2. Источники теплоснабжения

2.1. Производственные и отопительные котельные

Назначение и классификация котельных. Основные сведения о тепловых схемах котельных.

Промышленные паровые котельные. Назначение и состав оборудования паровых котельных. Характеристика, анализ и расчет тепловых схем.

Промышленные водогрейные котельные. Назначение и состав оборудования водогрейных котельных. Особенности работы водогрейных котельных в открытой и закрытой системах теплоснабжения. Схемы деаэрации воды. Характеристика, анализ и расчет тепловых схем водогрейных котельных.

Котельные с паровыми и водогрейными котлами. Назначение и состав оборудования. Тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами.

Котельные с комбинированными пароводогрейными агрегатами. Назначение и состав оборудования. Характеристика и анализ тепловой схемы с пароводогрейными котлами.

Работа водогрейных и комбинированных котлов в пиковом режиме и включение их в тепловую схему ТЭЦ.

Тепловые схемы котельных при их включении в работу совместно с ТЭЦ.

Выбор оборудования котельных. Выбор типа и количества агрегатов. Выбор вспомогательного оборудования. Режимы работы котельных. Энергетические характеристики и водный режим котлов.

Методические указания

При изучении данной темы студент должен иметь представление о назначении промышленных и промышленно-отопительных котельных, режимах их работы, принципиальных схемах котельных с паровыми, водогрейными и пароводогрейными котлами, назначении основных элементов этих схем, уметь рассчитать эти схемы и основные элементы схем.

Вопросы для самопроверки

1. Назначение производственных, производственно-отопительных, отопительных котельных.

2. Изобразите принципиальные схемы паровой и водогрейной котельных. Объясните назначение элементов схемы.

3. Основные этапы расчета тепловой схемы котельной.

4. Водный режим работы котлов. Назначение непрерывной и периодической продувок.

5. Выбор подпиточных, питательных и рециркуляционных насосов, их назначение.

6. Выбор пародутьевых установок.

7. Выбор деаэраторов.

8. Выбор редукционно-охладительных установок (РОУ).

2.2. Промышленные паротурбинные и газотурбинные

электростанции

Сущность выработки тепловой и электрической энергии на ТЭЦ. Цикл Ренкина и реальный цикл. Основные структурные схемы и режимы работы ТЭЦ. Влияние начальных и конечных параметров пара на экономичность паротурбинной установки, их степень влияния.

Определение технико-экономических показателей. Определение расхода топлива на выработку электрической и тепловой энергии на паротурбинных ТЭЦ. Расчет расхода топлива на выработку электрической энергии при комбинированном способе производства и конденсационном способе. Расчет расхода топлива на выработку теплоты.

Расчет энергетической эффективности проектируемых ТЭЦ. Энергетические показатели ТЭЦ. Коэффициент теплофикации. Распределение тепловой нагрузки на ТЭЦ. Оптимальная величина доли теплоты, забираемой от отборов турбины.

Построение годового графика тепловых нагрузок. Расчет расхода теплоты на вентиляцию, отопление и кондиционирование воздуха, а также на технологические нужды. График Россандера.

Регенеративный подогрев питательной воды паровых турбин. Необходимость и схемы регенерации. Распределение регенеративного подогрева по ступеням.

Отпуск теплоты с ТЭЦ. Достоинства и недостатки воды и пара как теплоносителей. Отпуск горячей воды и пара. Паропреобразовательные установки. Пароструйные компрессоры. Редукционно-охладительные установки. Восполнение потерь конденсата на ТЭЦ.

Методы составления расчета тепловых схем ТЭЦ. Построение процесса расширения пара в проточной части турбины, расчет расхода пара на турбину. Режимы работы ТЭЦ. Составление уравнений теплового и материального балансов. Определение электрической мощности и показателей тепловой экономичности турбинной установки.

Основное оборудование ТЭЦ. Паровые турбины и их характеристика. Выбор типа турбины. Парогенераторы, их характеристика, определение количества парогенераторов, необходимых ТЭЦ. Утилизационные котельные и выбор режима их работы. Станционные трубопроводы и предъявляемые к ним требования. Предупреждения разрушения трубопроводов. Ограничение теплопотерь трубопроводами. Регенеративные подогреватели, их конструкция и техническая характеристика. Расчет площади поверхности нагрева. Назначение деаэраторов. Принцип удаления газов из питательной воды. Деаэраторы вакуумного и атмосферного типа.

Насосы: назначение, типы и выбор.

Использование газотурбинных установок (ГТУ) в теплофикации. Конструкция газотурбинной установки, ее достоинства и недостатки. Структурная схема теплоэлектроцентрали с парогазовой установкой.

Основные особенности малых теплоэлектроцентралей. Принципиальные схемные решения малых ТЭЦ.