Діаграма режимів системи теплопостачання

Діаграма режимів системи теплопостачання дає поняття про розподіл теплового навантаження між теплом, яке виробляється у пікових котлах, і парою відбору, а також визначає виробіток електроенергії на тепловому споживанні й економічний ефект від комбінованого виробітку електроенергії і тепла.

Діаграма режимів містить у собі чотири графіки, що розташовуються в чотирьох квадрантах, у тому числі:

а) Графік тривалості стояння зовнішніх температур (I квадрант) t_Зов=¦(Т), де Т - години, протягом яких зовнішня температура t_Зов зустрічається в опалювальному сезоні. Будується за даними таблиці 1.1.1.

б) Температурний графік теплової мережі t₁ і t₂=¦(t_Зов ) ( II квадрант). Більш точний результат дає не температурний, а ентальпійний графік, котрим і варто користуватися для більш точних розрахунків. Температури t₁ і t₂ повинні прийматися з урахуванням втрат у тепловій мережі. Графік теплових навантажень Q_å=¦(t_Зов ) (III квадрант). Будується за сумою теплових навантажень по опаленню, по вентиляції та по ГВП

в) Річний графік споживання тепла Q=¦(t_Зов ) (IV квадрант).

Усі чотири графіки взаємно сполучені. Шкали осей ординат квадранта І й абсцис II і III - однойменні і повинні виконуватися в одному масштабі, як і ординати III і IV квадрантів і абсциси I і IV. Графіки розміщуються один під одним.

Побудуємо діаграму режимів системи теплопостачання для випадку, при якому пікове навантаження покривається піковими котлами.

При побудові, за заданим коефіцієнтом теплофікації a_ТЕЦ= 0,533875, визначимо розрахункове теплове навантаження відбору турбіни Т-110 за формулою:

0,533875*800= 427,1МВт

де 800МВт - максимальне теплове навантаження (за завданням);

0,533875- коефіцієнт теплофікації, повинен бути в межах 0,50…0,7 (приймається по завданню)

Відкладемо в квадранті IV точку Р``, якій відповідає 427,1 МВт й визначимо розрахункову температуру зовнішнього повітря по графіку Росандера – t_Зов=3,5 °С завантаження відборів турбін на ТЕЦ. Цій точці на графіку t₁=¦(4°С) в ІІ квадранті відповідає точка Р^/ і має температуру прямої мережної води рівною t₁ =70°С При t_Зов< 3,5 °С теплофікаційний відбір неспроможний покрити теплове навантаження, тому починає працювати водонагрівальний котел КВГМ-180На графіку теплових навантажень Q=¦(t_Зов) в квадранті ІІІпроводимо лінію PС паралельно осі абсцис. Ця лінія попередньо розіб'є площу графіка на дві частини: вище лінії - навантаження, що покриваються піковим водонагрівальними котлоагрегатами КВГМ-180, нижче лінії – навантаження, що покриваються парою відборів. Теплове навантаження, що покривається ПВК становить Q_КВГМ-180= 372,9 МВт.

Визначимо й побудуємо залежність температури прямої мережної води за основними мережними підігрівачами турбоустановок Р-50 та Т-110/120 від температури зовнішнього повітря - t_ОП=¦(t_Зов), якщо через основні підігрівачі і пікові котли проходить одна і та ж кількість мережної води. Температуру мережної води за основними підігрівачами представлено в таблиці 2.1. Розрахунок будемо проводити в інтервалі зовнішніх температур t_Зов від 3,5 до t_РО= -24 °С, за формулою, °С:

,

де – сумарне теплове навантаження по опаленню, вентиляції та ГВП (див рис. 2.1,. квадрант ІІІ), МВт;

- теплове навантаження відборів турбін МВт;

- температура прямої та зворотної мережної води в тепломережі, °С.

В інтервалі температур зовнішнього повітря до +3,5°С (точка Р’) сумарне теплове навантаження покривається за рахунок навантаження теплофікаційних відборів турбіни, тому справедлива така рівність: , тому .

При t_Зов< 8 °С теплове навантаження відборів турбіни постійне і становить 427,1МВт

 

Таблиця 4.1 – До розрахунку температури прямої мережної води за основними підігрівачами.

tЗов, °С	+4		-4	-5	-9	-14	-19	-24
,МВт		427,1	427,1	427,1	427,1	427,1	427,1	427,1
, МВт		453,9		546,5	620,6	685,1	742,55
, °С	70,0	79,7	91,8	94,8	106,7	121,3	135,7
, °С		45,4	49,9	51,0	55,3	60,4	65,3
, °С	70,1	77,7	83,8	85,2	90,7	98,4	105,8	112,7

 

Розрахувавши декілька значень t_ОП, у тому числі і для t_Зов=t_РО можна провести попередню лінію P'-Т. Після цієї побудови на графічну залежність t_ОП=¦(t_Зов ) варто нанести точки, що відповідають можливим нагріванням води в основних мережних підігрівниках при тиску 0,05 (t_0,05); 0,07 (t_0,07); 0,12 (t_0,12); 0,25 МПа (t_0,25). Звичайно t_0,05= 76...80 °С; t_0,07=64...86 °С; t_0,12=91...96 °С; t_0,25=116... I20 °С. Нанесемо точки: М' - відповідаєнагріванню мережної води в основних підігрівачах до температури ~ 120 °С; Н' - до температури ~ 96 °С; О' - до температури ~ 86 °С і точку П' - до температури ~ 80 °С.

Розрахуємо зовнішню температуру, що відповідає точці П' - t_Зов= +4 °С. При цій температурі визначимо в IV квадранті точку П’’. Отримана площа сектору І в квадранті IV буде характеризувати кількість теплоти, віддану паром відбору з тиском 0,05 МПа.

Межа недогріву мережної води в основних підігрівачах - ~ 120 °С (t_2,5), тому на графіку температури t_оп буде характеризуватися ламаною A'-П'-P'-M'-Ф'.

Положення точки Ф, що характеризує , при t_РО= -24 °С, можна визначити за формулою:

де 427,1 МВт - розрахункове теплове навантаження відбору;

t_ф=120°С - температура мережної води за основними підігрівниками (відповідає верхньому тиску в відборі);

t₁=150 °С - температура тепло мережної води за ПВК у прямій магістралі;

t₂=70 °С - температура тепло мережної води в зворотній магістралі.

Площа IV в квадранті IV характеризує роботу пікового водонагрівального котлоагрегату.