Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України національний університет харчових технологій

ЗАТВЕРДЖУЮ

Ректор НУХТ

проф. С.В.Іванов

________________

(підпис)

“___ “ __________2013 p.

М.О. ПРЯДКО

Д Ж Е Р Е Л А І С ИС Т Е М И Т Е П Л О П О С Т А Ч А Н Н Я

КУРС ЛЕКЦІЙ

для студентів за напрямом підготовки 6.050604

“Енергомашинобудування” для денної та заочної форм навчання

Всі цитати, цифровий та фактичний ма-

теріал, бібліографічні відомості переві-

рені. Написання одиниць відповідає ста-

нартам

Підпис автора___________________

Від 11. 03. 2013 р.

СХВАЛЕНО

на засіданні кафедри теплоенергетики

та холодильної техніки

Протокол № 13

від 11. 03. 2013 р.

Реєстраційний номер електронного

курсу лекцій у НМВ

33.18-20.03.2013

Київ НУХТ 2013

М.О.Прядко. Джерела і системи теплопостачання. Курс лекцій для студентів за напрямом підготовки 6.50604“Енергомашинобудування”

для денної та заочної форм навчання.-К.:НУХТ,

2013.-98 с.

Рецензент В.М.Філоненко, канд. техн. наук, доцент.

М.О.Прядко, д-р. техн. наук, професор.

© М.О. Прядко

© НУХТ, 2013

ЗМІСТ

1.Вступ та загальна характеристика систем теплопостачання……6

1.1 Економічна доцільність комбінованого (теплофікаційного)

виробітку теплової і електричної енергії ………………………. 7

2. Джерела теплопостачання ……………..……………………………...10

2.1. Паливо, що використовують в джерелах

теплопостачання……………………………………...…………….11

2.1.1. Елементарний склад палива……………………………………….11

2.1.2. Вміст горючих елементів в твердому і рідкому

паливі…………………………………………………..………......12

2.1.3. Склад газоподібного палива………………………………………12

2.1.4. Теплота згоряння палива…………………………………………..12

2.1.5. Технічні характеристики твердого палива……………………….13

2.1.6. Технічні характеристики мазутів ………………………………...14

2.1.7. Властивості природного газу……………………………………...15

2.2. Горіння палива………………………………………………………...16

2.2.1. Стадії горіння різних палив……………………………………….16

2.3. Підготовка палива до подачі його в котельню……………………..18

2.3.1. Приймання, складування і подача твердого палива…………....18

2.3.2 Приймання, зберігання, підготовка і подача мазуту

для спалювання в котлах............................................................... 19

2.3.3. Газопостачання котелень ………………………………………20

2.4. Топки парових і водогрійних котлів……………………..................22

2.4.1. Шарові топки……………………………………………………22

2.4.2. Камерні топки котлів……………………………………………25

2.4.3. Подрібнення твердого палива перед його подачею

в топку………................................................................................26

2.5. Основні схеми генерації пари……………………………………….29

2.6. Робочі процеси в парогенеруючих трубах парових котлів………..31

2.6.1. Циркуляційний контур і його основні характеристики ………33

2.6.2. Рушійний і корисний напори циркуляційного контуру………34

2.7. Конструктивні елементи котлів ……………………………………36

2.7.1. Парогенеруючі поверхні нагріву котлів……………………….36

2.7.2. Пароперегрівники……………………………………………….36

2.7.3. Регулювання температури перегрітої пари……………………37

2.7.4. Водяні економайзери ………………………...............................39

2.7.5. Повітряпідігрівники…………………….………………………40

2.7.6. Компоновка економайзерів і повітряпідігрівників…………...41

2.7.7. Каркас і обмурівка котлів………………………………………43

2.7.8. Арматура парових котлів………………………………………44

2.7.9. Гарнітура котлів………………………………………………...45

2.7.10. Підвищення якості насиченої пари…..………………………46

2.8.Тепловий баланс парового котла ……………………………………48

2.8.1. Коефіцієнт корисної дії парового котла………………………..48

2.8.2. Аналіз теплових втрат котла……………………………………48

2.8.2.1. Втрати теплоти з димовими газами…………………………... 50

2.8.2.2. Втрата теплоти за рахунок хімічного

недопалу палива……………………………………………….51

2.8.2.3. Втрата теплоти з механічним недопалом……………………..52

2.8.2.4. Втрата теплоти в навколишнє середовище…………………...52

2.8.2.5. Втрати теплоти зі шлаками, які видаляються з топки……….52

2.9. Підготовка живильної води для котлів……………………………..53

2.9.1 Показники якості води……………………………………............53

2.9.2. Технологічний процес підготовки живильної води……............55

2.9.2.1.Очистка води від грубодисперсних домішок……………….55

2.9.2.2. Зм’якшення води в катіонітових установках ………. ……57

а) Na-катіонування води……………………………………….58

б) Водень (Н)-катіонування води ……………………...........59

в) Амоній катіонування води…………………………………60

2.9.2.3. Деаерація живильної води…………………………………...61

2.9.2.4. Норми якості живильної і котлової води

і вибір схеми хімічної очистки води………………………… .62

2.10. Теплові схеми джерел теплопостачання………………………..63

2.10.1.Принципова теплова схема теплопідготовчої

установки ТЕЦ ………………………………………………….63

2.10.2. Принципова теплова схема ТЕЦ промислового

підприємства…………………………………………………….65

2.10.3. Принципова теплова схема водогрійної котельні ………….68

3. Системи теплопостачання ……………………………. …….70

3.1. Характеристика споживачів теплової енергії …………………..70

3.2. Визначення витрати теплоти на різні види теплового

навантаження……………………………………………………….71

3.2.1. Витрата теплоти на теплове навантаження опалення……….71

3.2.2. Витрати теплоти на вентиляцію……………………………… 72

3.2.3. Витрата теплоти на цілорічне теплове

навантаження ……………………………………….. ……..72

3.2.4 Графік залежності величин теплового

навантаження опалення і вентиляції від

температури зовнішнього повітря …………………………..74

3.3. Водяні системи теплопостачання ………………………………...75

3.3.1.Закриті системи теплопостачання…………………………….76

а. Приєднання опалювальних установок до теплових

мереж…………………………………………………………….76

б. Приєднання установок ГВП до теплових мереж……………79

в. Приєднання теплових навантажень опалення і ГВП на

одному абонентському вводі ……………………………. ……80

3.3.2.Відкриті системи теплопостачання………………………. 83

а. Приєднання установок ОП і ГВП за принципом

незв’язаного регулювання……………………………..83

б. Приєднання установок ОП і ГВП за принципом

зв’язаного регулювання……………………………….84

3.4. Парові системи теплопостачання…………………………...85

3.5. Вибір теплоносія і системи теплопостачання…………….. 86

3.6. Регулювання централізованого теплопостачання…………. 89

3.7. Гідравлічний розрахунок теплових мереж ………………… 91

3.8. П’єзометричний графік теплових мереж…………………… 92

3.9. Основні вимоги до режиму тисків у

водяних теплових мережах ………………………………… 94

3.10. Режими одержання теплоти від ТЕЦ ……………………….95