Организация и планирование энергетики

Таблица 1.4.

Расчёт составляющих графика суммарной электрической  нагрузки

 

Часы суток	Технологическая нагрузка				Осветительная нагрузка		Коммунально-бытовая  нагрузка		, МВт
	, МВт	Переменная  нагрузка		Итого   ρтехн, МВт	% от	, МВт	% от	, МВт
			, МВт
1	127,0835	0,52	49,624	152,88798	0,9	0,45	0,36	56,6172	336,5886
2	127,0835	0,51	49,624	152,39174	0,9	0,45	0,33	51,8991	331,3743
3	127,0835	0,5	49,624	151,8955	0,9	0,45	0,3	47,181	326,16
4	127,0835	0,5	49,624	151,8955	0,9	0,45	0,31	48,7537	327,7327
5	127,0835	0,51	49,624	152,39174	0,9	0,45	0,35	55,0445	334,5197
6	127,0835	0,62	49,624	157,85038	0,9	0,45	0,45	70,7715	355,7053
7	127,0835	0,63	49,624	158,34662	1	0,5	0,6	94,362	379,7921
8	127,0835	0,78	49,624	165,79022	0,98	0,49	0,75	117,9525	410,8262
9	127,0835	0,96	49,624	174,72254	0,9	0,45	0,7	110,089	411,895
10	127,0835	1	49,624	176,7075	0,6	0,3	0,6	94,362	398,153
11	127,0835	0,94	49,624	173,73006	0,6	0,3	0,56	88,0712	388,8847
12	127,0835	0,88	49,624	170,75262	0,6	0,3	0,55	86,4985	384,3346
13	127,0835	0,92	49,624	172,73758	0,6	0,3	0,54	84,9258	384,7468
14	127,0835	0,97	49,624	175,21878	0,6	0,3	0,55	86,4985	388,8007
15	127,0835	0,925	49,624	172,9857	0,7	0,35	0,57	89,6439	389,7131
16	127,0835	0,86	49,624	169,76014	0,9	0,45	0,6	94,362	391,2056
17	127,0835	0,92	49,624	172,73758	1	0,5	0,87	136,8249	436,6459
18	127,0835	0,89	49,624	171,24886	1	0,5	1	157,27	455,6023
19	127,0835	0,85	49,624	169,2639	1	0,5	0,98	154,1246	450,472
20	127,0835	0,83	49,624	168,27142	1	0,5	0,95	149,4065	444,7614
21	127,0835	0,84	49,624	168,76766	1	0,5	0,84	132,1068	427,9579
22	127,0835	0,77	49,624	165,29398	0,98	0,49	0,74	116,3798	408,7572
23	127,0835	0,65	49,624	159,3391	0,97	0,485	0,59	92,7893	379,2119
24	127,0835	0,55	49,624	154,3767	0,95	0,475	0,4	62,908	344,3682
Итого									9288,2092

 

 

Электрическая нагрузка ТЭЦ (Pтэц) предварительно определяется на основе максимальной электрической нагрузки района. При этом учитывается расход электроэнергии на собственные нужды и потери в сетях

, МВт       (1.12),

где   - суточный максимум электрической нагрузки района (из табл. 1.4), МВт;

  - коэффициент, учитывающий мощность собственных нужд ТЭЦ;

  - коэффициент, учитывающий потери мощности в сетях. При выполнение расчётов можно принять .

МВт

 

1.3. Расчёт годовой  потребности района теплоснабжения  в тепловой энергии

Расчёт производится для основных групп потребителей тепловой энергии с учётом вида и  параметров теплоносителя. Основными группами потребителей являются:

• промышленные предприятия, потребляющие пар давлением 8-13 кгс/см² для технологических нужд  и пар 1,2 кгс/см² для технологических нужд, отопления и вентиляции;
• жилые и общественные здания, потребляющие тепло для отопления (пар 1,2 кгс/см²);
• системы горячего водоснабжения жилых зданий и предприятий городского хозяйства: бань, прачечных, столовых и т.п. (пар 1,2 кгс/см²);

Годовое потребление  тепла по основным группам потребителей рассчитывается с использованием средних  удельных норм расхода тепла на единицу продукции или одного жителя [таблица 1.9].

, т/год   (1.13),

где - удельный расход пара 8-13 кгс/см² на единицу продукции i-го вида, т;

  - годовой объём производства продукции i-го вида в принятых единицах;

- годовой расход пара 8-13 кгс/см²   на производство i-го вида продукции, т/год.

1) =0*380 000=0, т/год  

2) =2,5*510 000=1 275 000, т/год  

3) =6,0*220 000=1 320 000, т/год  

   , Гкал/год    (1.14),

где - годовой расход тепла в паре 1,2 кгс/см² на производство продукции i-го вида, Гкал/год;

  - удельный расход тепла в паре 1,2 кгс/см² на производство единицы продукции i-го вида, Гкал/ ед.продукции

  - годовой объём производства продукции i-го вида в принятых единицах.

= 0 .

= 0,2 .

= 0,4 .

= 0,2*510 000=102 000 , Гкал/год  

= 0,4*220 000=88 000 , Гкал/год 

Тепловая технологическая  нагрузка определяется составом и количеством  промышленных предприятий, снабжающихся теплом от ТЭЦ. Общий расход тепла  зависит от теплоёмкости технологической схемы, режима потребления тепла в течение суток и года. Результаты расчётов тепловой технологической нагрузки сводятся в таблице 1.5

Таблица 1.5.

Потребление тепла на технологические цели в паре 8-13 кгс/см².

№ п/п	Наименование  потребителей (отрасли промышленности)	Расход пара на единицу продукции, , т	Годовой расход пара	Число часов  использования максимума	Часовое потребление  пара 8-13 кгс/см², т/ч
1	Алюминий	0	0	8050	0
2	Аммиак	2,5	1275000	6700	190,3
3	Целлюлоза	6,0	1320000	8000	165,00
	Итого	8,5	2595000	22750	355,3

 

Число часов  использования максимума для  технологической тепловой нагрузки принимается такое же, как и для электрической нагрузки [таблица 2].

Часовое потребление  пара 8-13 кгс/см² по отдельным промышленным потребителям можно определить по формуле:

, т/ч        (1.15).

1) =0/8050=0, т/ч    

2) =1275000/6700=190,30, т/ч    

3) =1320000/8000=165 т/ч    

Часовое потребление тепла  промышленным потребителям можно определить по формуле 

,   Гкал/ч        (1.16),

    

 
    

где - годовое число часов использования максимума нагрузки в паре 1,2 кгс/см² i-м потребителем тепла, ч/год.

Значение  может быть ориентировочно определено из соотношения

  , ч/год      (1.17),

  , ч/год     

где - продолжительность отопительного периода в сутках для данного района [таблица 10]

Результаты  расчётов сводятся в таблице 1.6.

Таблица 1.6.

Потребление тепла промышленными  потребителями в паре 1,2 кгс/см².

№ п/п	Наименование  потребителя (отрасли промышленности)	Расход тепла  на единицу продукции, qi, Гкал/ед	Годовой расход тепла  , Гкал/год	, ч/год	, Гкал/ч
1	Алюминий	0	0	0	0
2	Аммиак	0,2	102000	2736,4	37,27
3	Целлюлоза	0,4	88000	2736,4	32,15
	Итого	0,6	190000	5472,8	69,42

Годовое потребление  тепла на коммунально-бытовые нужды  по i-ой группе потребителей можно определить по формуле:

   , Гкал/год,           (1.18),

где   - удельный расход тепла в паре 1,2 кгс/см² по i-ой группе потребителей на одного жителя, Гкал/год;  [таблица 9];

       - коэффициент охвата городских потребителей теплоснабжением от ТЭЦ [таблица 1];

          – число жителей, чел.

• Отопление и вентиляция жилых зданий: 3,32*0,8*580000=1540480 Гкал/год,          
• Отопление и вентиляция общественных зданий:0,81*0,8*580000=375840 Гкал/год,          
• Горячее водоснабжение:1,95*0,75*580000=848250 Гкал/год,          
• Бани:0,15*0,5*580000=43500 Гкал/год,          
• Прачечные:0,3*0,6*580000=104400 Гкал/год,          
• Предприятия общественного питания:0,28*0,7*580000=113680 Гкал/год.          

 

На основе годового расхода тепла и числа часов использования максимума нагрузки для каждой группы потребителей определяется часовой расход тепла:

                           (1.19),

где   - годовое число часов использования максимума тепловой нагрузки для i-ой группы потребителей [таблица 12].

• Отопление и вентиляция жилых зданий: 1540480/2736=563,04
• Отопление и вентиляция общественных зданий: 375840/2736=137,36
• Горячее водоснабжение: 848250/1200=706,875
• Бани: 43500/3000=14,5
• Прачечные: 104400/3500=29,82
• Предприятия общественного питания: 113680/3000=37,89

Результаты  расчётов сводятся в табл. 1.7.

Таблица 1.7.

Потребление тепла  на коммунально-бытовые нужды

Потребители	Норма расхода  тепла, Гкал/чел	Годовой расход тепла, Гкал/год	Число часов  использования максимума, ч/год	Часовой расход тепла, Гкал/ч
Отопление и  вентиляция жилых зданий	3,32	1540480	2736(114*24)	563,04
Отопление и  вентиляция общественных зданий	0,81	375840	2736	137,36
Горячее водоснабжение	1,95	848250	1200	706,875
Бани	0,15	43500	3000	14,5
Прачечные	0,3	104400	3500	29,82
Предприятия общественного  питания	0,28	113680	3000	37,89
Итого	6,81	3026150	16172	1489,485

 

После расчёта тепловых нагрузок можно  определить годовой отпуск тепла  от ТЭЦ:

по технологическому пару 8-13 кгс/см²:

                   , т/год (1.20),

где     - суммарное годовое потребление пара на технологические нужды (из таблицы 1.5);

          - КПД паровых сетей   (0,9-0,93);

по теплу  в паре 1,2 кгс/см²

=2595000/0,9=2883333,3, т/год

                          (1.21),

=(190000+3026150)/0,9=3573500, Гкал/год

где - суммарный годовой расход тепла в паре 1,2 кгс/см² промышленными потребителями (таблица 1.6), Гкал/год;

     - суммарное годовое потребление тепла на коммунально-бытовые нужды (таблица 1.7),   Гкал/год;

       - КПД тепловых сетей    (0,9-0,94).

С учётом потерь в паровых  и тепловых сетях необходимо скорректировать и значения часового отпуска тепла от ТЭЦ:

по технологическому пару 

            =355,3/0,9=394,7 т/ч    (1.22)

по теплу в паре 1,2 кгс/см²

                  (1.23).

                            = (69,42+1489,485)/0,9=1732,116

На основе полученных результатов  можно рассчитывать часовое количество тепла, отпускаемого из отборов турбин на отопление и горячее водоснабжение

                 , Гкал/ч,      (1.24),

                =0,5*(563,04+137,36)+(706,875+14,5+29,82+37,89)=1139,285, Гкал/ч

где - часовой коэффициент теплофикации;

        , - часовые значения тепловых нагрузок соответственно на отопление и горячее водоснабжение,  Гкал/ч.

Величина - это доля покрытия максимума внешней тепловой нагрузки ТЭЦ на отопление и вентиляции. За счёт полного использования теплофикационных отборов турбин. Значение определяет экономичность комбинированной схемы энергоснабжения, так как влияет на электрическую и тепловую мощность ТЭЦ. Экономически обоснованное значение лежит в пределах   0,4-0,7. Для районов, расположенных в зоне средних широт, а также с недостаточно благоприятными условиями топливоснабжения, можно принимать = 0,5 – 0,6.      

Пиковая (кратковременная) часть  отопительной нагрузки

                 Гкал/ч,    (1.25).

=(1-0,5)*(563,04+137,36)=350,2 Гкал/ч   

 

 

 

 

2. ВЫБОР ОСНОВНОГО  ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ.

 

В большинстве случаев  промышленно-отопительные ТЭЦ связаны  с районными энергосистемами  и работают по тепловому графику  нагрузки. Развиваемая электрическая  мощность ТЭЦ определяется тепловой нагрузкой. Поэтому мощность устанавливаемых турбин выбирается из расчёта необходимого отпуска тепловой энергии и её параметров.