Файл: Жылумен жабдықтау негіздері пәні бойынша №1,2 Есептік-графикалық жұмыс нұсқа 9.docx
Добавлен: 02.02.2019
Просмотров: 873
Скачиваний: 11
Алматы энергетика және байланыс университеті
Электроэнергетика факультеті
“Өнеркәсіптік жылуэнергетика” кафедрасы
Жылумен жабдықтау негіздері пәні бойынша
№1,2 Есептік-графикалық жұмыс
Нұсқа-9
Орындаған: Эк12-4 тобының
студенті Арынова А.Н.
Қабылдаған : Яманбекова А.
Алматы 2013
М азмұны
1.Кіріспе................................................................................................................3
2. Есептік – сызба жұмысының тапсырмасы....................................................4
3. Есептеулер........................................................................................................5
4. Қорытынды.....................................................................................................14
5. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі.................................................................15
К іріспе
Есептеу-сызба жұмысы «Жылумен жабдықтау негіздері» курсынан алған білімді жетілдіру үшін, ЖЭО-ның негізгі жабдықтарын таңдағанда және жобалағанда есептеу жүргізуді игеру үшін, кәсіпорындарды жылумен жабдықтау жүйесін жобалау үшін, қандайда бір өндірістің технологиялық жылу шығындарын анықтай алу үшін алған білімдерін нығайтуға арналған. Осы есептеу-сызба жұмыста «Жылумен жабдықтау негіздері» пәні көлемінде қарастырылатын №1,2-ші есептеу-сызба жұмыстары біріктіріліп, төменде көрсетілген тақырыптар бойынша тізбектей орындалады. Сондықтан екі жұмыс бір-бірінен ажыратылмай біртұтас мағынада қарастырылған.
1. Есептік – сызба жұмысының тапсырмасы
1.1.-кестеде есептік-сызба жұмысының тапсырмалары нұсқа бойынша берілген. Есептеуді жүргізу жолдары:
1. Жылулық жүктемені анықтау.
2. Жылулық жүктеменің жылдық сызбасын тұрғызу.
3. ЖЭО-ның негізгі жабдықтарын таңдау.
4. Шығыр қондырғысының техника-экономикалық көрсеткіштерін анықтау.
5. А4 форматта ЖЭО-ның қағидалық жылулық сызбасын құрастыру және негізгі және қосалқы қондырғылардың жұмыс істеу принципінің сипаттамасын жазу.
Берілгені:
1-кесте. Есептік-сызба жұмысының берілгені
№ |
Жылулық жүктеме Q, МВт |
ЖЭО жобаланатын аймақ |
Өнеркәсіпке берілетін бу шығыны Dп, т/сағ |
ηoi |
h уст, сағ/жыл |
|||||
Qот+в |
Qгвс |
|||||||||
9 |
90 |
50 |
Түркістан |
-22 |
-1,9 |
-6,9 |
-8 |
164 |
0,86 |
5700 |
2 . Есептеулер.
2.1. Жылулық жүктемені анықтау
Жылулық жүктемені анықтау ЖЭО-ң төрт түрлі режимдегі жұмысы үшін жүргізіледі.
I-режимде қысқы максималды, жылыту жүйесін жобалау үшін сыртқы қоршаған ауаның tрн есептік температурасын қолданамыз.
QI- максимал жүктеме, ол тапсырмада берілген жылыту және ыстық сумен жабдықтауға кеткен жылу шығындарының қосындысына тең
Q Q +Q , МВт; (2.1)
Q 90+50=140 МВт
II-режимде жылулық жүктеме қыстың ең суық айының tхмн орташа температурасы бойынша есептеледі
Q Q , МВт (2.2)
Q МВт
Q Q Q , МВт (2.3)
Q 57,64 +50=107,64 МВт,
мұндағы tв- санитарлық нормаға сай, ғимараттың ішкі температурасы;
III-режимде жылулық жүктеме жылуландыру кезеңіндегі tсрн сыртқы
ауаның орташа температурасы бойынша есептелінеді ,
Q Q ,МВт (2.4)
Q ,МВт
(2.5)
QIII =46,93+50=96,93МВт
IV-режимде жылулық жүктеме жазғы маусымдағы ЖЭО-ң жұмысын сипаттайды
QIV=Qгвсл= Q 0,8 50=32,73МВт (2.6)
мұндағы -су шығынының жазғы маусымда азаюын ескеретін коэффициент (0,8÷1,0).
2.2. Жылулық жүктеменің жылдық сызбасын тұрғызу.
Сызба А3форматтағы миллиметрлік қағазға тұрғызылады. Ордината
өсіне м асштаб бойынша Q, МВт, жылулық жүктеме салынады, ал абцисса өсінің : оң жағына , сағ, уақыт (уақыт масштабы: 1 мм-50 сағат);сол жағына tрн -дан tв =200 С-қа дейін сыртқы ортаның температурасы салынады.
Сол жақ бөлігіне Qот+в=f(tн) мен Qг.в.с, салып оларды QТЭЦ=f(tн) табу үшін қосамыз (сурет 2.1).
Ал оң жақ бөлігін тұрғызу үшін кітаптан климаттық берілгендерді алып, QТЭЦ=f( ) тәуелділігін тұрғызу керек.
Уақыттың масштабын :Iмм-50 сағат деп алу керек.
2-кесте. Қоршаған ортаның орташа тәуліктік температурасы бойынша жылуландыру кезеңіндегі сағаттар саны
-
Қала
Қоршаған орта температурасы, 0С
-20
-15
-10
-5
0
+8
Түркістан
8
58
179
456
1208
3120
Сызбаны сызу үшін:
-
Q=50 МВт
QIV=32,73 МВт
=164 т/сағ
-
немесе келесідей жазуға болады:
=2686 кДж/кг; = 439 кДж/кг;
-
Q МВт
Q МВт
-
Енді барлық жүктемелерді қосамыз
МВт
МВт
МВт
МВт
2 .3. ЖЭО-ң негізгі қондырғыларын таңдау.
2.3.1. Бу шығырларын таңдау
ЖЭО-ң негізгі қондырғылары QIII режим бойынша таңдалынады. Кітаптарда жылуландыруға бу бөлетін шығырдан алынатын алымдардағы бу
шығыны немесе жылу шығыны беріледі. Бұл жұмыста шығыр қондырғысын таңдау үшін жылу мөлшерін алымдардан алынған будың эквиваленттік мөлшеріне аударуымыз керек.
Есепті жүргізу үшін жылуландыруға арналған алымдардағы қысым мен температураның мөлшерін шамамен PT=0,12 МПа және t=1050С деп аламыз. Содан кейін осы шамалар арқылы су және су буының сипаттамалары жазылған кестеден бу және конденсат энтальпиясын табамыз, олар iТ=2686 кДж/кг және iок= 439 кДж/кг тең. Содан кейін бу шығынын анықтаймыз:
DТ= , кг/с , (2.7)
мұндағы Qт-жылулық жүктеме, кВт
n=0,98- қыздырғыш ПӘК-і.
ЖЭО-ң жылуландыру жүйесіне жылу беруге арналған қондырғыларының түрлері мен жалпы қуатын, әрбір берілген ықшамаудандардың жылулық
жүктемесіне байланысты анықтаймыз.
Шығырды таңдағанда, берілген Dn , т/сағ, өндіріске жұмсалған бу шығынының мәнін қолданамыз. Бірінші “ПТ” типті шығырды, содан кейін “Р” типті, содан кейін “Т” типті шығыр таңдалынады. ПТ типті шығыр, өндіріске беретін бір жыл бойғы бу жүктемесін қамтамасыз ету керек. Р және Т типті шығырлар қалған жетпеген жүктеменің орынын толтыру үшін таңдалынады.
QIII – жылулық жүктеменің мәні есептеулерден 96.93 МВт-қа тең деп леп қабылданды. Осы жылулық жүктемені бу шығырдың жылулық бу алымынан алынған бумен жабады. Яғни (2.7) формуласын қолданып өнеркәсіптік ауданды жылуландыруға қажет бу шығыны: DТ= екені анықталды. Ал кәсіпорынға қажет бу шығынының мәні = 164 т/сағ. Сондықтан келесідей бу шығырын таңдадым: ПТ-
Мұндай шығырдың өндірістік П және Т бу алымдары бар, себебі маркасы ПТ. Номиналдық электрлік қуаты 60 МВт, максималдық қуаты 75 МВт, қысымы 9 МПа, температурасы 5350С аса қызған бумен жұмыс жасайды. Шығырға берілетін бу мөлшері =390 т/сағ. Кестеден жылулық алымынан бу берген жағдайда, оның өндірістік бу алымынан 165 т/сағ буды кәсіпорынға алу мүмкін екенін көреміз. Тапсырма бойынша 164 т/сағ бу қажет болса, ол сол мөлшерде буды алуға мүмкіндік береді. Турбинаның
ж ылулық бу алымынан 3-кестедегі мәлімет бойынша DТПТ=115 т/сағ бу алуға болады. Ал біздің тапсырмада өнеркәсіптік аудан үшін қажет бу мөлшері DТПТ=158,4 т/сағ. Осы бу шығыры бере алмайтын ∆DТПТ=158,4-115=43,4 т/сағ буды Т-25-90 ТМЗ бу шығырынан аламыз. Шығырдың номиналдық электрлік қуаты 25 МВт, қысымы 9 МПа, температурасы 5350С аса қызған
бумен жұмыс жасайды. Шығырға берілетін бу мөлшері =130 т/сағ.
Жылулық бу алымынан 92 т/сағ бу алуға болады. Егер осындай бір дана 1х Т-25-90 ТМЗ шығыр таңдалса, оның беретін қосынды бу мөлшері ΣDТПТ=92 т/сағ болады.
Сонымен бізге ауданды жылуландыруға қажет бу мөлшері ∆DТПТ=43,4 т/сағ осы Т-25-90 шығырлар есебінен толық теңгеріледі. Осындай екі әртүрлі маркалы шығырларды таңдағанда олардың бірдей параметрлердегі бумен жұмыс жасайтынын ескердік.
3-кесте. турбиналардың маркалары мен негізгі параметрлері.
Белгіленуі |
Шығарған зауыт |
Бастапқы параметрлері: Қысымы МПа, темпера-турасы, 0С |
Өткір будың номинал шығыны, D0, т/сағ |
Реттелетін алымдардың қысымы, МПа |
Алымдардағы бу шығыны, т/сағ |
Қорек су температурасы, 0С |
Регенеративті қыздыр- ғыштар саны |
Салқындатқыш су тем- пературасы, 0С |
Цилиндрлер саны |
ПТ- |
ЛМЗ |
9; 535 |
390 |
1,0-1,6 жоғ 0,07-0,25 төм |
230 |
- |
2 |
||
|
ТМЗ |
9; 535 |
130 |
0,07-0,25 |
92 |
225 |
- |
20 |
1 |
2.3.2. Энергетикалық қазандық қондырғыларды таңдау
Орнатылатын қазандардың қуаты мен саны, аудандарда және кәсіпорындарда қолданылатын жылу жүктемесіне байланысты таңдалынады.Таңдап алынған шығыр сипаттамасына байланысты таза будың қосынды шығыны мен бу сипаттамалары анықталады. Будың сипаттамалары мен шығынына байланысты қазандардың саны мен бу өндірулігін анықтаймыз.
Қ азандық қондырғыларды таңдағанда оның қуатын асыра ал керек, себебі қуаты ең үлкен қазан істен шыққан жағдайда қалған таңдалынып алынған қазандар жылытуға, желдетуге, ыстық сумен жабдықтауға қажетті жылу шығындарының орынын толтыра алу қажет
Блокқа шығырмен қоса орналастырылатын қазанның бу өндірулігі
шығыр арқылы алынатын өткір будың мөлшеріне байланысты таңдалынады, және де ЖЭО-ң өзіндік қажеттіліктері мен 3% қорды қамтамасыз ете алуы керек. Бұл жұмыста қазандардың санын турбина санымен тең етіп таңдауға болады.
Σ=ПТ+Т=1·390 + 1·130 = 520 т/сағ
ЖЭО-ның өз қателіктеріне тиісті 15% қорды қамтамасыз ету үшін
ΣІ= 1,1·520= 572 т/сағ бу керек.
Сондықтан 5-дана Е-120-100 бу қазанын таңдаймыз:
Σ= 5· = 5·120=600 т/сағ, қосынды бу мөлшерін өндіреді. Сонымен шығырларға қажет бу мөлшерін осы қазандар толық қамтамасыз етеді.
2.3.3. Шыңдық су қыздырғыш қазандарын (ШСҚҚ) таңдау
ЖЭО-ң негізгі қондырғылары QIII режимдегі жылулық жүктеме бойынша таңдалған. Сондықтан да ЖЭО (QI, QII) екінші және бірінші режимдегі жылулық жүктеменің орынын толтыра алуы қажет.
ЖЭО-ғы I және II режимдегі жылулық жүктеме пиктік су қыздырғыш қазандардан алынады (ШСҚҚ).
ШСҚҚ–ң жылу өндірулігі мен саны негізгі қазандықтардың жылытуға, желдетуге, ыстық сумен жабдықтауға беретін жылулық жүктемесінің 40-45% қамтамасыз етуі керек.
ШСҚҚ-ң жылулық қуаты:
Q=QI –QII , МВт. (2.8)
Q=140-107,64=32,36 МВт.
1 дана КВ-ГМ-30 қазанын таңдаймын.
Оның қосынды жылулық қуаты
Σ Q=1·Q=1·35=35 МВт - бұл қажет жылулық қуатты қамтамасыз етеді.
2.4. энергетикалық қазанда жағылатын табиғи отын шығынын есептеу.
Қазан қондырғысында пайдалы қолданылған жылудың ошақтан берілген барлық жылу мөлшеріне қатынасы қондырғының жылулық тиімділігін анықтайды және оның пайдалы әсер коэффициенті деп аталады.
Қазан қондырғының брутто және нетто пайдалы әсер коэффициенттерін анықтауға болады. Брутто пайдалы әсер коэффициенті қазан қондырғысының өз басының мұқтаждарына кеткен энергия шығындарын ескермейді(қоректік су сорғысының, үрлегіш – түтін сорғыштың, отынды ұсатуға, қызу беттерін үрлеуге және т.б.), сондықтан келесі түрде анықталады
(2.9)
мұндағы
- табиғи отын шығыны, кг/с;
қазан қондырғысында пайдалы шығындалған жылу; .
- 1 кг қатты немесе сұйық отынды жаққанда бөлінетін
толық жылу, .
Пайдалы жылу бу өндіруші қазанда тікелей бу өндіруге, қазанды
үрлеуге жұмсалады.
Есептеу-сызба жұмысы үшін = деп қабылданады.
(2.9) теңдеуінен қазан қондырғысында жағылатын сағатық отын шығынын анықтаймыз:
(2.10)
мұндағы - қазанда пайдалы қолданылған жылу мөлшері. Бу
өндіруші қазандарда пайдалы жылуды келесі формула бойынша анықтайды
, (2.11)
мұндағы қазанның бу өндірулігі немесе қазан өндіретін аса
қызған будың массалық шығыны, кг/с;
= 390 т/сағ;
- аса қызған будың, қоректік және қазандық судың
қажырлары, кДж/кг,[3]- ші әдебиеттің арнайы кестелерінен анықтайды;
[4]- ші әдебиеттің 36 беттегі кестесінен анықтағанымыз:
;
[4]- ші әдебиеттің 11 беттегі кестесінен анықтағанымыз:
;
[4]- ші әдебиеттің 17 беттегі кестесінен анықтағанымыз:
;
- қазанды үздіксіз үрлеу үшін шығындалған бу мөлшері,ол 3 5% - ды
құрайды.
Осыдан қазан қондырғысында жағылатын сағатық отын шығыны:
2.5 Бу шығыр қондырғысының техника-экономикалық көрсеткіштерін және шартты отын шығынын есептеу
ЖЭО жылумен жабдықтауды, – жылу өндіру мен – электр энергиясын өндіруді қиыстыру негізінде қамтамасыз етеді. Техника-экономикалық көрсеткіштер электр қуатының номинал мәнінде есептеледі.
Шығыр қондырғысының жылу шығыны келесі формуламен анықталады
, МВт, (2.12)
мұнда – өткір будың шығыны, кг/с;
390 т/сағ;
– өткір бу мен қоректік судың қажыры, МДж/кг;
Осыдан
Шығыр қондырғысының өнеркәсіптік аймақты жылумен жабдықтау үшін жұмсайтын жылу шығыны мына формуладан анықталады:
, МВт (2.13)
мұндағы – өндіріске және жылуландыруға алынған бу шығындары, кг/с;
т/сағ; т/сағ;
– өндірістен қайтарылған шықтың үлесі, ол 55-75% аралығында болады;
– МДж/кг-мен алынған, өндірістік будың,
қоректік судың, жылуландыруға алынған будың, өндірістен қайтарылған шықтың қажырлары.
Осыдан
Электр энергия өндірудің пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) мынаған тең:
. (2.14)
Қондырғының шартты отын шығыны мынаған тең
= , (2.15)
мұндағы Q – шартты отынның ең төменгі жану жылулығы, оның шамасы – 29,330 МДж/кг.
Осыдан =
Қ орытынды
Бұл есептік-графикалық жұмыста ең алдымен ЖЭО-ң төрт түрлі режимдегі жұмысы үшін жылулық жүктемені анықтадым. Жылулық жүктеменің жылдық сызбасын А3 форматтағы миллиметрлік қағазға тұрғыздым. Содан соң ЖЭО-ң негізгі қондырғыларын, атап айтсақ бу шығырларын, энергетикалық қазандық қондырғыларды, шыңдық су қыздырғыш қазандарын таңдадым. Бұл қондырғылардың барлығының қысымы мен температурасы бірдей болу керектігін білдім.
Кәсіпорындарды жылумен жабдықтау жүйесін жобалау үшін, қандайда бір өндірістің технологиялық жылу шығындарын анықтадым.