энергоэффективные технологии. Диплом 2014 новый. Обоснование необходимости реконструкции

• Название: Обоснование необходимости реконструкции
• Анкор: энергоэффективные технологии
• Дата: 05.03.2023
• Размер: 4.17 Mb.
• Имя файла: Диплом 2014 новый.doc
• Тип: Документы; #969937
• страница: 12 из 24

7. Выбор основного и вспомогательного оборудования котельной

7.1. Основные технические решения

Автоматизированная газовая котельная предназначена для теплоснабжения систем отопления и вентиляции зданий и сооружений потребителей на территории Центрального района г. Санкт-Петербург, в границах улиц: Разъезжая, Коломенская, ул. Константина Заслонова, Лиговского пр. и Волоколамского переулка. Категория потребителей тепла по надежности теплоснабжения и отпуску теплоты − вторая [8].

Принципиальная тепловая схема представлена на Рис.5.

Тепловая схема состоит из следующих трех контуров: котловой контур; сетевой контур отопления и контур ГВС. Первые два контура работают по закрытой схеме. ГВС – также по закрытой схеме с циркуляционным трубопроводом.

Водогрейными котлами вырабатывается нагретая до 110 °С вода, идущая к сетевым теплообменникам, теплообменникам ГВС и на собственные нужды котельной, после чего возвращается обратно в котёл для последующего нагрева. Циркуляция котлового контура осуществляется циркуляционными насосами, прокачивающими теплоноситель через соответствующий котел, что обеспечивает оптимальный гидравлический режим контура.

Регулирование работы котлов и поддержание необходимых параметров теплоносителя обеспечивается с помощью котельной автоматики.

Для предотвращения коррозии поверхностей нагрева котлоагрегатов (с газовой стороны), температура обратной воды поступающей в котлы должна быть не менее 70°С. Данное условие обеспечивают трехходовые клапаны, установленные на каждый котлоагрегат.



Рис. 5. Принципиальная тепловая схема котельной

Условные обозначения трубопроводов: Т1 - прямой трубопровод котлового контура;

Т2 - обратный трубопровод котлового контура; Т1.1 - прямой трубопровод сетевого контура отопления; Т2.1 - обратный трубопровод сетевого контура отопления;

Т3 - прямой трубопровод контура ГВС; Т4 - циркуляционный трубопровод контура ГВС;

Т94 - подпиточный трубопровод; В1 - трубопровод исходной воды; В6 - трубопровод умягчённой воды.
Качественное регулирование температуры сетевой воды в прямом трубопроводе по температуре наружного воздуха предусмотрено также с помощью трехходовых клапанов, установленных на котловом контуре перед группами теплообменников. Регулирующие клапана поддерживают в контуре отопления температуру, соответствующую температурному графику, а в контуре ГВС − равной 65° С. При максимальном теплосъёме трёхходовой клапан полностью открыт и вся вода поступает к теплообменникам. При снижении теплопотребления, трёхходовой клапан начинает прикрываться, и часть воды из прямой линии котлового контура перетекает в обратную, минуя теплообменники.

Циркуляцию сетевого (вторичного) контура обеспечивают два (один рабочий, один резервный) насоса, оснащенные системой частотного регулирования привода для поддержания необходимых значений давления в прямом трубопроводе.

В целях выравнивания суточного графика расхода воды в контуре ГВС предусмотрен бак-аккумулятор горячей воды. Циркуляционный расход с температурой равной 50 °С поступает от потребителей, смешивается с подпиточной водой с температурой 5 °С и поступает в теплообменники ГВС. После нагрева до температуры 65 °С, горячая вода поступает в бак-аккумулятор горячей воды, из которого насосами подачи ГВС направляется потребителям.

Давление во всех трёх контурах создаётся блоком подпиточных (повысительных) насосов, установленных после ввода городской воды. Подпитка производится путём открытия электромагнитных клапанов на трубопроводах подпитки после падения давления в контуре ниже установленного уровня.

Развёрнутая тепловая схема представлена в Приложении 2.

7.2. Разработка и расчет тепловой схемы котельной

Исходными данными для расчёта тепловой схемы являются рассчитанные выше нагрузки отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, выбранная схема присоединения потребителей к тепловой сети и метод регулирования отпуска тепла.

Расчёт тепловой схемы рассчитывается для четырёх характерных для Санкт-Петербурга режимов согласно [4]. Все расчётные тепловые нагрузки взяты с запасом 25 %.

Таблица 7. Расчёт тепловой схемы для различных режимов

№	Наименование величины	Характерные режимы
		Максимально-зимний	Средняя температура наиболее холодного месяца	Средняя температура за отопительный период	Среднелетний
1	2	3	4	5	6
1	Температура наружного воздуха  , ᵒС	-26	-7,8	-1,8	-
2	Температура воздуха внутри отапливаемых помещений  , ᵒС	18	18	18	18
3	Отопительный коэффициент  	1	0,586	0,45	-
4	Отопительно-вентиляционная нагрузка  , Гкал/час (МВт)	3,88 (4,51)	2,27 (2,64)	1,75 (2,03)	-
5	То же с запасом 25%	4,85 (5,64)	2,84 (3,30)	2,19 (2,55)	-
6	Среднечасовая нагрузка ГВС  , Гкал/час (МВт)	0,174 (0,202)	0,174 (0,202)	0,174 (0,202)	0,116 (0,135)
7	То же с запасом 25%	0,218 (0,254)	0,218 (0,254)	0,218 (0,254)	0,145 (0,169)
8	Максимальная нагрузка ГВС , Гкал/час (МВт)	0,418 (0,486)	0,418 (0,486)	0,418 (0,486)	0,278 (0,323)
9	То же с запасом 25%	0,522 (0,607)	0,522 (0,607)	0,522 (0,607)	0,348 (0,405)
		Продолжение Таблицы 7
1	2	3	4	5	6
10	Расход тепла на собственные нужды  , Гкал/час (МВт)	0,077 (0,090)	0,077 (0,090)	0,077 (0,090)	0,077 (0,090)
11	Температура воды в подающей линии системы отопления и вентиляции   , ᵒ°С	95	67,4	57,7	-
12	Температура воды в обратной линии системы отопления и вентиляции   , ᵒ°С	70	52,8	46,4	-
13	Температура горячей воды   , ᵒ°С	65	65	65	65
14	Температура воды в обратной линии ГВС  ,ᵒ°С	50	50	50	50
15	Температура холодной воды  , ᵒ°С	5	5	5	15
16	Расход сетевой воды в отопительно-вентиляционном контуре  , т/час	194	194	194	-
17	Средний расход воды на горячее водоснабжение   т/час	3,6	3,6	3,6	2,9
18	Максимальный расход горячей воды на ГВС   т/час	8,7	8,7	8,7	7,0
19	Расход горячей воды в циркуляционной линии ГВС  , т/час	1,7	1,7	1,7	1,2
		Продолжение Таблицы 7
1	2	3	4	5	6
20	Температура воды в прямом трубопроводе котлового контура  , ᵒ°С	110	110	110	110
21	Температура воды в обратном трубопроводе котлового контура  , ᵒ°С	75	75	75	75
22	Расход воды котлового контура через сетевой теплообменник  , т/час	138,6	81,2	62,0	-
23	Расход воды котлового контура через теплообменник ГВС  , т/час	6,2	6,2	6,2	4,1
24	Расход воды котлового контура на собственные нужды  , т/час	2,2	2,2	2,2	2,2
25	Расход воды через котёл  , т/час	147,0	89,6	70,4	6,3
26	Тепловая мощность котельной  , Гкал/час (МВт)	5,145 (5,98)	3,136 (3,65)	2,464 (2,86)	0,258 (0,30)
27	Расход воды на компенсацию утечек из тепловой сети  , м3/час	2,75	2,75	2,75	-
28	Расход воды на компенсацию утечек из сети ГВС  , м3/час	0,22	0,22	0,22	0,15
29	Расход воды на компенсацию утечек из котлового контура , м3/час	2,92	2,92	2,92	0,25
30	Суммарный расход подпиточной воды  , м3/час	6,15	6,15	6,15	0,57

Пример расчёта приведён для режима наиболее холодного месяца

1. 
   Температура наружного воздуха согласно [4]
   

_{ } = -7,8 °С.

2. Средняя температура воздуха внутри отапливаемых помещений [3]

_{ } = 18 °С

3. 
   Отопительный коэффициент (коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию)
   

_{ }= _{ };

_{ } = 0,586.

3. 
   Отопительно-вентиляционная нагрузка
   

_{ } (2,64) Гкал/час (МВт).

3. 
   Отопительно-вентиляционная нагрузка с запасом 25 %
   

_{ } (3,30) Гкал/час (МВт).

3. 
   Среднечасовая нагрузка ГВС не зависит от температуры наружного воздуха и для всего отопительного периода
   

_{ }= 0,174 (0,202) Гкал/час (МВт).

3. 
   Среднечасовая нагрузка ГВС с запасом 25 %
   

_{ }= 0,218 (0,254) Гкал/час (МВт).

3. 
   Максимальная нагрузка ГВС
   

_{ }= 0,418 (0,486) Гкал/час (МВт).

3. 
   Максимальная нагрузка ГВС с запасом 25 %
   

_{ }= 0,552 (0,607) Гкал/час (МВт).

3. 
   Расход тепла на собственные нужды котельной не зависит от температуры наружного воздуха и для всего отопительного периода составляет 1,5 % от расчётной нагрузки, взятой с запасом 25 %
   

<sub> 

 </sub> (0,09) Гкал/час (МВт).

3. 
   Температура воды в подающей линии сетевого контура отопления
   

_{ }.

3. 
   Температура воды в обратной линии сетевого контура отопления
   

_{ }.

3. 
   Температура горячей воды [2]
   

_{ } = 65 °С.

3. 
   Температура воды в циркуляционной линии ГВС
   

_{ } = 50 °С.

3. 
   Температура холодной воды [3]
   

_{ }.

3. 
   Расход сетевой воды в отопительно-вентиляционном контуре
   

3. 
   Среднечасовой расход воды на ГВС
   

3. 
   Максимальный расход воды на ГВС
   

3. 
   Расход воды в циркуляционной линии ГВС
   

3. 
   Температура воды в подающей линии котлового контура
   

_{ }.

3. 
   Температура воды в обратной линии котлового контура
   

_{ }.

3. 
   Расход воды котлового контура через сетевой теплообменник рассчитывается
   

3. 
   Расход воды котлового контура через теплообменник ГВС
   

3. 
   Расход воды котлового контура на собственные нужды котельной
   

3. 
   Расход воды через котёл
   

3. 
   Тепловая мощность котельной:
   

_{ }(3,65) Гкал/час (МВт).

3. 
   Утечки из сетевого контура отопления согласно [7. − п.6.16, п.6.18] для закрытой системы теплоснабжения - 0,75 % фактического объёма воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединённых к ним системах отопления и вентиляции, который при отсутствии точных данных можно принять равным 65 м³ на 1 МВт расчётной тепловой нагрузки
   

3. 
   Утечки из сетевого контура ГВС согласно [7. − п.6.16, п.6.18] для закрытой системы теплоснабжения - 0,75 % фактического объёма воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединённых к ним системах отопления и вентиляции, который при отсутствии точных данных можно принять равным 30 м³ на 1 МВт расчётной тепловой нагрузки
   

3. 
   Расход воды на компенсацию утечек из котлового контура
   

3. 
   Расчётный часовой расход подпиточной воды для определения производительности водоподготовки и соответствующего оборудования для подпитки системы согласно [7. − п.6.16]