1.3. Расчёт годовой потребности района теплоснабжения в тепловой энергии

Расчёт производится для основных групп потребителей тепловой энергии с учётом вида и параметров теплоносителя. Основными группами потребителей являются:

• промышленные предприятия, потребляющие пар давлением 8-13 кгс/см² для технологических нужд и пар 1,2 кгс/см² для технологических нужд, отопления и вентиляции;

• жилые и общественные здания, потребляющие тепло для отопления (пар 1,2 кгс/см²);

• системы горячего водоснабжения жилых зданий и предприятий городского хозяйства: бань, прачечных, столовых и т.п. (пар 1,2 кгс/см²);

Годовое потребление тепла по основным группам потребителей рассчитывается с использованием

средних удельных норм расхода тепла на единицу продукции или одного жителя [2, таблица 1.9].

, т/год (1.13),

D81= 0*150000 = 0 т/год

D82= 1,1*300000= 330000 т/год

D83= 0,2*1500000= 300000 т/год

где - удельный расход пара 8-13 кгс/см² на единицу продукции i-го вида, т;

- годовой объём производства продукции i-го вида в принятых единицах;

- годовой расход пара 8-13 кгс/см² на производство i-го вида продукции, т/год.

, Гкал/год (1.14),

Q1,2 2= 3*330000=990000 Гкал/год

Q1,2 3= 5*300000=1500000 Гкал/год

где - годовой расход тепла в паре 1,2 кгс/см² на производство продукции i-го вида, Гкал/год;

- удельный расход тепла в паре 1,2 кгс/см² на производство единицы продукции i-го вида, Гкал/ ед.продукции

- годовой объём производства продукции i-го вида в принятых единицах.

Тепловая технологическая нагрузка определяется составом и количеством промышленных предприятий, снабжающихся теплом от ТЭЦ. Общий расход тепла зависит от теплоёмкости технологической схемы, режима потребления тепла в течение суток и года. Результаты расчётов тепловой технологической нагрузки сводятся в таблице 1.5

Таблица 1.5.

Потребление тепла на технологические цели в паре 8-13 кгс/см².

№ п/п	Наименование потребителей (отрасли промышленности)	Расход пара на единицу продукции, , т	Годовой расход пара	Число часов использования максимума	Часовое потребление пара 8-13 кгс/см², т/ч
1	сода каустическая	-	-	7660	-
2	пластмассы	1,1	330000	6700	49,25373134
3	переработка нефти	0,2	300000	8350	35,92814371
	Итого	1,3	630000	22710	85,18187506

Число часов использования максимума для технологической тепловой нагрузки принимается такое же, как и для электрической нагрузки [2, таблица 2].

Часовое потребление пара 8-13 кгс/см² по отдельным промышленным потребителям можно определить по формуле:

, т/ч (1.15).:

Сода = 0

Пластмассы = 330000/6700= 49,254 т/ч

Переработка нефти = 300000/8350 = 35,928 т/ч

Часовое потребление тепла промышленным потребителям можно определить по формуле

, Гкал/ч (1.16),:

Сода = 0

Пластмассы = 1500000/2736= 548,246 Гкал/ч

Переработка нефти = 150000/2736=54,825 Гкал/ч

где - годовое число часов использования максимума нагрузки в паре 1,2 кгс/см² i-м потребителем тепла, ч/год.

Значение может быть ориентировочно определено из соотношения

, ч/год (1.17),= 0,5*228*24= 2736 ч

где - продолжительность отопительного периода в сутках для данного района [2, таблица 10]= 228 суток

Результаты расчётов сводятся в таблице 1.6.

Таблица 1.6.

Потребление тепла промышленными потребителями в паре 1,2 кгс/см².

№ п/п	Наименование потребителя (отрасли промышленности)	Расход тепла на единицу продукции, qi, Гкал/ед	Годовой расход тепла , Гкал/год	, ч/год	, Гкал/ч
1	сода каустическая	0	0	2736	0
2	пластмассы	5	1500000	2736	548,245614
3	переработка нефти	0,1	150000	2736	54,8245614
	Итого	5,1	1650000		603,0701754

Годовое потребление тепла на коммунально-бытовые нужды по i-ой группе потребителей можно определить по формуле:

, Гкал/год, (1.18),

где - удельный расход тепла в паре 1,2 кгс/см² по i-ой группе потребителей на одного жителя, Гкал/год; [2, таблица 9];

- коэффициент охвата городских потребителей теплоснабжением от ТЭЦ [2, таблица 1];

Потребители
Отопление и вентиляция жилых зданий	0,8
Отопление и вентиляция общественных зданий	0,8
Горячее водоснабжение	0,75
Бани	0,5
Прачечные	0,6
Предприятия общественного питания	0,7

– число жителей, чел.

На основе годового расхода тепла и числа часов использования максимума нагрузки для каждой группы потребителей определяется часовой расход тепла:

(1.19),

где - годовое число часов использования максимума тепловой нагрузки для i-ой группы потребителей [2, таблица 12].

Результаты расчётов сводятся в табл. 1.7.

Таблица 1.7.

Потребление тепла на коммунально-бытовые нужды

Потребители	Норма расхода тепла, Гкал/чел	Годовой расход тепла, Гкал/год	Число часов использования максимума, ч/год	Часовой расход тепла, Гкал/ч
Отопление и вентиляция жилых зданий	3,32	1195200	2736	436,8421053
Отопление и вентиляция общественных зданий	0,81	291600	2736	106,5789474
Горячее водоснабжение	1,95	658125	1200	548,4375
Бани	0,15	33750	3000	11,25
Прачечные	0,3	81000	3500	23,14285714
Предприятия общественного питания	0,28	88200	3000	29,4
Итого	6,81	2347875		1155,65141

После расчёта тепловых нагрузок можно определить годовой отпуск тепла от ТЭЦ:

по технологическому пару 8-13 кгс/см²:

, т/год (1.20), = 630000/0,9= 700000т/год

где - суммарное годовое потребление пара на технологические нужды (из таблицы 1.5);

- КПД паровых сетей (0,9-0,93);

по теплу в паре 1,2 кгс/см²

(1.21),= (650000+2347875)/0,9= 4442083,33 Гкал/год

где - суммарный годовой расход тепла в паре 1,2 кгс/см² промышленными потребителями (таблица 1.6), Гкал/год;

- суммарное годовое потребление тепла на коммунально-бытовые нужды (таблица 1.7), Гкал/год;

- КПД тепловых сетей (0,9-0,94).

С учётом потерь в паровых и тепловых сетях необходимо скорректировать и значения часового отпуска тепла от ТЭЦ:

по технологическому пару

= 85,181/0,9 = 94,647 т/ч (1.22)

по теплу в паре 1,2 кгс/см²

= (603,07+1155,65)/0,9 = 1954,135 Гкал/ч (1.23).

На основе полученных результатов можно рассчитывать часовое количество тепла, отпускаемого из отборов турбин на отопление и горячее водоснабжение

, = 0,6*543,42+548,579 = 874,49 Гкал/ч, (1.24),

где - часовой коэффициент теплофикации;

, - часовые значения тепловых нагрузок соответственно на отопление и горячее водоснабжение, Гкал/ч.

Величина - это доля покрытия максимума внешней тепловой нагрузки ТЭЦ на отопление и вентиляции. За счёт полного использования теплофикационных отборов турбин. Значение определяет экономичность комбинированной схемы энергоснабжения, так как влияет на электрическую и тепловую мощность ТЭЦ. Экономически обоснованное значение лежит в пределах 0,4-0,7. Для районов, расположенных в зоне средних широт, а также с недостаточно благоприятными условиями топливоснабжения, можно принимать = 0,5 – 0,6.

Пиковая (кратковременная) часть отопительной нагрузки

= (1-0,6)*543,42= 217,368 Гкал/ч, (1.25).