3. Определение годового расхода теплоты

Для определения расхода топлива и его распределения по сезонам (зима, лето), режимов работы оборудования и графиков его ремонта необходимо знать годовой расход топлива.

Годовой расход топлива Qгод, кВт определяется по годовым расходам теплоты на тепловые нагрузки отопления, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологическую нагрузку предприятий по формуле:

(14)

,

где: - годовой расход теплоты на отопление, кВт;

- годовой расход теплоты на вентиляцию, кВт;

- годовой расход теплоты на горячее водоснабжение, кВт;

- годовой расход теплоты на технологические нужды, кВт.

Годовой расход теплоты на отопление и вентиляцию , кВт рассчитывается по формуле:

(15)

,

где: - средний суммарный расход теплоты на отопление за отопительный период, Вт;

;

Вт;

- средний суммарный расход теплоты на вентиляцию за отопительный период, Вт;

;

= Вт;

- продолжительность отопительного периода, ч (приложение 3 /1/).

Определим годовой расход тепла на отопление и вентиляцию, , кВт:

Определим годовой расход теплоты на горячее водоснабжение, , кВт:

(16)

,

где: - средний суммарный расход теплоты на горячее водоснабжение, Вт;

- длительность работы системы горячего водоснабжения и продолжительность отопительного периода, ч (обычно ч);

- коэффициент снижения часового расхода горячей воды на горячее водоснабжение в летний период;

- соответственно температуры горячей воды и холодной водопроводной воды зимой и летом, єС;

Определим годовой расход теплоты на технологические нужды предприятия, , кВт:

(17)

где: - среднесуточный расход теплоты на технологические нужды предприятия, кВт;

= 6000+13000+5000 = 24000 кВт;

- время работы предприятия в течение года, сут;

кВт.

Определим годовой расход теплоты, , кВт:

4. Выбор тепловой мощности источника теплоснабжения

В качестве источника теплоснабжения выберем установку с паровыми котлами. Установившаяся тепловая мощность котельной установки , кВт определится из формулы:

(18)

,

где: - суммарная расчетная тепловая нагрузка промышленного района, МВт;

- КПД котельной ( );

- КПД тепловых сетей котельной ( );

Суммарная расчетная тепловая нагрузка промышленного района в соответствии с заданием на курсовой проект определяется как сумма максимальных тепловых нагрузок жилого поселка и двух промышленных предприятий на коммунально-бытовые нужды и технологические процессы производства.

Определим суммарную расчетную тепловую нагрузку, , кВт:

(19)

,

, кВт.

Определим установившуюся тепловую мощность котельной установки, , кВт:

Определим суммарную выработку пара на всех котельных агрегатах паровой котельной ∑DП, кг/с:

(20)

,

где: hП – энтальпия пара, отпускаемого из котла, кДж/кг;

hк – энтальпия конденсата пара, принятая при температуре возвращаемого конденсата, кДж/кг;

Принимаем, что температура возвращаемого конденсата равна 75оС, тогда энтальпия пара данного конденсата определится как hк, кДж/кг:

(21)

,

где: tк – температура возвращаемого конденсата, оС;

Определим число паровых котельных агрегатов n, шт:

(22)

,

где: – паропроизводительность одного парового котла, кг/с;

Выбираем (приложение 17) паровой котел Е 50-14 со следующими параметрами:

паропроизводительность – 20,8 кг/с;

абсолютное давление – 1,4 МПа;

температура пара – 225оС.

Принимаем два паровых котла. С учетом резервного котла принимаем количество паровых котлов Е 50-14 равным трем.

Годовой расход топлива определим по формуле:

(23)

,

где:

- годовая выработка теплоты в котельной, МВт;

- низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг.

Принимаем, что в качестве топлива для котельной используется природный газ. Низшая теплота сгорания природного газа в среднем равна 45000 кДж/кг.

5. Расчёт режимов регулирования отпуска теплоты

Расчёт температурных графиков в подающем обратном трубопроводе тепловой сети и в отопительной системе зданий при центральном качественном регулировании по разнородной нагрузке = производится по формулам:

(24)

(25)

,

(26)

,

,

где: Δt/ - расчетная средняя разность температур отопительного прибора, оС;

δτ/ - расчетный перепад температур сетевой воды в отопительной установке, оС;

Θ/ - расчетный перепад температур в отопительных приборах, оС;

Определим расчетную среднюю разность температур отопительного прибора, Δt/, оС:

(27)

,

Определим расчетный перепад температур сетевой воды в отопительной установке δτ/, оС:

(28)

Определим расчетный перепад температур в отопительных приборах Θ/, оС:

(29)

,

Задаваясь различными значениями из Таблицы 1 пункта 2 "Определение величин тепловых нагрузок района" и различными значениями , получаем соответственно значения :

а) при = = –25оС:

;

;

;

б) при = –14оС:

;

;

;

в) при = –3,2 оС:

;

;

;

г) при = 0 оС:

;

;

д) при = +8,0 оС:

;

;

.

Так как в поселке имеется горячее водоснабжение, то температура в подающей линии должна быть не ниже 60оС.

Полученные результаты сведем в таблицу 3.

Таблица 3 – Зависимость температуры сетевой воды от температуры наружного воздуха

Наименование параметров	tн= -25оС	tнв= -14С	tн= -3,2оС	tн= 0оС	tн= +8оС
Qo, МВт	23,242	17,772	12,402	10,81	6,83
	1	0,765	0,534	0,465	0,294
τ01, оС	130	106,4	82,412	75,044	56,188
τ02, оС	70	60,496	50,372	47,144	38,548
τ03, оС	95	79,62	63,722	58,768	45,898

По данным таблицы 3 строим температурные графики сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха.

Из-за наличия в жилом районе горячего водоснабжения температура воды в подающей линии не может быть меньше 70°С. Поэтому температурный график имеет вид ломаной линии. Точка излома температурного графика ( , ) соответствует определенному значению температуры наружного воздуха или , и в соответствии с этим график температур и расхода сетевой воды разбивается на две зоны: , єC и , єC.

В общем случае система теплоснабжения может быть задана закрытой или открытой.

При закрытой системе теплоснабжения схема присоединения теплообменника горячего водоснабжения принимается параллельной.

Определим расчётную нагрузку подогревателя горячего водоснабжения , кВт:

(30)

,

где: zтах – максимальный коэффициент суточной неравномерности (zтах=2,2);

а) зимой:

б) летом: