Теплоснабжения и теплотехническое оборудование

Содержание

Введение

Глава 1. Исходные данные

1.1. Построения график нагрузки котельной

1.2. Построения температуры график тепловых сетей

Глава 2. Тепловая схема

2.1. Расчет тепловой схемы котельной и выбор основного

2.2. Котлы , насосы

2.3. Водоподготовительное оборудование. Водонагреватель

2.4. Определение состава топлива . Расходы топлива

2.5. Расчет высоты дымовой трубы

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Теплоснабжение и теплотехническое оборудование

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы определяется стратегическими задачами модернизации систем централизованного теплоснабжения Российской Федерации, повышения энергоэффективности котельных установок и снижения потерь тепловой энергии в сетях. В современных условиях реформирования теплоэнергетического комплекса особую значимость приобретают вопросы проектирования и расчета режимов работы котельных с учетом переменных тепловых нагрузок, оптимизации температурных графиков регулирования и выбора экономичного теплотехнического оборудования. Согласно Энергетической стратегии России на период до 2035 года, доля природного газа в структуре топливного баланса теплоснабжения должна оставаться доминирующей при одновременном снижении удельных расходов топлива на выработку тепловой энергии.

Степень разработанности проблемы в отечественной технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований ученых НИУ «МЭИ», ФГУП «ВНИПИэнергопром», опытом эксплуатации котельных в структуре ПАО «Т Плюс» и АО «Мосэнерго». Вместе с тем, практические задачи совершенствования тепловых схем, гидравлического расчета сетей и выбора водоподготовительного оборудования требуют адаптации методик к конкретным условиям теплоснабжения объектов.

Цель курсовой работы — разработка и технико-экономическое обоснование тепловой схемы котельной с выбором основного теплотехнического оборудования на основе анализа графиков тепловых нагрузок и температурного режима тепловых сетей.

Задачи курсовой работы:

• построить график тепловой нагрузки котельной с учетом сезонной неравномерности потребления теплоты;
• разработать температурный график регулирования тепловых сетей в зависимости от температуры наружного воздуха;
• выполнить расчет тепловой схемы котельной и осуществить выбор котлоагрегатов, сетевых и подпиточных насосов;
• определить тип и производительность водоподготовительного оборудования и подобрать водонагреватели горячего водоснабжения;
• рассчитать расход топлива и высоту дымовой трубы с учетом санитарно-экологических требований.

Объектом исследования является система теплоснабжения с котельной установкой, работающей на природном газе. Предмет исследования — методы расчета тепловой схемы котельной, выбора теплотехнического оборудования и определения технико-экономических показателей теплоснабжения.

Методологическая база курсовой работы включает теоретические положения технической термодинамики и теплопередачи, нормативные методики гидравлического и теплового расчета по СП 124.13330.2012 «Тепловые сети», СП 89.13330.2016 «Котельные установки», ГОСТ Р 54860-2011, Правилам технической эксплуатации тепловых энергоустановок (Приказ Минэнерго России № 115).

Научная новизна состоит в комплексном подходе к проектированию тепловой схемы котельной с учетом современных требований энергоэффективности и экологической безопасности. Теоретическая значимость заключается в систематизации методов расчета систем теплоснабжения. Практическая значимость работы определяется возможностью использования результатов расчетов при проектировании и модернизации котельных малой и средней мощности.

Структура работы включает введение, две главы основной части, заключение и список использованной литературы. Первая глава посвящена анализу исходных данных и построению графиков нагрузки и температурного графика. Вторая глава содержит расчет тепловой схемы, выбор оборудования, определение расхода топлива и высоты дымовой трубы.

ГЛАВА 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1. Построение графика нагрузки котельной

Построение графика тепловой нагрузки котельной является первоочередным этапом проектирования системы теплоснабжения и определяет мощность устанавливаемого оборудования, режимы его работы в течение отопительного периода и летнего сезона. Тепловая нагрузка котельной формируется из трех основных составляющих: отопительной нагрузки, вентиляционной нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения. Отопительная нагрузка является переменной величиной, зависящей от температуры наружного воздуха, и достигает максимальных значений в расчетных условиях отопительного периода при температуре наружного воздуха минус 30-40 градусов Цельсия в зависимости от климатической зоны. Вентиляционная нагрузка, характерная для общественных и промышленных зданий, также зависит от наружной температуры и изменяется пропорционально отопительной нагрузке [1, c. 45]. Нагрузка горячего водоснабжения в первом приближении принимается постоянной в течение года, однако при детальном анализе наблюдается снижение среднесуточного расхода горячей воды в летний период на 20-30 процентов по сравнению с зимним периодом.

Согласно СП 124.13330.2012 «Тепловые сети», расчетная тепловая нагрузка на отопление определяется по укрупненным показателям удельной тепловой характеристики зданий или по проектным данным с учетом теплозащитных свойств ограждающих конструкций, объема зданий и разности внутренней и наружной расчетных температур. Для жилых зданий массовой застройки удельная отопительная характеристика составляет 0,35-0,50 Вт на кубический метр на градус Цельсия при нормативной температуре внутреннего воздуха 18-20 градусов Цельсия. Для общественных зданий этот показатель варьируется от 0,30 до 0,45 Вт на кубический метр на градус Цельсия в зависимости от назначения и конструктивных особенностей здания [3, c. 78].

График тепловой нагрузки котельной строится в координатах «тепловая мощность – продолжительность стояния нагрузки» и представляет собой кривую годового потребления теплоты. Ось абсцисс графика отражает продолжительность работы котельной с данной или большей нагрузкой в часах за отопительный период, который для средней полосы России составляет 5000-5500 часов, и за год — 8760 часов. Ось ординат показывает тепловую мощность котельной в мегаваттах или гигакалориях в час. Верхняя точка графика соответствует максимальной расчетной нагрузке, которая складывается из суммы отопительной, вентиляци

…