6. Схема теплофикации. Условия целесообразности строительства тэц.
ТЭЦ работает по двум графикам нагрузки:
тепловому — электрическая нагрузка сильно зависит от тепловой нагрузки (тепловая нагрузка — приоритет)
электрическому — электрическая нагрузка не зависит от тепловой, либо тепловая нагрузка вовсе отсутствует, например, в летний период (приоритет — электрическая нагрузка).
Совмещение функций генерации тепла и электроэнергии выгодно, так как оставшееся тепло используется в отоплении. Это повышает расчетный КПД , но не говорит об экономичности ТЭЦ. Основными же показателями экономичности являются: удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении и КПД цикла.
При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, так как передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразна.
Принципиальная схема ТЭЦ
7. Схема районной или промышленно отопительной паровой котельной.
Районная котельная
Паровая:
Водогрейная:
8. Классификация стс по виду теплоносителя. Виды применения.
По виду теплоносителя различают:
Водяные
Паровые
Водяные системы применяются для сезонного потребления и горячего водоснабжения. Паровые распространяются на промышленные предприятия, где требуются теплоносители высокого потенциала.
9. По способу подачи воды на ГВ:
Закрытые – вода из тепловых систем-греющий теплоноситель для водопроводной воды в теплообменнике г.в.
Прямого разбора воды из теплосети нет, она не расходуется.
Открытые – на ГВ ведется прямой водоразбор сетевой воды из тепловых сетей.
Преимущества закрытой системы:
Более простая и дешевая схема подготовки подпитачной воды в источн теплоты.
Преимущества открытой системы:
Отсутствие на абонентских водах теплообменника на ГВ и замена их на более дешевые смесительные устройства
Вода из тепловой сети не агресивна и не содержит солейных образователей
Недостатки открытой сети:
Необходимо иметь более мощную установку по обработке подпиточной воды у источников тепла.
Сетевая вода должна соответствовать качеству питьевой воды.
12. Четырехтрубные стс . Схема область применения
Источник теплоты
подающая линия теплосети
абонентский ввод
колоритер вентиляции
абонентский теплообменник отопления
нагревательный прибор в системе от опления
трубопровод местной системы отпления
местная система горячего водоснабжения
обратная линия ьеплосети
теплообменник горячего водоснабжения
водопровод
13-подающий водопровод горячего водоснабжения
14-циркуляционный трубопровод
13.
ТГУ- совокупность устройств и механизмов для производства тепловой энергии (котельные малой и средней мощности, ТЭС)
Назначение ТГУ- выработка энергоносителей в виде водяного пара и горячей воды из первичного источника энергии.
Для ТГУ первичным и традиционным источником энергии является органическое топливо.
14. Топливо органическое- естественное и искусственное. Органичекое топливо ископаемое которые образовались из растений. Живых остатков, микроорганизмов различных периодов развития биологического развития Земли. Включают в себя сложные углеводородистые и углеродистые соединения с примесью минеральных веществ. Состав топлива зависит от его возраста и месторождения. Естественные: твердые- дрова, торф, сланцы, уголь, бурый, каменный, антроциты. Жидкие- нефть, азы,природный газ, попутный газ. Искусственное топливо: твердые-брикеты, кокс, друвсный уголь Жидк.- бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, спирты, композиционное топливо, печное топливо Газообразное- генераторный газ, газ подземной газификации угля, сжиженный газ, водород 15. Состав топлива на рабочую массу. C(P)+S(P)+H(P)+O(P)+N(P)+W(P)+A(P)=100% С,S,H-горючая часть топлива O,N- внутренний балласт W,A-внешний балласт Основной теплотехнической характеристикой топлива является теплота сгорания. В расчетах используется низшая теплота сгорания. Низшая теплота сгорания- тепло, выделяемое при полном сгорании единицы топлива без учета тепла конденсированных водяных паров, которые образовались при горении. Топливо, в том виде, в котором оно сжигается, называется рабочим. 16. Горение определение. Продукты сгорания.
Горение – это совокупность, как правило, самоподдерживающихся сложных физико-химических процессов, основой которых являются быстропротекающие химические реакции окисления, сопровождающиеся выделением большого количества тепла и света.
ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ
Это газы, получающиеся в результате сгорания топлива с воздухом. Основные части продуктов сгорания:углекислота (СО2), азот воздуха, пошедшего на сгорание (N2), кислород (О2), если сгорание происходило сизбытком воздуха, водяной пар (Н2О). При неполном сгорании получается окись углерода (СО) и продуктыразложения несгоревшего топлива, как то: тяжелые углеводороды типа CnHn, метан СН4, водород Н иаморфный углерод С.
17. Теплопередача в ТГУ. Теплоносители. Виды теплообмена. Теплоносители СТС. Тепловая энергия производится в источнике теплоты и отпускается потебителем в виде теплоносителя. Теплоносителем для СТС служит горячая вода или пар. Параметры теплоносителя зависят от вида потребителей. Виды теплообмена: теплопроводность, конвекция, тепловое излучение. Внутренние источники теплоты - понятие теории теплопередачи, которое описывает процесс производства (реже поглощения) тепловой энергии внутри материальных тел без какого-либо подвода или переноса тепловой энергии извне. К внутренним источникам теплоты относятся:
тепловыделение при работе электрического тока
тепловыделение при ядерных реакциях
тепловыделение при химических реакциях
18. Котел – устройство, имеющее топку розжига топлива и поверхности нагрева, обогреваемую продуктами сгорания и предназначенное для получения пара или горячей воды. В зависимости от вида теплоносителя, котлы: паровые и водогрейные.
Топка – устройство, предназначенное для организации горения топлива и оборудованное механизмами для подачи топлива, воздуха и удаления очаговых осадков.
Поверхность нагрева – трубы различных диаметров, соединенные между собой сваркой или вальцовкой, внутри которой циркулируют энергоносители, нагреваемые продуктами горения.
19. Котлоагрегат – агрегат в составе котельной установки для получения под давлением пара или горячей воды, состоящий из парового котла, топки, водонагревателя и других теплообменных аппаратов.
Хвостовыми называют поверхности нагрева котла, расположенные в самом конце газового тракта. К таким поверхностям нагрева относятся водяные экономайзеры и воздухоподогреватели. Газовый тракт - части оборудования между основным запорным органом и горелкой(ами), по которым подают или в которых находится газ.
Тягодутьвевая установка - устройство, обеспечивающее принудительное (не зависящее от разницыплотностей нагретых газов в системе и наружного воздуха) перемещение воздуха и дымовых газов втехнологических системах котельных установок, промышленных печей и других системах сжигания топлива в топках.
20. Вспомогательное оборудование ТГУ (теплогенерирующая установка). В воде растворены углекислый газ, кислород и тд. Для предотвращения накипи и коррозии устанавливается ХВО. ХВО (хим. водоочистка) – набор оборудования водоподготовки и способ обработки воды. Зависит от качества исходной воды. Деаэратор – устройство для удаления агрессивных газов (O2,СО2). Теплообменники – устройства в котельной, которые используются для организации технологического процесса выработки конечного энергоносителя. Насосы – устройство, с помощью которого осуществляется движение материальных потоков внутри котельной и вне её. В котельной располагается общекотельное оборудование. Подача топлива к котлам – транспортеры, топливные баки, газораспределительные установки, установки для удаления шлаков, а также баки различного назначения. 21. Автоматика ТГУ. Надежность работы ТГУ обеспечивается приборами контроля параметров, сигнализации и автоматикой регулирования технологических процессов. Кроме того, в котельной существует автоматика безопасности. Она защищает от повреждения оборудование при нарушении технологического процесса. Щиты управления находятся внутри котельной. Полностью автоматизированные ТГУ могут управляться дистанционно с диспетчерского пункта ( ТГУ с очень маленькой мощностью).
22. Генплан территории ТГУ.
На генеральном плане теплогенерирующей установки изображаются ее здания и сооружения, оборудование, находящееся вне зданий, линии электропередач, теплопроводов, подъездные дороги и т.п. Обычно земельные участки под теплогенерирующие установки выбираются в соответствии со схемой теплоснабжения, рельефом местности и розой ветров, проектами планировки и застройки районов населенных пунктов, возможностью размещения вблизи складов топлива и шлакозолоотвалов, схемой коммуникаций (дорог, линий электропередач, газо- и водопроводов) и т.п.
На площадке теплогенерирующей установки следует располагать главный корпус, сооружения топливного хозяйства и шлакозолоудаления, трансформаторную подстанцию, газорегуляторный пункт, баки горячего водоснабжения, здание водоподготовки и т.п. Вне площадки допускается располагать разгрузочные устройства топливоподачи, мазутное хозяйство, баки- аккумуляторы горячего водоснабжения, насосные станции, резервуары противопожарного водоснабжения и другое оборудование.
При размещении теплогенерирующей установки по санитарным нормам должна предусматриваться охранная зона. Вокруг котельных для промпредприятий ширина охранной зоны должна быть не менее 100 м при расходе топлива до 3,5 т/ч. Для жилых районов расстояние от котельной, расположенной на открытой площадке, до жилых зданий выбирается из условия допускаемого по санитарным нормам уровня шума в жилой застройке, от складов твердого и жидкого топлива - по специальным нормам. Для встроенных и пристроенных котельных следует предусматривать закрытые склады хранения твердого и жидкого топлива, расположенные вне помещения котельной и здания, для которого она предназначена. Размеры площадки под шлакозолоотвалы должны предусматриваться с учетом работы котельной не менее 25 лет, а сами шлакозолоотвалы следует размещать на непригодных для сельского хозяйства земельных участках (низины, овраги, выработанные карьеры и т.п.), при этом необходимо предусматривать защиту шлакозолоотвалов от выноса золы и шлака дождевыми и паводковыми водами.
Отвод паводковой и дождевой воды с территории котельной должен быть увязан с имеющейся промышленной, ливневой и хозяйственной канализацией.
Размещение котельных
Котельные, как правило, размещают в отдельно стоящем здании. Блокирование котельной с другими зданиями разрешается только в тех случаях, когда это допускается технологией основного производства.
При проектировании не разрешается размещать встроенные котельные в многоквартирных жилых зданиях, а также пристраивать котельные к складам с горючими и легковоспламеняющимися материалами. Не разрешается размещать крышные, встроенные и пристроенные котельные в зданиях детских дошкольных и школьных учреждений, в лечебных и спальных корпусах больниц и поликлиник. Не разрешается размещать крышные котельные над производственными помещениями и складами категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности, а встроенные котельные - под помещениями общественного назначения (магазины, столовые, душевые, залы кинотеатров и т.п.) и под складами сгораемых материалов.
23.ТГУ как источник загрязнения окружающей среды.
ТГУ являются загрязнителями окружающей среды. ТГУ выбрасывает в атмосферу продукты сгорания топлива, содержащие токсины газа и золу(NO, NO2, SO2, СО, бензапирена и др.) Количество образующихся вредных газов зависит от вида топлива и его состава, организации процесса горения в топочных устройствах, температуры горения и многих других факторов. Основным показателем, характеризующим загрязнение воздушной среды, является выброс вредных веществ в единицу времени.
Вредные выбросы не должны превышать нормируемых значений предельно допустимых концентраций (ПДК).
В настоящее время можно выделить четыре направления борьбы с вредными
газообразными
выбросами, как показано на рис. 11.1.
Оптимизацию процессов сжигания топлива в теплогенерирующих установках
можно проводить за счет:
- улучшения режимов работы теплогенерирующей установки;
- оптимизации соотношения "воздух - топливо";
- выбора оптимального режима работы котлов;
- использования современных способов и устройств сжигания топлива;
- применения присадок к топливу, уменьшающих образование вредных
веществ.
24. Тепловые сети – магистральные, распределительные, ответвления.
Тепловые сети – это системы трубопроводов, предназначенных для организации теплоснабжения различных объектов. По ним, с помощью пара или горячей воды, передвигается тепло, начиная от котельной и заканчивая конечным потребителем, а затем возвращается обратно.
Тепловые сети разделяют:
на магистральные - от источника теплоты до предприятий и населенных мест;
распределительные - от магистральных тепловых сетей до ответвлений к зданиям;
ответвления - трубопроводы к отдельным зданиям (до обреза фундамента или стены здания).
На вводах магистральных тепловых сетей на территорию промышленных предприятий сооружают тепловые пункты, предназначенные для учета, распределения и контроля параметров теплоносителей, отпускаемых ТЭЦ или котельной.
25. Лучевые и кольцевые т.с. Перемычки. Достоинства и недостатки.
Между отдалёнными магистральными сетями обычно предусматриваются соединения-перемычки: для того, чтобы при возникновении аварийной ситуации не было чрезмерных перерывов в снабжении теплом. Устройством перемычек тепловая сеть превращается в радиально-кольцевую, происходит частичный переход к кольцевым сетям. Для предприятий, в которых не допускается перерыв в теплоснабжении, предусматривают дублирование или кольцевые (с двусторонней подачей теплоты) схемы тепловых сетей.
Достоинства и недостатки:
Лучевая схема наиболее проста, дешева и удобна в эксплуатации. Недостаток ее заключается в том, что в случае аварии часть абонентов не будет получать тепло. Этот недостаток может быть частично устранен, если в лучевую схему ввести резервные перемычки, соединяющие отдельные лучи попарно.
Преимущество кольцевой схемы заключается в том, что такие тепловые сети обеспечивают снабжение потребителей теплом из двух направлений. Однако кольцевые сети дороже лучевых. Недостаток их заключается в том, что для ликвидации аварий нужен большой срок, так как труднее определить район аварии и сложнее переключить задвижку. Кроме того, и размеры аварий при кольцевых сетях в среднем больше, чем при лучевых, так как диаметр кольца больше среднего диаметра луча.