150905 (Система тепло- и энергоснабжения промышленного предприятия), страница 12

Q_из=141128,5 Вт=141,128 кВт.

2.2.4 Потери тепла с утечками сетевой воды

Для определения теплопотерь с утечками сетевой воды определяем удельную емкость трубопроводов тепловых сетей в зависимости от внутреннего диаметра.

(72)

- удельный объем внутренних трубопроводов промпредприятий;

Q_o^p и Q_в^р - расходы тепла на отопление и вентиляцию всех цехов завода.

Определяем суммарный объём участков и ответвлений:

Итого емкость трубопроводов:

Утечки в тепловых сетях принимается равным 0,75% объёма воды в трубопроводах:

=0,75^.410,04/100=3,075 т/ч

Потери тепла с утечками сетевой воды:

2. Модернизация источника теплоснабжения завода

При модернизации системы энергетического снабжения предприятия предложено два проекта. Первый проект заключается в демонтаже законсервированных водогрейных котлов ПТВМ-50 и использовании полученной свободной площади под установку турбины ТГ для выработки электроэнергии.

Второй проект заключается в замене водогрейных котлов на паровые котлы и поиске внешнего потребителя, которому можно будет отдать тепло от этих котлов. Недалеко от завода расположены жилые дома, теплоснабжение которых осуществляется от государственных тепловых сетей. Часть этих домов может отапливать котельная ЗАО "Термотрон-завод".

В связи с этим расчет источника теплоснабжения принимает также два направления.

Рис.15 Принципиальная схема источника теплоснабжения

1-пароводяной подогреватель, 2-водоводяной подогреватель, 3-конденсатный насос, 4-бак горячей воды, 5-насос горячего водоснабжения, 6-потребитель горячей воды, 7-технологический потребитель пара, 8-бак конденсатный, 9-подогреватель сетевой воды, 10-охладитель конденсата, 11-насос сетевой, 12-насос подпиточный, 13-подогреватель химочищенной воды, 14-охладитель подпиточной воды, 15-химводоочистка, 16-подогреватель исходной воды, 17-насос питательный, 18-охладитель продувочной воды, 19-насос исходной воды, 20-сепаратор непрерывной продувки, 21-котел паровой, 22-редукцоинно-охладительная установка, 23-деаэратор, 24-охладитель выпара.

Расчет паровой котельной при производстве электрической энергии

Котельная предназначена для централизованного теплоснабжения промышленного предприятия, а именно отпуска пара технологическим потребителям и горячей воды для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения [13]. Принципиальная схема котельной представлена на рис. 15.

На технологические нужды требуется пар с параметрами:

р=0,37 МПа, .

Расчетная тепловая нагрузка отопления:

Расчетная тепловая нагрузка вентиляции:

=12099,2 кВт.

Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение:

Расход пара на технологию:

=1,145 кг/с.

Температурный график водяных тепловых сетей: 115/70 .

Деаэрация питательной воды осуществляется в атмосферном деаэраторе, при температуре 104 , питательная вода имеет температуру 104 .

Коэффициент возврата конденсата , ^оС. Величина непрерывной продувки котлов % от паропроизводительности котельной. Температура исходной воды в зимний период – +5^оС, летом – +15^оС. Подогрев сырой воды перед химической водоочисткой производится до 20^оС.

Котельная работает на газообразном топливе; резервное топливо – мазут.

Расчет выполняется для максимально- зимнего режима.

Расчёт ведём в следующей последовательности:

1. Расход пара на подогреватели сетевой воды:

(73)

где - потери тепла по трассе, кВт;

- энтальпия редуцированного пара, ;

- энтальпия конденсата, .

По результатам гидравлического расчёта паровой тепловой сети нам необходим пар с давлением 0,37 МПа и температурой 168ºС. Поэтому пар на выходе из котла необходимо редуцировать. Энтальпия редуцированного пара:

.

После охладителя конденсата температуру конденсата принимаем -80ºС.

2. Расход сетевой воды:

(74)

3. Суммарный расход редуцированного пара на внешнее потребление:

(75)

4. Расход свежего пара на внешнее потребление:

(76)

где - энтальпия свежего пара, ; - энтальпия питательной воды из деаэратора, впрыскиваемая в РОУ, .

5. Количество воды, впрыскиваемой в РОУ для получения пара заданных параметров:

(77)

6. Расход пара на собственные нужды котельной предварительно оценивается как 7% от внешнего потребления с последующим уточнением:

(78)

7. Суммарная паропроизводительность котельной с учетом расхода пара на собственные нужды и потерь, принимаемых равными 3% от суммарной производительности:

(79)

8. Потеря конденсата с учетом 3% его потерь внутри котельной:

9. Рассчитываем узел непрерывной продувки:

а) Расход воды на непрерывную продувку:

(80)

б) Количество пара на выходе из расширителя непрерывной продувки:

(81)

где - степень сухости пара ;

- энтальпия продувочной воды на входе в расширитель (энтальпия воды при давлении в барабане котла, равном 1,4 МПа), ;

- энтальпия продувочной воды на выходе из расширителя (энтальпия воды при давлении в расширителе, равном 0,12 МПа), ;

- энтальпия пара при давлении в расширителе равном 0,12 МПа, .

в) Количество продувочной воды, выходящей из расширителя:

(82)

10. Расход химочищенной воды для восполнения потерь теплоносителя:

(83)

где - потери воды в тепловых сетях, т/ч.

11. Расход сырой воды:

12. Температура сырой воды после охладителя продувочной воды:

(84)

где - температура сырой воды, ºС;

- энтальпия продувочной воды после охладителя при ^оС, .

13. Расход пара на пароводяной подогреватель сырой воды:

(85)

где - температура воды после химводоочистки, ^оС;

- энтальпия конденсата при давлении греющего (редуцированного) пара, .

14. Температура химочищенной воды после охладителя подпиточной воды:

(86)

где - температура воды на выходе из ХВО (принимается снижение температуры воды в процессе химводоочистки ^оС);

- температура подпиточной воды на выходе из атмосферного деаэратора, ^оС;

- температура подпиточной воды на выходе из охладителя, ^оС.

Согласно .

15. Расход пара на пароводяной подогреватель химочищенной воды, поступающей в деаэратор:

(87)

где - температура химочищенной воды на входе в деаэратор, ^оС.

Температура химочищенной воды на входе в деаэратор в первом приближении принимается 80^оС, и если полученная средняя температура потоков в деаэратор не выше 95^оС, то температура химочищенной воды больше не уточняется.

16. Суммарное количество воды и пара, поступающих в деаэратор, за вычетом греющего пара:

(88)

18. Расход пара на деаэратор питательной воды:

(89)

где - температура питательной воды из деаэратора, ^оС.

19. Суммарный расход редуцированного пара на собственные нужды котельной:

20. Расход свежего пара на собственные нужды:

(90)

21. Паропроизводительность котельной с учетом внутренних потерь:

(91)

22. Расхождение с ранее принятой величиной паропроизводительности котельной:

.

Так как %, то уточнения паропроизводительности котельной не требуются.

Требуемая паропроизводительность котельной обеспечивается установленными тремя котлами ДКВР-20-13, с параметрами пара:

Расчет паровой котельной при отпуске тепла внешнему потребителю

Котельная предназначена для централизованного теплоснабжения промышленного предприятия и прилежащего жилого района, а именно отпуска пара технологическим потребителям завода и горячей воды для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения [13].

Принципиальная схема котельной представлена на рис. 15.

На котельной установлено три котла ДКВР-20-14 ГМ. Предполагается демонтировать водогрейные котлы и установить два котла типа ДЕ для отпуска тепла на отопление и горячее водоснабжение расположенного рядом с заводом жилого района. Использование водогрейных котлов нецелесообразно, т.к. они спроектированы на большую нагрузку и при установке паровых котлов упрощается схема источника теплоснабжения. В этом районе расположено 150 пятиэтажных домов, в которых живут 33750 человек. В среднем на одного человека приходится 12 м² площади. Определим расчетные расходы тепла на отопление и горячее водоснабжение жилого района.

Расчетный расход тепла на отопление i-го жилого дома , кВт, определяется по формуле (1):

,

где: - коэффициент учета района строительства дома (2):

,

где - удельная отопительная характеристика здания, Вт/(м^3.К);

- объем здания, м³;

- расчетная температура воздуха в рабочей зоне, ;

- расчетная температура наружного воздуха для расчета отопительной нагрузки, для города Брянска составляет -24 .

Объем одного жилого дома равен:

Объем 150 жилых дома равен:

кВт

Средний за неделю расход тепла на горячее водоснабжение района, оборудованного умывальниками, определяется по формуле (17):

где: -норма потребления горячей воды с температурой =65 на единицу потребления, принимаем =30 л/день;

m- число потребителей, m=33750 человек;

-расчетная длительность подачи тепла на горячее водоснабжение, =24 ч;

-температура холодной воды, =5 .