Расчет турбогенераторов для котельной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

Новгородский государственный университет

имени Ярослава Мудрого

Кафедра «Промышленная энергетика»

Курсовая работа по дисциплине

«Энергосбережение»

Руководитель

А.Г. Муравьёв

Студент группы 9411

_______С.Л.Бугров

Задание на курсовую работу по дисциплине “Энергосбережение”.

Студент ________________________ группа ___________вариант_1___

Для отопления жилого района используется промышленная котельная, с паровыми котлами, производящими насыщенный пар давления 1,4 МПа. Часть пара используется круглогодично на промышленные нужды, остальной пар для теплоснабжения и горячего водоснабжения (ГВС) жилого района. Система отопления закрытая. Вода для ГВС приготавливается в котельной, баки-аккумуляторы ГВС отсутствуют. Температурный график системы теплоснабжения 95-70 °С.

В котельной предлагается установить турбогенераторы для дополнительной выработки электрической энергии. Использование дополнительного количества охлаждающей воды в конденсаторах турбин не предполагается.

Считается, что турбогенераторы устанавливать экономически выгодно, если они работают непрерывно как минимум весь отопительный период. Нужно выбрать оптимальное количество и типы турбогенераторов (например изготавливаемых Калужским турбинным заводом htt://www.ktz.kaluga.ru) и рассчитать срок окупаемости проекта. Изменение эксплуатационных затрат не учитывать.

Введение

В данной курсовой работе необходимо выбрать оптимальное количество и типы турбогенераторов, которые предполагается установить для дополнительной выработки электроэнергии в котельной с паровыми котлами, вырабатывающими насыщенный пар давлением 1,4 МПа. Дополнительное количество охлаждающей воды в конденсаторах турбин не предполагается, поэтому турбогенераторы должны быть выбраны таким образом, чтобы количество используемого в них пара не превышало количество пара, необходимого для обеспечения промышленного потребления, отопления, горячего водоснабжения и собственных нужд.

1. Расчет количества и параметров пара, требуемого для покрытия всех видов нагрузок

1.1 Расчет количества и параметров пара, требуемого для покрытия всех видов нагрузок в конце отопительного периода

Количество и параметры технологического пара берем из исходных данных.

D_P = 6 т/час

Р_П = 0,2 МПа

Часовая нагрузка на отопление

Средняя часовая нагрузка на ГВС

Максимальная часовая нагрузка на ГВС

Часовые нагрузки на отопление и ГВС с учётом потерь в тепловых сетях 10%

Расход пара на отопление

Расход пара на ГВС

Потребление тепла на собственные нужды возьмем как 2,4% от тепловой нагрузки. Тогда расход пара на собственные нужды составит.

Таким образом, для обеспечения тепловой нагрузки в конце отопительного периода потребуется:

1.2 Расчет количества и параметров пара, требуемого для покрытия всех видов нагрузок в неотопительном периоде.

Нагрузка на отопление будет отсутствовать.

Часовая нагрузка на ГВС

в = 0,8 - коэффициент, учитывающий изменение расхода на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду;

Часовая нагрузка с учётом потерь в теплосетях 10%

Расход пара на ГВС

Потребление тепла на собственные нужды примем 2,4% от номинальной нагрузки.

Таким образом, для обеспечения тепловой нагрузки в неотопительный период потребуется

2. Выбор турбоагрегатов

Будем рассматривать турбинное оборудование, выпускаемое Калужским турбинным заводом. По параметрам свежего пара подходит:

ТГ 0,75А/0,4 Р13/2***

Основанием для выбора является количество и параметры пара, вырабатываемого в неотопительный период, а также количество и параметры пара для обеспечения тепловых нагрузок. Основным критерием является максимальное производство электроэнергии.

Технические характеристики турбогенератора ТГ 0,75А/0,4 Р13/2***

Из вырабатываемых 18,3 т/ч пара с давлением 1,4МПа неотопительной нагрузки, 14,4 т/ч пара направляют в турбогенератор ТГ 0,75А/0,4 Р13/2***, где давление пара снижается до 0,2 МПа, далее 6 т/ч будут поступать на технологические нужды, а 8,4 т/ч редуцируются в РОУ до давления 0,1 МПа и идут на покрытие нужд ГВС. Оставшаяся нагрузка 3,9 т/ч редуцируется в РОУ 1 до давления 0,1 МПа, где 1,21 т/ч используются на собственные нужды, а 11,09 т/ч на ГВС.

Схема потоков пара приведена в приложении.

2.2 Теперь с учетом выбранного оборудования попробуем рассмотреть варианты турбогенераторов, работающих в отопительный период. Критерии выбора остаются прежними

1 Вариант

Добавляем турбогенератор ТГ 1.5А/10,5 P13/3;

Технические характеристики турбогенератора ТГ 1.5А/10,5 P13/3

В случае совместной работы турбогенераторов ТГ 1.5А/10,5 P13/3 и ТГ0,75А/0.4 P13/2*** из вырабатываемых 51,7 т/ч пара с давлением 1,4 МПа, 14,4 т/ч направляются в ТГ0,75А/0.4 P13/2 работающий круглогодично, где давление пара снижается до 0,2 МПа, из них 6 т/ч будет поступать на технологические нужды, а 8,4 т/ч редуцироваться в РОУ-3 до давления 0,1 МПа и распределятся на собственные нужды и ГВС. 34,5 т/ч направляются в ТГ 1.5А/10,5 P13/3, где давление пара снижается до 0.3МПа, затем редуцируется в РОУ2 до 0.1 МПа и распределяется на отопление и ГВС. Оставшиеся 2,8 т/ч редуцируются в РОУ-1 до давления 0,1 МПа и направляются на ГВС.

Схема потоков пара приведена в приложении.

2 Вариант

Заменяем турбогенераторы ТГ 0,5А/0,4 Р13/3.7

Техническая характеристика турбогенератора ТГ 0,75ПА/0,4 Р13/4

Техническая характеристика турбогенератора ТГ 1,25А/0,4 Р13/2,5

Техническая характеристика турбогенератора ТГ 0,6А/0,4 Р12/3,7

3. Расчёт срока окупаемости

Примем стоимость электроэнергии 1 рубль за 1 кВт·ч. Стоимость оборудования, монтажа и наладки определяем по формуле

, где

N - мощность турбогенератора в кВт.

Как правило, летом система ГВС на определенный период отключается на профилактику, в это же время предполагается проведение профилактики для турбин, работающих круглогодично, поэтому их время работы в году будет составлять 350 суток.

пар турбинный тепло нагрузка

3.1 Расчет срока окупаемости для первого варианта (совместная работа турбогенераторов ТГ 0,75А/0,4 Р13/2*** и ТГ 1.5А/10,5 P13/3).

Рассчитываем стоимость проекта

Находим количество часов работы в году турбогенератора, вырабатывающего электроэнергию круглый год

ч.

Находим количество часов работы в году турбогенератора, вырабатывающего электроэнергию только в отопительный период

ч.

Определяем количество выработанной электроэнергии за год

Стоимость электроэнергии энергии составит

руб.

Срок окупаемости проекта

3.2 Расчет срока окупаемости для второго варианта (совместная работа трех турбогенераторов ТГ 0,75ПА/0,4 Р13/4)

Рассчитываем стоимость проекта

Определяем количество выработанной электроэнергии за год

.

Стоимость электроэнергии составит

руб.

Срок окупаемости проекта

Заключение

В данной курсовой работе были предложены два варианта реконструкции промышленно-отопительной котельной в ТЭЦ малой мощности. Выбраны следующие типы турбогенераторов, выпускаемых Калужским турбинным заводом: ТГ 1,25А/0,4 Р13/2,5 (1250 кВт) и ТГ 0,6А/0,4 Р12/3,7 (600 кВт).

В первом варианте предполагалась работа турбогенераторов ТГ 1.5А/10,5 P13/3 и ТГ 0,75А/0,4 Р13/2***, при совместной работе этих турбоагрегатов срок окупаемости проекта года. Во втором варианте предполагалась работа трех турбогенераторов ТГ 0,75ПА/0,4 Р13/4, ТГ 1,25А/0,4 Р13/2,5, ТГ 0,6А/0,4 Р12/3,7 , при их совместной работе срок окупаемости проекта 2,33 года. В данном случае предпочтительнее использовать первый вариант, т.к. меньше срок окупаемости.

Список использованной литературы и интернет ресурсов

1. Муравьёв А.Г. Энергосбережение в теплоэнергетике и технологиях. Методическое пособие. В. Новгород, НовГУ им. Ярослава Мудрого, 2006, 68с

2. Муравьёв А.Г. Методические указания к курсовому проектированию. В.Новгород, НовГУ им. Ярослава Мудрого, 2006, 22с

3. http://www.ehc-group.ru/

Размещено на Allbest.ru