Расчет технико-экономических показателей и принципиальной тепловой схемы энергоустановки

Определение 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.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчет технико-экономических показателей и принципиальной тепловой схемы энергоустановки

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. В РБ сооружены и работают свыше 50 ТЭЦ, обеспечивающих теплоснабжение свыше 80 городов, промышленных районов и населенных пунктов.

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.

1. Цель и задачи курсовой работы

Целью курсовой работы является 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 H-S диаграммой воды и водяного пара при выполнении теплотехнических расчетов; изучение методов выбора теплоэнергетического оборудования и расчета технико-экономических показателей.

2. Определение тепловых нагрузок промышленно-жилого района

тепловой жилой промышленный энергоснабжение

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 местоположение 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:

- отопительная характеристика здания, представляющая тепловые потери здания при разности внутренней и наружной температур ;

Для ориентировочного расчета теплового потребления промышленных зданий можно принимать следующие значения отопительных характеристик для всех климатических районов:

· для производственных промышленных зданий:

; берем: ;

- общий наружный объем промышленных зданий:

- внутренняя температура отапливаемых помещений (для промышленных зданий ориентировочно );

- расчетное значение наружной температуры наиболее холодных 5-дневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период (выбирается для Свердловска , [I, табл. 6.2]).

Расчет:

;

Максимальный расход теплоты на отопление производственных промышленных зданий:

Расход теплоты на отопление жилых зданий определяется с помощью выражения:

где - укрупненный показатель расхода теплоты на отопление зданий, , зависит от расчетной температуры наружного воздуха , табл. 1 (промежуточные значения определяются интерполяцией); - жилая площадь, принимается на одного человека; - количество единиц потребления, чел.

Таблица 1.

	0	-5	-10	-15	-20	-25	-30	-35
	93	110	128	142	156	165	174	179

Расход теплоты на отопление общественных зданий определяется из выражения:

где - коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий, принимается 0,25.

Расчет:

Суммарные потери теплоты на отопление:

2.2 Определение максимального расхода теплоты на вентиляцию промышленных предприятий, жилых и общественных зданий

Расход теплоты на вентиляцию промышленных зданий определяется из выражения:

где - вентиляционная характеристика здания, представляющая расход теплоты на вентиляцию здания при разности внутренней и наружной температур , ; - расчетная наружная температура для вентиляции (выбирается для Свердловска , [I, табл. 6.2]).

Приближенно вентиляционную характеристику промышленных зданий можно определить по формуле[I, c. 356]:

,

где - кратность обмена воздуха, ; - объемная теплоемкость воздуха, , ; - вентилируемый объем промышленных зданий, , . для промышленных зданий при ориентировочных расчетах можно принимать .

Расчет:

;

Расход теплоты на вентиляцию жилых и общественных зданий определяется из следующих выражений:

где - коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию жилых зданий, принимаем 0,1…0,2; - то же для общественных зданий, принимается 0,4.

Расчет:

Суммарные потери теплоты на вентиляцию:

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:

где - количество единиц потребления на промышленных предприятиях, чел.; - суточная норма расхода горячей воды в , при для промышленных зданий на единицу потребления принимается по СНиП 2.04.01-85 в пределах .; - теплоемкость подогреваемой воды, , ; - температура горячей воды, подаваемой в систему горячего водоснабжения, принимается ; - температура холодной воды, в отопительный период принимается ; - число часов работы системы горячего водоснабжения в течении суток, для промышленных предприятий принимают равным числу часов зарядки баков-аккумуляторов,

Расчет:

Расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий определяется из выражения:

где - суточная норма расхода горячей воды в , при для жилых зданий на одного человека принимается по СНиП 2.04.01-85 в пределах .; - то же для общественных зданий, принимается .; - число часов в сутках; - коэффициент часовой неравномерности, ориентировочно принимается

Расчет:

Суммарный расход теплоты на горячее водоснабжение:

Суммарная потребность в горячей воде составляет:

Расчет:

МВт;

3. Построение годового г...