Построение графика годового потребления теплоты
Годовой расход теплоты потребителям определяется по формуле, ГДж/год:
где - годовые расходы теплоты на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение, ГДж/год.
Годовой расход теплоты на отопление для жилых и общественных зданий, ГДж/год:
где no - продолжительность отопительного периода, no=221 сут = =5304 ч [6];
- суммарное среднее потребление теплоты на отопление, МВт.
Суммарное среднее потребление теплоты определяется по выражению, МВт
где - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, минус 4,0 o С [6].
Определим годовой расход теплоты на отопление:
Годовой расход теплоты на вентиляцию в жилых и общественных зданий, ГДж/год
где z – усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток (при отсутствии данных принимается равным 16 ч) [4];
- суммарное среднее потребление теплоты на вентиляцию, МВт.
Суммарное среднее потребление теплоты на вентиляцию, МВт:
Определим годовой расход теплоты на вентиляцию:
Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение жилого района, ГДж/год:
где - средний расход теплоты для горячее водоснабжения в зимнее время;
ny – расчетное число суток в году работы системы горячего водоснабжения. При отсутствии данных следует принимать 350 суток.
Находим суммарный годовой расход теплоты:
Годовой запас условного топлива, т у.т./год:
где – низшая теплота сгорания условного топлива, МДж/кг; = 29,3 МДж/кг;
h- КПД источника теплоснабжения, h= 0,9.
Для установления экономичного режима работы теплофикационного оборудования, выбора наивыгоднейших параметров теплоносителя, а также для других технико-экономических исследований необходимо знать длительность работы системы теплоснабжения при различных режимах в течении года. Для этой цели строятся графики продолжительности тепловой наг-рузки (графики Россандера).
Для построения графика годового теплопотребления необходимо знать число часов среднесуточной температуры наружного воздуха за отопительный период. В летний период основным видом теплового потребления является нагрузка на ГВС.
По оси абсцисс от начала координат вправо откладывают в произвольном масштабе время продолжительности отопительного периода. Далее тоже по оси абсцисс для нескольких промежуточных температур наружного воздуха в том же масштабе откладывают время (число часов), в течение которого наружный воздух имеет температуру, равную или ниже каждой из заданных промежуточных.
Расчетные температуры и длительность их стояния определяются по климатологическим справочникам или по данным [15]. Число часов за отопительный период с данной среднесуточной температурой наружного воздуха для г.Ярославль представлена в таблице 2.5.
Таблица 2.6.Число часов за отопительный период с данной среднесуточной температурой наружного воздуха
, °С -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 Время стояния, ч
Построение годового графика тепловой нагрузки (график Россандера) показано на рисунке 2.7.
Площадь под кривой 1 продолжительности тепловой нагрузки равна расходу теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС за отопительный сезон .
Рис.2.7. Годовой график тепловой нагрузки источника теплоснабжения
2.6. Расчет тепловой схемы котельной с определением расхода теплоты на собственные нужды
Расчет тепловой схемы с водогрейными котлами, работающими на закрытую систему теплоснабжения. Котельная предназначена для теплоснабжения жилых и общественных зданий на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
1. Коэффициент тепловой нагрузки (относительный расход теплоты на отопление и вентиляцию):
– для режима наиболее холодного месяца:
2. Температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции, ºС:
– для режима наиболее холодного месяца:
3. Температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции для режима наиболее холодного месяца, ºС:
4. Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию, МВт:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
5. Суммарный отпуск теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, МВт:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
6. Расход нагретой воды в подающей линии системы горячего водоснабжения потребителей, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
7. Тепловая нагрузка подогревателя первой ступени (на обратной линии сетевой воды), МВт:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
где Δtв – минимальная разность температур греющей и подогреваемой воды, принимается равной 5-10 о С;
8. Тепловая нагрузка подогревателя второй ступени, МВт:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
9. Расход сетевой воды на местный теплообменник второй ступени, т. е. на горячее водоснабжение, т/ч:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима (вторая ступень):
где τ2 – температура обратной сетевой воды при tн>8 о C для летнего режима (определяется по температурному графику, τ 2=42 о С).
10. Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
11. Расход сетевой воды внешними потребителями на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, т/ч:
– для максимально-зимнего режима ( , т.к. вся греющая вода с температурой 70 ºС берется из обратной линии системы отопления):
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
12. Температура обратной сетевой воды после внешних потребителей, о С:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
где η – КПД подогревателя, во всех расчетах принимается равным 0,98.
13. Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
где Vуд - объем воды в системах теплоснабжения при отсутствии данных по фактическим объемам воды, допускается принимать равным 65 м 3 на 1 МВт расчетного теплового потока при закрытой системе теплоснабжения;
ρср - средняя плотность теплоносителя в тепловой сети (определяется при средней температуре теплоносителя в тепловой сети), т/м 3 ; ρср=0,951 т/м 3 при средней температуре в тепловой сети ((150+70)/2=110 о С);
Gм - расход воды на заполнение наибольшего по диаметру секционированного участка тепловой сети, принимаемый [5].
14. Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку, т/ч:
где 1,25…1,3 – увеличение расхода сырой воды в связи с расходом ее на собственные нужды химводоочистки;
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца
– для летнего режима
15. Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды, о С.
При установке деаэратора, работающего под давлением 0,12 МПа температура деаэрированной воды (недогрев до температуры насыщения tнас=104 о С составляет 2 о С).
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима
где - предварительно принятый расход ХВО;
- предварительно принятая температура сырой воды перед химводоочисткой.
16. Температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор, о С.
Принимаем, что нагретая котловая вода охлаждается в подогревателе химически очищенной воды до 110 о С.
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
где - предварительно принятый расход греющей воды на подогреватель химически очищенной воды.
17. Проверяется температура сырой воды перед химводоочисткой, о С:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца
– для летнего режима
Температура сырой воды перед химводоочисткой не отличается от предварительно принятой.
Если то задаются новым значением и заново определяем и .
18. Расход греющей воды на деаэратор, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
19. Проверяется расход химически очищенной воды на подпитку теплосети, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца
– для летнего режима
Если то задаются новым значением и заново определяем .
20. Расход теплоты на подогрев сырой воды, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
21. Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
22. Расход теплоты на деаэратор, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
23. Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в охладителе деаэрированной воды ( ), т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
24. Суммарный расход теплоты, необходимый в водогрейных котлах, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
25. Расход теплоты на собственные нужды, МВт:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
26. Доля расхода теплоты на собственные нужды, %:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
27. Расход воды через водогрейные котлы, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
28. Расход воды на рециркуляцию, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
29. Расход воды по перепускной линии:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
30. Расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
31. Расчетный расход воды через котлы, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
32. Расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линии, т/ч:
– для максимально-зимнего режима:
– для режима наиболее холодного месяца:
– для летнего режима:
33. Разница между найденным ранее и уточненным расходом воды внешними потребителями, %: