Xreferat.com » Рефераты по физике » Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области

Размещено на /


Курсовая работа

по курсу: «Теплоэнергетические системы и энергетический баланс»

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области


Оглавление


1. Исходные данные для проектирования энергоисточника

2. Климатологические характеристики района сооружения энергоисточника (город Иркутск)

3. Расчёт тепловых нагрузок

3.1 Технологическая тепловая нагрузка

3.2 Отопительная тепловая нагрузка

3.3 Расчёт вентиляционной нагрузки

3.4 Расчет нагрузки ГВС жилищно-коммунального сектора

3.5 Сводная таблица тепловых нагрузок и годовых расходов теплоты

4. Предварительный выбор основного оборудования по вариантам ТЭЦ и производственной котельной

5. Технико-экономическое сравнение при выборе источников теплоснабжения

5.1 Расчёт капитальных вложений по вариантам

5.2 Расчёт годовых расходов топлива по вариантам

5.3 Расчёт годовых издержек по вариантам

5.4 Расчёт приведённых затрат по вариантам

6. Выбор системы теплоснабжения и схема присоединения подогревателей горячего водоснабжения

7. Выбор метода центрального регулирования отпуска теплоты

8. Расчёт расхода сетевой воды и определение диаметра магистрального трубопровода

9. Принципиальная схема ТЭЦ

10. Выбор вспомогательного оборудования

10.1 Выбор сетевых подогревателей

10.2 Выбор сетевых насосов

10.3 Выбор РОУ

10.4 Выбор деаэраторов

Список использованной литературы


нагрузка энергоисточник тепловая вентиляция

1. Исходные данные для проектирования энергоисточника


1. Местонахождение энергоисточника и потребителя.…………........ г. Иркутск
2. Промышленная паровая нагрузка
расход пара Dпр, т/ч….…………………………………….......... 130
давление пара рп, ата………………………………………......... 10
2. Конденсационная электрическая мощность Nкон, МВт………....... 10
3. Численность населения посёлка n, тыс. чел……..………………… 30
4. Объём отапливаемых производственных помещений Vпр, тыс.м3. 140

2. Климатологические данные района строительства


1. Продолжительность отопительного периода………..…. no=241 сут.
2. Расчётная температура для систем отопления………… tр.о=-38 оС
3. Расчётная температура для систем вентиляции……….. tр.в=-25 оС
4. Средняя температура холодного месяца..……………… tср.хм=-20,9оС
5. Средняя температура отопительного периода…………. tср.оп=-8,9 оС

3. Расчёт тепловых нагрузок


3.1 Технологическая тепловая нагрузка


Годовой расход пара при заданной промышленной и паровой мощности:


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где nр – число рабочих дней;

nсм – количество смен;

τсм – длительность смены, ч;

kсн – коэффициент суточной неравномерности;

kгн – коэффициент годовой неравномерности;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


Годовое потребление теплоты на производственные нужды


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


3.2 Отопительная тепловая нагрузка


3.2.1 Тепловая нагрузка жилых и общественных зданий

Максимальный тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,

где f – обеспеченность населения жилой площадью, f=12 м2/чел;

qo=90-2∙tр.о=90-2∙(-38)=166 Вт/(м2∙чел) – удельный тепловой поток;

m – численность населения;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


Тепловая нагрузка отопления в режиме самого холодного месяца


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где tвн – температура воздуха внутри помещения, оС;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


Тепловая нагрузка отопления в средне-отопительном режиме


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


3.2.2 Тепловая нагрузка отопления промышленных зданий


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области – удельный тепловой поток на отопление производственных зданий, Вт/(м2∙К).

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области;

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


Теплова нагрузка отопления промышленных помещений в режиме самого холодного месяца


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области - температура воздуха внутри производственного помещения, оС;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


Теплова нагрузка отопления промышленных помещений в средне - отопительном режиме


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


3.2.3 Годовые расход теплоты:

- на отопление жилых и общественных зданий


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


- на отопление производственных зданий

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где kсм – коэффициент снижения нагрузки, для трёх смен kсм=1;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


3.3 Расчёт вентиляционной нагрузки


3.3.1 Тепловая нагрузка вентиляции общественных зданий

Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.

Тепловая нагрузка на вентиляцию для режима самого холодного месяца


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где tвн –температура воздуха в общественных зданиях, оС;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


Тепловая нагрузка на вентиляцию для средне-отопительного режима


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.

3.3.2 Тепловая нагрузка вентиляции производственных зданий

Максимальный тепловой поток на вентиляцию производственных зданий


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области=0,1ч1 Вт/(м3∙К) – удельный тепловой поток на вентиляцию производственных зданий;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


Тепловая нагрузка на вентиляцию в режиме самого холодного месяца


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


Тепловая нагрузка на вентиляцию для средне-отопительного режима


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


3.3.3 Годовые расходы теплоты:

- на вентиляцию общественных зданий


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


- на вентиляцию производственных зданий

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


3.4 Расчет нагрузки горячего водоснабжения жилищно-коммунального

сектора


Средняя нагрузка на ГВС


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где qгвс – удельный тепловой поток, Вт/чел;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где a – норма расхода горячей воды общественного сектора, а=20 л/сут;

b – норма расхода горячей воды жителями, b=110 л/сут;

с – теплоёмкость воды, с=4,186 кДж/(кг∙К);

tг – температура горячей воды, tг=55 оС;

tх – температура холодной воды, tх=5 оС;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области;

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской областиПроект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области.


Максимальный расход теплоты на ГВС:


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где ксут – коэффициент суточной неравномерности;

кнед – коэффициент недельной неравномерности.


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области МВт.


Годовой расход теплоты на ГВС жилого поселка


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где tхл – температура холодной воды летом, tхл=15 оС;

tхз – температура холодной воды зимой tхз=5 оС;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области ГДж.


3.5 Сводная таблица тепловых нагрузок и годовых расходов теплоты



Наименование

нагрузки

Теплоноси-тель и его параметры

Ед.

изм

Величина нагрузки Годовой расход тепла ГДж




max

зимний

сам.хол

месяца

средне-

отопит.

Лет-ний
1 Технологическая Пар, Р=10ата т/ч 130 130 130 91

426,254Ч103

т/год









963,334·103
2 Промышленное отопление и вентиляция Пар, Р=5ата т/ч 7,083 5,624 3,696 0 55,446Ч103



МВт 4,95 3,933 2,583 0
3 Отопление и вентиляция жилых и общественных зданий

Вода

150/70 єС

МВт 82,17 59,403 41,757 0 837,991Ч103
4 ГВС жилых и общественных зданий Вода, 55 єС МВт 9,447 9,447 9,447 6,046 253,649Ч103
I Всего по пару Пар, Р=10ата т/ч 137,08 135,62 133,7 91 1018,78Ч103
II Всего по горячей воде

Вода

(150/70) єС

МВт 91,62 68,85 51,2 6,046 1091,64Ч103



т/ч 146,86 110,37 82,08 9,69

4. Предварительный выбор основного оборудования по вариантам ТЭЦ

и производственной котельной


Выбор основного оборудования по вариантам ТЭЦ и производственной котельной делается исходя из номенклатуры выпускаемого заводами энергетического оборудования.

Паровые турбины ТЭЦ выбираются по среднеотопительному режиму таким образом, чтобы их номинальная мощность обеспечивала покрытие:

а) технологической нагрузки;

б) отопительной нагрузки и нагрузки ГВС ЖКС;

в) электрической конденсационной нагрузки.

Выбор паровых котлов по варианту производственной котельной производится по нагрузкам в максимально-зимнем режиме с таким расчетом, чтобы при выходе из строя одного, самого мощного котла, оставшиеся в работе покрывали нагрузку самого холодного месяца.

Выбор паровых турбин по варианту ТЭЦ представлен в таблице 4.1.

Выбор паровых и водогрейных котлов по варианту производственной котельной представлен в таблице 4.2.


Таблица 4.1. – Баланс нагрузок для выбора паровых турбин по варианту ТЭЦ.

Статья баланса Нагрузка в среднеотопительном режиме

Dпр, т/ч Dо, т/ч Nкон, МВт
Нагрузка 133,7 82,08 10

Покрытие:

ПР – 25 – 90/10/0,9

ПТ – 25 – 90/10


60

70


63

50


0

25

Итого: 130 113 25

Принимаем к установке одну турбину ПР – 25 – 90/10/0,9 и одну турбину ПТ – 25 – 90/10.

Таблица 4.2. – Баланс нагрузок паровых и водогрейных котлов по варианту котельной.

Статья баланса Dпр, т/ч Dо, Гкал/ч

максимально-

зимний

самого холодного

месяца

максимально-

зимний

самого холодного

месяца

Нагрузка 137,08 135,62 79 59,35

Покрытие:

4ЧЕ – 50 – 14ГМ

4ЧКВ – ГМ - 20


200

-


150

-


-

80


-

60

Итого: 200 150 80 60

Принимаем к установке четыре паровых котла Е – 50 – 14ГМ и четыре водогрейных котла КВ – ГМ – 20.


5. Технико-экономическое сравнение при выборе источников

теплоснабжения


5.1 Расчёт капитальных вложений по вариантам


Капитальные затраты на сооружение энергоисточника обычно вычисляются после разработки технического проекта и приводятся в специальной литературе. Для предварительного выбора варианта расчет капиталовложений и эксплуатационных издержек могут быть выполнены на основании удельных показателей энергоисточников, полученных в результате статистической обработки данных по ранее выполненным проектам специальными проектными институтами.


5.1.1 Капиталовложения в строительство ТЭЦ определяются пропорционально мощности установленного оборудования.


Ктэц=ктэц∙Nтэц·r,


гдектэц – удельные капиталовложения на единицу мощности, принимаем

ктэц =250 руб/кВт;

Nтэц - установленная мощность турбоагрегатов на ТЭЦ, кВт;

r - районный коэффициент;

Ктэц= 250∙25000·1,3= 8,125 млн. руб.


5.1.2 Капиталовложения в строительство КЭС


Ккэс=ккэс∙NкэсЧr,

гдеккэс – удельные капиталовложения на единицу мощности, принимаем

ккэс =120 руб/кВт;

Nкэс - установленная мощность КЭС, Nкэс = 25000кВт;

Ккэс= 120∙25000·1,3= 3,9 млн. руб.


5.1.3 Капиталовложения в ЛЭП


Клэп=Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области, руб.


гдеd– удельные капиталовложения на сооружение ЛЭП, руб./МВт,

принимаем d =10000 руб/MВт;

Lлэп – длина ЛЭП, принимаем Lлэп=400 км;

а – коэффициент пропорциональности, руб./(А∙км),

принимаем а=20 руб./(А∙км);

U – напряжение на ЛЭП, кВ, принимаем U=500 кВ;


Клэп = Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской областимлн. руб.


5.1.4 Капитальное вложение в строительство производственно –

отопительной котельной

Стоимость принимается пропорционально тепловой мощности установленных паровых и водогрейных котлов.


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


гдеПроект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области и Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области - удельные капиталовложения в паровые и водогрейные

котлы, тыс.руб./МВт, принимаем Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области тыс.руб./МВт, Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области тыс.руб./МВт;

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области - мощность установленных в котельной паровых и водогрейных котлов, МВт;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области млн. руб.


5.1.5 Доля издержек на амортизацию и ремонт


a = 1/Тсл,

где Тсл – срок службы оборудования, принимаем Тслтэц = 25 лет, котельной

Тслкот = 15 лет;

aтэц = 1/25 = 0,04; aкот = 1/15 = 0,07.


5.1.6 Эффективность затрат


e = 1/Ток=1/7=0,143,

где Ток = 7лет - срок окупаемости.


5.1.7 Дополнительные капиталовложения в расширение топливной базы


КТБ=р∙∆В


Где р – удельные капиталовложения в расширение топливной базы,

принимаем р = 50 руб./т топлива в год

КТБ=50∙40,62∙103=2,031 млн. руб.

5.2 Расчёт годовых расходов топлива по вариантам


5.2.1 Годовой расход условного топлива в котельной

Годовой расход условного топлива в котельной рассчитывается исходя из удельных расходов условного топлива на получение пара и горячей воды:


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области


где Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области и Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области - годовые расходы теплоты паровыми и водогрейными

котлами, ГДж

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области и Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области - удельные расходы условного топлива в котельной,

кг условного топлива/ГДж


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,

где Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области - КПД трубопроводов, принимаем Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области;

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области - КПД паровых котлов;

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области=0,84 – КПД водогрейных котлов;

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области кг у.т./ГДж;

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области кг у.т./ГДж;

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области т у.т./год.


5.2.2 Годовой расход условного топлива на КЭС

Годовой расход условного топлива на КЭС определяется пропорционально выработке электроэнергии и удельному расходу условного топлива на выработку 1 кВт∙ч.

Вкэс=bкэс∙Wкэс;

Wкэс=(1+Сэ)Wтэц,


где Сэ – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии на транспортировку и трансформацию, Сэ=0,1;


bкэс=Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области, кг у.т./кВт∙ч;

где ηкэс – КПД турбоустановки на КЭС, для турбоустановки К-200-130

ηкэс=0,37;

bкэс=0,332 кг у.т./кВт∙ч;

Вкэс=bкэс∙(1+Сэ)Wтэц=0,332∙(1+0,1)∙191,44∙106=69,91∙103 т у.т./год.


5.2.3 Годовой расход условного топлива на ТЭЦ

Годовой расход условного топлива на ТЭЦ складывается из расхода топлива на выработку электроэнергии и расхода топлива на выработку теплоты. Определение расходов топлива по видам продукции в комбинированном процессе ТЭЦ один из сложнейших вопросов.

Распределение годового расхода топлива по видам продукции рассчитывается по эксергетическому методу:


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где bэ, bп, bо – удельные расходы топлива.

Удельный расход топлива на выработку электроэнергии


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области;

Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области=0,31,

где Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области - КПД цикла Ренкина,

где Токр = 305 К– температура окружающей среды;

Т`св= 582 К– температура насыщенного пара;


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области кг у.т./кВт∙ч;


Удельный расход условного топлива на выработку теплоты, отпускаемой паротурбинной установкой:


Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области,


где ψ – коэффициент трансформации теплоты свежего пара в теплоту отборного пара.


ψп=ηсв/ηп;

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: