Определим расходы теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС при средней температуре наружного воздуха за отопительный сезон.
Согласно [3] 
Тогда расход теплоты на отопление жилых и ОАЗ:
Расход теплоты на вентиляцию ОАЗ:
Так как 
- температура, принятая за расчетную при проектировании вентиляции, отличается от 
, ее необходимо определить по [1] стр. 433; 
;
Расход теплоты на ГВС
Расход теплоты из теплофикационных отборов турбин составляет:
Выбор основного оборудования ТЭЦ начинают с выбора турбин. При проектировании ТЭЦ, работающей в энергосистеме, мощность и тип теплофикационных турбин определяются, главным образом, тепловой нагрузкой, т.е. графиками тепловой нагрузки и параметрами теплоснабжения. Недостаток электрической энергии для снабжения потребителей удовлетворяется за счет энергосистемы и, наоборот, избыточная электроэнергия от ТЭЦ направляется в систему.
Потребление тепла от ТЭЦ в общем случае производится на:
а) технологические цели производства;
б) отопление и вентиляцию жилых и производственных помещений;
в) горячее водоснабжение для бытовых нужд и для нужд производства.
Отпуск тепловой энергии от ТЭЦ на технологические цели производства осуществляется обычно в виде пара из отборов или противодавления турбин.
Характер графика тепловой нагрузки определяет тип и мощность теплофикационных турбин. При равномерном графике следует принимать к установке на ТЭЦ противодавленческие турбины, как наиболее простые, дешевые и экономичные по сравнению с другими типами турбин. При колеблющемся характере тепловых нагрузок требуется установка турбин с регулируемыми отборами пара, которые позволяют более гибко удовлетворять потребности в электрической и тепловой энергии потребителя. Рекомендуется следующая последовательность установки турбин на промышленных ТЭЦ. В первую очередь необходимо устанавливать не более одной-двух турбин типа ПТ в начальный период ввода производственных мощностей данного промышленного района. Последующий рост тепловых нагрузок необходимо удовлетворять установкой противодавленческих турбин. Такой подбор оборудования обеспечит достижение минимума неэкономичной конденсационной выработки электроэнергии на ТЭЦ и соответствующий рост экономии топлива.
Таким образом, базовая часть технологической нагрузки будет покрываться за счет противодавленческих турбин, пиковая часть – турбинами с регулируемыми отборами пара.
Вследствие того, что в нашем случае 
т.е. технологическая паровая нагрузка незначительная, отпуск пара на производство целесообразнее осуществлять через РОУ.
Поскольку 
, можно выбрать две теплофикационные турбины Т-50-130-6 [6] стр.29, [7] стр.148.
Основные технические характеристики турбины Т-50-130-6.
- мощность, кВт:
номинальная 50 000;
максимальная 60 000;
на конденсационном режиме 50 000.
- параметры свежего пара:
давление 12,8 МПа;
температура 5650С.
- расход свежего пара, т/ч:
номинальный 240;
максимальный 250.
- пределы регулирования давления в отборах, МПа:
верхнем отопительном 0,06 - 0,25;
нижнем отопительном 0,05 - 0,2.
- Нагрузка:
тепловая (номинальная), 
- Номинальная температура подогрева питательной воды, 225 
.
Поскольку 
то теплоты пара из отопительных отборов двух турбин Т-50-130-6 будет достаточно.
При выборе производительности парогенераторов ТЭЦ необходимо руководствоваться следующими указаниями:
а) для блочных ТЭЦ, входящих в энергосистему, производительность и число парогенераторов выбирается по максимальному пропуску острого пара через турбину с учетом собственных нужд и запасом до 3%.
При выходе из работы одного блока оставшиеся, с учетом работы пиковых водогрейных котлов, должны обеспечить средний за наиболее холодный месяц отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение;
б) для неблочных ТЭЦ, входящих в энергосистему, выбор парогенераторов производится по максимальному расходу пара с тем, чтобы при выходе из работы одного парогенератора оставшиеся, включая пиковые водогрейные котлы, обеспечили максимально длительный отпуск пара на производство и средний за наиболее холодный месяц отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, при этом допускается снижение электрической мощности на величину до 10%.
Выбор энергетических котлов определяется максимальным расходам пара на турбины:
где 
максимальный расход пара на турбину Т-50-130,
- коэф. запаса по производительности; 
;
- коэф. собственных нужд котельной, 
Поскольку 
а ТЭЦ располагается в Западном Казахстане, выбираем к установке котлы типа Е-320-140-ГМ – Барнаульского котельного завода. [7] стр.119 или [8] стр.116.
Топливо – газ, мазут. 
Количество энергетических котлов 
:
Предварительно выбираем к установке два энергетических паровых котла типа Е-320-140 ГМ.
Однако вследствие частого выхода из строя энергетических котлов их количество уточняется по II - режиму (по 
). В нашем случае уточняющий расчет количества котлов производиться не будет.
Для обеспечения надежности энергоснабжения выбираем к установке три энергетических паровых котла.
Предварительно выбираем количество и тип водогрейных котлов. 
Предлагаем к установке два водогрейных котла типа КВГМ-100-150 [8] стр.122, т.к.,
Характеристика водогрейного котла:
типоразмер: КВ-ГМ-100-150
давление, 
;
топливо: газ, мазут;
расход воды: 2460 
/ 1235 ;
кпд - 92%;
теплопроизводительность – 100 
расчетная температура воды на выходе из котла - 150 .
Поскольку технологическая паровая нагрузка закрывается РОУ, рассчитаем расход свежего пара на РОУ,
- энтальпия редуцированного пара определяется по [5] по 
- энтальпия свежего пара определяется по [5] по 
- энтальпия питательной воды определяется по [5] по 
(см.стр. 3) и 
Поскольку ТЭЦ работает изолированно, следовательно, 
без снижения электрической мощности.
Выбираем РОУ [10] стр. 452.
Технические характеристики РОУ:
производительность 25 
;
параметры свежего пара 
;
параметры редуцированного пара 
.
Таким образом, на заданные тепловые нагрузки ТЭЦ предлагается вариант выбора основного оборудования:
три энергетических котла Е-320-140 ГМ;
две паровые теплофикационные турбины Т-50-130;
два водогрейных котла КВГМ-100-150;
одна РОУ: 
; 137(560)/13 (250).
Рисунок 2.1 - Принципиальная тепловая схема ТЭЦ
Выбор сетевых насосов
Сетевые насосы выбираются по напору и производительности при условии выхода из строя одного насоса, оставшиеся должны обеспечить 100 % расход сетевой воды.
Массовый секундный расход сетевой воды (максимальный) от ТЭЦ в прямую магистраль
Gсв = Qмак/Cв·(tпм – tом) = 380615/4,19·(150 – 70) = 1135,5 кг/с
где Qмак – максимальная тепловая нагрузка ТЭЦ, кВт;
Cв – теплоемкость воды средняя, принимается 4,19 кДж/кг;
tпм – температура сетевой воды в прямой магистрали, 150 оС;
tом – температура сетевой воды в обратной магистрали, 70 оС.
Плотность воды ρв при средней температуре воды в тепловой сети 75 оС принимаем 975 кг/м3.
Объемный часовой расход сетевой воды (максимальный) от ТЭЦ в прямую магистраль
Vсв = 3600·Gсв/ρв = 3600·1135,5/975 = 4192,6 м3/ч
Напор сетевого насоса выбирается с учетом данных пьезометрического графика тепловой сети. Напор сетевых насосов находится в пределах 70-180 м, что составляет 0,7-1,8 МПа (7-18 кгс/см2).
По объемному часовому расходу и напору воды выбирается типоразмер сетевого насоса и их количество: СЭ 2500-180 в количестве трех (два рабочих и один резервный).
Список литературы
1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: «Издательство МЭИ», 2001, 472 с.
2. МГС ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М., 1999.
3. СН РК 2.04.-21-2004. Энергопотребление и тепловая защита гражданских зданий. – Астана, 2004.
4. СНиП РК 4.01-41-2006. Внутренний водопровод и канализация зданий. – Астана, 2007, 48 с.
5. Ривкин С.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. М., Энергоатомиздат, 1984 – 80 с.
6. Баринберг Г.Д., Бродов Ю.М. и др. Паровые турбины и турбоустановки уральского турбинного завода. – Екатеринбург, 2007. – 459 с.
7. Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины – М.: Энергоатомиздат, 1986, 272 с.
8. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книжка энергетика. – М., Энергоатомиздат, 1987. – 567 с.
9. Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. – М.: Энергия, 1976. – 260 с.
10.Григорьев В.А., Зорин В.М. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. – М.:Энергоатомиздат, 1989. – 590 с.
Содержание
| Введение | ||
| Задание | ||
| Методические указания | ||
| 2.1 | Определение тепловых нагрузок | |
| 2.2 | Выбор основного оборудования ТЭЦ | |
| 2.3 | Выбор сетевых насосов | |
| Рекомендуемая литература |
Доп. план 2009г., поз.2
Бакытжанов Исмагзом Бакытжанович
Байбекова Вера Оразалиевна
ТЕПЛОФИКАЦИЯ И ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ
Методические указания и задания
к выполнению расчетно-графических работ
для студентов всех форм обучения
специальности 050718 – Электроэнергетика
Редактор Л.Т. Сластихина
Подписано в печать 27.03.09 Формат 60x84 1/17
Тираж _50_ экз. Бумага типографская №1
Объем 1,2 уч.-изд.л. Заказ_62_. Цена 120 тенге.
Копировально-множительное бюро
Некоммерческого акционерного общества
«Алматинский институт энергетики и связи»
050013 Алматы, Байтурсынова, 126