Расчет системы подготовки воды для тепловой сети системы теплофикации

КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

Студент __________________ Курс 5 Группа 72

1. ТЕМА: Проектирование промышленных теплоэнергетических систем

2. Срок предоставления работы к защите июнь 2015 года

3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ:

Город расположения ТЭЦ	Расчетная тепловая нагрузка, , Мвт	Число часов использования эл.мощности теплофикацион. турбин ( + ),ч	Удельный отпуск теплоты внешним потребителям,

Система теплоснабжения:

Температурный график:

Параметры пара перед турбинами:

Расчет системы подготовки воды для тепловой сети системы теплофикации.

1. По [5] для г. _________ t_нр= ^оС, начало и конец отопительного сезона соответствуют t_нр=+8 ^оС, длительность отопительного периода____суток.

2. Рассчитываем относительную и отопительную вентиляционную нагрузки для t_нр=+8 ^оС.

3. Рассчитываем отопительно-вентиляционную нагрузку для t_нр=+8 ^оС.

4. Рассчитываем тепловую нагрузку горячего водоснабжения для летнего периода (см. с. 24).

5. Строим годовой график расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение (рис.1).

Рис. 1. Годовой график расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

6. Принимаем удельные расходы топлива на ТЭЦ и КЭС следующими:

;

;

;

7. Рассчитываем условную температуру насыщения пара в теплофикационном отборе по формуле.

Где t_km- температура питательной воды до регенеративного подогрева;

t_пв - температура питательной воды после регенеративного подогрева; зависит от параметров пара перед турбиной, tпв= ^оС

n – число ступеней регенеративного подогрева (n=8);

∆t – недогрев питательной воды до температуры насыщения греющего пара в регенеративных подогревателях (∆t=5-8 ^оС).

8. Рассчитываем время работы системы с оптимальным коэффициентом теплофикации по уравнению:

=

9. Из годового графика рис.1 определяем для τ_m

10. Рассчитываем коэффициент теплофикации

11. Рассчитываем минимальную электрическую мощность ТЭЦ на базе комбинированной выработки электроэнергии:

ѱ_к – коэффициент выбаботки мощности за счет вентиляционного пропуска пара в конденсатор, величину ѱ_к принимают равной 1,02-1,05

– удельная комбинированная выработка электроэнергии, величина определяется либо по формуле (10)

ѱ_к=1,05; (см. рис.2).

Принимаем к установке две турбины Т- 175/210- 130 с номинальным теплофикационным отбором 314 МВт.

12. Для данной турбины разрабатываем схему приготовления горячей воды в системе теплоснабжения. Схема представлена на рис.3.

Рис. 3. Схема приготовления воды в системе теплофикации

13. Рассчитываем расход подпиточной воды тепловой сети. Так как присоединение системы горячего водоснабжения осуществляется по открытой схеме, расчет подпиточной воды определяется по выражению:

G_ym – утечка воды из тепловой сети, кг/с;

G_г.в – расход воды на горячее водоснабжение, кг/с;

Утечка воды (м³/ч) определяется для открытой системы по выражению

Где V- объем воды содержащийся в системе теплоснабжения и отнесенный к 1 МВт суммарной нагрузки, м³/МВт (для открытых систем V=70 м³/МВт);

– суммарная теплофикационная нагрузка системы теплоснабжения, МВт.

14. Расход воды на горячее водоснабжение для открытой системы определяется по уравнению, кг/с:

Где Q_г.в – тепловая нагрузка на горячее водоснабжение, МВт;

с – удельная массовая теплоемкость воды, кДж/(кг К);

, - соответственно температура воды в системе горячего водоснабжения и холодной воды, ^оС ( ^оС, ^оС).

Потери воды с утечками рассчитываются следующим образом:

Рассчитываем расход воды в системе теплоснабжения:

· На отопление и вентиляцию

· На горячее водоснабжение

· Суммарный расход

15. Рассчитываем температуру горячей воды в системе подготовки воды для тепловой сети:

· Температура воды после химводоподготовки принимается равной 30 ^оС;

· Температура воды после деаэратора подпиточной воды принимается равной 65 ^оС;

· Температура воды на входе в первую ступень подогрева воды =65 ^оС;

· Температура воды на выходе из второй ступени подогрева (на входе в пиковый водогрейный котел) составляет

^оС

16. Распределяем температурные напоры по ступеням поровну:

^оС

17. Рассчитываем расход воды через сетевые подогреватели турбин:

18. Определяем параметры пара, отбираемого из теплофикационных отборов турбин:

· из нижнего отбора (принимаем величину недогрева до температуры насыщения пара δt_н=5 ^оС)

^оС

· из верхнего теплофикационного отбора:

^оС

По полученным температурам из термодинамических таблиц воды и водяного пара по находим давление пара в верхнем и нижнем отборах: Р_н =0,092 МПа, Р_в =0,182 МПа.

19. Строим процесс расширения пара в турбине (рис.4).

Рис. 4. Процесс расширения пара в турбине

20. Находим расходы пара на сетевые подогреватели. Параметры элементов тепловой схемы принимаем по приложениям.

Значения энтальпий пара находим по давлениям пара в нижнем и верхнем подогревателях:

= 2654 кДж/кгК, =2727 кДж/кгК (из рис.4).

21. Рассчитываем мощности пиковых водогрейных котлов:

По нагрузке Q_ПВК =382,5 МВт выбираем два котла типа КВГМ -180с суммарной теплопроизводительностью 418 МВт.

22. В тепловую схему турбины входит два сетевых подогревателя для нижней и верхней ступеней подогрева типа ПСГ- 2300-3-I на расчетный расход воды 1250 кг/с, с площадью поверхности нагрева F=2300 м². Трубки теплообменника имеют диаметр d_н/d_вн= 25/23 мм; L=6 м.

23. Выбираем деаэраторы подпиточной воды – ваакумные, типа ДСВ- 2000 (два деаэратора).