Теплоэнергетические системы промышленных предприятий

1. Способы теплоснабжения жилых поселков. Их характеристика и эффективность.

Типы источников тепла для промышленных предприятий и жилых районов.

1. Водогрейные котельные. Служат для подогрева сетевой воды без её парообразования. Просты, дешевы, надежны, без отложений солей. Используются в основном для обогрева жилых комплексов и производственных зданий. Для производственного ВСН применяются, когда нужна горячая вода.

2. Паровые котельные. Пар с давлением 1,4 МПа, насыщенный или перегретый до 250ºС. Котельная универсальна, т.к. тепло может отпускаться со свежим паром или пар может быть легко редуцирован до 3, 6, 10 ата или использован в бойлере для получения горячей воды.

Паровой котел дороже (больше металлоемкость) водогрейного в 1,5-2 раза. Паровые котлы работают на умягченной воде, для приготовления которой используется ХВО.

3. Котельные смешанного вида с паровыми водогрейными котлами. Это котельные большой мощности. Пар отправляется на технологические нужды, а горячая вода – на коммунально-отопительные. Работают на мазутном топливе, т.к. для разогрева мазута требуется пар.

4. Водогрейные котельные с комбинированными пароводогрейными котлами. Комбинированный ПВК представляет модификацию водогрейного котла, в котором 1 контур водяной прямоточный без испарения воды, а другой контур – замкнутый с естественной циркуляцией с образованием влажного пара с последующей сепарацией.

5. Теплофикационные паровые турбины ПТ с производственным или теплофикационным отбором пара.

Критерием выбора энергоисточника являются приведенные затраты. Минимальные приведенные затраты обеспечивают самую низкую стоимость или цену энергии (тариф).

– необходимые и обоснованные затраты производителя энергии. Удельные кап. вложения в источник:

Эффективность различных способов получения низкопотенциального тепла.

Сравним энергоисточники по удельным кап. вложениям, радиусу подачи энергии и коэффициенту теплоты сгорания топлива (k = Q_потр/Q_затр).

1. Отопительные котельные.

Уд. капиталовложение: .

2. Теплоснабжение с помощью эл. котлов.

Уд. капиталовложение: .

3. Отопление с помощью ТЭЦ.

Уд. капиталовложение: .

При одинаковых начальных параметрах пара на ТЭЦ и КЭС эффективность выработки эл. энергии одинаковы согласно эксергетическому анализу.

На КЭС из 100 Дж затраченного тепла получается 40 Дж эл. энергии. Т.о., на ТЭЦ для выработки 25 Дж эл. энергии было затрачено 100·40/25 = 62,5 Дж тепла, остальное тепло (37,5 Дж) было затрачено на получение горяч. воды.

2. Расчет тепловых нагрузок коммунальных потребителей и промышленных предприятий по удельным тепловым потокам. Расчет отопительной нагрузки.

По уд. нормам расчетный (максимальный) тепловой поток на отопление жилых и общ. зданий вычисляется в зависимости от численности населения (m) и обеспеченности его жилой площадью (f): Q_o = 1,25q_omf10^-6, МВт,

1,25 – коэффициент, учитывающий долю тепловой нагрузки общ. зданий;

q_o – уд. тепловой поток. Принимается по справочнику или по формуле:

q_o = (90 – 2t_р.о), Вт/(м²·чел),

t_р.о – расчетная температура для систем отопления, равная средней температуре 8-ми самых холодных 5-тидневок за 50 лет;

f = 10…16 м²/чел. – обеспеченность населения жилой площадью с учетом вспомогательных помещений.

Д ля систем вентиляции за расчетную температуру принимают ср. температуру наиболее холодного года продолжительностью 15% от отопительного периода. Отопительный период n_o – количество дней от момента включения до момента выключения отопительных систем.

Для годового расхода теплоты на отопление надо найти сначала ср. тепловой поток за отопит. период. Он имеет место при ср. температуре за отопит. период. Ср. температура = сумме среднесуточных температур, деленной на продолжительность отопительного периода. Она определяется по климатологической характеристике:

, МВт. t_вн = 18ºС.

Годовой расход теплоты на отопление жилых и общ. зданий: , ГДж.

Расчетный тепловой поток на отопление производственных зданий вычисляется из кубатуры здания по наружному обмеру: , МДж.

Уд. тепловой поток на отопление нормирован: , Вт/(м³·К).

Годовой расход теплоты на отопление производственных зданий: , ГДж. 3 смены – К = 1. Если 1…2 смены, то К_сут вычисляется при условии, что в ночное и нераб. время отопит. нагрузка производственного здания уменьшается в 2 раза.

Средняя нагрузка на отопление: , МВт.