Курсовая работа: Проект теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)

Курсовая работа: Проект теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Иркутский Государственный Технический Университет

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине

«Тепловые и атомные электрические

станции»

на тему: «Проект ТЭЦ»

Выполнил: студент гр. ЭСТ-06 - 1

Власов К.А.

Иркутск 2010

Содержание

1. Исходные данные

2. Расчет тепловой нагрузки и построение графика

2.1 На отопление

2.2 На ГВС

2.3 Суммарные тепловые нагрузки

2.4 График тепловых нагрузок

3. Предварительный выбор основного оборудования

3.1 Предварительный выбор паровых турбин

3.2 Предварительный выбор паровых котлов

4.Расчет расходов сетевой воды

4.1 Расчет расходов сетевой воды на отопление

4.2 Расчет расходов сетевой воды на ГВС

4.3 Доля воды взятой из подающей магистрали

4.4 Расход сетевой воды на ГВС из падающей магистрали

4.5 Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию

4.6 Расчет расхода воды на подпитку теплосети

5. Расчет тепловой схемы

5.1 Расчет тепловой схемы подготовки подпиточной и сетевой воды

5.1.1 Расчет температуры сырой воды после встроенного пучка

5.1.2 Расход греющего пара на подогреватель (ПВП) после встроенного пучка

5.1.3 Расчет расхода греющей среды на вакуумный деаэратор

5.1.4 Температура сетевой воды в узле смешения перед основными сетевыми подогревателями

5.1.5 Расход греющего пара на основные сетевые подогреватели

5.1.6 Суммарный расход пара из теплофикационного отбора турбины на подготовку сетевой и подпиточной воды

5.1.7 Тепловая нагрузка пиковых подогревателей

5.2 Расчет тепловой схемы подготовки добавочной воды

5.2.1 Расход продувочной воды после расширителя непрерывной продувки высокого давления

5.2.2 Расход продувочной воды после расширителя непрерывной продувки низкого давления

5.2.3 Расчет расхода добавочной воды

5.2.4 Расчет температуры добавочной воды после теплообменника непрерывной продувки

5.2.5 Расход пара на ПВП 1 добавочной воды

5.2.6 Расход пара на ПВП 2 добавочной воды

5.2.7 Расход греющего пара на деаэратор добавочной воды

5.2.8 Расчет суммарного расхода пара теплофикационного отбора на подготовку добавочной воды

6. Баланс пара. Загрузка турбин и котлов

6.1 Расчет суммарного расхода пара теплофикационного отбора

6.2 Составление балансов пара

6.2.1 Расчет РОУ 1,28/0,12

6.2.2 Расчет РОУ 13,8/1,28

Список литературы

Приложение А. Графики тепловой нагрузки

1. Исходные данные

тепловая нагрузка турбина котел

Населённый пункт – г. Мурманск

Население: 210000 человек

Топливо – подмосковный уголь

Расчетные характеристики топлива:

Влажность топлива на рабочую массу (WP)32,1 %      

Зольность топлива на рабочую массу (AP)  30,6 %

Содержание серы на рабочую массу (SP)    0,9 %

Содержание углерода на рабочую массу (CP)      24,3 %

Содержание водорода на рабочую массу (HP)0,9 %

Содержание азота на рабочую массу (NP)   0,4 %

Содержание кислорода на рабочую массу (OP)   8,2 %

Низшая теплота сгорания (QРН)                             8,67 МДж/кг

Выход летучих (VГ)                                                48,0 %

Коэффициент размолоспособности (Кло)                                 1,7

Продолжительность отопительного периода 275 сут в год.

2. Расчет тепловых нагрузок

2.1 Расчет теплового потока на отопление

-Тепловая нагрузка на отопление при средней температуре самой холодной пятидневки -

1 режим :

где q0=83,4 Вт/м2-укрупненый показатель расхода тепла на отопление жилых зданий на1 м2 общей площади (определяется по расчетной температуре для проектирования отопления);

tнр=-27 0С-расчетная температура для проектирования отопления ;

К=0,25-коэффициент, учитывающий тепловую нагрузку на отопление общественных зданий

А- общая жилая площадь.

где S=20 м2/чел-норма жилой площади на одного человека;

m=210000 чел. -число жителей.

-Тепловая нагрузка на отопление при средней температуре наиболее холодного месяца-

2 режим:

Продолжительность отопительного периода; 275 сут в год.

Средняя температура воздуха за отопительный период; – 3,20С.

Средняя температура наиболее холодной пятидневки; - 27 0С

Средняя температура наиболее холодного месяца; –10,5 0С

где tвн=18 0С-внутренняя температура жилых зданий;

tх м - средняя температура наиболее холодного месяца

-Тепловая нагрузка на отопление при средней температуре воздуха за отопительный период-

3 режим:

где tсрот- средняя температура за отопительный период

- Летний режим без нагрузки на отопление -

4 режим:

2.2 Расчет теплового потока на горячее водоснабжение

-Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в зимний период:

где а=100 л/чел -суточная норма горячей воды на человека в жилых зданиях;

b=20 л/чел- суточная норма горячей воды на человека в общественных зданиях;

с=4,19 кДж/кг·0С-удельная теплоемкость;

tзхв=5 0С-температура холодной воды в зимний период.

-Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период:

tлхв=15 0С-температура холодной воды в летний период.

β – коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС в неотопительный период (для жилищно-коммунального сектора принимается равным – 0,8).

2.3 Суммарная теплофикационная нагрузка.

-Суммарная теплофикационная нагрузка в 1 режиме:

-Суммарная теплофикационная нагрузка во 2 режиме:

-Суммарная теплофикационная нагрузка в 3 режиме:

-Суммарная теплофикационная нагрузка в 4 режиме:

2.4. Построение графика тепловых нагрузок

Построения графика тепловых нагрузок (приложение1, рис.1)

3. Предварительный выбор основного оборудования

3.1 Предварительный выбор паровых турбин

-Количество теплоты из отборов паровых турбин:

где aтэц=0,6-коэффициент теплофикации.

Для покрытия теплофикационного отбора следует использовать турбины:

Т-110/120-12,8 ТМЗ.

-Данные по паровой турбине Т-110/120-12,8 ТМЗ.

номинальная мощность -110МВт;

давление свежего пара -12,8МПа;

температура свежего пара -555 °С;

расход пара на турбину - 480т/ч;

давление пара в конденсаторе - 0,0053МПа;

номинальный расход пара-320 т/ч.

Т-50/60-12,8 ТМЗ.

-Данные по паровой турбине - Т-50/60-12,8 ТМЗ:

номинальная мощность - 50 МВт;

давление свежего пара - 12,8 МПа;

температура свежего пара - 555 °С;

расход пара на турбину – 255 т/ч;

давление пара в конденсаторе - 0,0049МПа;

номинальный расход пара- 185 т/ч       

3.2 Предварительный выбор паровых котлов

Принимаю схему ТЭЦ С поперечной связью.

∑ D=(1,05 ÷1,07) D =(485+285) 1,07 = 823,9 т/ч

D- производительность котлоагрегата;

D= 770 т/ч- расход пара на турбину;

По производительности выбираем тип котлоагрегата Е-420-13,8 - 560

4. Расчет расходов сетевой воды

4.1 Расчет расходов сетевой воды на отопление

где tрн=150 0С - расчетная температура сетевой воды в подающем трубопроводе;

tро=70 0С - расчетная температура сетевой воды в обратном трубопроводе.

4.2 Расчет расходов сетевой воды на горячее водоснабжение

-Расход воды на горячее водоснабжение в отопительный период:

-Расход воды на горячее водоснабжение в неотопительный период:

График температуры сетевой воды приведен в приложении 1 (Рис.2).

4.3 Доля воды взятой из подающей магистрали.

где tпод - температура воды в подающей магистрали при данном режиме;

tобр - температура воды в обратной магистрали при данном режиме .

-Доля воды взятой из подающей магистрали в

1 режиме:

Вся вода на ГВС берется из обратного трубопровода

-Доля воды взятой из подающей магистрали во

2 режиме

-Доля воды взятой из подающей магистрали в

3 режиме

-Доля воды взятой из подающей магистрали в

4 режиме:

 - вся вода на ГВС берется из подающего трубопровода.

4.4 Расход сетевой воды на горячее водоснабжение из подающей магистрали

-Расход сетевой воды на ГВС из подающей магистрали в

1 режиме:

 - вся вода на ГВС берется из обратного трубопровода.

-Расход сетевой воды на ГВС из подающей магистрали во

2 режиме:

-Расход сетевой воды на ГВС из подающей магистрали в

3 режиме:

-Расход сетевой воды на ГВС из подающей магистрали в

4 режиме:

4.5 Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию.

- Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию в

1 режиме:

- Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию во

2 режиме:

- Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию в

3 режиме:

- Суммарный расход сетевой воды на теплофикацию в

4 режиме:

В летнем режиме для поддержания циркуляции добавляется 10%.

4.6 Расчет расхода воды на подпитку теплосети.

= 70 м3 – объем воды в тепловых сетях (на 1 Гкал/ч)

-Расход воды на подпитку теплосети в

1,2 и 3 режимах:

-Расход воды на подпитку теплосети в

4 режиме:

5. Расчет тепловой схемы

. Принципиальная схема подготовки подпиточной и сетевой воды с вакуумным деаэратором: 1 – конденсатор турбины со встроенным пучком; 2 – пароводяной подогреватель подпиточной воды (ПВПподп); 3 – цех химводоочистки (ХВО); 4 – вакуумный деаэратор; 5 – бак-аккумулятор подпиточной воды; 6 – подпиточный насос; 7 – перекачивающий насос; 8 – сетевой насос; 9 – основные подогреватели сетевой воды (ОП); 10 – пиковый подогреватель сетевой воды (ПП).

5.1 Расчет тепловой схемы подготовки подпиточной и сетевой воды

5.1.1 Расчет температуры сырой воды после встроенного пучка.

,

где QВП =5800 кВт - тепловая мощность встроенного пучка турбины Т-50;

QВП =11600 кВт - тепловая мощность встроенного пучка турбины Т-110;

=5 оС - температура воды на входе во встроенный пучок (зимний период).

=15 оС - летний период.

-Температура сырой воды после встроенного пучка в

1,2 и 3 режимах:

-Температура сырой воды после встроенного пучка в

4 режиме:

5.1.2 Расход греющего пара на подогреватель (ПВП) после встроенного пучка

Расход греющего пара на ПВПподп, кг/с, определяется из уравнения теплового баланса пароводяного подогревателя

где  – температура воды после данного подогревателя (перед ХВО), °С; по условиям работы с ионообменными смолами температура воды перед ХВО должна быть не более 40°С; в расчете принята 36 °С.

 и  – соответственно энтальпии греющего пара и его конденсата, кДж/кг.

-Расход греющего пара на ПВП в

1 режиме:

tоп= 120°С;

tн = 120+5 = 125°С; - с учетом недогрева 5 °С;

Pн =0,232 МПа;

Pотб = 0,232 ∙1,1 = 0,255 МПа;

= 2717,4 кДж/кг; = 538,14 кДж/кг.

-Расход греющего пара на ПВП во

2 режиме:

tоп= 100°С;

tн = 105°С; - с учетом недогрева 5 °С;

Pн =0,1209 МПа;

Pотб = 0,133 МПа;

= 2687,7 кДж/кг; = 451,96 кДж/кг.

-Расход греющего пара на ПВП в

3 режиме:

tоп= 79°С;

tн = 84°С; - с учетом недогрева 5 °С;

Pн =55,636 кПа;

Pотб = 61,2 кПа;

= 2653,7 кДж/кг; = 361,98 кДж/кг.

-Расход греющего пара на ПВП в

4 режиме:

tоп= 65°С;

tн = 70°С; - с учетом недогрева 5 °С;

Pн =31,201 кПа;

Pотб = 34,32 кПа;

= 2629,9 кДж/кг; = 302,32 кДж/кг.

5.1.3 Расчет расхода греющей среды на вакуумный деаэратор.

,

где - расход подпиточной воды после вакуумного деаэратора;

= 51° С - температура подпиточной воды после вакуумного деаэратора;

= 31°С - температура сырой подпиточной воды перед вакуумным деаэратором;

 - температура греющей воды для вакуумного деаэратора (берется из графика температур сетевой воды).

Расход греющей среды на вакуумный деаэратор в 1 режиме:

Страницы: 1, 2