151900 (Проект источника теплоснабжения для промышленного предприятия и жилого района расположенных в Иркутской области), страница 3

расписанию,

- по варианту ТЭЦ

,

где - штатный коэффициент, принимаем = 9 чел/МВт

N – мощность энергоисточника, N = 25 МВт,

чел.

млн. руб/год.

- по варианту котельной:

,

где - штатный коэффициент, чел/МВт,

=0,34 чел/МВт;

- суммарная нагрузка котельной,

=139,76 + 68,97 = 208,73 МВт;

чел;

млн. руб/год.

5.4 Расчёт приведённых затрат по вариантам

5.4.1 Приведённые затраты по варианту ТЭЦ

З_тэц=(α + ε + ρ)∙К_тэц+И_тсм+ И_отсн,

где И_тсм – издержки на топливо, сырье и материалы,

И_тсм = 1,2И_топл = 1,23,44 = 4,128 млн.руб.

И_отсн – издержки на оплату труда и социальные нужды,

И_отсн = 2 И_зп = 20,675 = 1,35 млн.руб.

α – доля отчислений на полное восстановление основных фондов;

,

где Т_ам = 40 лет – срок амортизации;

ε – уровень эффективности инвестиций;

ε = ,

где Т_ок = 7 лет – срок окупаемости;

ρ – доля отчислений на капитальный и текущий ремонт основных производственных фондов;

ρ =

где Т_сл = 20 лет – срок службы

З_тэц=(0,025+0,14+0,05)∙8,125 + 4,128 + 1,35= 7,22 млн.руб./год.

5.4.2 Приведённые затраты по варианту котельной

З_кот=(α + ε + ρ)∙(К_кот+К_лэп)+ + +И_отсн,

где - годовые издержки на покупку электроэнергии;

;

где T – тариф на электроэнергию,

руб./кВт·ч;

млн.руб./год.

З_кот=(0,025+0,14 + 0,05)∙(8,23+0,65)+1,22,62 + 3,1+

+ 20,213 = 8,58 млн.руб./год.

Таким образом, по приведённым затратам, строительство ТЭЦ выгоднее:

В результате технико-экономического расчёта по приведённым затратам вариант ТЭЦ выгоднее, поэтому в качестве проектируемого источника энергоснабжения жилого посёлка и промышленного предприятия выбираем производственную ТЭЦ.

6. Выбор системы теплоснабжения и схема присоединения

подогревателей горячего водоснабжения

Согласно СНиП для системы теплоснабжения должна применяться двухтрубная водяная тепловая сеть с перегретой водой и расчетной температурой в подающем трубопроводе 150 °С, а в обратном - 70°С. По условиям качества подпиточной воды, которая имеет высокое содержание солей кальция и магния, применяется закрытая тепловая сеть.

Закрытая тепловая сеть имеет преимущества:

1. Стабильное качество горячей воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, одинаковое с качеством водопроводной воды;

2. Гидравлическая изолированность воды, циркулирующей в тепловой сети;

3. Простота контроля герметичности системы по величине подпитки;

4. Простота санитарного контроля местных установок горячего водоснабжения.

Недостатки закрытой тепловой сети:

1. Сложность эксплуатации в абонентских вводах из-за подогревателей горячего водоснабжения;

2. Коррозия местных установок горячего водоснабжения из-за поступления в них недеаэрированной водопроводной воды;

3. Выпадение накипи в подогревателях и системах горячего водоснабжения при повышенной жесткости водопроводной воды.

Схема присоединения подогревателей горячего водоснабжения.

В закрытых тепловых сетях возможна комбинация установок отопления и горячего водоснабжения, которая позволяет снизить потребление горячей воды абонентами, т.е. снизить расчетный расход воды в тепловой сети, уменьшить диаметры трубопроводов тепловых сетей, а следовательно и капиталовложения.

Выбор схемы присоединения установки ГВС к отопительной установке на абонентском вводе производится в зависимости от относительной величины нагрузки ГВС по сравнению с отопительной нагрузкой.

Q_гвс/Q_o= 20,88/74,7 = 0,28<0,6

Принимаем к установке двухступенчатую последовательную схему, которая приведена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1. Двухступенчатая последовательная схема присоединения установки ГВС.

7. Выбор метода центрального регулирования отпуска теплоты

Согласно СНиП, в двухтрубных тепловых сетях должно применяться центральное качественное регулирование отпуска тепла по температуре наружного воздуха с поправкой на силу ветра. При соотношении нагрузок отопления и ГВС:

= 9,447/74,7 = 0,13 < 0,15,

применяется график центрального регулирования по отопительной нагрузке.

8. Расчёт расхода сетевой воды и определение диаметра

магистрального трубопровода

Для определения диаметра магистральных трубопроводов необходимо вычислить расчётный расход сетевой воды, который в закрытых тепловых сетях является постоянным для всех режимов работы. Величина расхода сетевой воды зависит от способа присоединения и метода центрального регулирования отпуска тепла. При центральном регулировании по отопительной нагрузке расчётный расход сетевой воды определяется по формуле:

G_p=G_o+ G_в+0,6· ,

где G_o, G_в – расчётные расходы воды на отопление и вентиляцию, кг/с.

- средний расход воды на ГВС, кг/с;

Расчетные расходы воды на отопление и вентиляцию

; ,

где с – теплоёмкость воды, кДж/(кг∙^оС), принимаем с = 4,19 кДж/(кг∙^оС);

τ_1р, τ_2р – расчётные температуры в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети при расчётной температуре наружного воздуха на отопление, ^оС;

– расчётные температуры в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети при расчётной температуре наружного воздуха на вентиляцию, ^оС;

кг/с; кг/с;

Расход воды на ГВС

,

где - температура сетевой воды в подающем и обратном трубопрово-дах в точке излома температурного графика центрального регулирования;

- температура воды за подогревателем первой ступени;

^оС;

кг/с.

Расход сетевой воды

G_p = 222,85 + 28,3 + 0,6·30,55 =269,48, кг/с.

По расчётному расходу сетевой воды G_p = 269,48 кг/с и давлению потерей R_л = 80 Па/м по номограмме для гидравлического расчёта выбираем для магистрального трубопровода трубу диаметром d = 406 мм.

Скорость воды w_в = 2 м/с.

Действительное линейное падение давления R_л=80 Па/м.

9. Принципиальная схема ТЭЦ

Составление принципиальной схемы производится на основании стандартных тепловых схем турбоустановок, которые разработаны заводами выпускающие конкретный тип паровой турбины.

В принципиальной схеме должна быть предложена установка для отпуска сетевой воды, схема выработки производственного пара, схема утилизации, продувки паровых котлов.

ПТС отражает в графическом виде технологический процесс выработки тепла (горячей воды и пара) и электроэнергии.

Рисунок 9.1. Принципиальная тепловая схема ТЭЦ

10. Выбор вспомогательного оборудования

10.1 Выбор сетевых подогревателей

Выбор сетевых подогревателей производится по двум параметрам: расчётной площади поверхности и расходу сетевой воды. Расход воды должен быть близким к номинальному, так как он определяет коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи. Выбор сетевых подогревателей производится по максимальной тепловой нагрузке, которая имеет место для пиковых подогревателей в максимально-зимнем режиме, а для основных – когда пиковые подогреватели отключены, а сетевая вода основных подогревателей имеет максимальную температуру.

Расчётная нагрузка основных подогревателей:

МВт;

Поверхность теплообмена основного подогревателя:

,

где к –коэффициент теплопередачи, Вт/(кг∙К), принимаем к = 3300 Вт/(кг∙К);

z – количество основных подогревателей, принимаем z = 3 шт.;

∆t_ср – среднелогарифмический температурный напор;

;

м².

Расход воды через основной подогреватель:

м³/с = 334 м³/ч.

Принимаем к установке три основных сетевых подогревателя типа ПСВ-200-7-15 с площадью теплообмена 200 м² и расходом 400 м³/ч каждый.

Расчётная нагрузка пиковых подогревателей:

МВт.

Поверхность теплообмена пикового подогревателя:

.

гдек –коэффициент теплопередачи, Вт/(кг∙К), принимаем

к = 3300 Вт/(кг∙К);

z – количество пиковых подогревателей, принимаем z = 2 шт.;

∆t_ср – среднелогарифмический температурный напор;

;

м².

Расход воды через пиковый подогреватель:

м³/с = 515 м³/ч.

Принимаем к установке два пиковых сетевых подогревателя типа ПСВ-200-7-15 с площадью теплообмена 200 м² и расходом 800 м³/ч каждый.

10.2 Выбор сетевых насосов

Сетевые насосы выбираются по двум параметрам:

1. расчётному расходу сетевой воды;

2. напору, который необходим для преодоления гидравлических сопротивлений подающего и обратного трубопроводов в теплосети, пиковых и основных сетевых подогревателей и коллекторов.

Количество и единичную мощность сетевых насосов определяют исходя из условия экономичной работы насосов в течение года.

В летний период целесообразно применять летний насос малой производительности.

Режим работы насоса всегда определяется совмещением рабочих характеристик насоса и сети.

10.3 Выбор РОУ

РОУ используется для резервирования производственных отборов турбин и их постоянная работа нецелесообразна. Выбираются по общей потребности производства в паре, устанавливаются в количестве двух штук, без резерва. При общей потребности производства в паре 137,1 т/ч принимаем две РОУ 80/10. Покрытие – 160 т/ч.

10.4 Выбор деаэраторов

Для деаэрации подпитки теплосети применяются деаэрационные колонки атмосферного типа с давлением греющего пара 1,2 ата. Деаэрационные колонки устанавливаются на аккумуляторных баках по 1 – 2 штуки. Емкость аккумуляторных баков должна хранить пятнадцатиминутный запас деаэрируемой воды. Аккумуляторные баки устанавливаются в количестве не менее двух, без резерва, но заполняются водой на 80 %.

По расходу подпиточной воды тепловой сети G_под= 14,94 кг/с =53,78 т/ч принимаем к установке две деаэрационные колонки производительностью 50т/ч каждая, установленных на аккумуляторных баках.

Аккумуляторные баки должны хранить 15 минутный запас деаэрированной воды.

15 минутный запас:

.

Принимаются к установке 2 аккумуляторных бака ёмкостью по 25 м³.

Список использованной литературы

1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. – 7-е изд., стереот. – М.: Издательство МЭИ, 2001. – 472 с., ил.

2. Наладка и эксплуатация водяных и тепловых сетей: Справочник (В.И. Манюк, Э.Б. Хит, А.И. Манюк). – М.: Стройиздат, 1988. – 432 с.

3. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов/ Под ред. В.Я. Гришфельда. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 328 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru