Энергоснабжение предприятий

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    498,42 Кб
  • Опубликовано:
    2014-07-16
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Энергоснабжение предприятий

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Иркутская государственная сельскохозяйственная академия

Энергетический факультет

Кафедра электроснабжения и электротехники








Курсовая работа

по энергоснабжению

На тему: Энергоснабжение предприятий


Выполнил студент Еременко Олег

курс энергетического ф-та,

специальность 140211,65; шифр

Проверила Лукина Галина Владимировна



Иркутск

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРОМЫШЛЕННО-ОТОПИТЕЛЬНАЯ ТЭЦ. ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

1.1 Производственно-технологические потребители (пар)

1.1.1 Расчетная технологическая нагрузка с учетом потерь в тепловых сетях

1.1.2 Годовой отпуск теплоты технологическим потребителям, ГДж

1.1.3 Годовой график технологических нагрузок

1.2 Коммунально-бытовые и производственные потребители (горячая вода)

1.2.1 Расчетные тепловые нагрузки

1.2.2 Средние тепловые нагрузки

1.2.3 Годовой расход теплоты

1.3 Отпуск теплоты по сетевой воде

1.3.1 Расчетная сантехническая нагрузка

1.3.2 Средние нагрузки () и годовые расходы теплоты ()

1.3.3 Годовой расход теплоты на сантехнические нужды промпредприятия

1.3.4 Расчетная нагрузка потребителей сетевой воды

1.3.5 Годовой отпуск по сетевой воде

2. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ

3. ГОДОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЭЦ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной расчётно - графической курсовой работы является более глубокое ознакомление с предприятием, оборудованием и работой Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), в зависимости от его местонахождения и средне - годовых погодных условий в данном регионе, а также выявление и закрепление полученных знаний, накопленных в течении курса лекций по дисциплине «Энергоснабжение».

В данной курсовой работе, согласно методическим указаниям к курсовой работе «Энергоснабжение предприятий», приведены расчёты и выбор основного оборудования источника теплоснабжения промышленного предприятия

Расчётная часть курсовой работы была выполнена на бумажных носителях и перенесена с помощью персонального компьютера в программном обеспечении Microsoft Word на электронный носитель. Графики выполнены в программном обеспечении Microsoft Excel и на миллиметровой бумаге формата А4 от руки.

1. ПРОМЫШЛЕННО-ОТОПИТЕЛЬНАЯ ТЭЦ. ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

 

.1 Производственно-технологические потребители (пар)

 

.1.1 Расчетная технологическая нагрузка с учетом потерь в тепловых сетях


 

Где , ,  - энтальпии технологического пара, обратного конденсата и холодной воды зимой, кДж/кг;

 - доля тепловых потерь в паровых сетях (принимается в пределах от 0,04 до 0,06);

 расчетный отпуск пара на производственно-технологические нужды, кг/с;

доля возврата (принимается в пределах от до )

 

.1.2 Годовой отпуск теплоты технологическим потребителям, ГДж



годовое время использования максимума технологической нагрузки, ч

1.1.3 Годовой график технологических нагрузок



 0,407

0,36

 относительная величина средней технологической нагрузки месяца i, ГДж


сумма относительных величин средних технологических нагрузок по месяцам за год, ГДж


№ п/п

Относительная среднетехническая нагрузка по пару (по мес.) Абсолютная среднетехническая нагрузка по пару (по мес.)


1

1

4,1

0,45

2

0.92

3,7

0,407

3

0.81

3,3

0,36

4

0.65

2,6

0,29

5

0.59

2,4

0,26

6

0.57

2,3

0,25

7

0.55

2,25

024

8

0.56

2,29

0,25

9

0.63

2,5

0,28

10

0.75

3,07

0,33

11

0.88

3,6

0,39

12

0.95

3,8

0,42

 


.2 Коммунально-бытовые и производственные потребители (горячая вода)

 

.2.1 Расчетные тепловые нагрузки

1. Расчетная нагрузка на отопление, ВТ (МВт) и ГДж/ч

100*2610000(1+0,25)=326250000 Вт 326,2 МВт

Где укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади, ВТ/м2;

общая площадь жилых зданий, м2;

м2

норма общей площади в жилых зданиях на 1 чел. (может приниматься равной 18 м2/чел.);

коэффициент, учитывающий долю теплового потока на отопление общественных зданий.

1. Расчетная нагрузка вентиляции, Вт (МВт) и ГДж/ч


Где коэффициент, учитывающий долю теплового потока на вентиляцию общественных зданий (для зданий постройки после 1985г.).

2. Расчетная нагрузка горячего водоснабжения, Вт (МВт) и ГДж/ч


Где укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на 1 чел., Вт/чел.

3. Расчетная нагрузка коммунально-бытовых потребителей, Вт (МВт) и ГДж/ч


1.2.2 Средние тепловые нагрузки

1. Средняя нагрузка отопления, Вт (МВт) и ГДж/ч


Где средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий

(для жилых и общественных зданий, для производственных зданий);

расчетная для отопления и средняя за отопительный период температуры наружного воздуха.

2. Средняя нагрузка вентиляции, Вт (МВт) и ГДж/ч


.   Средняя за отопительный период нагрузки горячего водоснабжения, Вт (МВт) и ГДж/ч

 МВт

4. Средняя за неотапливаемый период нагрузка горячего водоснабжения, Вт (МВт) и ГДж/ч

Где  и соответственно температуры холодной (водопроводной) воды в отопительный и неотапливаемый период;

коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному;

для жилых и общественных зданий;

для курортных и южных городов; для промышленных предприятий).

5. Средняя за отопительный период нагрузка коммунально-бытовых потребителей


1.2.3 Годовой расход теплоты

1. Годовой расход теплоты на отопление, ГДж


Где длительность отопительного периода, ч.

2. Годовой расход теплоты на вентиляцию, ГДж

Где ч - время работы за сутки систем вентиляции общественных зданий.

3. Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение, ГДж

)


4. Годовой расход теплоты на коммунально-бытовые нужды, ГДж

 

.3 Отпуск теплоты по сетевой воде


Сантехническая нагрузка промышленного предприятия покрывается сетевой водой и суммируется с коммунально-бытовой нагрузкой.

 

.3.1 Расчетная сантехническая нагрузка


 

1.3.2 Средние нагрузки () и годовые расходы теплоты ()


1.3.3 Годовой расход теплоты на сантехнические нужды промпредприятия


 

.3.4 Расчетная нагрузка потребителей сетевой воды


 

.3.5 Годовой отпуск по сетевой воде


Где q-доля тепловых потерь в тепловых сетях (принимается в пределах от 0,04 до 0,06 при надземной прокладке и от 0,02 до 0,04 при подземной прокладке, если прокладываемые трубопроводы изолированы пенополиуретаном (ППУ) и имеют гидроизоляционную оболочку (ГО) из полиэтилена).

= +( + )(1+q) (30)

По формуле (30) получаем:

 = 255,4 + (424 + 140) ∙ (1 + 0,04) = 841,96 МВт

Исходные данные и результаты тепловых нагрузок сводим в таблицу. По результатам расчета нагрузок потребителей сетевой воды строится график тепловых нагрузок по продолжительности.

Таблица 2 - Исходные данные (ИД)

Характеристика

Условное обозначение

Источник

Исходные данные по шифру

1. Расчётная нагрузка по промпару, кг/с

Табл. 1

90

2. Параметры промпара:




2.1. Давление, МПа

Табл. 3

1

2.2. Температура, ᵒС

Табл. 3

205

2.3. Энтальпия, кДж/кг

[19]

2839,2

2.4. Годовое время использования макс. пара, ч

Табл. 3

4500

3. Обратный конденсат:




3.1.Доля возврата

КТабл. 30,85



3.2. Температура, ᵒС

Табл. 3

95

3.3. Энтальпия, кДж/кг

[19]

398,8

4. Расчётная нагрузка по горячей воде, МВт:




4.1. Отопления и вентиляции промпредприятия

Табл. 1

120

4.2. ГВС промпредприятия

Табл. 1

20

5. Климатические условия города:




5.1. Расчётная температура наружного воздуха, ᵒС

Приложение Е, табл. 5

-45

5.2. Средняя температура за отопительный период, ᵒС

Приложение Е, табл. 5

-9,5

5.3. Расчетный тепловой поток на отопление, Вт/м2

Приложение С, табл. 3

100

5.4. Средний тепловой поток на ГВС, Вт/чел

Приложение D, табл. 4

376

5.5. Продолжительность отопительного периода, ч

Приложение Е, табл. 5

5424

6. Численность населения, чел

m

Табл. 2

145000

7.Система теплоснабжения


Табл. 1

СТ0

8. Топливо


Табл. 3

Твердое


Таблица 3 - Тепловые нагрузки потребителей

Характеристика

Условное обозначение

Формула или источник

Расчёт

1. Потребители технологического пара:




1.1. Расчётная нагрузка, МВт

241,2

1.2. Годовой отпуск теплоты, млн. ГДж

3,6 hП 10-63820608


1.3. То же как сумма среднемесячных нагрузок

Значения среднемесячных относительных нагрузок по Приложению В, табл. 2

33850586,88

1.4. Отпуск теплоты по месяцам, млн. ГДж




Январь

QП1

  431219,9


Февраль

QП2

  396722,3


Март

QП3

  349288,1


Апрель

QП4

  280292,9


Май

QП5

  254419,7


Июнь

QП6

  245795,3


Июль

QП7

  237170,9


Август

QП8

  241483,1


Сентябрь

QП9

  271668,5


Октябрь

QП10

  323414,9


Ноябрь

QП11

  379473,5


Декабрь

QП12

  409658,9


2. Потребители сетевой воды:




2.1. Коммунально-бытовые:




2.1.1. Расчётная нагрузка, МВт:




Отопления

q0 mf(1+ k1)

236,9

Вентиляции

q0 A k1 k2

28,5

qГ т 10-6

43,16

Суммарная

308,56

2.1.2.Средняя нагрузка, МВт




Отопления

(tв - tо)/( tв -  )108,45


Вентиляции

(tв - tо)/( tв -  )17,27


ГВС зимняя

43,16

ГВС летняя

(55 - tХЛ )β/ (55 - tХ )27,62


2.1.3. Годовой отпуск теплоты, млн. ГДж




На отопление

 h0 20061417,6


На вентиляцию

3,6 [ h0 z/24] 1374278,4


На ГВС

3,6[ h0 + (8400 - h0)1130612,4


Итого

22566308,4

2.2. Санитарно-технические:




2.2.1. Годовой отпуск теплоты, млн. ГДж




На отопление и вентиляцию

3,6[(- tО)/(- )] hО904780,8


На ГВС

3,6[(hО+β(8400-h0)( tГ - tХЛ)/(tГ - tХ)]2209935,6


Итого

3114716,4

Продолжение таблицы 3

2.3. Суммарное теплопотребление по сетевой воде




2.3.1. Расчётная нагрузка с потерями в тепловых сетях, МВт

(1+q) 455,06


2.3.2. Годовой отпуск теплоты, млн. ГДж

 + 6,132485


2.3.3. То же с потерями в тепловых сетях, млн. ГДж

(1+q) 26708265,792



1. По результатам расчёта нагрузок потребителей сетевой воды построен график тепловых нагрузок по продолжительности (см. рис.2).

2.      Результаты расчётов мощности отбора  , обеспечения потребления тепла W, годовой продолжительности использования мощности сведены в таблицу 2.

Таблица 4 - Обеспечение потребления тепла за счёт отбора турбин

Показатели

Коэффициент теплофикации, α


1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

Мощность отбора,  (МВт)705,1635,32564,73494,14423,55352,96282,37








Обеспечение потребления W

МВт∙ч

3906762

3743592

3580422

3417252

3254082

3090912

2927742


%

100

90

80

70

60

50

40

Годовая продолжительность использования мощности ТИСП, ч

5534,36

5892,42

6340,06

6915,55

7682,87

8757,11

10368,46

3.
Выводы: По результатам таблицы 2 самый близкий по значению коэффициент теплофикации, для города Новгород, является 1,0. Годовая продолжительность использования мощности в Новгороде составляет 5280 часов, расчётная 5534,36 часов. Исходя из данных, промышленное предприятие полностью обеспечивает годовую продолжительность использования мощности.

2. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ


В курсовую работу предполагается, что в качестве основного источника теплоснабжения сооружается паротурбинная ТЭЦ. К основному оборудованию ТЭЦ относят паровые (ПК) и водогрейные котлы (ПВК) и паровые турбины (ПТ, Т, Р) осуществляется по расчетным тепловым нагрузкам, характеристикам выбираемых паровых турбин и расчетным значениям коэффициентов теплофикации по пару и сетевой воде, которые должны меняться в пределах соответственно  При этом используется выражения


Выбираем 2е ПТ-50/60-12,8/0,7


Выбираем 2е ПТ-60/75, 2е Т-110/120

Где  - расчетный отпуск пара из производственных отборов и противодавления выбранных турбин типа ПТ и Р, кг/с;

 -расчетный отпуск теплоты из отопительных отборов и встроенных пучков конденсаторов выбранных турбин типа Т и ПТ, МВт.

Паровые (ПК) и водогрейные котлы (ПВК) выбираются, исходя из требуемой паро- и теплопроизводительности по соответствующим характеристикам выпускаемых котлов.

При выборе основного оборудования ТЭЦ необходимо стремиться к выполнению следующих условий:

1. Уменьшению числа агрегатов, за счет увеличения их единичной мощности.

2.      Преимущественному выбору однотипного оборудования, обеспечивающего требуемые виды теплопотребления. Рекомендуется начинать выбор с турбин типа ПТ, обеспечивая достижение оптимального значения  и проверяя получаемое при этом значение . Если  отличается от рекомендуемого, то для его увеличения необходимо добавить турбины типа Т, а для его уменьшения - убавить количество турбин типа ПТ, добавив соответствующее количество турбин типа Р.

.        Встроенные пучки конденсаторов турбин типа Т и ТП используются для подогрева подпиточной воды в СТО или обратной сетевой воды перед сетевыми подогревателями в СТЗ.

.        Пиковые паровые нагрузки технологических потребителей покрываются от паровых котлов через редукционно-охладительные установки (РОУ), а пиковые нагрузки потребителей сетевой воды - от пиковых водогрейных котлов (ПВК) в соответствии с выражением


Избыточная теплопроизводительность однотипных ПВК должна быть минимальной.

5.      Выбор типа и количества паровых котлов производится по сумме максимальных расходов свежего пара на все турбины () и РОУ () с коэффициентом 1,02 для компенсации неучтенных потерь в цикле ТЭЦ, кг/с


  - энтальпии свежего пара и питательной воды паровых котлов, кДж/кг;

 - КПД РОУ.

Котлы должны быть однотипными и обеспечивать минимальный запас по паропроизводительности.

Таблица 5 - Выбор основного оборудования ТЭЦ

Характеристика

Условное обозначение

Формула или источник

Расчёт

1. Паровые турбины (ПТ)




1.1. Турбины типа ПТ и Р




1.1.1. Типоразмер турбин




1.1.1.1. Типа ПТ


Приложение F, табл. 6


1.1.1.2. Типа Р




1.1.2. Количество турбин, шт.




1.1.2.1. Типа ПТ

nПТ

Принято

2

1.1.2.2. Типа Р

Принято


1.1.3. Расчётная нагрузка П-отбора и противодавления, кг/с

 +


1.1.4. Расчётный коэффициент теплофикации по пару

 / 0,91


1.1.5. Расчётная нагрузка Т-отбора и ВП, МВт

Приложение F, табл. 6


1.1.6. Максимальный расход пара на ПТ, кг/с

Приложение F, табл. 6


1.1.7 Установленная электрическая мощность, МВт

NПТ, Р

NПТ + NР


1.2. ПТ типа Т




1.2.1. Типоразмер турбин


Приложение F, табл. 6


1.2.2. Количество турбин, шт

Принято

1

1.2.3. Расчётная нагрузка Т-отбора и ВП, МВт

Приложение F, табл. 6


1.2.4. Расчётный коэффициент теплофикации по сетевой воде

(  +  )/0,49


1.2.5. Максимальный расход пара на Т, кг/с

Приложение F, табл. 6


1.2.6. Установленная электрическая мощность, МВт

nТ NТ


1.3. Установленная электрическая мощность ТЭЦ, МВт

NТЭЦ

NПТ, Р + NТ


2. Паровые котлы (ПК) и РОУ




2.1. Параметры свежего пара и питательной воды:




2.1.1. Давление пара, Мпа

p0

Приложение К, табл. 7

13,8

2.1.2. Температура пара, ᵒС

t0

Приложение К, табл. 7

560

2.1.3. Энтальпия пара, кДж/кг

h0

[19]

2845,73

2.1.4. Температура питательной воды, ᵒС

tПВ

Приложение К, табл. 7

230

2.1.5. Энтальпия воды, кДж/кг

hПВ

[19]

21,4191

2.2. Расход свежего пара на РОУ, кг/с

 -  )( hП - hПВ )/( h0 ηРОУ - hПВ )47,844


2.3. Требуемая паропроизводительность ПК, кг/с

1.02(+ + )128,15


2.4. Тип устанавливаемых ПК


Приложение К, табл. 7

Е - 480 - 18,8 ГМ

2.5. Количество ПК, шт

nПК

Принято

1

2.6. Номинальная паропроизводительность котла, кг/с

Приложение К, табл. 7

133,3

2.7. Установленная паропроизводительность ПК, кг/с

nПК


3. Пиковые водогрейные котлы (ПВК)




3.1. Расчётная нагрузка, МВт

 - ( +  )231,06


3.2. Тип устанавливаемых ПВК


Приложение L, табл. 8

КВ - ГВ - 100; КВ - ГВ - 50; КВ - ГВ - 10;

3.3. Количество, шт

nПВК

Принято

3

3.4. Номинальная теплопроизводительность котла, МВт

Приложение L, табл. 8

166; 58,2; 11,6;


3. ГОДОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЭЦ


Годовая выработка электроэнергии Э определяется в предложении, что ТЭЦ эксплуатируется по тепловому графику. В наиболее общем случае состава основного оборудования, т.е. при установке на ТЭЦ турбин типа ПТ,Р и Т, она складывается из выработки электроэнергии на технологическом (пар)  и отопительном (сетевая вода)  теплопотреблении, рассчитываемых по формулам, кВт*ч


Где  - нагрузка производственных отборов выбранных турбин типа ПТ и Т

 - нагрузка отопительных отборов выбранных турбин типа ПТ и Т, МВт;

 - годовой коэффициент теплофикации по пару и сетевой воде;

 - коэффициенты аварийного и ремонтного простоя (среднегодовые значения ориентировочного принимаются равными соответственно 0,98 и 0,92…0,94);

 - средневзвешенные значения удельной выработки электроэнергии на технологическом и отопительном теплопотреблении, которые представляют собой, кВт*ч/ГДж

Соответствующие значения удельной выработки электроэнергии для выбранных типов турбин

Годовой расход условного топлива на ТЭЦ складывается из годовых расходов на отпуск электроэнергии () и теплоты (), вычисляемых по формулам

паротурбинный теплоэлектроцентраль турбина

-3

-3

Где  - удельный расход топлива на отпуск электроэнергии и теплоты от ТЭЦ с высокими параметрами пара (ориентировочно: при работе на ГМ  и , а на Т соответственно - 0,354 кгут/кВт*ч и 34,5 кгут/ГДж);

 - удельный расход электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ (ориентировочно: при работе на ГМ равен 7…7,5 %, а на Т - 9…9,5%).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В расчётно - графической курсовой работе представлен выбор основного оборудования для обеспечения нормальной работы промышленного предприятия, а именно турбины типа ПТ - 60/75 - 12,8/1,3; Т-110/120-12,8; водогрейных котлов марки КВ - ГМ - 180; КВ - ГМ - 30 и парового котла марки Е - 500 - 13,8 ГМН, на основании расчётов. Также на основании расчётов и представленных графиков доказана эффективность организации работы ТЭЦ в данном регионе. Изображён график нагрузки по продолжительности. Приведены принципиальные схемы: турбины типа ПТ - 60/75 - 12,8/1,3, а также парового котла в СТО.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1  Лукина Г.В. Подъячих С.В. Методические указания к курсовой работе Энергоснабжение предприятий. 2012.

2       Трухний А.Д. Ломакин Б.В. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки. 2002.

         Деев Л.В. Балахничев Н.А. Котельные установки и их обслуживание. 1990.

Похожие работы на - Энергоснабжение предприятий

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!