Расчёт технико-экономических показателей и принципиальной тепловой схемы энергоустановки

Годовой отпуск теплоты с паром:

Q_п.з. и Q_п.л. – отпуск теплоты в летнее и зимнее время:

,

где h_н – энтальпия пара, t_ок – температура возвращаемого конденсата

α_В – доля возврата конденсата тогда

и

Годовой отпуск теплоты с горячей водой:

Q_о^пр.год – средняя за отопительный сезон нагрузка,

где - средняя за отопительный сезон температура наружного воздуха

 тогда:

 

Годовой расход теплоты на вентиляцию:

где n_от – число суток отопительного периода равное 203; z_в – число часов работы вентиляции в течении суток равное 16ч; Q_в – средний расход теплоты на вентиляцию:

- средняя температура наружного  воздуха равная -10С⁰;тогда

следовательно:

Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение  определяется по зависимостям:

             для промышленности:

            для ЖКХ:

следовательно:

 

2.5. Построение  графика  Россандера

        .

              Для упрощения отыскания ординат опорных точек слева строится вспомогательный график изменения тепловой нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха и с него искомые нагрузки переносятся на соответствующие ординаты опорных точек. Нагрузки отопления и вентиляции при температурах наружного воздуха  t_н.i, выше расчетных, пересчитывают по зависимости:

                           (2.27)

где  Q_р - тепловая нагрузка при расчетной температуре наружного воздуха, МВт (максимальная);   t_н.р. - расчетная температура наружного воздуха (для отопления или вентиляции).

            Величину суммарной нагрузки в горячей воде находят суммированием ординат нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения 

                      (2.28)

После этого вершины ординат опорных точек соединяют плавной кривой и получают искомый график (рис. 2.1).

      Расчётные точки для построения графика

                                                

                                

                           
 

                                  2.6. Составление сводной таблицы тепловых нагрузок 

                                          

                          
 

Промышленные  предприятия отопления и вентиляция:                                 1446690,8

I:

II:

   

   

Ш:

     

    

Отопление и вентиляция по ЖКХ:

I:

II:

   

     

Ш:

     

      

Величина суммарной нагрузки по горячей воде:

I:    

II:  

Ш:  

IV:  
 
 
 
 
 
 
 

3. ВЫбор источника теплоснабжения и его основного оборудования. 

  Выбор типа  котлов, устанавливаемых в промышленной пароводогрейной

котельной производится в зависимости от соотношения  нагрузок по пару и горячей воде на основании техноэкономических расчётов. Определяющим при выборе типа устанавливаемых  котлов является также вид топлива, который принимается студентом.

Паропроизводительность  котельной:

где h_к^/ энтальпия конденсата греющего пара кДж/кг; - суммарная нагрузка в горячей воде для максимального зимнего режима МВт; - расход теплоты на собственные нужды котельной, %.

Расход натурального топлива на котельную:

где низшая теплота сгорания топлива равная 24,60МДж/кг; к_пт=1,015

тогда:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Расчёт принципиальной тепловой схемы котельной с паровыми котлами. 

    Возврат  конденсата с производства:

Расчёт подогревателей сетевой воды

  Расчётный  расход прямой сетевой воды:

 Расход подпиточной  воды:

 Количество  обратной сетевой воды:

 Расход пара  на подогрев сетевой воды:

 где  отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, МВт/ч; h_п энтальпия греющего пара, кДж/кг; h_кст энтальпия конденсата сетевых подогревателей;

 тогда: 

 Количество  конденсата сетевых подогревателей:

 Паровая нагрузка  котельной за вычетом расхода  пара на деаэратор, подогрев      сырой воды, внутрикотельные потери:

Расчёт  расширителя непрерывной продувки.

 Количество  продувочной воды, поступающей в расширитель

 Р_пр – процент продувки котлов, %; G паровая нагрузка котельной, кг/с; тогда

 
 

 Количество  пара вторичного вскипания.

 где h_расш = 467,13 кДж/кг

        h_кв = 851,7 кДж/кг

        x – степень сухости пара равная 0,95

        r – скрытая теплота парообразования, равная 2260 кДж/кг.

 Количество  воды выбрасываемой из расширителя:

 Расход воды  на выходе из деаэратора 

  внутрикотельные потери, равные 0,02G и равная 0,8404

 Выпар из  деаэратора.

 Количество  умягчённой воды, поступающей в  дэаэратор:

 

 Расход пара на подогрев сырой воды:

где G_хв = G_хов

      t_х1хв и t_2хв – соответственно температуры сырой воды на входе и выходе из подогревателя равные 5 и 40 С⁰

 Количество  конденсата подогревателя сырой воды

 

 Суммарный  поток воды в деаэратор: 

Расход пара на дэаэратор: 

где суммарный поток воды в дэаратор, кг/с; энтальпия воды на выходе из дэаэратора равное 436кДж/кг; h  энтальпия греющего пара; h_ср средняя энтальпия деаэрируемой воды, кДж/кг.

тогда

 Полная паровая  нагрузка кательной:

 Расчётный  расход питательной воды:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Выбор оборудования. 

  После расчёта  баланса потоков пара и воды  осуществляем выбор следующего  оборудования:

          - котлы

          - деаэратор 

          - питательные насосы

          - сетевые насосы

          - подпиточные насосы.

 Тип, марку  и количество котлов выбираем  по паропроизводительности равной 43,109 кг/с. Исходя из этих данных  выбираем маку котла 

КЕ – 25 – 14С  и их количество 6 основных и один резервный.

 Деаэратор  выбирается по максимальной производительности  из приложения 10 выбираем наименование  деаэратора 50

  Питательные  насосы их суммарная производительность  с электрическим приводом 110%, а  с паровым 50% номинальной мощности  всех работающих котлов без учёта резервного. Напор питательного насоса определяем: