- •140100.62.3 – Промышленная теплоэнергетика
- •Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Место дисциплины в учебном процессе.
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объём дисциплины и виды учебной работы
- •Введение (2 часа)
- •Раздел 1. Тэк и теплоснабжение (24 часов)
- •1.1. Назначение и структура тэк (6 часов)
- •1.2. Эффективность теплофикации (18 часов)
- •Раздел 2. Тепловое потребление (24 часа)
- •2.1. Круглогодовое теплопотребление (6 часов)
- •2.2. Сезонное теплопотребление (6 часов)
- •2.3. Интегральный график тепловых нагрузок (6 часов)
- •2.4. Коэффициент теплофикации и выбор основного оборудования тэц (6 часов)
- •Раздел 3. Источники теплоснабжения предприятий (28 часов)
- •3.1. Тэц (10 часов)
- •3.2. Котельные и аст (12 часов)
- •3.3. Теплоутилизационные установки предприятий (6 часов)
- •Раздел 4. Оборудование теплоподготовительных установок (14 часа)
- •Раздел 5. Системы теплоснабжения предприятий (28 часа)
- •5.2. Водяные системы теплоснабжения (12 часов)
- •5.3. Системы дальнего теплоснабжения (4 часов)
- •Раздел 6. Регулирование отпуска теплоты (24 часов)
- •6.1. Методы регулирования отпуска теплоты (8 часов)
- •6.2. Центральное регулирование по нагрузке отопления (8 часов)
- •6.3. Центральное регулирование по совмещённой нагрузке (8 часов)
- •Раздел 7. Конструкции тепловых сетей (16 часов)
- •Раздел 8. Методы расчёта тепловых сетей (28 часов)
- •8.2. Тепловой расчёт теплопроводов (8 часов)
- •8.3. Основы расчёта на прочность тепловых сетей (8 часов)
- •Раздел 9. Эксплуатация систем теплоснабжения предприятий (28 часов)
- •9.1. Надёжность и качество теплоснабжения (12 часов)
- •9.2. Испытания в системах теплоснабжения (6 часов)
- •9.3. Служба эксплуатации системы теплоснабжения (10 часов)
- •Раздел 10. Энергосбережение и программное обеспечение (24 часа)
- •10.1. Энергосбережение в системах теплоснабжения (12 часов)
- •10.2. Программное обеспечение для систем теплоснабжения (10 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •Тематический план лекций для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно – логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Лабораторные работы
- •2.5.2. Практические занятия
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •Для допуска к экзамену необходимо набрать 60 баллов.
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект1 введение
- •Раздел 1. Тэк и теплоснабжение
- •1.1. Назначение и структура тэк
- •1.2. Энергетическая эффективность теплофикации
- •Удельные показатели тепловой экономичности тэц рао «еэс России»2
- •Вопросы для самопроверки по разделу 1
- •Раздел 2. Тепловое потребление
- •2.1. Круглогодовое теплопотребление
- •2.1.1. Технологическая нагрузка
- •Удельное теплопотребление по видам продукции
- •2.1.2. Нагрузка горячего водоснабжения.
- •2.2. Сезонное теплопотребление
- •2.2.1. Нагрузка отопления
- •2.2.2. Нагрузка вентиляции
- •Погрешность расчёта при замене t на t
- •2.3. Интегральный график тепловых нагрузок
- •2.4. Коэффициент теплофикации и выбор основного оборудования тэц
- •Зависимость от
- •Вопросы для самопроверки по разделу 2
- •Раздел 3. Источники теплоснабжения предприятий
- •3.1.1. Паротурбинные тэц
- •Основные технические характеристики турбин типа пт-140/165-130/15 утз
- •3.1.2. Газотурбинные и парогазовые тэц
- •3.1.2.1. Газотурбинные тэц
- •Основные технические характеристики гту энергоблоков гт и пг тэц
- •3.1.2.2. Парогазовые тэц
- •Основные технические характеристики оборудования пгу-325
- •Основные технические характеристики гту и пгу зарубежных фирм
- •Годовые характеристики пг тэц с ку
- •3.1.3. Сопоставление основных тэп действующих тэц России
- •Основные тэп тэц России за 2005 г.
- •3.1.4. Атомные тэц
- •3.2. Котельные и аст
- •3.3. Теплоутилизационные установки предприятий
- •Использование вэр в промышленности ссср (1990 г)
- •Вопросы для самопроверки по разделу 3
- •Раздел 4. Оборудование тпу
- •4.1. Теплобменное оборудование
- •4.2. Оборудование конденсатных систем
- •4.3.Водоподготовительные установки (впу)
- •Вопросы для самопроверки по разделу 4
- •Раздел 5. Системы теплоснабжения предприятий
- •5.1. Паровые системы теплоснабжения
- •5.2. Водяные системы теплоснабжения
- •5.2.1. Закрытые водяные системы теплоснабжения
- •5.2.2. Открытые водяные системы теплоснабжения
- •5.3. Системы дальнего теплоснабжения
- •Вопросы для самопроверки по разделу 5
- •Раздел 6. Регулирование отпуска теплоты
- •6.1. Методы регулирования отпуска теплоты
- •6.1.1. Классификация методов регулирования
- •6.1.2. Тепловые характеристики теплообменных аппаратов
- •6.2. Центральное регулирование по нагрузке отопления
- •6.2.1. Центральное регулирование однородной нагрузки
- •6.2.2. Центральное регулирование разнородной нагрузки
- •6.3. Центральное регулирование по совмещённой нагрузке
- •Вопросы для самопроверки по разделу 6
- •Раздел 7. Конструкции тепловых сетей
- •7.1. Схемы тепловых сетей
- •7.2. Прокладки тепловых сетей
- •7.3. Оборудование тепловых сетей
- •Вопросы для самопроверки по разделу 7
- •Раздел 8. Методы расчёта тепловых сетей
- •8.1. Гидравлический расчёт и гидравлический режим
- •8.1.1. Задачи гидравлического расчёта
- •Теоретические основы, особенности и порядок расчёта
- •Коэффициенты местных сопротивлений
- •Примеры расчёта эквивалентных длин в водяных тс
- •Гидравлический расчёт паровой сети (Пример 8.1)
- •8.1.3. Пьезометрический график
- •8.2. Тепловой расчёт теплопроводов
- •8.2.1. Задачи и методика теплового расчёта
- •1. Бесканальные теплопроводы
- •2. Канальные теплопроводы
- •8.2.2. Тепловые потери в тепловых сетях
- •8.2.3. Охлаждение теплоносителя в тепловых сетях
- •8.2.4. Выбор толщины теплоизоляционного слоя
- •Основные требования сНиП 41-03-2003 к выбору параметров tо, τ, tп
- •8.3. Основы расчёта на прочность тепловых сетей
- •8.3.1. Задачи и расчёт на прочность
- •Характеристики стальных трубопроводов для расчёта δ
- •2. Зависимость φ от способа сварки стыковых швов
- •3. Σдоп в стальных трубопроводах, мПа
- •Рекомендуемая длина пролёта при канальной прокладке
- •R2 стали для труб
- •8.3.2. Компенсация температурных расширений
- •Вопросы для самопроверки по разделу 8
- •Раздел 9. Эксплуатация систем теплоснабжения предприятий
- •9.1. Надёжность и качество теплоснабжения
- •Оценка предельного параметра потока отказов в двухтрубных бесканальных теплопроводах в апб при сроке службы свыше 15 лет
- •Условия резервирования тс
- •9.2. Испытапия в системах теплоснабжения
- •9.3. Служба эксплуатации системы теплоснабжения
- •Вопросы для самопроверки по разделу 9
- •Раздел 10. Энергосбережение и программное обеспечение
- •10.1. Энергосбережение в системах теплоснабжения
- •10.1.1. Задачи и нормативная база энергосбережения
- •10.1.2. Направления энергосбережения
- •10.2. Программное обеспечение для систем теплоснабжения
- •10.2.1. Программное обеспечение группы компаний cSoft
- •10.2.2. Пакет прикладных программ зао «эст»
- •10.2.3. Программно-информационная система «ОптиМет»
- •10.2.4. Пакет прикладных программ «Группы энек»
- •10.2.5. Геоинформационная система Zulu компании «Политерм»
- •10.2.6. Информационно-графическая система «CityCom» ивц «Поток»
- •10.2.7. Графико-информационный комплекс «ТеплоЭксперт» нпп «Теплотэкс»1
- •Вопросы для самопроверки по разделу 10
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •3.4.1. Общие положения
- •Описание лабораторных установок
- •Номинальные характеристики паровых котлов типа де1
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •Приложения к лабораторным работам
- •Приложение 1 лр
- •Алгоритм расчёта паровой котельной в сто
- •Приложение 2 лр
- •Исходные данные для паровой котельной в сто (пример)
- •Приложение 3 лр
- •Алгоритм расчёта паровой котельной в стз
- •Приложение 4 лр
- •Исходные данные для паровой котельной в стз (пример)
- •3.5. Методические указания к проведению практических занятий
- •Практическое занятие 1
- •Задача 1
- •Практическое занятие 2 Задача 2
- •Практическое занятие 3
- •Задача 3
- •Практическое занятие 4
- •Задача 4
- •Практическое занятие 5
- •Задача 5
- •4.Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Общие указания
- •Блок тестов текущего контроля.
- •Блок итогового контроля за первый семестр
- •4.2. Контрольная работа
- •4.2.1. Задание на контрольную работу
- •Исходные данные на контрольную работу
- •4.2.2. Методические указания
- •Паровые турбины для производственно-отопительных и отопительных тэц
- •Паровые котлы для производственно-отопительных и отопительных тэц
- •Водогрейные котлы заводов России
- •Сетевые подогреватели типа псв (Саратовэнергомаш)
- •Сводные данные по контрольной работе.
- •Исходные данные
- •Результаты расчёта (с пвк)
- •Результаты расчёта (с псв)
- •1. Сводные данные по тэц тгк-3 (оао «Мосэнерго») за 2008 г. И тгк-5 за 2007 гг.
- •Сводные данные по огк-1…6 за 2008 г.
- •4.3. Курсовой проект
- •4.3.1. Задание на курсовой проект
- •4.3.2. Методические указания
- •4.3.4. Приложения к кп п.1. Соотношение единиц физических величин
- •П.3. Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий (5 этажей и более) qо , Вт/м2
- •П.7. Температура прямой (числитель) и обратной (знаменатель) сетевой воды.
- •Расход пара, кг/с
- •Расход воды, кг/с
- •П.13 Коэффициент k4
- •П.15. Тепловые потери от бесканального двухтрубного теплопровода в ппу-изоляции
- •П.16. Форма таблицы теплового расчета теплоизоляционной конструкции водяных тепловых сетей и конденсатопровода
- •П. 17. Сильфонный компенсатор
- •П.18. Характеристики сильфонных компенсаторов
- •П.19. Компенсирующая способность (lк, мм) и осевые силы (Рк, кН) п-образных компенсаторов * [5]
- •П.20. Расстояния между неподвижными опорами (при канальной и надземной прокладке), м
- •П.21. Характеристики 1 м стальных труб в ппу- изоляции (Альбом 313.Тс-002.000)
- •П.22. Удельная сила трения при бесканальной прокладке трубопроводов в ппу-изоляции, кН/м
- •П.23. Нагрузки на неподвижные опоры (осевые) при установке сильфонных компенсаторов
- •П.24. Неподвижные опоры.
- •4.4. Текущий контроль
- •4.4.1. Тренировочные тесты
- •4.4.2. Вопросы к зачёту
- •4.5. Итоговый контроль
- •4.5.1. Вопросы к экзамену (Часть 1).
- •4.5.2. Вопросы к экзамену (Часть 2).
- •Содержание
Приложения к лабораторным работам
Приложение 1 лр
Алгоритм расчёта паровой котельной в сто
Оператор
Величина
Расчетная формула или источник
Р1
Нагрузка отопления и вентиляции МВт
Р2
Нагрузка ГВС МВт
Р3
Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию кг/с
Р4
Расход воды на ГВС из подающего трубопровода кг/с
Принимать tг = τ2 при τ2 ≥ tг
Р5
Общий расход прямой сетевой воды (с утечкой) кг/с
Р6
Утечка из тепловых сетей кг/с
Р7
Расход подпиточной воды кг/с
Р8
Расход обратной сетевой воды кг/с
Р9
Температура обратной сетевой воды перед котельной оС
τ2
Р10
Температура смеси обратной и подпиточной воды оС
Р11
Расход пара на сетевые подогреватели кг/с
Р12
Паропроизводительность котельной (предварительно) кг/с
1,2(Dсп + Dп)
Р13
Расход продувочной воды котлов кг/с
0,01рпр
Р14
Расход пара после СНП кг/с
Р15
Расход продувочной воды после СНП кг/с
Gпр – Dпр
Р16
Расход химочищенной воды Gхов, кг/с
Р17
Расход сырой воды Gсыр, кг/с
1,2Gхов
Р18
Температура сырой воды за ТНП t1, оС
Р19
Расход пара на подогреватель сырой воды Dпсв, кг/с
Р20
Расход пара на подпиточный деаэратор Dдпп, кг/с
Р21
Расход химочищенной воды на подпитку тепловых сетей кг/с
(1 + d)Gпод - Dдпп
Р22
Температура нагреваемой воды за ОДВ2 t4, оС
Р23
Температура воды перед охладителем выпара ДПП оС
Р24
Расход пара на подогреватель подпиточной воды Dппв, кг/с
Р25
Расход воды через подогреватель химочищенной воды кг/с
Р26
Расход питательной воды Gпв, кг/с
Р27
Температура воды за подогревателем химочищенной воды оС
Р28
Расход пара на подогреватель химочищенной воды Dп хов, кг/с
Р29
Расход воды и конденсата на входе в питательный деаэратор D∑, кг/с
Р30
Средняя температура воды и конденсата на входе в ДП оС
Р31
Расход пара на питательный деаэратор Dда, кг/с
Р32
Паропроизводительность котельной Dк, кг/с
1,05(Dсп + Dп + Dпсв + Dппв + Dпхов + Dдпп + Dдп)
Р33
Погрешность расчета δDк, %
Р34
Необходимое количество работающих котлов nкр, шт.*
ОКРУГЛВВЕРХ(Dк/Dкн;0)
Р35
Количество установленных котлов (СНиП II-35-76, п. 1.16) nк, шт.*
ЕСЛИ(nкр1>nкр2; nкр1) или ЕСЛИ(nкр1=nкр2; nкр1+1), где 1,2 – номера режимов
Р36
Нагрузка работающих котлов Dк/ Dкн, %
100 Dк/ Dкн
Р37
КПД брутто котла ηк, %
Рисунок 4
Р38
Отпуск теплоты с горячей (сетевой) водой Qсв, МВт
Qов + Qг
Р39
Отпуск теплоты с технологическим паром Qп, МВт
Р40
Выработка теплоты в котельной Qк, МВт
Р41
Расход топлива в котельной Вк, кгут/с
Р42
Продолжительность отопительного и неотопительного периодов hоп и hноп, ч
hоп принимается по СНиП 23-01-99, а hноп = 8256 – hоп
Р43
Годовой отпуск теплоты от котельной Qгот, ГДж
Qгсв + Qгп по формулам (1,2) МУ
Р44
Годовой расход топлива в котельной Вкг, тут
По формуле (3) МУ
* Р34 и Р35 - при наборе формул необходимо использовать «Мастер функций» табличного процессора Excel в категориях «Математические» и «Логические»
Приложение 2 лр
Исходные данные для паровой котельной в сто (пример)
Шифр пара-метра |
Параметр |
Обозна-чение |
Тип котла и режим |
|||
Котёл типа ДЕ-4-14 |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
И1 |
Температура наружного воздуха (г. Санкт-Петербург) |
tн, ºС |
-26 |
-7,8 |
-1,8 |
18 |
И2 |
Температура воздуха в помещении |
tв, ºС |
18 |
18 |
18 |
18 |
И3 |
Расчетная нагрузка отопления и вентиляции |
Qpoв, МВт |
12 |
12 |
12 |
12 |
И4 |
Расчетная нагрузка ГВС |
Qpг , МВт |
2,3 |
2,3 |
2,3 |
2,3 |
И5 |
Коэффициент снижения нагрузки ГВС |
kc |
1 |
1 |
1 |
0,695 |
И6 |
Температура прямой сетевой воды |
,С |
150 |
99,7 |
82,4 |
60,0 |
И7 |
Температура обратной сетевой воды |
C |
70 |
52,8 |
46,4 |
|
И8 |
Удельная теплоемкость воды |
сВ, кДж/кг·К |
4,187 |
4,187 |
4,187 |
4,187 |
И9 |
Температура сетевой воды на ГВС |
tг , º C |
60 |
60 |
60 |
60 |
И10 |
Температура холодной (водопроводной) воды |
tх ,ºC |
5 |
5 |
5 |
15 |
И11 |
Температура подпиточной воды |
tпод,ºC |
70 |
70 |
70 |
70 |
И12 |
Коэффициент тепловой эффективности теплообменника |
т |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
И13 |
Энтальпия пара за котлами (при p0, t0 котлов ДЕ) |
h0, кДж/кг |
2788 |
2788 |
2788 |
2788 |
И14 |
Температура конденсата |
tк , ºC |
90 |
90 |
90 |
90 |
И15 |
Энтальпия конденсата |
hк кДж/кг |
377 |
377 |
377 |
377 |
И16 |
Отпуск пара на производство |
Dп кг/с |
6 |
5,1 |
4,2 |
3,3 |
И17 |
Доля возврата конденсата с производства |
ок |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
И18 |
Величина непрерывной продувки |
pпр , % |
4 |
4 |
4 |
4 |
И19 |
Температура продувочной воды перед сепаратором |
tпр , ºC |
195,8 |
195,8 |
195,8 |
195,8 |
И20 |
Температура продувочной воды за сепаратором |
t1пр , ºC |
108,7 |
108,7 |
108,7 |
108,7 |
И21 |
Степень сухости пара за сепаратором |
X |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
И22 |
Энтальпия пара за сепаратором |
hпр кДж/кг |
2690 |
2690 |
2690 |
2690 |
И23 |
Температура продувочной воды за ТНП |
t2пр , ºC |
40 |
40 |
40 |
40 |
И24 |
Температура конденсата пара при давлении 6 кгс/см2 |
tко , ºC |
158,8 |
158,8 |
158,8 |
158,8 |
И25 |
Температура воды перед химводоочисткой |
t2 , º C |
30 |
30 |
30 |
30 |
И26 |
Температура воды после химводоочистки |
t3 , ºC |
28 |
28 |
28 |
28 |
И27 |
Температура воды перед подпиточным деаэратором |
t7 , ºC |
90 |
90 |
90 |
90 |
И28 |
Температура воды перед питательным деаэратором |
t5 , ºC |
85 |
85 |
85 |
85 |
И29 |
Выпар в деаэраторе |
d |
0,003 |
0,003 |
0,003 |
0,003 |
И30 |
Энтальпия выпара в деаэраторе |
hвыпкДж/кг |
2683 |
2683 |
2683 |
2683 |
И31 |
Температура деаэрированной воды |
tд, ºC |
104,3 |
104,3 |
104,3 |
104,3 |
И32 |
Номинальная паропроизводительность котла |
Dкн , кг/с |
2,778 |
2,778 |
2,778 |
2,778 |