Топливо	Марка, класс	Химический состав золы на бессульфатную массу, %
Топливо	Марка, класс	SiO2	Al2O3	TiO2	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O
Подмосковный бассей	Б2Р	52	37,6	0,5	8	5,4	0,8	1,7	1,7

2. Расчет тепловых нагрузок

2.1 Расчет теплового потока на отопление

-Тепловая нагрузка на отопление при средней температуре самой холодной пятидневки -

1 режим :

где q0=83,4 Вт/м2-укрупненый показатель расхода тепла на отопление жилых зданий на1 м2 общей площади (определяется по расчетной температуре для проектирования отопления);

tнр=-27 0С-расчетная температура для проектирования отопления ;

К=0,25-коэффициент, учитывающий тепловую нагрузку на отопление общественных зданий

А- общая жилая площадь.

где S=20 м2/чел-норма жилой площади на одного человека;

m=210000 чел. -число жителей.

-Тепловая нагрузка на отопление при средней температуре наиболее холодного месяца-

2 режим:

Продолжительность отопительного периода; 275 сут в год.

Средняя температура воздуха за отопительный период; – 3,20С.

Средняя температура наиболее холодной пятидневки; - 27 0С

Средняя температура наиболее холодного месяца; –10,5 0С

где tвн=18 0С-внутренняя температура жилых зданий;

tх м - средняя температура наиболее холодного месяца

-Тепловая нагрузка на отопление при средней температуре воздуха за отопительный период-

3 режим:

где tсрот- средняя температура за отопительный период

- Летний режим без нагрузки на отопление -

4 режим:

2.2 Расчет теплового потока на горячее водоснабжение

-Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в зимний период:

где а=100 л/чел -суточная норма горячей воды на человека в жилых зданиях;

b=20 л/чел- суточная норма горячей воды на человека в общественных зданиях;

с=4,19 кДж/кг·0С-удельная теплоемкость;

tзхв=5 0С-температура холодной воды в зимний период.

-Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период:

tлхв=15 0С-температура холодной воды в летний период.

β – коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС в неотопительный период (для жилищно-коммунального сектора принимается равным – 0,8).

2.3 Суммарная теплофикационная нагрузка.

-Суммарная теплофикационная нагрузка в 1 режиме:

-Суммарная теплофикационная нагрузка во 2 режиме:

-Суммарная теплофикационная нагрузка в 3 режиме:

-Суммарная теплофикационная нагрузка в 4 режиме:

2.4. Построение графика тепловых нагрузок

Построения графика тепловых нагрузок (приложение1, рис.1)

3. Предварительный выбор основного оборудования

3.1 Предварительный выбор паровых турбин

-Количество теплоты из отборов паровых турбин:

где aтэц=0,6-коэффициент теплофикации.

Для покрытия теплофикационного отбора следует использовать турбины:

Т-110/120-12,8 ТМЗ.

-Данные по паровой турбине Т-110/120-12,8 ТМЗ.

номинальная мощность -110МВт;

давление свежего пара -12,8МПа;

температура свежего пара -555 °С;

расход пара на турбину - 480т/ч;

давление пара в конденсаторе - 0,0053МПа;

номинальный расход пара-320 т/ч.

Т-50/60-12,8 ТМЗ.

-Данные по паровой турбине - Т-50/60-12,8 ТМЗ:

номинальная мощность - 50 МВт;

давление свежего пара - 12,8 МПа;

температура свежего пара - 555 °С;

расход пара на турбину – 255 т/ч;

давление пара в конденсаторе - 0,0049МПа;

номинальный расход пара- 185 т/ч

3.2 Предварительный выбор паровых котлов

Принимаю схему ТЭЦ С поперечной связью.

∑ D=(1,05 ÷1,07) D =(485+285) 1,07 = 823,9 т/ч

D- производительность котлоагрегата;

D= 770 т/ч- расход пара на турбину;

По производительности выбираем тип котлоагрегата Е-420-13,8 - 560

4. Расчет расходов сетевой воды

4.1 Расчет расходов сетевой воды на отопление

где tрн=150 0С - расчетная температура сетевой воды в подающем трубопроводе;

tро=70 0С - расчетная температура сетевой воды в обратном трубопроводе.

4.2 Расчет расходов сетевой воды на горячее водоснабжение

-Расход воды на горячее водоснабжение в отопительный период:

-Расход воды на горячее водоснабжение в неотопительный период:

График температуры сетевой воды приведен в приложении 1 (Рис.2).

4.3 Доля воды взятой из подающей магистрали.

где tпод - температура воды в подающей магистрали при данном режиме;

tобр - температура воды в обратной магистрали при данном режиме .

-Доля воды взятой из подающей магистрали в

1 режиме:

Вся вода на ГВС берется из обратного трубопровода

-Доля воды взятой из подающей магистрали во

2 режиме

-Доля воды взятой из подающей магистрали в

3 режиме

-Доля воды взятой из подающей магистрали в

4 режиме:

- вся вода на ГВС берется из подающего трубопровода.

4.4 Расход сетевой воды на горячее водоснабжение из подающей магистрали

-Расход сетевой воды на ГВС из подающей магистрали в

1 режиме:

- вся вода на ГВС берется из обратного трубопровода.

-Расход сетевой воды на ГВС из подающей магистрали во

2 режиме:

-Расход сетевой воды на ГВС из подающей магистрали в

3 режиме:

-Расход сетевой воды на ГВС из подающей магистрали в

4 режиме:

4.5 Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию.

- Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию в

1 режиме:

- Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию во

2 режиме:

- Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию в

3 режиме:

- Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию в

4 режиме:

В летнем режиме для поддержания циркуляции добавляется 10%.

4.6 Расчет расхода воды на подпитку теплосети.

= 70 м3 – объем воды в тепловых сетях (на 1 Гкал/ч)

-Расход воды на подпитку теплосети в

1,2 и 3 режимах:

-Расход воды на подпитку теплосети в

4 режиме:

5. Расчет тепловой схемы

. Принципиальная схема подготовки подпиточной и сетевой воды с вакуумным деаэратором: 1 – конденсатор турбины со встроенным пучком; 2 – пароводяной подогреватель подпиточной воды (ПВПподп); 3 – цех химводоочистки (ХВО); 4 – вакуумный деаэратор; 5 – бак-аккумулятор подпиточной воды; 6 – подпиточный насос; 7 – перекачивающий насос; 8 – сетевой насос; 9 – основные подогреватели сетевой воды (ОП); 10 – пиковый подогреватель сетевой воды (ПП).

5.1 Расчет тепловой схемы подготовки подпиточной и сетевой воды

5.1.1 Расчет температуры сырой воды после встроенного пучка.

где QВП =5800 кВт - тепловая мощность встроенного пучка турбины Т-50;

QВП =11600 кВт - тепловая мощность встроенного пучка турбины Т-110;

=5 оС - температура воды на входе во встроенный пучок (зимний период).

=15 оС - летний период.

-Температура сырой воды после встроенного пучка в

1,2 и 3 режимах:

-Температура сырой воды после встроенного пучка в

4 режиме:

5.1.2 Расход греющего пара на подогреватель (ПВП) после встроенного пучка

Расход греющего пара на ПВПподп, кг/с, определяется из уравнения теплового баланса пароводяного подогревателя

где – температура воды после данного подогревателя (перед ХВО), °С; по условиям работы с ионообменными смолами температура воды перед ХВО должна быть не более 40°С; в расчете принята 36 °С.

и – соответственно энтальпии греющего пара и его конденсата, кДж/кг.

-Расход греющего пара на ПВП в

1 режиме:

tоп= 120°С;

tн = 120+5 = 125°С; - с учетом недогрева 5 °С;

Pн =0,232 МПа;

Pотб = 0,232 ∙1,1 = 0,255 МПа;

= 2717,4 кДж/кг; = 538,14 кДж/кг.

-Расход греющего пара на ПВП во

2 режиме:

tоп= 100°С;

tн = 105°С; - с учетом недогрева 5 °С;

Pн =0,1209 МПа;

Pотб = 0,133 МПа;

= 2687,7 кДж/кг; = 451,96 кДж/кг.

-Расход греющего пара на ПВП в

3 режиме:

tоп= 79°С;

tн = 84°С; - с учетом недогрева 5 °С;

Pн =55,636 кПа;

Pотб = 61,2 кПа;

= 2653,7 кДж/кг; = 361,98 кДж/кг.

-Расход греющего пара на ПВП в

4 режиме:

tоп= 65°С;

tн = 70°С; - с учетом недогрева 5 °С;

Pн =31,201 кПа;

Pотб = 34,32 кПа;

= 2629,9 кДж/кг; = 302,32 кДж/кг.

5.1.3 Расчет расхода греющей среды на вакуумный деаэратор.

где - расход подпиточной воды после вакуумного деаэратора;

= 51° С - температура подпиточной воды после вакуумного деаэратора;

= 31°С - температура сырой подпиточной воды перед вакуумным деаэратором;

- температура греющей воды для вакуумного деаэратора (берется из графика температур сетевой воды).

Расход греющей среды на вакуумный деаэратор в 1 режиме:

=120°С

-Расход греющей среды на вакуумный деаэратор в 2 режиме:

=100°С

-Расход греющей среды на вакуумный деаэратор в 3 режиме:

По условию работы вакуумного деаэратора температура греющей среды должна быть не ниже 100оС. Принимаю = 100 оС.

-Расход греющей среды на вакуумный деаэратор в 4 режиме:

5.1.4 Температура сетевой воды в узле смешения перед основными сетевыми подогревателями.

где Gобр – расход сетевой воды в обратном трубопроводе тепловой сети, кг/с.

-для 1 режиме:

-для 2 режиме:

-для 3 режиме:

-для 4 режиме:

5.1.5 Расход греющего пара на основные сетевые подогреватели

Расход сетевой воды через основные сетевые подогреватели Gоп определяется из расхода сетевой воды в подающей магистрали с учетом расхода сетевой воды на вакуумный деаэратор Gгр

Расход пара на основные подогреватели, кг/с, определяется из уравнения теплового баланса поверхностного подогревателя

-Расход греющего пара на основные подогреватели в

1 режиме:

-Расход греющего пара на основные подогреватели в

2 режиме:

-Расход греющего пара на основные подогреватели в

3 режиме:

-Расход греющего пара на основные подогреватели в

4 режиме:

5.1.6 Суммарный расход пара из теплофикационного отбора турбины на подготовку сетевой и подпиточной воды.

-Суммарный расход пара на подготовку сетевой воды в 1 режиме:

-Суммарный расход пара на подготовку сетевой воды во 2 режиме:

-Суммарный расход пара на подготовку сетевой воды в 3 режиме:

-Суммарный расход пара на подготовку сетевой воды в 4 режиме:

5.1.7 Тепловая нагрузка пиковых подогревателей

Нагрузка пиковых подогревателей сетевой воды, кВт, рассчитывается по формуле

где tпод – температура сетевой воды в подающем трубопроводе (после основных подогревателей), °С;

Из графика температур сетевой воды видно, что необходимость в пиковом подогреве есть в первых двух режимах.

-для 1 режима:

-для 2 режима:

В 3-м и, тем более, в 4-м режимах необходимости работы пиковых подогревателей нет.

5.2 Расчет схемы подготовки добавочной воды для котлов

Принципиальная схема подготовки добавочной воды: 1 – барабан котла; 2 – расширитель непрерывной продувки первой ступени (РНП ВД); 3 – расширитель непрерывной продувки второй ступени (РНП НД); 4 – теплообменник непрерывной продувки (ТНП); 5 – подогреватель добавочной воды перед ХВО (ПВП1); 6 – ХВО; 7 – пароводяной подогреватель добавочной воды перед деаэратором (ПВП2); 8 – атмосферный деаэратор добавочной воды (ДА); 9 – перекачивающий насос.

5.2.1 Расход продувочной воды после расширителя непрерывной продувки высокого давления.

Количество продувочной воды после расширителя непрерывной продувки высокого давления (РНП ВД), кг/с, определяется по формуле

где Gпр – расход продувочной воды, кг/с; принимается 3% от суммарной паропроизводительности котлов, так как принята схема ТЭЦ с поперечными связями;

– энтальпия пара с давлением 0,6 МПа, отводимого от РНП ВД в деаэратор питателной воды, кДж/кг;

hпр – энтальпия продувочной воды после барабана котла (перед расширителями), кДж/кг; определяется по давлению в барабане котла Рб; давление в барабане принято на 10% выше давления на выходе из котла;

– энтальпия продувочной воды после расширителя, равная энтальпии конденсата при давлении 0,6 МПа, кДж/кг.

кг/с;

МПа;

т/ч.

Расход отсепарированного пара РНП ВД, кг/с, определяется из уравнения материального баланса расширителя

т/ч.

5.2.2 Расход продувочной воды после расширителя непрерывной продувки низкого давления.

Количество продувочной воды после расширителя непрерывной продувки низкого давления (РНП НД), кг/с, определяется по формуле

где – энтальпия пара с давлением 0,12 МПа, отводимого от РНП НД в атмосферный деаэратор добавочной воды, кДж/кг;

– энтальпия продувочной воды после расширителя, равная энтальпии конденсата при давлении 0,12 МПа, кДж/кг.

т/ч.

Расход отсепарированного пара РНП НД, кг/с, определяется из уравнения материального баланса расширителя

т/ч.

5.2.3 Расчет расхода добавочной воды

Количество добавочной воды, кг/с, определяется по формуле

где потери с продувочной водой (после ТНП), кг/с;

потери в основном цикле с утечками, кг/с; приняты 1,5% от суммарной производительности котлов;

количество невозвращённого с производства конденсата, кг/с;

кг/с;

5.2.4 Расчет температуры добавочной воды после теплообменника непрерывной продувки

Температура добавочной воды после теплообменника непрерывной продувки, °С, определяется из уравнения теплового баланса водоводяного ТНП

где – температура сырой добавочной воды, принимается зимой 5°С; летом 15°С;

– температура продувочной воды после теплообменника непрерывной продувки, °С; эта вода может сбрасываться в канализацию, поэтому ее температура не должна превышать 50°С;

1,2 – коэффициент, учитывающий собственные нужды химцеха (принято 20% расхода обрабатываемой воды ).

-Отопительный период

°С.

-Неотопительный период

°С.

5.2.5 Расход пара на ПВП 1 добавочной воды.

Расход пара теплофикационного отбора на ПВП1, кг/с, определяется по формуле

где – температура добавочной воды после ПВП1 (перед ХВО), °С; по условиям работы с ионообменными смолами принята 35°С.

-Расход пара на ПВП 1 добавочной воды в

1 режиме:

-Расход пара на ПВП 1 добавочной воды в

2 режиме:

-Расход пара на ПВП 1 добавочной воды в

3 режиме:

В 4 режиме подогрев добавочной воды в ПВП1 не требуется (37,60С).

5.2.6 Расход пара на ПВП 2 добавочной воды.

Расход пара на ПВП2, кг/с, определяется по формуле

где – температура добавочной воды перед деаэратором добавочной воды (после ПВП2) °С; принята 85°С;

– температура добавочной воды после химводоочистки, °С; принимается на 5°С меньше, чем перед цехом ХВО (30°С).

-Расход пара на ПВП 2 добавочной воды в

1 режиме:

-Расход пара на ПВП 2 добавочной воды в

2 режиме:

-Расход пара на ПВП 2 добавочной воды в

3 режиме:

-Расход пара на ПВП 2 добавочной воды в

4 режиме:

5.2.7 Расход греющего пара на деаэратор добавочной вод.

Для определения расхода греющего пара на деаэратор составляются уравнения теплового и материального балансов атмосферного деаэратора (без учета выпара деаэратора):

;

где – расход воды на выходе из деаэратора, кг/с;

– температура деаэрированной воды после атмосферного деаэратора, равная 104°С.

Из полученной системы уравнений определяется расход пара на деаэратор

-Расход греющего пара на деаэратор 0,12 МПа в

1 режиме:

-Расход греющего пара на деаэратор 0,12 МПа в

2 режиме:

-Расход греющего пара на деаэратор 0,12 МПа в

3 режиме:

-Расход греющего пара на деаэратор 0,12 МПа в

4 режиме:

5.2.8 Расчет суммарного расхода пара теплофикационного отбора на подготовку добавочной воды

Первый режим

т/ч.

-Второй режим

т/ч.

-Третий режим

т/ч.

-Четвертый режим

т/ч.

6.Балансы пара. Загрузка турбин и котлов

6.1 Расчет суммарного расхода пара теплофикационного отбора

Расход пара из теплофикационных отборов турбин равен сумме расходов пара на подготовку подпиточной, сетевой и добавочной воды:

-Первый режим

т/ч.

-Второй режим

т/ч.

-Третий режим

т/ч.

-Четвертый режим

т/ч.

6.2 Составление балансов пара

Определив необходимые количества пара из теплофикационных отборов турбин, загружаются выбранные турбины, и определяются расходы острого пара на турбины с помощью диаграмм режимов. При определении расхода пара на турбины приняты номинальные значения электрической мощности турбин Т-110-12,8 и Т-50/60-12,8 (соответственно, 110 МВт и 50 МВт).

6.2.1 Расчет РОУ 1,28/0,12.

Расход охлаждающей воды на 1 кг первичного пара для РОУ 1,28/0, рассчитывается по формуле

где W – расход охлаждающей воды на охладитель, т/ч;

и – энтальпии, соответственно, первичного (1,28 МПа) и вторичного пара (0,12 МПа), кДж/кг;

– энтальпия охлаждающей воды, кДж/кг (в качестве охлаждающей принята питательная вода с температурой 160°С);

– энтальпия конденсата вторичного пара, кДж/кг;

– коэффициент, учитывающий долю воды, не испаряющейся в охладителе и сливаемой в дренажную систему (=0,65÷0,7).

Расход первичного пара на РОУ 1,28/0,12 определяется по формуле:

-Первый режим

;

-Второй режим

6.2.2 Расчет РОУ 13,8/1,28.

где W – расход охлаждающей воды на охладитель, т/ч;

и – энтальпии, соответственно, первичного (13,8 МПа) и вторичного пара (1,28 МПа), кДж/кг;

– энтальпия охлаждающей воды, кДж/кг (в качестве охлаждающей принята питательная вода с температурой 160°С);

– энтальпия конденсата вторичного пара, кДж/кг;

– коэффициент, учитывающий долю воды, не испаряющейся в охладителе и сливаемой в дренажную систему (=0,65÷0,7).

Расход первичного пара на РОУ 1,28/0,12 определяется по формуле:

-Первый режим

-Второй режим

-Третий режим

-Четвертый режим

В качестве источника пиковой мощности, для покрытия пиковых тепловых нагрузок, по величине Qпп=164,194МВт выбираем 3 водогрейных котла КВ-Р-52,8-150 с суммарной теплопроизводительностью 174,6 МВт.

Табл.1 Баланс пара на ТЭЦ

Приход					Расход
Наименование	1	2	3	4	Наименование	1	2	3	4
Острый пар 13,8 МПа
Е-420-13,8-560	420	420	320	411,5	Т-110-12,8	480	480	480	400
Е-420-13,8-560	389	359,8	368	-	Т-50/60-12,8	256	256	195	−
Е-420-13,8-560	389	359,8	368	-	РОУ-13,8/1,28	73	43,8	13	11,5
Итого	809	779,8	688	411,5	Итого	809	779,8	688	411,5
Пар производственного отбора 1,28 МПа
РОУ-13,8/1,28	101,9	61	18	16	СН	25	20	18	16
РОУ-13,8/1,28	101,9	61	18	16	РОУ1,28/0,12	76,9	41	-	-
Итого	101,9	61	18	16	Итого	101,9	61	18	16
Пар теплофикационного отбора 0,12 МПа
Т-110-12,8(DТ-ОТБ=320)	320	320	320	51,03	ПВП подп.	47,2	45,9	44,8	14,52
Т-110-12,8(DТ-ОТБ=320)	320	320	320	51,03	ОП	548	506	370	33,7
Т-50/60-12,8(DТ-ОТБ=185)	185	185	98,12	−	ПВП1	0,43	0,414	0,112	-
Т-50/60-12,8(DТ-ОТБ=185)	185	185	98,12	−	ПВП2	2,83	2,56	2,48	2,46
РОУ-1,28/0,12	93,91	50,414	-	−	Д 0,12 МПа	0,65	0,54	0,44	0,35
Итого	598,91	555,414	418,12	51,03	Итого	598,91	555,414	418,12	51,03

Список литературы

1. Тепловые и атомные электрические станции. Расчёт тепловых схем ТЭЦ. Учебное пособие для студентов теплоэнергетических специальностей очной и заочной форм обучения. Составители: Никифорова С.В., Сушко С.Н., Воронков В.В. – Иркутск: изд-во ИрГТУ, 2010 г. – 94 с.

2. Справочники по теплоэнергетическому оборудованию.

Приложение А

Графики тепловых нагрузок

Рис. А1 График тепловых нагрузок

Рис. А2 График температуры сетевой воды

	НОВОСТИ

Изменения

Прошла модернизация движка, изменение дизайна и переезд на новый более качественный сервер

	СЧЕТЧИК

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА
	© 2010