Энергоснабжение города (стр. 3 из 7)

б) для зимнего (отопительного) периода

Q_j = SQ^р_о ·(t^р_в – t_ср.j)/(t^р_в – t^р_н.о.)· n_oj + SQ^р_в ·(t^р_в – t_ср.j)/(t^р_в – t^р_н.в.)· n_вj + SQ^ср_г.з. · n_гj [ГДж/мес]

где SQ^ср_г.л., SQ^ср_г.з. — суммарный среднечасовой расход тепловой энергии на горячее

водоснабжение по городу в целом (с учетом промышленных

предприятий) соответственно в летний и зимний периоды, ГДж/ч;

SQ^р_о, SQ^р_в — суммарный максимально-часовой расход теплоты по городу в целом (с

учетом промышленных предприятий) соответственно на отопление и

вентиляцию, ГДж/ч;

t_ср.j — среднемесячная температура наружного воздуха за каждый месяц

отопительного сезона, °С. Принимается по данным таблицы 3.

n_оj, n_вj, n_гj — продолжительность работы систем отопления, вентиляции и горячего

водоснабжения в течение каждого j-ro месяца, ч. Принимается для систем

отопления и горячего водоснабжения круглосуточная работа, а для

вентиляции - в среднем 12 часов в сутки.

Расчёты:

1. для летнего периода.

SQ^ср_г.л. = Q^ср_г.л. · 1,4 [ГДж/ч]

SQ^ср_г.п. = 29,4 · 1,4 = 41,16 [ГДж/ч]

Q_май =41,16*24*31=30 623 [ГДж/мес]

Q_июнь =41,16*24*15=14 817,6 [ГДж/мес]

Q_июль =41,16*24*31=30 623 [ГДж/мес]

Q_август =41,16*24*31=30 623 [ГДж/мес]

Q_сен =41,16*24*30=29 635,2 [ГДж/мес]

1. для зимнего (отопительного) периода.

SQ^р_о = Q^р_о *1,15=668,12 [ГДж/ч]

SQ^р_в = Q^р_в *1,3=36,45 [ГДж/ч]

SQ^ср_г.з = Q^ср_г.з *1,4=58,8 [ГДж/ч]

Q_янв. = 668,12*(18+19)/(18+39)*24*31+36,45*(18+19)/(18+24)*12*31+58,8*24*31

=381347,94 [ГДж/мес]

Q_фев. = 668,12*(18+17,2)/(18+39)*24*28+36,45*(18+17,2)/(18+24)*12*28+58,8*24*28

=329608,89 [ГДж/мес]

Q_март =305615,89 [ГДж/мес]

Q_апрель =202159,19 [ГДж/мес]

Q_окт. =194298,89 [ГДж/мес]

Q_нояб. =286927,29 [ГДж/мес]

Q_дек. =362186,81 [ГДж/мес]

Годовой расход тепловой энергии на технологические нужды промышленных предприятий в курсовом проекте рассчитывается как произведение максимальной тепловой нагрузки для технологии производства Q^р_т и продолжительности работы предприятий с этой нагрузкой в течение года h^т_мах (по заданию).

Расчёты:

Q^год_тех = Q^р_т * h^т_max =430*5600=2 408 000 [ГДж]

III. Раздел. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

НА БЫТОВЫЕ НУЖДЫ ГОРОДА.

В разделе Ш курсового проекта на основе ранее выполненных расчетов строятся 3 графика расхода тепловой энергии на бытовые нужды города:

а) часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха;

б) среднемесячных расходов теплоты в течение года;

в) отпуска тепловой энергии на бытовые нужды городских потребителей в зависимости от продолжительности стояния температур наружного воздуха в течение года.

Для построения графика часовых расходов тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий необходимо определить помимо максимальных нагрузок Q^р_о и О^р_в расходы теплоты при разных текущих температурах наружного воздуха в течение отопительного сезона. Начало отопительного сезона соответствует среднемесячной температуре наружного воздуха, t_н = 8 °C.

Часовой расход тепловой энергии для текущей температуры наружного воздуха можно определить по формулам:

— для отопления Q_о = SQ^р_о · (t^р_в – t_н)/(t^р_в – t^р_н.о) [ГДж/ч]

— для вентиляции Q_в = SQ^р_в · (t^р_в – t_н)/(t^р_в – t^р_н.в) [ГДж/ч]

где Q_о, Q_в — часовой расход теплоты соответственно на отопление и вентиляцию при текущей

температуре наружного воздуха, ГДж/ч;

t_н — текущая температура наружного воздуха, °С.

Часовой расход тепловой энергии на горячее водоснабжение в течение всего отопительного сезона принимается постоянным и равным Q^ср_г.з, а в летний период — Q^ср_г.л. При построении графика часовых расходов по оси абсцисс откладывается температура наружного воздуха от 8°С до расчетной температуры для систем отопления t_н.о, а по оси ординат — величина суммарных тепловых нагрузок городских потребителей для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в зависимости от изменения этих температур.

Расчёты:

SQ^ср_г.з. = 58,8 [ГДж/ч]

SQ^ср_г.п. = 41,16 [ГДж/ч]

SQ^р_о = 668,12 [ГДж/ч]

SQ^р_в = 36,45 [ГДж/ч]

t_н= 8

Q_о = SQ^р_о · (t^р_в – t_н)/(t^р_в – t^р_н.о.) [ГДж/ч]

Q_о = 668,12 * (18 - 8)/(18 + 39) = 117,21 [ГДж/ч]

Q_в = SQ^р_в · (t^р_в – t_н)/(t^р_в – t^р_н.в.) [ГДж/ч]

Q_в = 36,45*(18 -8)/(18 + 24) = 8,68 [ГДж/ч]

Q_общ = Q_о + Q_в + Q^ср_г.з. [ГДж/ч]

Q_общ = 58,8+117,21+8,68 = 184,69 [ГДж/ч]

t_н = -39 °С

Q_общ = 58,8+668,12+36,45 = 763,39 [ГДж/ч]

График №1.Часовые расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха.

При построении графика №2 среднемесячных расходов теплоты на бытовые нужды города по оси абсцисс откладываются месяцы года, а по оси ординат - величина рассчитанных в разделе II проекта суммарных месячных расходов тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение городских потребителей.

График №2.Среднемесячные расходы теплоты в течение года.

IV. Раздел. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДСКИХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ.

В разделе IV курсового проекта необходимо запроектировать 2 варианта схемы централизованного теплоснабжения города, различающиеся источниками генерирования тепловой энергии и видом применяемого топлива. В одном варианте для бытовых и технологических нужд городских потребителей тепловая энергия отпускается от ТЭЦ, работающей на твердом топливе, а в другом — от районной отопительной и промышленных котельных установок, использующих газообразное топливо.

Для обоих вариантов следует определить необходимую мощность теплогенерирующих установок и выбрать основное оборудование: теплофикационные турбины, паровые и водогрейные котлы.

В основе определения требуемой мощности теплогенерирующих установок лежат расчетно-часовые расходы тепловой энергии с учетом покрытия тепловых потерь в сетях. В курсовом проекте тепловые потери в сетях приближенно можно принимать в размере 5% от тепловой нагрузки потребителей.

Бытовая нагрузка городских потребителей рассчитывается по следующей формуле:

Q^гор_быт = Q^р_о · 1,15 + Q^р_в · 1,3 + Q^р_г.з. · 1,4 [ГДж/ч]

где Q^ср_г.з. — суммарный среднечасовой расход тепловой энергии на горячее водоснабжение по

городу в целом (с учетом промышленных предприятий) в зимний период, ГДж/ч;

Q^р_о, Q^р_в — суммарный максимально-часовой расход теплоты по городу в целом (с учетом

промышленных предприятий) соответственно на отопление и вентиляцию, ГДж/ч.

Технологическая нагрузка городских потребителей дана в исходных данных.

Если учитывать тепловые потери в сетях, то формулы будут следующими:

Q^{р с 1,05}_быт = Q^гор_быт · 1,05 [ГДж/ч]

Q^{р с 1,05}_тех = Q^р_т · 1,05 [ГДж/ч]

Расчёты:

Q^{р с 1,05}_быт = Q^гор_быт · 1,05 [ГДж/ч]

Q^{р с 1,05}_быт = 763,39 · 1,05 = 801,55 [ГДж/ч]

Q^{р с 1,05}_тех = 430 · 1,05 = 451,5 [ГДж/ч]

Основным оборудованием ТЭЦ являются паровые турбины и энергетические котлы. Тепловая мощность ТЭЦ рассчитывается исходя из предположения, что технологическая нагрузка промышленных предприятий достаточно равномерная и в течение года полностью покрывается из отборов турбин. Большая часть бытовых нагрузок носит сезонный характер, так как связана с отоплением и вентиляцией зданий. В связи с этим экономически нецелесообразно рассчитывать теплопроизводительность отборов турбин на максимальную бытовую нагрузку, так как большую часть года эти отборы будут недогружены. В результате значительно увеличится годовая выработка электроэнергии по невыгодному конденсационному режиму

Для более полного использования преимуществ комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на ТЭЦ важное значение приобретает обоснованный выбор часового коэффициента теплофикации - a_ТЭЦ. Этот коэффициент характеризует долю максимальной тепловой нагрузки отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, покрываемой из теплофикационных отборов турбин.