно-технологические потребители (пар)…5
2. Коммунально-бытовые и производственные потребители (горячая вода)……………………………………………………8

1.1.3.  Средние тепловые нагрузки…………………………………9

1.1.4.  Годовой расход теплоты……………………………………10

1.1.5.  Отпуск теплоты по сетевой  воде………………………......11

1.1.6.  График нагрузки по продолжительности ……………...…18

1.1.7. Расчет тепловых потерь……………………………………..20

2. Выбор основного оборудования ТЭЦ.

                    1.2.1  Выбор паровых турбин……………………………………...22                                                                                 

      1.2.2  Выбор паровых котлов  и  РОУ……………………………..24

           

             ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………..31     

  ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………32

            ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………….33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

         В данной курсовой работе  производится расчет технологических нагрузок теплотехнической  установки для энергоснабжения производственно-технологических потребителей(пар и горячая вода) и коммунально-бытовых потребителей(горячая вода) , и на основании полученных данных производится выбор оборудования источника теплоснабжения для района города Мурманска. Основным источником теплоснабжения района служит теплоэлектроцентраль - ТЭЦ. Предполагается, что к началу проектирования и строительства теплотехнической  установки ТЭЦ должна быть введена в эксплуатацию.

        Целью данной курсовой работы  является практическое применение  полученных знаний при выполнении  расчетных работ с использованием  утверждённых методик, соответствующих  нормативным документам и методам  проектирования теплоэнергетических  систем.

 

Для достижения цели, решим следующие задачи:

• Рассчитать тепловые нагрузки потребителей;
• Произвести расчет технологической нагрузки;
• Рассмотреть отпуск теплоты по месяцам и построить график среднемесячных нагрузок, на основании полученных расчетов;
• Произвести расчет потребителей сетевой воды;
• Рассмотреть коммунально-бытовые и санитарно технические потребители;
• Подсчитать суммарное теплопотребление по сетевой воде;
• Построить график нагрузок и составить таблицу, подсчитав площадь по построенному графику;
• Выбрать основное оборудование ТЭЦ, а именно паровые турбины и паровые и пиковые водогрейные котлы.

 

 

 

 

 

 

1.  ПРОМЫШЛЕННО-ОТОПИТЕЛЬНАЯ                       ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЬ (ТЭЦ)

 

 

         Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции, которая производит не только электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов).

         ТЭЦ конструктивно устроена как конденсационная электростанция (КЭС). Главное отличие ТЭЦ от КЭС состоит в возможности отобрать часть тепловой энергии пара, после того, как он выработает электрическую энергию. В зависимости от вида паровой турбины, существуют различные отборы пара, которые позволяют забирать из нее пар с разными параметрами. Турбины ТЭЦ позволяют регулировать количество отбираемого пара. Отобранный пар конденсируется в сетевых подогревателях и передает свою энергию сетевой воде, которая направляется на пиковые водогрейные котельные и тепловые пункты. На ТЭЦ есть возможность перекрывать тепловые отборы пара, в этом случае ТЭЦ становится обычной КЭС. Это дает возможность работать ТЭЦ по двум графикам нагрузки:

• тепловому — электрическая нагрузка жёстко зависит от тепловой нагрузки (тепловая нагрузка — приоритет)
• электрическому — электрическая нагрузка не зависит от тепловой, либо тепловая нагрузка вовсе отсутствует (приоритет — электрическая нагрузка).

          Совмещение  функций генерации тепла и  электроэнергии (когенерация) выгодно, так как оставшееся тепло, которое не участвует в работе на КЭС, используется в отоплении. Это повышает расчетный КПД в целом (80 % у ТЭЦ и 30 % у КЭС), но не говорит об экономичности ТЭЦ.

         При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, так как передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразна.

        

 

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1.1 ТЕПЛОВЫЕ  НАГРУЗКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

 

1.1.1 Производственно-технологические  потребители (пар)

 

 

А) Расчетная технологическая нагрузка с  учетом потерь в тепловых сетях; кВт (МВт) и Гдж/ч

 

                                                                      ₍₁₎                             

где - энтальпии технологического пара, обратного конденсата и холодной воды зимой (температура и давление холодной воды зимой соответственно 5 ^°С и 0,4 МПа), кДж/кг;

= 95 кг/с – расчетный отпуск пара на технологические нужды;

- доля тепловых потерь в  паровых сетях (принимается в  пределах от 0,04 до 0,6). Примем равной 0,2;

=0,85 -коэффициент перевода обратного конденсата и воды.

  кДж/кг

кДж/кг

 кДж/кг, по данным давления и температуры технологического пара.

 МВт                            

 

 

Б) Годовой отпуск теплоты технологическим  потребителям, _{млн.ГДж                                                                (2)}

                                                                                                                                                                                                                                                                               

Где кДж/кг

= 282 МВт - расчетная технологическая нагрузка с учетом потерь в тепловых сетях

    млн.ГДж

 

В) Годовой график технологических  нагрузок; строится в виде ступенчатой линии или столбчатой диаграммы, а высота каждой ступеньки или столбца соответствует средней нагрузке за рассматриваемый месяц i, определяемой по формуле

                                                          (3)

где - относительная величина средней технологической нагрузки месяца i; 

- сумма относительных величин  средних технологических нагрузок  по месяцам за год . (Приложение В, табл.2).

 

Таблица 1.1 -  Значения среднемесячных относительных  нагрузок.

Месяцы	Коэффициент  использования по месяцам	Относительная величина средней технологической  нагрузки за месяц млн.ГДж	Абсолютная величина средней технологической  нагрузки за месяц  млн.ГДж
Январь	1	2,9	0,3
Февраль	0,95	2,755	0,29
Март	0,89	2,581	0,27
Апрель	0,76	2,204	0,23
Май	0,67	1,943	0,20
Июнь	0,61	1,769	0,187
Июль	0,59	1,711	0,181
Август	0,61	1,769	0,18
Сентябрь	0,67	1,943	0,20
Октябрь	0,78	2,262	0,23
Ноябрь	0,89	2,581	0,27
Декабрь	0,96	2,784	0,29
		млн.ГДж

 

 

 

 

 

Среднемесячные  нагрузки производственно-технологических  потребителей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Коммунально-бытовые и производственные потребители (горячая вода)

A)Расчетная нагрузка отопления, Вт (МВт) и ГДж/ч

   (4)

      где  =91- укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м² общей площади , Вт/м²; (Приложение С, табл.3)

      – общая площадь жилых зданий, м² ;

       A=205000=3690000 
– норма общей площади в жилых зданиях на 1 чел (может приниматься равной 18 м²/чел.) ,

      ;

      m=205000чел.

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

 

  МВт

 

Б) Расчетная нагрузка вентиляции, Вт (МВт) и ГДж/ч

      (5)

        где  - коэффициент, учитывающий долю теплового потока на вентиляцию  зданий ( = 0,6 – для зданий постройки после 1985 г.)

– укрупненный показатель максимального  теплового потока на вентиляцию зданий на 1 м² общей площади , Вт/м²

 

 мВт

      

В) Расчетная нагрузка горячего водоснабжения, Вт (МВт) и ГДж/ч

       (6)

       где  – укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на 1 чел., Вт/чел. (Приложение D, табл. 4)

 

     Вт/чел.

 

      МВт

 

Г) Расчетная нагрузка коммунально-бытовых  потребителей, Вт (МВт) и ГДж/ч

      (7)

  МВт

 

 

1.1.3  Средние тепловые нагрузки

 

 

А)Средняя нагрузка отопления, Вт (МВт) и ГДж/ч

     (8)

      где  - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий  

           ( =16 - для жилых и общественных зданий)

      -  расчетная для отопления и средняя за отопительный период температуры наружного воздуха. (Приложение E, табл. 5)

     

       

        МВт

 

Б)Средняя нагрузка вентиляции, Вт (МВт)

     (9)

МВт

 

В)Средняя за отопительный период нагрузка горячего водоснабжения, Вт (МВт) и ГДж/ч

      (10)

  МВт

 

Г)Средняя за неотопительный период нагрузка горячего водоснабжения, Вт (МВт) и ГДж/ч

    (11)

        где  =5 С^о и =15 С^о - соответственно температуры холодной (водопроводной) воды в отопительный и неотопительный период;

     - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному = 0,8 – для жилых и общественных зданий; =1,5 – для курортных и южных городов; =1 – для промышленных предприятий).

        =43,52 МВт