Новости

Вступта загальна характеристика систем теплопостачання

Работа добавлена:






Вступта загальна характеристика систем теплопостачання на http://mirrorref.ru

Лекція №1

1.1Вступта загальна характеристика систем теплопостачання

В курсі «Джерела і системи теплопостачання», який вивчають студенти спеціальності «Холодильні машини та установки» за напрямом підготовки 6.050604 «Енергомашинобудування», викладені основні положення, пов'язані з одержанням теплоти з органічного палива в топках парових і водогрійних котлів, генерації енергетичної та технологічної пари та гарячої води та їх подальшого використання для виробництва електричної енергії та забезпечення споживачів тепловою енергією.

Даний курс базується на знаннях, одержаних студентами при вивченні курсів «Загальна хімія», «Технічна термодинаміка», «Тепломасообмін», «Теплотехнологічні процеси і установки».

Після вивчення даного курсу студент повинен:

знати основні характеристики енергетичних палив і способів їх спалювання, основні технологічні і конструктивні характеристики елементів парових і водогрійних котлів, основні технологічні схеми виробництва теплової і електричної енергії, характеристику основних побутових споживачів теплової енергії та раціональних схем їх приєднання до теплових мереж;

уміти визначити економічну ефективність комбінованого виробітку теплової та електричної енергії вТЕЦ; визначати витрату теплоти на основні види побутового тепло споживання, на виробництво теплової і електричної енергії турбогенераторами з коденсаційними та протитисковими паровими турбінами; основні засади вибору схеми підготовки живильної води для парових та водогрійних котлів; визначати розрахункову витрату води на абонентський ввід залежно від схеми його підключення до теплової мережі.

Комплекс установок, пристроїв і систем, призначених для виробництва, транспортування і раціонального використання теплової енергії, являють собою систему теплоенергопостачання.

Таким чином  до складу системи теплоенергопостачання входять:

1. джерело теплоти, в якому хімічна енергія палива перетворюється в теплову енергію, яка сприймається теплоносієм мережі теплопостачання;

2. система транспорту теплоносія від джерела до споживачів та, якщо теплоносій вода, – транспорту води від споживачів теплоти до джерела;

3. установки та схеми їх приєднання до теплових мереж, що забезпечують раціональне використання теплоти.

Системи теплопостачання можуть бути:

  • централізованими, коли постачання теплоти до багатьох споживачів здійснюється з одного джерела;
  • груповими, коли певна, відносно невелика, група споживачів одержують теплову енергію від одного джерела (будинкова котельня, чи одна котельня на декілька будинків);
  • індивідуальними, коли кожен споживач (абонент) має власне джерело теплової енергії (квартирні опалювальні пристрої).

В централізованих системах теплопостачання джерелом теплової енергії необхідної кількості і потенціалу можуть бути:

-  котельні, оснащені паровими чи водогрійними котлами;

- теплоелектроцентралі (ТЕЦ), в яких централізація теплопостачання поєднана зі спільним виробленням теплової та електричної енергії.

Розрізняють ТЕЦ, оснащені паровими турбінами, після яких вся відпрацьована пара використовується для теплозабезпечення споживачів – це як правило, промислові ТЕЦ, оснащені паровими турбінами з протиском (тиск пари на виході з проточної частини турбін перевищує атмосферний тиск). В таких турбінах кількість виробленої електроенергії жорстко пов’язана  з кількістю пари, що виходить після турбіни і надходить до споживачів (див.рис.1-1).

Інші ТЕЦ оснащуються конденсаційними паровими турбінами з теплофікаційними відборами пари з турбін. В таких турбінах абсолютний тиск пари на виході з них складає біля 0,035÷0,05 бар, а її температура насичення близька до 30°С (див. рис.1-2).

В парових турбінах, як складових турбогенераторної установки  ТЕЦ, теплова енергія пари, що надходить в турбіну, перетворюється в механічну енергію обертання ротора турбіни, яка через жорстку муфту, напряму чи через редуктор передається ротору генератора. Ротор генератора має обмотку, в яку надходить постійний струм від генератора постійного струму – збудника, що є невід’ємною частиною турбогенератора, ротор якого жорсткою муфтою зв’язаний з ротором генератора. Вироблена електроенергія індукується в обмотці статора генератора.

1.2 Економічна доцільність комбінованого (теплофікаційного)

виробітку теплової і електричної енергії

В ТЕЦ ,оснащених конденсаційними турбінами з відборами, електрична енергія виробляється за рахунок теплоти двох потоків пари (рис.1-2):

а) пари, що надходить в турбіну з початковою ентальпією  і розширяється в проточній частині турбіни до ентальпії , з якою і відбирається для забезпечення споживачів тепловою енергією. Кожний кілограм відібраної з турбіни пари виробляє електричну енергію в кількості, еквівалентній ;

б) пари, що проходить всю проточну частину турбіни і надходить в конденсатор турбіни, розширюється до робочого тиску в конденсаторі, якому відповідає ентальпія пари . Кожний кг цієї пари виробляє електричну енергію в кількості, еквівалентній .

Співставимо витрату теплоти на виробництво електричної енергії для варіантів роботи турбіни в чисто конденсаційному режимі, та режимі з відборами пари з турбіни.

При чисто конденсаційному режимі роботи турбіни (відбори пари відсутні) 1кг пари виробляє електричну енергію в кількості, еквівалентній кількості теплоти, кДж/кг.

При цьому витрата теплоти на виробництво цієї кількості електроенергії дорівнює

, кДж/кг,                   (1-1)

де - ентальпія конденсату після конденсатора турбіни, кДж/кг,

а  являє собою теплоту, що відбирається (втрачається) від кожного кг пари, що надійшла в турбіну.

Очевидно, що , кДж/кг.

При роботі конденсаційної турбіни з відборами пари та ж сама кількість електричної енергії виробляється парою в кількості  кг , що проходить всю проточну частину турбіни і надходить в конденсатор (), та  парою в кількості  кг, яка відбирається з проточної частини турбіни, тобто:

.                                              (1-2)

При цьому витрата теплоти на виробництво тієї ж самої кількості електроенергії дорівнює:

                     (1-3)

Порівнявши величину  з (1-1 ) і   з (1-3 ) бачимо, що  , оскільки .

Це свідчить про економічну доцільність роботи конденсаційних турбоагрегатів з відборами пари з парових турбін.

Економія теплоти при вироблені електричної енергії на основі зазначених вище двох потоків пари порівняно з виробленням електричної енергії лише потоком пари, що надходять в конденсатор, дорівнює:

Підставивши замість (1-x) його значення з формули (1-2) маємо:

Оскільки для конкретної турбіни співвідношення

- величина стала, тоді

,                                      (1-4)

Таким чином величина  зростає зі збільшенням кількості відібраної  з турбіни пари () та зі зменшенням параметрів пари,  що відбирається .

Всіх споживачів теплової енергії можна розділити на 2 основні групи:

  • промислові споживачі;
  • побутові споживачі.

Характеристика систем теплопостачання  промислових підприємств визначається для кожного із них особливістю теплотехнологічних процесів і носить індивідуальний характер для різних промислових підприємств.

Тепловими навантаженнями побутових споживачів являється:

  • опалення житлових, адміністративних, промислових приміщень;
  • гаряче водопостачання на побутові потреби, комунальні установи та промислові потреби;
  • вентиляція приміщень.

Контрольні питання.

          1. Які складові частини системи теплопостачання?

          2. Перерахуйте можливі джерела теплової енергії.

          3. В чому суть комбінованого виробітку теплової та електричної енергії?

          4. Чому вартість електроенергії при її виробітку в конденсаційних турбогенераторах вища, ніж в турбогенераторах з протитиском або в конденсаційних турбогенераторах з розвиненими відборами пари?

          5.Як визначається величина економії теплоти при виробітку електроенергії в конденсаційних турбінах за рахунок відборів пари з них?

Вступта загальна характеристика систем теплопостачання на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат Загальна характеристика операційних систем для мобільних пристроїв. Огляд систем з точки зору розробника програмного забезпечення

2. Реферат Торгівля, її загальна характеристика

3. Реферат Загальна характеристика видів мистецтва

4. Реферат Загальна характеристика податкової системи України

5. Реферат Загальна характеристика літератури кінця ХІХ - початку ХХ ст.

6. Реферат Загальна характеристика ринку факторів виробництва

7. Реферат Загальна характеристика імунної системи людини

8. Реферат Загальна характеристика цивільного права України

9. Реферат РЕЛЕЙНИЙ ЗАХИСТ. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ

10. Реферат Клас комах, загальна характеристика. Кімнатна муха