Проект системы энергоснабжения промышленного района и жилого массива

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«ТОМСКИЙ  ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

 

Факультет	Теплоэнергетический
Специальность	Тепловые электрические станции
Кафедра	АТЭС
Курс	V
Группа

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРОЕКТ СИСТЕМЫ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ  ПРОМЫШЛЕННОГО РАЙОНА

И ЖИЛОГО МАССИВА

 

Пояснительная записка  к курсовому проекту

по дисциплине: « Системы и источники энергоснабжения»

ФЮРА 311111.001.ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент		_________		_________
		подпись		дата
Руководитель		_________		_________		Беспалов В.И.
		подпись		дата

 

 

 

 

 

 

 

 

       

              Томск 2011

РЕФЕРАТ

Курсовая работа 44 с., 6 рис., 11 источников, 3 л. графич. материала.

СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДЯНОЙ И ПАРОВОЙ СИСТЕМЫ. ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, СХЕМА ОТПУСКА ТЕПЛА, ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

Объектом проектирования является промышленный район и жилые  массивы.

Цель работы – проектирование системы энергоснабжения промышленного района и жилого массива.

В ходе проекта была составлена и рассчитана схема теплоснабжения  и электроснабжения промпредприятия  и жилых массивов.

В результате расчета  были выбраны системы теплоснабжения и электроснабжения, а также основное оборудование ТЭЦ, сетевых подогревателей и сетевых насосов.

В ходе проектирования не были рассмотрены технико-экономические  показатели и, следовательно, нельзя было определить эффективность использования  системы теплоснабжения и электроснабжения.

Курсовой проект выполнен в текстовом редакторе Microsoft Word²⁰⁰³.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение
1. Анализ исходной  информации. Определение нагрузок      источников энергоснабжения
2.  Определение структуры  системы теплоснабжения
3.  Выбор основного оборудования
4. Определение параметров  системы транспорта тепла   на отопление и горячее водоснабжение.
5. Определение потерь  тепла при транспорте.
6. Построение пьезометрического  графика.
7. Определение структуры  и параметров электрических сетей.
8. Определение структуры  и параметров паропроводов.
9. Расчет схемы отпуска  тепла на источнике теплоснабжения
10. Определение состава  оборудования источника тепла  и электроэнергии.
11.Определение показателей  энергетической эффективности системы  энергоснабжения
Список использованной литературы.
Приложение А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Суммарная реализация тепла  в России в настоящее время  составляет 2 060 млн Гкал/год. На теплоснабжение расходуется более 400 млн т условного топлива.

Согласно сводным данным по объектам теплоснабжения регионов Российской Федерации, суммарная протяженность тепловых сетей в двухтрубном исчислении составляет около 185000 км .Средний процент их износа оценивается в 60-70 %. По экспертной оценке 15% тепловых сетей требуют безотлагательной замены. Для привидения системы транспорта теплоносителя в надежное состояние необходимо построить заново или провести реконструкцию 150 тыс.км теплотрасс в двухтрубном исчислении.

Широкое развитие получила теплофикация, являющаяся наиболее рациональным методом использования топливных ресурсов для тепло- и электроснабжения.

Развитие теплофикации способствует решению многих важных народнохозяйственных и социальных проблем таких, как повышение  тепловой и общей экономичности  электроэнергетического производства, обеспечение экономичного качественного теплоснабжения жилищно-коммунальных и промышленных комплексов, улучшение экологической обстановки в городах и промышленных районах, снижение трудозатрат в тепловом хозяйстве.

Новое время требует новых технологий, новых решений, поэтому в рамках данного курсового проекта будет осуществлен проект системы энергоснабжения,  который позволит оценить целесообразность выбора той или иной схемы энергоснабжения путем анализа, как технических, так и экономических показателей.   

 

 

 

 

 

 

1. Анализ исходной  информации. Определение нагрузок  источников энергоснабжения.

Суммарная тепловая нагрузка на отопление  и вентиляцию жилого массива:

Суммарная тепловая нагрузка на горячее  водоснабжение (ГВС):

Суммарная тепловая нагрузка жилого массива:

Суммарная электрическая нагрузка жилого массива:

Количество пара, идущего на промышленные цели с давлением  составляет: с давлением составляет:

Из исходных данных потребностей района в энергии следует, что  потребителям необходима тепловая энергия  на отопление ,горячее водоснабжение и производственный процесс, а также электрическая мощность. В такой ситуации наиболее эффективным будет решение построить тепловую электроцентраль, способную удовлетворить все потребности данных потребителей в энергии. Для обеспечения потребителей перечисленными видами энергии необходимо спроектировать эффективную систему энергоснабжения, и задействовать необходимое оборудование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение структуры  системы теплоснабжения.

Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемого качества. В зависимости от размещения источника теплоты по отношению к потребителям системы теплоснабжения разделяют на  децентрализованные и централизованные. В комплексной системе централизованного теплоснабжения среди трех основных ее элементов – источника теплоснабжения, тепловой сети и потребителя – тепловая сеть является не только соединительным, транспортным средством, но и звеном, определяющим надежность теплоснабжения потребителей, режим работы и показатели всей системы теплоснабжения. Принятая схема тепловых сетей в значительной мере определяет надежность теплоснабжения, маневренность системы, удобство ее эксплуатации и экономическую эффективность.

Для определения структуры системы теплоснабжения на основе исходных данных составим 2 варианта схемы теплоснабжения (рис.1).

Для того чтобы оценить, какой из вариантов является наиболее удачным, проведем предварительный, упрощенный экономический расчет этих вариантов.

1. Капитальные затраты в тепловые сети определим по формуле :

Где -материальная характеристика тепловой сети.

L, d ,м -длина и диаметр участка тепловой сети.

 Зная расчетные  расходы воды на каждом участке и удельные потери давления на трение, экономически оптимальные (80 Па/м), по номограмме 7.2,б [2] определяем диаметры для всех участков. Длины участков считаем по простейшей формуле на основе исходных данных о координатах объектов:              

а  и b –коэффициенты, зависящие от типа и конструкции теплопровода, а также от состояния грунта. Принимаем a=30,руб./м, b=260,руб./м - в случае наземной прокладки трубопровода

 

 

1.2.Расчетный расход сетевой  воды.

Принимаем температурный график тепловой сети

 

Тогда расход воды в сети, например до первого потребителя, определится по формуле:

где – потери тепла в магистрали.

Аналогично определяем расчетные расходы воды для других потребителей, учитывая нагрузки потребителей соединенных последовательно.

Рисунок 1 –вариант 1 схемы теплоснабжения

 

В результате проведенных  расчетов имеем таблицу результатов 1.

Расчевариантт Вариант1капзатрат в 1-ю схему
№ участка	И1-П1-П2	И-П6	П6-П5	П5-П4	П4-П3
Длина линии L,м	1403,00	360,00	500,00	223,00	100,00
Расчетный расход сетевой воды G,кг/с	532,73	1396,99	1183,89	864,26	547,95
Условный диаметр  трубы dу,м	0,55	0,91	0,8	0,7	0,61
Диаметр трубы dн,м	0,569	0,93	0,82	0,72	0,63
Диаметр трубы dвн,м	0,55	0,91	0,8	0,7	0,61
Удельное линейное падение давления Rл, Па/м	80	80	80	80	80
Материальная  характеристика линии	771,65	327,60	400,00	156,10	61,00
Материальная  характеристика тепловой сети	1716,35
Коэффициенты a,руб/м, b,руб/м2	30	260
Капитальные затраты,рубтальные затраты, руб.	523831,00

 

Рисунок 2 –вариант 2 схемы теплоснабжения

 

 

 

 

 

 

В результате проведенных  расчетов имеем таблицу результатов 2.

 

Ра22 вариантсчет капзатрат в 2-ю схему
№ участка	И-П4	П4-П3	И-П6	П6-П5	И-П1-П2
Длина линии L,м	985,00	100,00	360,00	500,00	1403,00
Расчетный расход сетевой воды G,кг/с	867,59	546,65	532,73	319,64	532,73
Условный диаметр  трубы dу,м	0,7	0,55	0,51	0,4	0,55
Диаметр трубы dн,м	0,72	0,57	0,53	0,42	0,57
Диаметр трубы dвн,м	0,7	0,55	0,51	0,4	0,55
Удельное линейное падение давления Rл, Па/м	80	80	80	80	80,00
Материальная  характеристика линии	689,50	55,00	183,60	200,00	771,65
Материальная  характеристика тепловой сети	1899,75
Коэффициенты a,руб/м, b,руб/м2	30	260
Капитальные затраты, руб.	594375,00

 

Как видно из таблицы, капитальные затраты в первую схему меньше, поэтому есть основания c экономической точки зрения принять такую схему к дальнейшему расчету.

По конфигурации такая  тепловая сеть является радиальной.

При диаметрах магистралей, отходящих от источника теплоты, 700 мм и менее со сроком ликвидации аварии 24 часа  обычно применяют  радиальную схему тепловой сети с  постепенным уменьшением диаметра по мере удаления от станции и снижения присоединенной тепловой нагрузки. Такая сеть наиболее дешевая по начальным затратам, требует наименьшего расхода металла на сооружение и проста в эксплуатации. Однако при аварии на магистрали радиальной сети прекращается теплоснабжение абонентов, присоединенных за местом аварии. Целесообразно установить на этих участках секционирующие задвижки с интервалом 400-500 м.