Кафедра теплотехники и теплоэнергетики

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ: "Выбор основного оборудования и определение показателей тепловой эффективности ТЭЦ".

Задание на курсовую работу. Методические указания по выполнению  курсовой работы.

Санкт-Петербург 2014

Методические указания по выполнению настоящей курсовой работы составлены в соответствии с программой курса "Энергоснабжение", читаемого студентам, обучающимся по специальности 140211.65 "Электроснабжение". Целью изучения данной дисциплины является получение необходимых знаний по энерго-теплоснабжению промышленных предприятий.

Задачи изучения дисциплины заключаются в усвоении:

- методов определения потребностей предприятий в теплоте, производственном паре, горячей воде, сжатом воздухе и искусственном холоде;

- схем, состава оборудования и режимов работы источников энергоснабжения;

- способов и схем эффективного использования вторичных энергоресурсов предприятий;

- правил технической эксплуатации систем энергоснабжения предприятий.

Материал дисциплины базируется на знаниях и умениях, полученных студентом ранее при изучении и усвоении курсов: "Высшая математика", "Физика", "Общая энергетика", "Экономика энергетики", "Экология",  "Энергосбережение" и др. Изученный материал используется при выполнении настоящей курсовой работы.

Перед началом выполнения работы студент обязан ознако­миться с настоящими методическими указаниями и проработать основные теоретические положения, необходимые для осмысленного выполнения расчётов и выбора оптимального состава оборудования ТЭЦ. Список рекомендуемых для самостоятельной работы источников приведен в конце настоящего пособия. Преподаватель дополняет самостоятельную подготовку студентов кратким знакомством их с необходимыми схемами установок и происходящими в них технологическими процессами.

Все расчеты курсовой работы должны предваряться исходными формулами и сопро­вождаться необходимыми пояснениями. Рисунки, схемы и графики следует вы­полнять с применением стандартных программ. По согласованию с преподавателем допускается представлять графические материалы в произвольной форме (фотографии, сканы). Однако при этом итоговая оценка за курсовую работу снижается на один балл. Курсовая работа дол­жна быть представлена к зачету по дисциплине "Энергоснабжение".

Учитывая, что в ряде действующих в настоящее время норма­тивных документов по тепловым, аэродинамическим и гид­равлическим расчетам энергооборудования используются технические единицы систе­м МКГСС (ГОСТ 7664-61) и МКГС (ГОСТ 8550-61), в которых отградуированы также некоторые промышленные средства измерения, допу­скается производить необходимые расчеты в этих единицах. Однако окончательные результаты необходимо в обязательном порядке переводить в единицы измерения в системе СИ (ГОСТ 8.417-81).

Каждый единичный расчёт должен предваряться соответствующей ему формулой с расшифровкой использованных характеристик и с указанием их размерностей. Использованные студентом при выполнении расчёта соотношения между единицами измерения должны быть чётко выделены. Итоговое значение единичного расчёта также должно представляться с указанием размерности искомой величины и иметь инженерно обоснованный порядок – количество знаков после запятой.

Полученные в результате расчётов величины наиболее важных характеристик необходимо свести в соответствующие таблицы, обязательные форматы которых приведены ниже.

Текст расчетно-пояснительной Записки должен быть написан чётким инженерным языком. Использованные литературные источники должны быть внесены в приводимый в конце Записки список и обозначены в тексте Записки соответствующими ссылками.

Настоящие "Методические указания" разработаны канд. техн. наук, доцентом Э.И. Гудковым. При их написании были использованы материалы, представленные в Учебно-методическом комплексе по дисциплине "Энергоснабжение" [1], разработанном канд. техн. наук, доцентом О.В. Шелудько и выпущенном в 2010 году Издательством Северо-Западного государственного заочного технического университета.

1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Учебным планом предусмотрено выполнение курсовой работы "Выбор оборудования и расчет показателей тепловой эффективности ТЭЦ". Основной задачей курсовой работы является выбор основного оборудования и определение технико-экономических показателей ТЭЦ, а также углубление знаний по составу оборудования, характеристикам и назначению промышленно-отопительных ТЭЦ, тепловых сетей и потребителей; совершенствование навыков в использовании справочной и специальной литературы.

Вариант задания определяется суммой исходных данных, которые выбираются студентом самостоятельно в соответствии со своим шифром по таблицам 1÷3 исходных данных.

Таблица исходных данных 1

Продолжение таблицы исходных данных 1

Здесь:

D^Р_П – расчетный отпуск технологического пара на производственные нужды обслуживаемых предприятий (производственно-технологическая нагрузка);

γ_СН – доля сантехнической нагрузки по горячей воде от расчетного отпуска технологического пара.

Таблица исходных данных 2

Здесь:

m – численность населения жилого района или населённого пункта, присоединенного к ТЭЦ;

Q^Р_Н – низшая теплота сгорания топлива, используемого на ТЭЦ только для энергетических котлов.

Таблица исходных данных 3

Здесь:

р_ПТ – давление на входе в линию отпуска технологического пара;

t_ПТ – температура технологического пара;

t_ОК – температура возвращаемого на ТЭЦ обратного конденсата технологического пара;

b_ОК – доля возврата обратного конденсата технологического пара;

h^П_ТЭЦ – годовое число часов использования максимума производственно-технологической нагрузки по пару.

Определённые студентом по вышеизложенной методике исходные данные должны быть представлены в курсовой работе в виде следующей таблицы.

Таблица 1

Исходные данные для выполнения курсовой работы

Здесь и далее в таблицах, отражающих результаты расчётов (или выбора оборудования) студента,  приводимые цифры конкретных значений характеристик (или типы выбранного оборудования) даны только в качестве примера их отображения.

2. Состав курсовой работы

В состав курсовой работы входит расчетно-пояснительная Записка и графическая часть. Общий объем работы в оптимальном варианте должен составлять 25÷30 стр.

Расчетно-пояснительная Записка должна содержать следующие разделы:

– задание на курсовую работу;

– введение;

– расчёт производственно-технологического теплопотребления;

– расчёт коммунально-бытового теплопотребления;

– расчёт санитарно-технического теплопотребления;

– расчёт суммарного теплопотребления по сетевой  (горячей) воде;

– расчёт годового отпуска теплоты от ТЭЦ по сетевой  воде;

– построение графиков тепловых нагрузок;

– выбор основного оборудования ТЭЦ;

– расчёт показателей тепловой эффективности ТЭЦ;

– расчёт экономических показателей ТЭЦ;

– расчёт тепловой эффективности альтернативного варианта ТЭЦ;

– выводы по работе;

– список использованных литературных источников;

– содержание расчетно-пояснительной Записки.

Графическая часть работы должна включать две схемы (допускается формат А4) с соответствующими пояснениями и расшифровкой принятой в схемах системы обозначений узлов и элементов оборудования:

– принципиальная тепловая схема промышленно-отопительной ТЭЦ,

включающей выбранное студентом основное оборудование;

– принципиальная схема одной (по индивидуальному указанию препо-

давателя) типовой системы теплоснабжения или системы отпуска технологического пара.

3. ВВЕДЕНИЕ

Во введении необходимо подчеркнуть преимущества ТЭЦ  по сравнению с другими источниками тепловой и электрической энергии, оценить перспективы развития ТЭЦ и дать общую характеристику систем теплоснабжения и их роли в энергоснабжении промышленных предприятий и жилых районов городов [1,2].

В системах централизованного теплоснабжения, получаемого от ТЭЦ, тепло расходуется на отопление зданий, нагревание приточного воздуха в установках вентиляции и кондиционирования, горячее водоснабжение (ГВС), а также на технологические процессы и на собственные нужды (сантехническая нагрузка) промышленных предприятий и самой ТЭЦ [1,3].

Тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию зависят от температуры наружного воздуха и других климатических условий района работы ТЭЦ (среднегодовых характеристик солнечной радиации, скорости ветра, влажности воздуха). Если температура наружного воздуха равна или выше нормируемой температуры воздуха в отапливаемом помещении, то тепловая энергия для отопления и вентиляции не требуется.

Таким образом, в системах отопления и вентиляции тепло расходуется не непрерывно в течение года, а только при сравнительно низких температурах наружного воздуха. Поэтому таких потребителей тепловой энергии принято называть сезонными, а их тепловые нагрузки — сезонными тепловыми нагрузками.

Тепловая энергия в системах горячего водоснабжения и в технологических процессах промышленных предприятий расходуется непрерывно в течение года и мало зависит от температуры наружного воздуха. Поэтому тепловые нагрузки на горячее водоснабжение и технологические нужды считаются круглогодичными тепловыми нагрузками.

Годовой отпуск теплоты от ТЭЦ определяется отдельно для производственно-технологических, коммунально-бытовых потребителей и на сантехническую нагрузку. Нужды производственно-технологических потребителей покрываются технологическим паром, а коммунально-бытовых потреби-    телей – сетевой (горячей) водой.

Для правильного выбора оборудования ТЭЦ необходимо знать ещё сантехническую нагрузку производственно-технологических потребителей и самой ТЭЦ (потребление горячей воды на собственные нужды). Сантехническая  нагрузка так же покрывается сетевой водой, поэтому она добавляется к коммунально-бытовой нагрузке. Сумма этих нагрузок (с учётом сопутствующих потерь тепла и рабочего тела) составляет итоговую нагрузку ТЭЦ по сетевой воде [1,6].

Более подробные сведения об основах энергоснабжения промышленных предприятий и жилых городских районов можно самостоятельно почерпнуть из литературных источников [4,5].