الغرض من حساب مخطط التسخين لمنزل المرجل هو تحديد الطاقة الحرارية المطلوبة (ناتج الحرارة) لمنزل المرجل وتحديد نوع وعدد وأداء الغلايات. يسمح لك الحساب الحراري أيضًا بتحديد المعلمات ومعدلات تدفق البخار والماء ، وتحديد الأحجام القياسية وعدد المعدات والمضخات المثبتة في غرفة المرجل ، واختيار التركيبات ، والأتمتة ومعدات السلامة. يجب إجراء حساب حرارة غرفة المرجل وفقًا لمصانع الغلايات SNiP N-35-76 ". قواعد التصميم "(بصيغته المعدلة في 1998 و 2007). يجب تحديد الأحمال الحرارية لحساب واختيار معدات الغلايات لثلاثة أوضاع مميزة: أقصى الشتاء -بمتوسط ​​درجة حرارة خارجية في أبرد فترة خمسة أيام ؛ أبرد شهر -بمتوسط ​​درجة حرارة خارجية في أبرد شهر ؛ الصيف -في درجة حرارة التصميم للهواء الخارجي في الفترة الدافئة. يتم أخذ متوسط ​​درجات الحرارة والتصميمات المحددة للهواء الخارجي وفقًا لقواعد وأنظمة البناء الخاصة بمناخ المبنى والجيوفيزياء ولتصميم التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. فيما يلي إرشادات موجزة لحساب وضع الشتاء الأقصى.

في الدائرة الحرارية للإنتاج والتدفئة بخاريتم الحفاظ على ضغط بخار غرفة الغلايات في الغلايات مساوياً للضغط R ،مستهلك الإنتاج الضروري (انظر الشكل 23.4). هذا البخار جاف مشبع. يمكن العثور على المحتوى الحراري ودرجة الحرارة والمحتوى الحراري للمكثفات من جداول الخصائص الفيزيائية الحرارية للماء والبخار. ضغط البخار فم،تستخدم لتسخين مياه الشبكة ، ونظام إمداد الماء الساخن ، والمياه والهواء في سخانات الهواء ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق خنق البخار بالضغط صفي صمام تخفيض الضغط PK2.لذلك ، لا يختلف المحتوى الحراري الخاص به عن المحتوى الحراري للبخار قبل صمام تقليل الضغط. المحتوى الحراري ودرجة حرارة البخار المتكثف بالضغط فميجب أن تحدد من الجداول لهذا الضغط. أخيرًا ، يتم إنشاء بخار بضغط قدره 0.12 ميجا باسكال يدخل إلى جهاز نزع الهواء جزئيًا في موسع التفريغ المستمر ، ويتم الحصول عليه جزئيًا عن طريق الاختناق في صمام تقليل الضغط RK1.لذلك ، في التقريب الأول ، يجب أخذ المحتوى الحراري الخاص به مساويًا للمتوسط ​​الحسابي للمحتوى الحراري للبخار الجاف المشبع عند الضغوط صو 0.12 ميجا باسكال. يجب تحديد المحتوى الحراري ودرجة حرارة مكثف البخار بضغط 0.12 ميجا باسكال من جداول هذا الضغط.

تساوي الطاقة الحرارية لمنزل المرجل مجموع القدرات الحرارية للمستهلكين التكنولوجيين ، والتدفئة ، وإمداد الماء الساخن والتهوية ، فضلاً عن استهلاك الحرارة لاحتياجات بيت المرجل الخاصة.

يتم تحديد الطاقة الحرارية للمستهلكين التكنولوجيين وفقًا لبيانات جواز سفر الشركة المصنعة أو يتم حسابها وفقًا للبيانات الفعلية الخاصة بالعملية التكنولوجية. في الحسابات التقريبية ، يمكنك استخدام البيانات المتوسطة لمعدلات استهلاك الحرارة.

بوصة. يحدد رقم 19 الإجراء الخاص بحساب ناتج الحرارة لمختلف المستهلكين. يتم تحديد الحد الأقصى (المحسوب) للطاقة الحرارية لتدفئة المباني الصناعية والسكنية والإدارية وفقًا لحجم المباني والقيم المحسوبة للهواء الخارجي ودرجة حرارة الهواء في كل مبنى. يتم أيضًا حساب الطاقة الحرارية القصوى لتهوية المباني الصناعية. لا يتم توفير تهوية قسرية في المباني السكنية. بعد تحديد الطاقة الحرارية لكل من المستهلكين ، يتم حساب استهلاك البخار لهم.

يتم حساب استهلاك البخار لمستهلكي الحرارة الخارجيين وفقًا للتبعيات (23.4) - (23.7) ، حيث تتوافق تسميات السعات الحرارية للمستهلكين مع التسميات المعتمدة في الفصل. 19. يجب التعبير عن الطاقة الحرارية للمستهلكين بالكيلوواط.

استهلاك البخار للاحتياجات التكنولوجية ،كجم / ثانية:

حيث / n، / k - المحتوى الحراري للبخار والمكثفات عند الضغط ص ، كيلوجول / كجم ؛ G | с - معامل الحفاظ على الحرارة في الشبكات.

يتم تحديد فقد الحرارة في الشبكات اعتمادًا على طريقة التثبيت ونوع العزل وطول خطوط الأنابيب (لمزيد من التفاصيل ، انظر الفصل 25). في الحسابات الأولية ، يمكنك أن تأخذ G | ج = 0.85 - 0.95.

استهلاك البخار للتدفئة ،كجم / ثانية:

أين / ن ، / ك هو المحتوى الحراري للبخار والمكثفات ، / ن يتم تحديده بواسطة /؟ من عند؛ / ك = = ث في ر 0 ك ،كيلو جول / كجم / طيب - درجة حرارة التكثيف بعد موافق ، درجة مئوية.

يمكن أخذ فقد الحرارة من المبادلات الحرارية إلى البيئة بما يعادل 2٪ من الحرارة المنقولة ، G | ثم = 0.98.

استهلاك البخار للتهوية ،كجم / ثانية:

فم،كيلو جول / كجم.

استهلاك البخار لإمداد الماء الساخن ،كجم / ثانية:

حيث / ن ، / ك - المحتوى الحراري للبخار والمكثفات ، على التوالي ، يتم تحديدها بواسطة فم،كيلو جول / كجم.

لتحديد سعة البخار الاسمية لغرفة المرجل ، من الضروري حساب استهلاك البخار المقدم للمستهلكين الخارجيين:

في سياق الحسابات التفصيلية للمخطط الحراري ، ومعدل تدفق المياه الإضافية ونسبة التفريغ ، ومعدل تدفق البخار لجهاز نزع الهواء ، ومعدل تدفق البخار لتسخين زيت الوقود ، وتسخين غرفة المرجل والاحتياجات الأخرى عازمون. من خلال الحسابات التقريبية ، من الممكن أن نقتصر على تقدير استهلاك البخار للاحتياجات الإضافية لغرفة المرجل ~ 6 ٪ من الاستهلاك للمستهلكين الخارجيين.

ثم يتم تحديد الحد الأقصى للإنتاجية لمنزل المرجل ، مع مراعاة استهلاك البخار التقريبي للاحتياجات الإضافية ، على النحو التالي

أين إلى SN= 1.06 - معامل استهلاك البخار للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل.

حسب الحجم والضغط صوالوقود ، يتم تحديد نوع وعدد الغلايات في غرفة المرجل ذات سعة البخار الاسمية 1 جرام أوممن النطاق القياسي. للتركيب في غرفة المرجل ، على سبيل المثال ، يوصى بالغلايات مثل مصنع غلايات KE و DE Biysk. تم تصميم غلايات KE للعمل على أنواع مختلفة من الوقود الصلب ، ومراجل DE - للغاز وزيت الوقود.

يجب تركيب أكثر من غلاية في غرفة المرجل. يجب أن تكون السعة الإجمالية للغلايات أكبر من أو تساوي D ™ *.يوصى بتركيب غلايات بنفس الحجم القياسي في غرفة المرجل. يتم توفير مرجل احتياطي عندما يكون العدد التقديري للغلايات واحدًا أو اثنتين. عندما يكون العدد التقديري للغلايات ثلاثة أو أكثر ، لا يتم تركيب المرجل الاحتياطي عادةً.

عند حساب المخطط الحراري ماء ساخنفي منزل المرجل ، يتم تحديد ناتج الحرارة للمستهلكين الخارجيين بنفس الطريقة التي يتم بها حساب الرسم التخطيطي الحراري لمنزل المرجل البخاري. ثم يتم تحديد الناتج الحراري الإجمالي لغرفة المرجل:

حيث Q K0T هي الطاقة الحرارية لمنزل غلاية الماء الساخن ، MW ؛ إلى SN == 1.06 - معامل استهلاك الحرارة للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل ؛ Q BHi -الطاقة الحرارية للمستهلك الحراري الأول ، ميغاواط.

الاكبر س K0Tيتم تحديد حجم وعدد غلايات الماء الساخن. كما هو الحال في غرفة الغلايات البخارية ، يجب ألا يقل عدد الغلايات عن اثنتين. يتم إعطاء خصائص غلايات الماء الساخن في.

يعتمد مخطط التوصيل على نوع الغلايات المثبتة في غرفة المرجل. ^ الخيارات التالية ممكنة:

غلايات البخار والماء الساخن.

غلايات بخار الماء

غلايات البخار والمياه الساخنة والبخار.

غلايات الماء الساخن والبخار.

غلايات بخار وبخار الماء.

مخططات التوصيل لغلايات البخار والماء الساخن المتضمنة في منزل غلاية تسخين المياه بالبخار تشبه المخططات السابقة (انظر الشكل 2.1 - 2.4).

تعتمد مخططات التوصيل لمراجل التسخين بالبخار على تصميمها. هناك خياران:

أنا. توصيل غلاية بخار الماء بتسخين ماء التسخين داخل أسطوانة الغلاية (انظر الشكل 2.5)

^ 1 - المراجل البخارية؛ 2 - رو. 3 - تزويد خط البخار. 4 - خط أنابيب المكثفات ؛ 5 - نزع الهواء. 6 - مضخة تغذية؛ 7 - HVO ؛ 8 و 9 - PLTS و OLTS ؛ 10 - مضخة الشبكة 11 - تسخين سخان الماء المدمج في أسطوانة الغلاية ؛ 12 - منظم درجة حرارة الماء في PLTS ؛ 13 - منظم المكياج (منظم ضغط الماء في OLTS) ؛ 14 - مضخة المكياج.

^ الشكل 2.5 - مخطط توصيل غلاية بخار الماء بتسخين ماء التسخين داخل أسطوانة الغلاية

سخان الماء المضمن في أسطوانة الغلاية عبارة عن مبادل حراري من نوع الخلط (انظر الشكل 2.6).

يدخل الماء الرئيسي إلى أسطوانة الغلاية من خلال صندوق ثابت في تجويف صندوق التوزيع مع قاع متدرج مثقوب (صفائح التوجيه والفقاعات). يوفر الثقب تدفقًا نفاثًا للماء باتجاه خليط البخار والماء القادم من أسطح تسخين التبخير في الغلاية ، مما يؤدي إلى تسخين المياه.

^ 1 - جسم أسطوانة الغلاية ؛ 2 - الماء من OLTS ؛ 3 و 4 - صمامات الإغلاق وعدم الرجوع ؛ 5 - جامع 6 - صندوق لا يزال 7 - صندوق تقاطع مع قاع مثقوب متدرج ؛ 8 - ورقة دليل 9 - ورقة الفقاعة 10 - خليط بخار الماء من أسطح التبخير لتسخين الغلاية ؛ 11 - عودة الماء إلى أسطح التسخين المتبخرة ؛ 12 - مخرج البخار المشبع للسخان الفائق ؛ 13 - جهاز الفصل ، مثل الصاج المثقوب بالسقف 14 - حوض لاختيار تسخين المياه ؛ 15 - إمدادات المياه إلى PLTS ؛.

^ الشكل 2.6 - تسخين سخان الماء المدمج في أسطوانة الغلاية

تتكون السعة الحرارية للغلاية Qk من مكونين (حرارة شبكة تسخين المياه وحرارة البخار):

Q К = M C (i 2 - i 1) + D П (i П - i PV) ، (2.1)

حيث M C هو معدل التدفق الكتلي لمياه الشبكة الساخنة ؛

أنا 1 و 2 - المحتوى الحراري للماء قبل وبعد التسخين ؛

D P - سعة بخار الغلاية ؛

أنا P - المحتوى الحراري للبخار ؛

بعد التحول (2.1):

. (2.2)

من المعادلة (2.2) يتبع ذلك أن معدل تدفق الماء المسخن MC وسعة البخار للغلاية DP مترابطان: عند QK = const ، مع زيادة إنتاج البخار ، ينخفض ​​تدفق ماء التسخين ، ومع انخفاض في إنتاج البخار ، يزداد تدفق تسخين المياه.

يمكن أن تختلف النسبة بين استهلاك البخار وكمية الماء المسخن ، ومع ذلك ، يجب أن يكون استهلاك البخار 2٪ على الأقل من الكتلة الكلية للبخار والماء للسماح للهواء والمراحل الأخرى غير القابلة للتكثيف بالهروب من المرجل.

II.توصيلات غلاية بخار الماء بتسخين مياه الشبكة في أسطح التسخين المدمجة في قناة غاز الغلاية (انظر الشكل 2.7)

الشكل 2.7 - مخطط توصيل غلاية تسخين بالبخار بالتسخين

شبكة المياه في أسطح التسخين المدمجة في أنبوب غاز مداخن الغلاية

في الشكل 2.7: 11* - تسخين سخان المياه المصنوع على شكل مبادل حراري سطحي مدمج في قناة غاز الغلاية ؛ التعيينات الأخرى هي نفسها كما في الشكل 2.5.

توجد أسطح تسخين سخان الشبكة في مدخنة الغلاية ، بجانب الموفر ، في شكل قسم إضافي. في الصيف ، عندما لا يكون هناك حمل تدفئة ، يعمل سخان الشبكة المدمج كقسم اقتصادي.

^ 2.3 الهيكل التكنولوجي والسعة الحرارية والمؤشرات الفنية والاقتصادية لبيت المرجل

2.3.1 الهيكل التكنولوجي لغرفة المرجل

تنقسم معدات غرفة الغلاية عادة إلى 6 مجموعات تكنولوجية (4 رئيسية و 2 إضافية).

^ إلى الرئيسيتشمل المجموعات التكنولوجية المعدات:

1) لتحضير الوقود قبل الاحتراق في المرجل ؛

2) لتحضير تغذية الغلايات ومياه تشكيل الشبكة ؛

3) لتوليد ناقل حراري (بخار أو ماء ساخن) ، أي سخان مياه

غاتس ومعداتها المساعدة ؛

4) لتجهيز المبرد للنقل عبر شبكة التدفئة.

^ إضافي تشمل المجموعات:

1) المعدات الكهربائية لغرفة المرجل.

2) أنظمة القياس والأتمتة.

في بيوت الغلايات البخارية ، اعتمادًا على طريقة توصيل الغلايات بمحطات المعالجة الحرارية ، على سبيل المثال ، بسخانات الشبكة ، تتميز الهياكل التكنولوجية التالية:

1. مركزي ،يتم توجيه البخار من جميع الغلايات

في خط أنابيب البخار المركزي لغرفة المرجل ، ثم يتم توزيعه على وحدات المعالجة الحرارية.

2. الاقسام، حيث تعمل كل وحدة مرجل على نطاق محدد تمامًا

محطة معالجة حرارية مقسمة مع إمكانية تحويل البخار إلى محطات معالجة حرارية مجاورة (مجاورة). المعدات المرتبطة بأشكال قدرة التحويل قسم غرفة المرجل.

3. هيكل الكتلة، حيث تعمل كل وحدة مرجل على حد معين

محطة معالجة حرارية مقسمة بدون إمكانية التبديل.

^ 2.3.2 سعة تدفئة غرفة المرجل

الطاقة الحرارية لغرفة المرجليمثل إجمالي سعة التدفئة لمنزل الغلاية لجميع أنواع ناقلات الحرارة التي يتم توفيرها من بيت الغلاية عبر شبكة التدفئة للمستهلكين الخارجيين.

يميز بين الطاقة الحرارية المركبة والتشغيلية والاحتياطية.

^ الطاقة الحرارية المركبة - مجموع سعات التدفئة لجميع الغلايات المثبتة في غرفة المرجل أثناء تشغيلها في الوضع الاسمي (جواز السفر).

طاقة حرارة العمل -الطاقة الحرارية لمنزل المرجل عند تشغيله بالحمل الحراري الفعلي في وقت معين.

الخامس السعة الحرارية الاحتياطيةيميز بين الطاقة الحرارية للاحتياطي الصريح والكامن.

^ الطاقة الحرارية للاحتياطي الصريح - مجموع السعات الحرارية للغلايات المثبتة في غرفة المرجل والتي تكون في حالة باردة.

الطاقة الحرارية للاحتياطي الخفي- الفرق بين الطاقة الحرارية المركبة والتشغيلية.

^ 2.3.3 المؤشرات الفنية والاقتصادية لبيت المرجل

تنقسم المؤشرات الفنية والاقتصادية لبيت المرجل إلى 3 مجموعات: الطاقة الاقتصاديةو التشغيلية (العمال)، والتي ، على التوالي ، مصممة لتقييم المستوى الفني وكفاءة وجودة تشغيل الغلاية.

^ مؤشرات الطاقة لغرفة المرجل يشمل:



. (2.3)

يتم تحديد كمية الحرارة الناتجة عن الغلاية من خلال:

للغلايات البخارية:

حيث D P هي كمية البخار المتلقاة في المرجل ؛

أنا P - المحتوى الحراري للبخار ؛

أنا PV - المحتوى الحراري لمياه التغذية ؛

D PR - كمية مياه التفريغ ؛

I PR هو المحتوى الحراري لمياه التفريغ.

^ غلايات الماء الساخن:

, (2.5)

حيث M C هو معدل التدفق الكتلي لمياه الشبكة عبر المرجل ؛

أنا 1 و 2 - المحتوى الحراري للماء قبل وبعد التسخين في الغلاية.

يتم تحديد مقدار الحرارة المتلقاة من احتراق الوقود بواسطة المنتج:

, (2.6)

حيث B K هو استهلاك الوقود للغلاية.

1. 
   حصة استهلاك الحرارة للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل(نسبة استهلاك الحرارة المطلق للاحتياجات الإضافية إلى كمية الحرارة المتولدة في وحدة الغلاية):

, (2.7)

حيث Q CH هو الاستهلاك الحراري المطلق للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل ، والذي يعتمد على خصائص منزل الغلاية ويتضمن استهلاك الحرارة لإعداد تغذية الغلايات ومياه مكياج الشبكة والتدفئة وزيت الوقود ، تسخين بيت الغلاية ، وإمداد الماء الساخن لمنزل الغلاية ، إلخ.

تم تقديم الصيغ لحساب عناصر استهلاك الحرارة للاحتياجات الإضافية في الأدبيات

1. 
   الكفاءة د. شبكة المرجل، والتي ، على عكس الكفاءة من إجمالي وحدة الغلاية ، لا يأخذ في الاعتبار استهلاك الحرارة للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل:

, (2.8)

أين
- توليد الحرارة في وحدة الغلاية دون مراعاة استهلاك الحرارة للاحتياجات الخاصة.

مع الأخذ بعين الاعتبار (2.7)

1. 
   الكفاءة د. تدفق الحرارة، والتي تأخذ في الاعتبار فقد الحرارة أثناء نقل ناقلات الحرارة داخل بيت الغلاية بسبب انتقال الحرارة إلى البيئة من خلال جدران خطوط الأنابيب وتسريبات الناقل الحراري: η t n = 0.98 ÷ 0.99.
2. 
   ^ الكفاءة د. العناصر الفردية الرسم التخطيطي الحراري لغرفة المرجل:

نجاعة وحدة التخفيض والتبريد - η ROU ؛

الكفاءة د. مزيل المكياج بالماء - η dpv ;

الكفاءة د. سخانات الشبكة - η cn.

6. الكفاءة د. غرفة المرجل- نتاج الكفاءة جميع العناصر والتركيبات والتركيبات التي تشكل دائرة التدفئة في غرفة المرجل ، على سبيل المثال:

^ الكفاءة د. بيت غلاية بخارية يزود المستهلك بالبخار:

. (2.10)

كفاءة منزل غلاية بخارية لتزويد المستهلك بمياه شبكة ساخنة:

الكفاءة د. منزل غلاية الماء الساخن:

. (2.12)

1. 
   الاستهلاك المحدد للوقود المكافئ لتوليد الطاقة الحرارية- كتلة الوقود المكافئ المستهلك لتوليد 1 جيجا جول أو 1 جيجا جول من الطاقة الحرارية التي يتم توفيرها لمستهلك خارجي:

, (2.13)

أين ب قط- استهلاك الوقود المكافئ في غرفة المرجل ؛

س otp- كمية الحرارة التي يتم توفيرها من غرفة المرجل للمستهلك الخارجي.

يتم تحديد استهلاك الوقود المكافئ في غرفة المرجل من خلال التعبيرات:

,
; (2.14)

,
, (2.15)

حيث 7000 و 29330 هي حرارة احتراق الوقود المكافئ بالكيلو كالوري / كجم من مكافئ الوقود. و

كيلو جول / كجم مكافئ.

بعد استبدال (2.14) أو (2.15) في (2.13):

, ; (2.16)

. . (2.17)

الكفاءة د. غرفة المرجل
والاستهلاك المحدد للوقود المكافئ
هي أهم مؤشرات الطاقة في بيت الغلاية وتعتمد على نوع الغلايات المثبتة ونوع الوقود المحروق وقوة بيت الغلاية ونوع ومعلمات ناقلات الحرارة المزودة.

الاعتماد على الغلايات المستخدمة في أنظمة التدفئة على نوع الوقود المحروق:

^ المؤشرات الاقتصادية لبيت المرجل يشمل:

1. 
   النفقات الرأسمالية(الاستثمار) ك ، والتي تمثل مقدار التكاليف المرتبطة ببناء جديد أو إعادة الإعمار

غرفة المرجل الموجودة.

تعتمد التكاليف الرأسمالية على سعة بيت المرجل ، ونوع الغلايات المثبتة ، ونوع الوقود المحروق ، ونوع الناقلات الحرارية الموردة وعدد من الظروف المحددة (البعد عن مصادر الوقود ، والمياه ، والطرق الرئيسية ، وما إلى ذلك).

^ الهيكل التقديري للنفقات الرأسمالية:

أعمال البناء والتركيب - (53 63)٪ كلفن ؛

تكاليف المعدات - (24 34)٪ كلفن ؛

تكاليف أخرى - (13 ÷ 15)٪ ك.

1. 
   تكاليف رأس المال المحددةك UD (التكاليف الرأسمالية المنسوبة إلى وحدة خرج الحرارة لمنزل المرجل Q KOT):

. (2.18)

تسمح لك تكاليف رأس المال المحددة بتحديد التكاليف الرأسمالية المتوقعة لبناء منزل مرجل مصمم حديثًا
بالتماثل:

, (2.19)

أين - تكاليف رأسمالية محددة لبناء منزل مرجل مماثل ؛

- الطاقة الحرارية لمنزل المرجل المسقط.

1. 
   ^ التكاليف السنوية المرتبطة بتوليد الحرارة تشمل:

نفقات الوقود والكهرباء والمياه والمواد المساعدة ؛

الرواتب والخصومات ذات الصلة ؛

استقطاعات الاستهلاك ، أي تحويل تكلفة المعدات عند اهتلاكها إلى تكلفة الطاقة الحرارية المتولدة ؛

اعمال صيانة؛

تكاليف التدفئة العامة.



. (2.20)

1. 
   انخفاض التكاليف، والتي تمثل مجموع التكاليف السنوية المرتبطة بتوليد الطاقة الحرارية وجزءًا من التكاليف الرأسمالية التي يحددها المعامل القياسي لكفاءة استثمار رأس المال E n:

. (2.21)

يعطي المعاملة بالمثل E n فترة الاسترداد للنفقات الرأسمالية. على سبيل المثال ، لـ E n = 0.12
فترة الاسترداد
(من السنة).

مؤشرات الأداء، تشير إلى جودة تشغيل غرفة المرجل ، وعلى وجه الخصوص ، تشمل:



. (2.22)


. (2.23)



. (2.24)

أو مع مراعاة (2.22) و (2.23):

. (2.25)

^ 3 إمداد حراري من المركز الحراري (CHP)

3.1 مبدأ الجمع بين الحرارة وتوليد الطاقة

يسمى إمداد الحرارة من CHP التدفئة المركزية -إمداد حراري مركزي يعتمد على التوليد المشترك (المشترك) للحرارة والكهرباء.

بديل لتدفئة المناطق هو توليد منفصل للحرارة والكهرباء ، أي عندما يتم توليد الكهرباء في محطات توليد الطاقة الحرارية التكثيف (CPP) ، ويتم توليد الطاقة الحرارية في بيوت الغلايات.

تكمن كفاءة الطاقة في التوليد المشترك للطاقة في حقيقة أن حرارة البخار المستهلك في التوربين تُستخدم لتوليد الطاقة الحرارية ، والتي تستثني:

فقدان الحرارة المتبقية للبخار بعد التوربين ؛

احتراق الوقود في بيوت الغلايات لتوليد الطاقة الحرارية.

ضع في اعتبارك توليدًا منفصلاً ومشتركًا للحرارة والكهرباء (انظر الشكل 3.1).

1 - مولد البخار؛ 2 - توربينات البخار؛ 3 - مولد كهربائي؛ 4 - مكثف التوربينات البخارية ؛ 4* - تسخين سخان المياه 5 - مضخة 6 – PLTS. 7 - OLTS ؛ 8 - مضخة الشبكة.

الشكل 3.1 - توليد منفصل (أ) ومجمع (ب) للحرارة والكهرباء

د لإمكانية استخدام الحرارة المتبقية للبخار المستهلك في التوربين لتلبية احتياجات الإمداد الحراري ، يتم إزالته من التوربين بمعلمات أعلى قليلاً من المكثف ، وبدلاً من المكثف ، يتم تسخين شبكة (4 *) يمكن تثبيتها. دعونا نقارن دورات IES و CHP في

TS - رسم بياني تشير فيه المنطقة الواقعة أسفل المنحنى إلى كمية الحرارة التي يتم توفيرها أو إزالتها في دورات (انظر الشكل 3.2)

الشكل 3.2 - مقارنة بين دورات IES و CHP

وسيلة إيضاح للشكل 3.2:

1-2-3-4 و 1*-2-3-4 - الإمداد الحراري في دورات محطات الطاقة ؛

1-2, 1*-2 - تسخين الماء إلى درجة الغليان في موفر المرجل ؛

^ 2-3 - تبخر الماء في تبخير أسطح التسخين ؛

3-4 - ارتفاع درجة حرارة البخار في السخان الفائق ؛

4-5 و 4-5* - تمدد البخار في التوربينات ؛

5-1 - تكثيف البخار في المكثف ؛

5*-1* - تكثيف البخار في سخان الشبكة ؛

ف ه إلى- مقدار الحرارة المكافئ للكهرباء المولدة في دورة IES ؛

ف ه تي- مقدار الحرارة المكافئ للكهرباء المولدة في دورة CHP ؛

ف إلى- إزالة حرارة البخار من خلال المكثف إلى البيئة ؛

ف تي- حرارة البخار المستخدمة في الإمداد الحراري لتسخين مياه الشبكة.

و
من مقارنة الدورات ، يترتب على ذلك أنه في دورة التسخين ، على عكس دورة التكثيف ، لا توجد نظريًا أي خسائر في حرارة البخار: يتم إنفاق جزء من الحرارة على توليد الكهرباء ، ويتم استخدام الحرارة المتبقية لإمداد الحرارة . في الوقت نفسه ، ينخفض ​​استهلاك الحرارة المحدد لتوليد الكهرباء ، وهو ما يمكن توضيحه من خلال دورة كارنو (انظر الشكل 3.3):

الشكل 3.3 - مقارنة بين دورات IES و CHP باستخدام مثال دورة كارنو

وسيلة إيضاح للشكل 3.3:

TPهي درجة حرارة الإمداد بالحرارة في دورات (درجة حرارة البخار عند المدخل إلى

عنفة)؛

TC- درجة حرارة إزالة الحرارة في دورة IES (درجة حرارة البخار في المكثف) ؛

TT- درجة حرارة إزالة الحرارة في دورة CHP (درجة حرارة البخار في سخان الشبكة).

ف ه إلى ، ف ه تي ، ف إلى ، ف تي- كما في الشكل 3.2.

مقارنة بين استهلاك الحرارة المحدد لتوليد الطاقة.

المؤشرات	IES	حزب الشعب الجمهوري
كمية الحرارة باءت بالفشل في دورة IES و CHP:	ف П = Тп · ΔS	ف П = Тп · ΔS
كمية الحرارة ما يعادل توليد الكهرباء:	وبالتالي ، فإن تدفئة المناطق ، بالمقارنة مع التوليد المنفصل للحرارة والكهرباء ، توفر: استبعاد غرف الغلايات في أنظمة الإمداد الحراري. تقليل استهلاك الحرارة المحدد لتوليد الطاقة. مركزية الإمداد الحراري (بسبب الطاقة الحرارية الكبيرة لـ CHP) ، والتي لها عدد من المزايا على اللامركزية (انظر 1.3).

قد تختلف غرف الغلايات في المهام الموكلة إليها. هناك مصادر حرارية تهدف فقط إلى توفير الحرارة للأجسام ، وهناك مصادر الماء الساخن ، وهناك مصادر مختلطة تولد في نفس الوقت الحرارة والماء الساخن. نظرًا لأن الكائنات التي يخدمها بيت الغلاية يمكن أن تكون ذات أحجام واستهلاك مختلفين ، فيجب أن تكون حذرًا بشكل خاص أثناء البناء عند حساب الطاقة.

قوة غرفة المرجل - مجموع الأحمال

من أجل تحديد القوة التي يجب شراؤها المرجل بشكل صحيح ، يجب مراعاة عدد من المعلمات. من بينها خصائص الكائن المتصل واحتياجاته والحاجة إلى احتياطي. بالتفصيل ، تتكون قوة غرفة المرجل من القيم التالية:

• تدفئة المباني. تقليديا ، يتم أخذها على أساس المنطقة. ومع ذلك ، ينبغي للمرء أيضًا أن يأخذ في الاعتبار فقد الحرارة وأن يأخذ في الاعتبار القدرة على تعويضهم ؛
• المخزون التكنولوجي. يشمل هذا العنصر تدفئة غرفة المرجل نفسها. للتشغيل المستقر للمعدات ، يلزم وجود نظام حراري معين. يشار إليه في جواز سفر المعدات ؛
• إمدادات الماء الساخن
• الأوراق المالية. هل هناك أي خطط لزيادة المنطقة الساخنة؟
• احتياجات أخرى. هل هناك خطط لربط المباني الخارجية وحمامات السباحة والمباني الأخرى بغرفة المرجل؟

في كثير من الأحيان أثناء البناء ، يوصى بتزويد غرفة المرجل بالطاقة على أساس نسبة 10 كيلو واط من الطاقة لكل 100 متر مربع. ومع ذلك ، في الواقع ، حساب النسبة أكثر صعوبة. من الضروري مراعاة عوامل مثل "تعطل" المعدات خلال موسم خارج الذروة ، والتقلبات المحتملة في استهلاك الماء الساخن ، وكذلك التحقق من مدى ملاءمة فقدان الحرارة للمبنى مع قدرة المرجل منزل. غالبًا ما يكون التخلص منها بوسائل أخرى أكثر فعالية من حيث التكلفة. بناءً على ما تقدم ، يتضح أنه من المنطقي أن نثق بالمتخصصين في حساب القوة. سيوفر هذا ليس الوقت فحسب ، بل المال أيضًا.

الناتج الحراري لمنزل المرجل هو إجمالي ناتج الحرارة لمنزل الغلاية لجميع أنواع ناقلات الحرارة التي يتم توفيرها من بيت الغلاية عبر شبكة التدفئة إلى المستهلكين الخارجيين.

يميز بين الطاقة الحرارية المركبة والتشغيلية والاحتياطية.

الطاقة الحرارية المركبة - مجموع السعات الحرارية لجميع الغلايات المثبتة في غرفة المرجل أثناء تشغيلها في الوضع الاسمي (جواز السفر).

الطاقة الحرارية العاملة - الطاقة الحرارية لمنزل المرجل عند تشغيله بالحمل الحراري الفعلي في وقت معين.

في السعة الحرارية الاحتياطية ، يتم تمييز السعة الحرارية للاحتياطي الصريح والمخفي.

السعة الحرارية للاحتياطي الصريح هي مجموع السعة الحرارية للغلايات المثبتة في غرفة المرجل ، والتي تكون في حالة باردة.

الطاقة الحرارية للاحتياطي المخفي هي الفرق بين الطاقة الحرارية المركبة والتشغيلية.

المؤشرات الفنية والاقتصادية لبيت المرجل

تنقسم المؤشرات الفنية والاقتصادية لبيت المرجل إلى 3 مجموعات: الطاقة ، الاقتصادية والتشغيلية (العاملة) ، والتي تم تصميمها على التوالي لتقييم المستوى الفني والكفاءة وجودة تشغيل بيت المرجل.

تشمل مؤشرات الطاقة لمنزل المرجل ما يلي:

1. الكفاءة. إجمالي وحدة الغلاية (نسبة كمية الحرارة المتولدة من وحدة الغلاية إلى كمية الحرارة المتلقاة من احتراق الوقود):

يتم تحديد كمية الحرارة الناتجة عن الغلاية من خلال:

للغلايات البخارية:

حيث DП هي كمية البخار المتلقاة في المرجل ؛

هو المحتوى الحراري للبخار.

أنا - تغذية المحتوى الحراري للمياه ؛

DПР - كمية مياه التفريغ ؛

iPR هو المحتوى الحراري لمياه التفريغ.

غلايات الماء الساخن:

حيث MC هو معدل التدفق الكتلي لمياه نظام التسخين عبر المرجل ؛

i1 و i2 - المحتوى الحراري للماء قبل وبعد التسخين في الغلاية.

يتم تحديد مقدار الحرارة المتلقاة من احتراق الوقود بواسطة المنتج:

حيث BK هو استهلاك الوقود للغلاية.

2. حصة استهلاك الحرارة للاحتياجات الإضافية لغرفة المرجل (نسبة استهلاك الحرارة المطلق للاحتياجات الإضافية إلى كمية الحرارة المتولدة في وحدة الغلاية):

حيث QСН هو الاستهلاك الحراري المطلق للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل ، والذي يعتمد على خصائص منزل الغلاية ويتضمن استهلاك الحرارة لإعداد تغذية الغلايات ومياه مكياج الشبكة والتدفئة وزيت الوقود الرش والتدفئة بيت المرجل ، وإمداد الماء الساخن لمنزل المرجل ، إلخ.

تم تقديم الصيغ لحساب عناصر استهلاك الحرارة للاحتياجات الإضافية في الأدبيات

3. الكفاءة. وحدة المرجل الصافية ، والتي على عكس الكفاءة من إجمالي وحدة الغلاية ، لا يأخذ في الاعتبار استهلاك الحرارة للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل:

أين يتم إنتاج الحرارة في وحدة الغلاية دون مراعاة استهلاك الحرارة للاحتياجات الخاصة.

مع الأخذ بعين الاعتبار (2.7)

• 4. الكفاءة. التدفق الحراري ، والذي يأخذ في الاعتبار فقد الحرارة أثناء نقل ناقلات الحرارة داخل بيت الغلاية بسبب انتقال الحرارة إلى البيئة من خلال جدران خطوط الأنابيب وتسريبات الناقل الحراري: hn = 0.98 h0.99.
• 5. الكفاءة. العناصر الفردية لمخطط التدفئة لغرفة المرجل:
  • * نجاعة وحدة التخفيض والتبريد - zrow ؛
  • * نجاعة جهاز نزع الهواء المكياج بالماء - zdpv ؛
  • * نجاعة سخانات الشبكة - zsp.
• 6. الكفاءة. غرفة المرجل - نتاج الكفاءة جميع العناصر والتركيبات والتركيبات التي تشكل دائرة التدفئة في غرفة المرجل ، على سبيل المثال:

الكفاءة د. بيت غلاية بخارية يزود المستهلك بالبخار:

كفاءة منزل غلاية بخارية لتزويد المستهلك بمياه شبكة ساخنة:

الكفاءة د. منزل غلاية الماء الساخن:

7. الاستهلاك المحدد للوقود المكافئ لتوليد الطاقة الحرارية - كتلة الوقود المكافئ المستهلك في توليد 1 جيجا جول أو 1 جيجا جول من الطاقة الحرارية التي يتم توفيرها لمستهلك خارجي:

حيث Bkot هو استهلاك الوقود المكافئ في غرفة المرجل ؛

Qotp هي كمية الحرارة التي يتم توفيرها من بيت المرجل إلى مستهلك خارجي.

يتم تحديد استهلاك الوقود المكافئ في غرفة المرجل من خلال التعبيرات:

حيث 7000 و 29330 هي حرارة احتراق الوقود المكافئ بالكيلو كالوري / كجم من مكافئ الوقود. و كيلو جول / كجم مكافئ.

بعد استبدال (2.14) أو (2.15) في (2.13):

الكفاءة د. من منزل المرجل والاستهلاك المحدد للوقود المكافئ هما أهم مؤشرات الطاقة لمنزل المرجل ويعتمدان على نوع الغلايات المثبتة ، ونوع الوقود المحروق ، وقوة بيت المرجل ، ونوع ومعلمات المزوّد ناقلات الحرارة.

الاعتماد على الغلايات المستخدمة في أنظمة التدفئة على نوع الوقود المحروق:

تشمل المؤشرات الاقتصادية لبيت المرجل ما يلي:

1. تكاليف رأس المال (الاستثمارات) ك ، والتي تمثل مبلغ التكاليف المرتبطة ببناء جديد أو إعادة الإعمار

غرفة المرجل الموجودة.

تعتمد التكاليف الرأسمالية على سعة بيت المرجل ، ونوع الغلايات المثبتة ، ونوع الوقود المحروق ، ونوع الناقلات الحرارية الموردة وعدد من الظروف المحددة (البعد عن مصادر الوقود ، والمياه ، والطرق الرئيسية ، وما إلى ذلك).

الهيكل التقديري للنفقات الرأسمالية:

• * أعمال البناء والتركيب - (53 × 63)٪ كلفن ؛
• * تكاليف المعدات - (24 ساعة و 34 ساعة)٪ كلفن ؛
• * تكاليف أخرى - (13 س 15)٪ ك.
• 2. التكاليف الرأسمالية المحددة دينار كويتي (تكاليف رأس المال المتعلقة بوحدة الحرارة الناتجة من بيت الغلاية QCOT):

تسمح لنا تكاليف رأس المال المحددة بتحديد التكاليف الرأسمالية المتوقعة لبناء منزل مرجل مصمم حديثًا عن طريق القياس:

أين هي التكاليف الرأسمالية المحددة لبناء منزل مرجل مماثل ؛

الطاقة الحرارية لمنزل المرجل المتوقع.

• 3 - تشمل التكاليف السنوية المرتبطة بتوليد الحرارة ما يلي:
  • * مصاريف الوقود والكهرباء والمياه والمواد المساعدة.
  • * الراتب والخصومات ذات الصلة ؛
  • * رسوم الإهلاك ، أي تحويل تكلفة المعدات عند اهتلاكها إلى تكلفة الطاقة الحرارية المتولدة ؛
  • * اعمال صيانة؛
  • * مصاريف الفندق العامة.
• 4. تكلفة الطاقة الحرارية ، وهي نسبة مجموع التكاليف السنوية المرتبطة بإنتاج الطاقة الحرارية إلى كمية الحرارة التي يتم توفيرها للمستهلك الخارجي خلال العام:

5. انخفاض التكاليف ، والتي تمثل مجموع التكاليف السنوية المرتبطة بإنتاج الطاقة الحرارية ، وجزءًا من التكاليف الرأسمالية التي يحددها المعامل القياسي لكفاءة استثمار رأس المال:

يعطي المعاملة بالمثل En فترة الاسترداد للنفقات الرأسمالية. على سبيل المثال ، مع En = 0.12 ، فترة الاسترداد (بالسنوات).

تشير مؤشرات الأداء إلى جودة تشغيل غرفة المرجل ، وتشمل على وجه الخصوص:

1. معامل وقت العمل (نسبة وقت التشغيل الفعلي لمنزل المرجل ff إلى التقويم fc):

2. معامل متوسط ​​الحمل الحراري (نسبة متوسط ​​الحمل الحراري Qav لفترة زمنية معينة إلى أقصى حمل حراري ممكن Qm لنفس الفترة):

3. معامل الاستخدام للحمل الحراري الأقصى (نسبة الطاقة الحرارية المتولدة فعليًا لفترة زمنية معينة إلى أقصى إنتاج ممكن لنفس الفترة):

تم تصميم غرفة الغلاية هذه لتوفير الحرارة للتدفئة والتهوية وأنظمة إمداد الماء الساخن ولإمداد حرارة العمليات. حسب نوع ناقل الطاقة ومخطط إمدادها للمستهلك ، تشير KU إلى إطلاق البخار مع عودة المكثف والماء الساخن وفقًا لدائرة إمداد حرارية مغلقة.

الطاقة الحرارية من KUيتم تحديده من خلال مجموع استهلاك الحرارة بالساعة للتدفئة والتهوية في وضع الشتاء الأقصى ، والحد الأقصى لاستهلاك الحرارة بالساعة للأغراض التكنولوجية والحد الأقصى لاستهلاك الحرارة بالساعة لإمداد الماء الساخن (مع أنظمة شبكة التدفئة المغلقة).

قوة العمل KU- إجمالي طاقة تشغيل الغلايات عند التحميل الفعلي في فترة زمنية معينة. يتم تحديد قوة التشغيل بناءً على مجموع الحمل الحراري للمستهلكين والطاقة الحرارية المستخدمة للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل. في الحسابات ، نأخذ في الاعتبار أيضًا فقد الحرارة في دورة الماء البخاري لمحطة الغلايات وشبكات التدفئة.

تحديد السعة القصوى لمصنع الغلايات وعدد الغلايات المركبة

Q ku Y = Q ov + Q gvs + Q tex + Q ch ​​+ DQ، W (1)

حيث Q ov ، Q إمدادات الماء الساخن ، Qtech هي استهلاك الحرارة ، على التوالي ، للتدفئة والتهوية ، وإمداد الماء الساخن والاحتياجات التكنولوجية ، W (في مهمة) ؛ Qch - استهلاك الحرارة للاحتياجات الإضافية لمصنع الغلاية ، W ؛ ДQ - الخسائر في دورة محطة الغلايات وفي شبكات التدفئة (نأخذها بنسبة 3 ٪ من إجمالي السعة الحرارية لمصنع الغلايات).

Q gv = 1.5 ميغاواط ؛

Q gvs = 4.17 * (55-15) / (55-5) = 3.34 ميجاوات

يتم تحديد استهلاك الحرارة للاحتياجات التكنولوجية من خلال الصيغة:

Qtex = Дtex · (h PAR -h ХВ) ، MW (2)

حيث D tech = 10 t / h = 2.77 kg / s - استهلاك البخار للتكنولوجيا (عند التعيين) ؛ h nap = 2.789 MJ / kg هو المحتوى الحراري للبخار المشبع عند ضغط 1.4 ميجا باسكال ؛ h XB = 20.93 kJ / kg = 0.021 MJ / kg هو المحتوى الحراري للماء البارد (الأولي).

كيوتكس = 2.77 (2.789 - 0.021) = 7.68 ميغاواط

تعتمد الطاقة الحرارية التي يستهلكها WHB لاحتياجاته الخاصة على نوع الوقود ونوعه ، وكذلك على نوع نظام الإمداد الحراري. يتم إنفاقها على تسخين المياه قبل التثبيت لمعالجتها الكيميائية ، ونزع الهواء من الماء ، وزيت وقود التدفئة ، ونفخ وتنظيف أسطح التدفئة ، وما إلى ذلك. مقبولة في حدود 10-15٪ من إجمالي استهلاك الحرارة الخارجي للتدفئة والتهوية وإمداد الماء الساخن والاحتياجات التكنولوجية.

س cn = 0.15 * (4.17 + 3.34 + 7.68) = 2.27 ميجاوات

DQ = 0.03 * 15.19 = 0.45 ميجاوات

Q ku Y = 4.17 + 3.34 + 7.68 + 2.27 +0.45 = 18 واط

ثم ستكون الطاقة الحرارية لمحطة المرجل لثلاثة أوضاع تشغيل لغرفة المرجل هي:

1) أقصى فصل الشتاء:

Q ku m.z = 1.13 (Q ОV + Q gvs + Q tex) ؛ ميغاواط (3)

س كو m.z = 1.13 (4.17 + 3.34 +7.68) = 17.165 ميجاوات

2) أبرد شهر:

Q ku n.kh.m = Q ku m.z * (18-t nv) / (18-t لكن) ، MW (4)

س كو n.khm = 17.165 * (18 + 17) / (18 + 31) = 11.78 ميغاواط

أين تي ولكن = -31 درجة مئوية - درجة حرارة التصميم لتصميم التدفئة - أبرد فترة خمسة أيام (Cob = 0.92) ؛ t HB = - 17 درجة مئوية - درجة حرارة التصميم لتصميم التهوية - في موسم البرد (المعلمات A).

اختيار عدد المركبات الفضائية.

مبدئيًا ، يمكن تحديد عدد المركبات الفضائية خلال فترة الشتاء القصوى من خلال الصيغة:

نجد بالصيغة:

س كا= 2.7 (2.789-0.4187) +0.01 5 2.7 (0.826-0.4187) = 6.6 ميجاوات

أقرب مركبة فضائية DKVr-6،5-13

عند اتخاذ القرار النهائي بشأن عدد المركبات الفضائية ، يجب استيفاء الشروط التالية:

• 1) يجب أن يكون عدد المركبات الفضائية 2 على الأقل
• 2) في حالة تعطل إحدى الغلايات يجب أن توفر الباقي قيد التشغيل الطاقة الحرارية لأبرد شهر
• 3) من الضروري توفير إمكانية إصلاح المركبة الفضائية في الصيف (غلاية واحدة على الأقل)

عدد المركبات الفضائية في أبرد فترة: Q ku n.hm / س كا= 11.78 / 6.6 = 1.78 = 2 كا

عدد المركبات الفضائية في فترة الصيف: 1.13 (Q gvs + Qtex) / س كا= 1.13 (3.34 + 7.68) = 1.88 = 2 كا.