Выбор основного оборудования промышленной паросиловой ТЭЦ

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал ФГБОУ ВО ИРНИТУ в г. Усолье-Сибирское

Кафедра общеинженерной подготовки

Выбор основного оборудования промышленной паросиловой ТЭЦ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

Технология централизованного теплоснабжения

Усолье-Сибирское 2017 г



ВВЕДЕНИЕ

тепловой котельная нагрузка котел

Выбор состава основного оборудования для промышленных паровых котельных является одной из основных первоочередных задач, которые решаются при проектировании систем энергоснабжения отдельных промышленных предприятий, промышленных узлов и жилых микрорайонов. Под составом основного оборудования здесь понимается тип и количество паровых котлов, выбранное с учетом требований по допустимому снижению тепловой мощности котельной при аварийном выходе из строя 1-го самого мощного котла, а также режимов работы котлов в неотопительный период.

Эта задача решается при технико-экономическом сравнении раздельного и комбинированного способов энергоснабжения промышленных и жилищно-коммунальных объектов на стадии разработки схемы теплоснабжения. Как известно, при раздельном способе энергоснабжения теплота в виде водяного пара и горячей воды производится, как правило, в паровых котельных на органическом топливе. На этой стадии проектирования достаточно выбрать тип и число паровых котлов, а также определить годовой расход топлива. Вспомогательное оборудование котельной выбирается на последующих стадиях проектирования.

Выбор оптимальной схемы отпуска пара должен производиться на основе технико-экономического расчета, рассмотрение которого не входит в объем настоящих Указаний, в которых рассматривается наиболее распространенный в практике вариант отпуска пара от котельной по двум паропроводам с различными параметрами пара. Причем данные Указания окажутся полезными и при расчете ПТС котельных с другими схемами отпуска пара внешним потребителям.

Расчет тепловой схемы паровой котельной с применением Указаний поможет студентам глубоко изучить технологию производства теплоты в виде водяного пара и горячей воды при раздельном способе энергоснабжения и затем перейти к изучению технологии комбинированного способа выработки электроэнергии и теплоты на ТЭЦ.



1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Задача по выбору основного оборудования паровой котельной формулируется следующим образом.

Для заданных:

- климатических характеристик места расположения котельной;

- расходов и параметров пара, отпускаемого от котельной промышленным предприятиям, а также расходов и температур возвращаемого конденсата;

- расчетных расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, отпускаемой от котельной внешним потребителям в горячей воде с заданным температурным графиком;

- вида системы горячего водоснабжения;

- вида основного топлива в котельной.

Требуется:

- выбрать тип паровых котлов и подготовить ПТС котельной;

- определить расчетную производительность котельной;

- выбрать состав паровых котлов с учетом условий их работы в неотопительный период, а также требований аварийного резервирования котлов;

- определить часовой и годовой расход топлива для котельной;

- выбор основного оборудования ТЭЦ;

- составить ПТС ТЭЦ;

- расчет и выбор пиковых источников.

При выборе состава котлов на практике приходится учитывать различные ограничения, связанные с вредными воздействиями теплоисточников на окружающую среду. Однако рассмотрение методики учета экологических ограничений не входит в объем расчета тепловой схемы котельной, выполняемого по настоящим Указаниям.



2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант 12

1 Город: Якутск

2 Расчетные тепловые нагрузки жилого микрорайона:

2.1 Отопление: 60

2.2 Вентиляция: 12

2.3 Горячее водоснабжение: 20

3 Расчетные тепловые нагрузки промузла:

3.1 Отопление: 135

3.2 Вентиляция: 37

3.3 Горячее водоснабжение: 28

3.4 Пар на производство высокого давления:

Расход:

Давление:

Температура:

3.5 Пар на производство низкого давления:

Расход:

Давление:

Температура:

3.6 Доля тепловой нагрузки в паре в неотопительный период от расчётного значения:

Паропровод высокого давления: 0,7

Паропровод низкого давления: 0,8

4 Возврат конденсата от потребителей пара:

4.1 Пар высокого давления:

Процент возврата: 50%

Температура:

4.2 Пар низкого давления:

Процент возврата: 70%

Температура:

5 Норма подачи пара потребителям при аварии в котельной:

5.1 Пар высокого давления: 80%

5.2 Пар низкого давления: 100%

6 Годовое число часов использования расчётной парой нагрузки:

6.1 Пар высокого давления: 5200 час

6.2 Пар низкого давления: 4700 час

7 Система теплоснабжения: открытая система

8 Расчётная температура сетевой воды в подающем трубопроводе:

9 Основное топливо: ПГ - природный газ

Рисунок 1 - Принципиальная тепловая схема промышленной паровой котельной для открытой системы теплоснабжения3. ПОДГОТОВКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ПАРОВОЙ КОТЕЛЬНОЙ

ПТС котельной для открытой системы теплоснабжения приведена на рис. 1, в которой следует выделить следующие блоки, включающие группы элементов схемы с общим функциональным назначением.

1) Блок подачи пара внешним потребителям:

1.1 Внешний паропровод с высоким давлением пара, отпускаемого непосредственно от котлов.

1.2 Внешний паропровод с низким давлением пара.

1.3 Редукционно-охладительная установка (РОУ), предназначенная для получения пара низкого давления с заданными параметрами.

1.4 Трубопроводы конденсата, возвращаемого от внешних потребителей пара.

1.5 Бак сбора возвращаемого конденсата.

1.6 Конденсатный насос.

1.7 Конденсатоочистка.

2) Блок нагрева сетевой воды для внешних потребителей:

2.1 Подающий трубопровод.

2.2 Обратный трубопровод.

2.3 Сетевой насос.

2.4 Подогреватель сетевой воды (ПСВ).

2.5 Редукционная установка (РУ), предназначенная для снижения давления пара до 0,6 МПа.

2.6 Охладитель конденсата, предназначенный для охлаждения конденсата после ПСВ для предотвращения вскипания конденсата в конденсатопроводе и в деаэраторе питательной воды.

3) Блок подготовки и подачи подпиточной воды для тепловой сети:

3.1 Насос сырой воды.

3.2 Подогреватель сырой воды, предназначен для подогрева сырой воды перед ХВО до температуры 30 - 40 0С.

3.3 Химводоочистка для тепловой сети (ХВОТС).

3.4 Деаэратор подпиточной воды для тепловой сети (ДПТС) атмосферного типа.

3.5 Охладитель подпиточной воды после ДПТС до температуры 70 0С.

3.6 Охладитель конденсата подогревателей с давлением пара 0,6 МПа (ПВД питательной воды 4.7 и калорифер для подогрева дутьевого воздуха 7.3).

3.7 Пароводяной подогреватель ХОВ воды перед ДПТС.

3.8 Бак-аккумулятор подпиточной воды в открытых системах.

3.9 Подпиточный насос.

3.10 Редукционная установка (РУ) для снижения давления пара с 0,6 до 0,12 МПа.

4) Блок питательной воды котлов:

4.1 Паровой котел.

4.2 Деаэратор питательной воды котлов (ДПВ).

4.3 Сборный коллектор потоков конденсата от подогревателей с давлением пара 0,6 МПа.

4.4 Сборный коллектор потоков конденсата от подогревателей с давлением пара 0,12 МПа.

4.5 Насос для перекачки конденсата в ДПВ. В паровых котельных, при обосновании, могут применяться другие схемы сбора конденсата и подачи его в ДПВ.

4.6 Питательный насос.

4.7 Подогреватель высокого давления (ПВД) для подогрева питательной воды перед котлом. Этот подогреватель устанавливается в тех случаях, когда температура питательной воды на входе в котел по техническим требованиям завода-изготовителя должна быть 145 0С, т.е. выше температуры в ДПВ.

5) Блок подготовки и подачи добавочной воды для котлов:

5.1 Насос сырой воды.

5.2 Охладитель сбросной продувочной воды до максимальной температуры сбросных вод, допускаемых нормами по защите окружающей среды.

5.3 Подогреватель сырой воды перед ХВО; устанавливается тогда, когда в охладителе (5.2) не удается подогреть сырую воду до заданной температуры 300 С.

5.4 Химводоочистка (ХВО) для добавочной воды котлов.

5.5 Подогреватель химочищенной воды перед ДПВ.

6) Блок использования тепла непрерывной продувки котлов:

6.1 Расширитель непрерывной продувки котлов.

5.2 Охладитель сбросной продувочной воды (из блока 5).

6.2 Устройство для приема сбросной продувочной воды после охладителя.

7) Блок собственных нужд котельной:

7.1 Подогреватель воды на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения котельной. Кроме схемы этого подогревателя, приведенной на рис.1, в котельных могут применяться схемы включения такого подогревателя в контур водяных сетей с использованием сетевой воды в качестве греющего теплоносителя.

7.2 Подогреватель для непрерывного подогрева мазута для подсветки факела угольных котлов при их работе на сниженных нагрузках.

7.3 Калорифер для подогрева дутьевого воздуха, устанавливается только для котлов, работающих на высокосернистом топливе, для которых необходимость установки калорифера предусмотрена заводом-изготовителем. Если соответствующие данные отсутствуют, то при определении расчетной производительности котельной по настоящим Указаниям рекомендуется предусматривать установку калорифера для подогрева дутьевого воздуха для паровых котлов паропроизводительностью 50 т/ч и выше.



4. РАСЧЕТНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОТЕЛЬНОЙ

- расход пара для обеспечения тепловых нагрузок в паре и горячей воде внешних потребителей (ВП); - расход пара на собственные нужды котельной.

4.1 Определение величины

Рисунок 2-Расчетная схема потоков пара, составляющих величину

- расходы пара высокого (РВ) и низкого (РН) давления на производственные нужды промпредприятий;

- расход пара на подогреватель сетевой воды (ПСВ);

- расход пара на подогреватель сырой воды для подготовки подпиточной воды тепловой сети (ТС);

- расход пара на деаэратор подпиточной воды ТС.

Расчетная тепловая нагрузка на ПСВ

- расчетные тепловые нагрузки на отопление и горячее водоснабжение жилого микрорайона и промузла

- расчетные тепловые нагрузки на вентиляцию жилого микрорайона и промышленного узла

- коэффициенты суточной неравномерности нагрузки горячего водоснабжения жилого микрорайона и промузла

Расчётные потери теплоты с учётами в тепловых сетях.

- удельная теплоемкость воды, принимаемая равной;-расчетные потери сетевой воды с утечками из тепловой сети,; - расчетная температура потока воды с утечкой из тепловой сети; - расчетная температура холодной воды, поступающей в котельную для компенсации утечек, принимается равной 50С

- фактический объем воды в тепловых сетях и в местных системах теплопотребления

- рекомендуется принимать для обеспечения необходимого запаса тепловой производительности котельной в том случае, когда утечка сетевой воды в максимальном зимнем режиме только из подающего трубопровода

Потери теплоты через тепловую изоляцию трубопроводов тепловых сетей

- доля тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов

Расчётный поток теплоты, вводимой в сетевую воду с подпиточной водой

- расчётный расход подпиточной воды

- расчётная температура воды в системе горячего водоснабжения , принимаю

- температура подпиточной воды, рекомендуется принимать

(при и , т.к. при дросселировании энтальпия не меняется)

(при рекомендуемая)

- КПД подогревателя

Определение расходов пара на подогреватель сырой воды и на деаэратор подпиточной воды тепловой сети

- расход сырой воды на подпитку тепловой сети

- коэффициент потерь сырой воды в ХВО, принимается равным 0,25; - расход химочищенной воды для подпитки тепловых сетей

Уравнение материального баланса

- температура химочищенной воды

- т.к. не изменяется при дросселировании

- температура сырой воды после подогревателя, принимается по рекомендациям равной 300С; - температура сырой воды до подогревателя, принимается равной

; ()

Расход пара низкого давления после РОУ

( и )

( и )

( в состоянии насыщения)

- расход пара перед РОУ



4.2 Расчётная производительность котельной

- коэффициент, показывающий долю расхода пара от котлов на собственные нужды котельной

(принимаю )

Величина включает в себя следующие расходы пара и питательной воды на собственные нужды котельной:

питательная вода на обеспечение непрерывной продувки котлов ;

пар на подогрев сырой воды для подготовки добавочной воды для

котлов ;

пар на подогрев ХОВ для котлов ;

пар на подогрев мазута ;

пар на бытовые тепловые нагрузки котельной (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) ;

пар на подогрев питательной воды котлов в ПВД ;

пар на калорифер для подогрева воздуха для котлов ;

пар на ДПВ ;

Расход питательной воды для обеспечения непрерывной продувки котлов

Расход пара на подогрев сырой воды для подготовки добавочной воды котлов

- тепловая нагрузка подогревателя

- расход сырой воды для подготовки добавочной воды котлов

- расход сбросной продувочной воды после расширителя непрерывной продувки котлов

- давление в барабане котла

(при - давление конденсата)

(при - пар)

(при - конденсат)

- потери пара и конденсата с утечками в котельной, принимается равной 3% от

- потери конденсата у внешних потребителей

0,50 и 0,70 или 50% и 70% - процент возврата пара высокого и низкого давления

- температура сырой воды перед подогревателем



Расход пара на бытовые нагрузки котельной

4.2.5 Расход пара на калорифер для подогрева дутьевого воздуха.

- для расхода пара на калорифер

Расход пара на подогреватель ХОВ перед ДПВ, тепловые нагрузки подогревателя

- температура химочищенной воды после подогревателя

Расход пара на подогреватель ХОВ перед ДПВ, тепловые нагрузки подогревателя

Расход пара на ДПВ

Расход и температура химочищенной воды перед ДПВ

Для составления этих уравнений рекомендуется подготовить расчетную схему (см. рис. 3).

Рисунок 3 - Расход пара на ДПВ

Расход и энтальпия пара вторичного вскипания из РНП

Суммарный поток конденсата из конденсатоочистки и средняя температура этого потока

- расходы конденсата, возвращаемого в котельную от потребителей пара

Расход и температура конденсата от ПСВ

Суммарный расход и температура конденсата от подогревателей с давлением пара

Расходы конденсата равны соответствующим расходам пара

Суммарный расход и температура конденсата от подогревателей с давлением пара

- расход пара на подогреватель ХОВ перед ДПТС

- тепловая нагрузка этого подогревателя

Температура суммарного потока конденсата

Определим температуру общего потока конденсата из коллектора 4.3 после охладителя этого потока 3.6 из уравнения теплового баланса этого охладителя в котором известно

Определение расхода пара на подогреватель ХОВ перед ДПТС:

(при )

(при - конденсат)

Расход охлаждающей воды на РОУ и расход пара на РОУ из паропровода после котлов

(при давлении в ДПВ )

Расход охлаждающей воды на РОУ () и расход пара на РОУ из паропровода после котлов ДРОУ определяется путем повторного (уточняющего) решения уравнений материального и теплового балансов РОУ, которые составляются с использованием ПТС котельной и расчетной схемы.

(, для )

(при )

Расход питательной воды :



По величине находим уточненное значение ()'

дальнейшее уточнение не требуется

Уточненное значение коэффициента собственных нужд котельной по расходу пара от котлов

Значение коэффициента собственных нужд паровой котельной по расходу теплоты

- расчетная тепловая мощность котельной

- энтальпия пара на выходе из котла

(- конденсат)

- расчетная тепловая суммарная нагрузка внешних потребителей в паре и горячей воде

, - тепловые нагрузки промышленных потребителей пара с высоким и низким давлением

- энтальпия пара высокого давления (Р=2,4Мпа и t=250)

- условная энтальпия возвращаемого конденсата

- энтальпия возвращаемого конденсата от потребителей пара высокого давления (при - конденсат)

- энтальпия сырой воды для подготовки добавочной воды, восполняющей потери конденсата у потребителей пара (при - температура сырой воды)

- расход конденсата, возвращаемого от потребителей пара высокого давления



- расход сырой воды для подготовки добавочной воды, восполняющей потери конденсата у потребителей пара

(при - конденсат)

4.3 Предварительный расчет числа котлов

- расчётная производительность выбранного котла

Принимаем число котлов



5. ВЫБОР ЧИСЛА КОТЛОВ С УЧЁТОМ УСЛОВИЙ ИХ РАБОТЫ В НЕОТОПИТЕЛЬНОМ ПЕРИОДЕ И ТРЕБОВАНИЙ АВАРИЙНОГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

5.1 Учёт работы котлов в неотопительный период

Минимальная допустимая единичная тепловая мощность одного котла при его разгрузке

- единичная тепловая мощность котла

, - энтальпия пара на входе из котла и питательной воды

величину , при отсутствии данных, рекомендуется принимать для газомазутных котлов - 0,3.

Минимальная тепловая нагрузка котельной в неотопительный период

- расчетная тепловая нагрузка горячего водоснабжения в неотопительный период

- коэффициент, показывающий снижение потребления горячей воды в неотопительный период

Для жилых микрорайонов

Для промпредприятий

- температура воды в холодном источнике в неотопительный период

, - тепловая нагрузка промышленных потребителей пара соответственно с высоким и низким давлением в неотопительный период

- доля тепловой нагрузки в паре в неотопительный период от расчётного значения в паропроводе высокого давления

>32,89

Следовательно, выбранный тип котлов, т.е. их единичная тепловая мощность, удовлетворяет условием работы в неотопительный период

5.2 Учёт требований аварийного резервирования котлов

, где

- минимально-допустимая доля расчётного расхода теплоты на отопление и вентиляцию, выбираемая в зависимости от расчетной наружной температуры.

(при )



- минимально-допустимый расход пара по паропроводу высокого давления, определяемый по заданной норме подачи пара внешним потребителям в аварийном режиме;

Расход пара низкого давления после РОУ

Расход пара в паропроводе собственных нужд котельной

Расход пара на ПСВ

Тепловая производительность ПСВ и ОК

Определение величины

Определение величины

предварительно принятое число котлов сохраняется, т.е. n=8



6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА В КОТЕЛЬНОЙ

6.1 Расчётный расход топлива

- расход пара на выходе из котлов

- энтальпия пара и питательной воды, определяем по характеристикам котла (Е-160-2,4)

- КПД котла, - для газомазутных котлов

- теплотворная способность топлива

6.2 Удельный расход топлива на единицу выбранной теплоты

6.3 Годовой расход топлива в котельной

- годовая выработка тепловой энергии в котельной

- годовой отпуск теплоты в паре на производственные нужды промпредприятий

- расчетные расходы теплоты, передаваемые промышленным потребителям по внешним паропроводам высокого и низкого давления



- годовое число часов использования расчётной паровой нагрузки промпредприятий

- годовой отпуск теплоты в горячей воде на бытовые нужды, т.е. на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилого микрорайона и промузла

- годовой отпуск теплоты на отопление и вентиляцию

- расчетная температура воздуха в отапливаемых помещениях

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления

- средняя температура наружного воздуха в течении отопительного периода и продолжительность этого периода

Для Якутска

- годовой отпуск теплоты на горячее водоснабжение



- среднечасовая нагрузка горячего водоснабжения жилого микрорайона и промузла в течение отопительного и неотопительного периода;

8400 - расчетное годовое число часов работы системы горячего водоснабжения, учитывающее плановую продолжительность ремонтного периода, которая может быть изменена на практике в меньшую сторону.

Величина определяется по формуле:

МВт

МВт



7. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ

7.1 Выбор турбин для обеспечения паровой нагрузки

- высокого давления:

Для обеспечения пара высокого давления выбираем турбину типа

при давлении

Характеристика турбины:

Электрические мощности:

Номинальные параметры пара:

Расходы пара на турбину:

Параметры пара в противодавлении:

Температура питательной воды:

Определим расход пара от турбины на основе расчета РОУ

Д= Д+ G

Д·h= (Д·h + G·)·з

G=

G= = 28,47 т/ч

= 320 - 28,47 = 291,53 т/ч



Излишки пара от турбины Р-40-12,75/3,1

?р = Д - Д = 464 - 291,53 = 172,47 т/ч

Определение числа турбин

n= => 1число турбин следует округлять до целого в большую сторону; излишки пара от турбины в таком случае можно будет использовать для обеспечения пиковой паровой нагрузки

7.2 Выбор турбин для обеспечения паровой нагрузки низкого давления

при давлении

Для обеспечения пара низкого давления выбираем турбину типа ПТ-60/75-12,75/1,3

Характеристика турбины:

мощности:, параметры пара:

Расходы пара на турбину:

Параметры пара в производственном отборе:

Параметры пара в верхнем коммунальном отборе:



Определим базовую нагрузку низкого давления

= = 0,85·130= 110,5 т/ч

Расход пара на собственные нужды:

Определим число турбин

n=

Округляем до целого => до 1. Недостаток можно покрыть из турбины «Р»

Недостаток пара: ?пт=22,5 т/ч

7.3 Выбор турбины для обеспечения базовой нагрузки в горячей воде

Для ТЭЦ с турбинами ПТ прежде всего следует проверить возможность обеспечения базовой тепловой нагрузки в горячей воде только из отборов Т этих турбин, т.е. без установки турбин Т.

Величина включает в себя, кроме коммунальной нагрузки внешних потребителей (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение) расход теплоты с утечками сетевой воды и потери теплоты через тепловую изоляцию внешних тепловых сетей (ТС), а также собственные тепловые нужды ТЭЦ, и определяется по формуле.

Расчётная нагрузка в горячей воде:

энтальпия конденсата при

энтальпия пара, отбираемого на теплофикацию (по )

<0,4 => устанавливаем турбину «Т» минимальной мощности и определяем снова, увеличивая числитель на величину номинальной тепловой производительности отбора.

Выбираем турбину типа

Характеристика турбины:

Электрические мощности:

Номинальные параметры пара:

Расходы пара на турбину:

Параметры пара в верхнем коммунальном отборе:

Расчетная нагрузка в горячей воде:

находится в диапазоне.

Следовательно, установка дополнительной турбины типа «Т» будет выгодна.

7.4 Выбор энергетических котлов

Определяем суммарный расход пара на турбины:

Выбираем тип котла

Характеристика котла:

Производительность пара:

Параметры пара:

Излишки пара составляют: ?ка= 1260-1132 =128 т/ч

После выбора энергетических котлов следует принять уточненное значение в размере 5% от суммарной паропроизводительности:

Д=0,05· Д= 0,05· 1260 = 63 т/ч

Определим недостаток пара отбираемого из турбины ПТ:

.

Недостаток покрываем из турбины «Р». Остаток пара после «Р»-турбины

?р=144,35-33,5=110,85 т/ч, с учетом отдачи на турбину ПТ.



8. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПИКОВОЙ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ В ПАРЕ И В ГОРЯЧЕЙ ВОДЕ

Пиковая паровая нагрузка может быть обеспечена следующими способами, перечисленными в порядке очередности их применения:

1) от турбины Р;

2) от энергетических котлов при наличии избытков их производительности;

3) от специальных пиковых паровых котлов низкого давления.

8.1 Обеспечение пиковых паровых нагрузок высокого давления

т/ч

обеспечим избытком пара от турбины Р-40-12,75/3,1 с расчетом РОУ 3,1/2,4

?р=121,85 т/ч - остаток пара после «Р»-турбины, с учетом отдачи на турбину ПТ

Д= Д + G

Д·h= (Д + G·h)·з

G= т/ч

Д = 47,94 т/ч

Количество неиспользуемого пара после расхода на пиковую нагрузку:

?ґр=121,85 - 47,94 =73,91 т/ч

8.2 Обеспечение пиковых паровых нагрузок низкого давления

т/ч

обеспечим из отборов «Р»-турбины

Количество неиспользуемого пара после расхода на пиковую паровую нагрузку:

?ґґр = ?ґр - = 73,91 - 19,5=54,41 т/ч

8.3 Обеспечение пиковых тепловых нагрузок в горячей воде

=

Так как <=>

МВт

Для ТЭЦ с турбинами ПТ и Р обеспечение пиковой тепловой нагрузки в горячей воде производится за счет использования излишков пара после турбины Р.

МВт

Остаток пиковой тепловой нагрузки:

МВт

Недостаток тепловой нагрузки обеспечим излишками пара после котлов

МВт

=3490,5 кДж/кг

=670,5 кДж/кг

МВт

Если количества теплоты в вышеуказанных излишках пара будет недостаточно для обеспечения , то возникает необходимость в установке

пиковых паровых котлов с давлением пара не ниже 0,6 Мпа, принимаю котел типа Е-160-1,4.

hк = 670,5 кДж/кг (энтальпия конденсата на линии насыщения при давлении 0,6 Мпа)

hп =2927,9 5 кДж/кг (по параметрам пара после котла при 1,4 МПа и 2500 С)

С данным котлом нам хватает избытка пара для покрытия пиковых нагрузок



9. Подготовка принципиальной тепловой схемы ТЭЦ

Описание схемы ПТС

1 Блок подачи пара внешним потребителям.

1.1 Внешний паропровод с высоким давлением пара.

1.2 Внешний паропровод с низким давлением пара.

1.3 Редукционно-охладительная установка (РОУ), предназначенная для получения пара низкого давления с заданными параметрами.

1.4 Трубопроводы конденсата, возвращаемого от внешних потребителей пара.

1.5 Бак сбора возвращаемого конденсата.

1.6 Конденсатный насос.

1.7Конденсатоочистка.

2Блок нагрева сетевой воды для внешних потребителей.

2.1 Подающий трубопровод.

2.2 Обратный трубопровод.

2.3 Сетевой насос.

2.4 Подогреватель сетевой воды (ПСВ).

2.5 Редукционно-охладительная установка (РОУ), предназначенная для снижения давления пара до 0,6 МПа.

2.6 Подогреватель сетевой воды (ПСВ) (греющий пар из нижнего коммутационного отбора).

3 Блок подготовки и подачи подпиточной воды для тепловой сети.

3.1 Насос сырой воды.

3.2Подогреватель сырой воды, предназначен для подогрева сырой воды перед ХВО до температуры 30 - 40 0С.

3.3Химводоочистка для тепловой сети (ХВОТС).

3.4Деаэратор подпиточной воды для тепловой сети (ДПТС) атмосферного типа.

3.5Охладитель подпиточной воды после ДПТС до температуры 70 0С.

3.6Охладитель конденсата подогревателей с давлением пара 0,6 МПа, (ПВД питательной воды (4.7) и калорифер для подогрева дутьевого воздуха (7.3)).

3.7Пароводяной подогреватель ХОВ воды перед ДПТС.

3.8Бак-аккумулятор подпиточной воды в открытых системах.

3.9Подпиточный насос.

3.10Редукционная установка (РОУ) для снижения давления пара с 0,6
МПа до 0,12 МПа, необходимого для работы атмосферных деаэраторов и для
подогрева сырой и химочищенной воды.

4 Блок питательной воды котлов.

4.1Паровой котел.

4.2Деаэратор питательной воды котлов (ДПВ).

4.3Сборный коллектор потоков конденсата от подогревателей с давлением пара 0,6 МПа.

4.4Сборный коллектор потоков конденсата от подогревателей с давлением пара 0,12 МПа.

4.5Насос для перекачки конденсата в ДПВ. В паровых котельных, при обосновании, могут применяться другие схемы сбора конденсата и подачи его в ДПВ.

4.6Питательный насос.

5 Блок подготовки и подачи добавочной воды для котлов.

5.1Насос сырой воды.

5.2Охладитель сбросной продувочной воды до максимальной температуры сбросных вод, допускаемых нормами по защите окружающей среды.

5.3Подогреватель сырой воды перед ХВО.

5.4Химводоочистка (ХВО) для добавочной воды котлов.

5.5 Подогреватель химочищенной воды перед ДПВ.

6 Блок использования тепла непрерывной продувки котлов.

6.1Расширитель непрерывной продувки котлов.

6.2 Устройство для приема сбросной продувочной воды после охладителя.

6.3Охладитель сбросной продувочной воды (из блока 5 (5.2)).

7Блок собственных нужд котельной.

7.1Подогреватель воды на нужды отопления, вентиляции и горячего
водоснабжения котельной.

7.2Подогреватель для непрерывного подогрева мазута для подсветки факела угольных котлов при их работе на сниженных нагрузках.

7.3Калорифер для подогрева дутьевого воздуха, который устанавливается только для котлов, работающих на высокосернистом топливе и у которых необходимость установки калорифера предусмотрена заводом-изготовителем.

8 Блок турбин и вспомогательного оборудования.

8.1 Турбина ПТ-60/75-12,75/1,3.

8.2 Турбина Р-40-12,75/3,1.

8.3Турбина Т-50/60-12,75

8.4 Конденсатный насос.

8.5 Подогреватель низкого давления системы регенеративного подогрева питательной воды.

8.6 Подогреватель высокого давления системы регенеративного подогрева питательной воды.

8.7 Электрогенератор турбины ПТ-60/75-12,75/1,3

8.8 Электрогенератор турбины Р-40-12,75/3,1

8.9Электрогенератор турбины Т-50/60-12,75

8.10Конденсатор турбины Т-50/60-12,75

8.11Конденсатор турбины ПТ-60/75-12,75/1,3

9Блок пикового подогрева сетевой воды.

9.1 РОУ для получения пара 0,6МПа на пиковый подогрев сетевой воды от котла.

9.2 РОУ для получения пара 0,6МПа на пиковый подогрев сетевой воды от турбины Р-40-12,75/3,1.

9.3 Пиковый подогреватель.

Рисунок 4 - Принципиальная тепловая схема ТЭЦ



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе был проведен расчет тепловой схемы паровой котельной и выбрано основное оборудование паросиловой ТЭЦ.

В результате расчета были предварительно выбраны 8 котлов Е-220-2,4 и определен годовой расход топлива в котельной, который составил: .

В результате последующих расчетов для обеспечения тепловых нагрузок по заданному варианту было выбрано следующее оборудование ТЭЦ:

- одна турбина типа Р-40-12,75/3,1 для обеспечения паровой нагрузки высокого давления;

- одна турбина типа ПТ-60/75-12,75/1,3 для обеспечения паровой нагрузки низкого давления;

- одна турбина типа Т-50/60-12,75 для обеспечения тепловой нагрузки;

- три энергетических котла типа Е-420-13,7 для обеспечения паром вышеперечисленных турбин.

- один пиковый котел Е-160-1,4, с данным котлом нам хватает избытка пара для покрытия пиковых нагрузок

Излишки пара после отборов турбин и энергетических котлов были использованы для покрытия нагрузок на собственные нужды ТЭЦ и для покрытия пиковых нагрузок, в результате чего отпала необходимость установки пиковых источников подогрева сетевой воды.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Ермаков Р.Л., Захарьева Н.Г. Расчет тепловой схемы паровой котельной для выбора основного оборудования. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2016. - 52 с.

2 h,S-диаграмма воды и водяного пара. Электронный вид.

3 Лекции по курсу «Источники и системы теплоснабжения предприятий», 2007.

4 Ермаков Р.Л. Выбор основного оборудования промышленной паросиловой ТЭЦ. Методические указания для курсового и дипломного проектирования. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. - 43 с.

Размещено на Allbest.ru

...