к.р. - Замаров
.docxЗадача 1
В топке котельного агрегата паропроизводительностью D = 5,5 кг/с сжигается уголь с низшей теплотой сгорания Qрн = 13997 кДж/кг. Определить экономию топлива в процентах, получаемую за счет предварительного подогрева конденсата в регенеративных подогревателях, если известны температура топлива на входе в топку tт = 20 оС, удельная теплоемкость топлива Ст = 2,1 кДж/(кг К), КПД котлоагрегата ηбркА = 91,3 %, давление перегретого пара рпп = 3,5 МПа, температура перегретого пара tпп = 400 оС, температура конденсата tк = 32 оС, температура питательной воды после регенеративных подогревателей tпв = 120 оС и величина непрерывной продувки ρ = 3%.
Решение.
Определим физическую теплоту топлива:
Qт = Ст tт = 2,1 (20 + 273) = 615,3 кДж/кг
Находим располагаемую теплоту:
Qрр = Qрн + Qт = 13997 + 615,3 = 14612,3 кДж/кг
Расход топлива без регенеративного подогрева питательной воды:
В1 =
где h'в = 1049,8 кДж/кг (определяем по заданному рпп)
hпп = 3223,0 кДж/кг (по h,s – диаграмме по рпп и tпп)
hпв = 4,19 tпв = 502,8 кДж/кг
hк = 134,11 кДж/кг
В1 = = 1,285 кг/с
Расход топлива с регенеративным подогревом:
В2 = = = 1,128 кг/с
Экономия топлива:
ΔВ = 100 = 100 = 12,22 %
Ответ: При предварительном подогреве конденсата в регенеративных подогревателях экономия топлива составит 12,22 %.
Задача 2
Оценить экономию тепловой энергии за отопительный период для многосекционного здания, расположенного в Москве, при переходе на пофасадное регулирование его отопительной нагрузки с учетом влияния ветра. В климатической зоне Москвы средняя за отопительный период температура tнср i = -3,1 оС, а средняя скорость ветра не превышает 5 м/с, продолжительность отопительного периода zо = 214 сут = 5136 ч. За расчетную скорость ветра примем wр = 5 м/с. Условная расчетная часовая отопительная нагрузка здания Qор = 1 Гкал/ч. Расчетная температура воздуха внутри здания tвр = 20 оС.
Решение.
Рассмотрим два случая:
- влияние ветра при отпуске теплоты учитывается, но пофасадное регулирование отсутствует, т.е. отпуск теплоты для обоих фасадов здания осуществляется, как для наветренного фасада;
- отпуск теплоты проводится по температурному графику, не учитывающему влияние ветра на теплопотери здания, пофасадное регулирование отсутствует.
В первом случае перерасход тепловой энергии, кВт или Гкал/ч, из-за отсутствия пофасадного регулирования в абсолютном исчислении будет определяться по формуле:
Qоiw = Qонi – Qозi = (Qор + Qб) ,
а перерасход тепловой энергии относительно расчетного теплопотребления (в долях) будет составлять:
= (1+б) ,
где б – относительные бытовые тепловыделения.
Во втором случае перерасход тепловой энергии, кВт или Гкал/ч, по сравнению с пофасадным регулированием отпуска теплоты будет вычисляться в виде:
ΔQоi = Qоi – Qоiw = (Qор + Qб) ,
а перерасход тепловой энергии относительно расчетного теплопотребления (в долях) будет составлять:
= (1+б)
Например, для отопительного периода в условиях Москвы при б = 0,15 с учетом параметров, взятых из СНиП «Строительная климатология», получим:
= (1 + 0,15) = 0,035
= (1 + 0,15) = 0,087
Потенциал энергосбережения за отопительный период в случае использования пофасадного регулирования отпуска теплоты в ИТП (при расчетном теплопотреблении 1 Гкал/ч) составит = 1 0,035 214 24 = 179,8 Гкал/год и = 1 0,087 214 24 = 446,8 Гкал/год.
Для указанных условий в среднем без учета бытовых тепловыделений экономии тепловой энергии может составить 200 – 337 Гкал/год (при расчетном теплопотреблении 1 Гкал/ч) или 4,0 – 6,7 %. С учетом бытовых тепловыделений эта экономия может быть увеличена примерно до 5 – 8 %.
Приводимые значения являются средними за отопительный период. С учетом только скорости ветра, изменяющейся в диапазоне 0 – 5 м/с, и бытовых тепловыделений, составляющих 20 % расчетного теплопотребления, экономия может составить 6 – 12 %, а с учетом солнечного излучения – 9 – 16 %.
Принципиальная схема ИТП с автоматическим пофасадным регулированием отопительной нагрузки
1 – первая ступень водонагревателя; 2 – вторая ступень водонагревателя; 3 – насосы с частотным регулированием; 4 – циркуляционный насос системы; 5 – клапан запорно-регулирующий ГВС; 6 – клапаны регулирующие седельные типа КР; 7 – расходомер узла учета теплоты; 8 – регулирующие органы (контроллеры); 9 – узел учета теплоты; 10 – фильтр; 11 – запорный орган; 12 – обратные клапаны; 13 – датчики температуры.