Глава II Выбор основного и вспомогательного оборудования

2.1 Определение производительности мини-тэц

Расчетная производительность мини-ТЭЦ определяется суммой тепловых нагрузок на отопление при максимально-зимнем режиме, горячее водоснабжение с учетом потерь тепловой энергии в тепловых сетях и на собственные нужды мини-ТЭЦ, то есть:

,

где - часовые расходы тепловой энергии на отопление в характерный режим, Гкал/ч;

- часовые расходы тепловой энергии на горячее водоснабжение в соответствующий период, Гкал/ч;

, - потери тепловой энергии в тепловых сетях системы отопления и горячего водоснабжения, Гкал/ч;

- расход тепловой энергии на собственные нужды мини-ТЭЦ, Гкал/ч.

По формуле определяется расчетная мощность мини-ТЭЦ для исходных данных: , , , ,

Таким образом, максимальная тепловая нагрузка потребителей составляет 2,1145 Гкал/ч. Расчетная производительность мини-ТЭЦ составляет 2,1145 Гкал/ч.

2.2 Выбор и описание типа газового двигателя и котла

Приоритетным видом энергии для рассматриваемого проекта является тепловая энергия, поэтому подбор когенераторов будет основываться, прежде всего, на удовлетворение тепловой нагрузки потребителей.

Количество и единичную производительность когенераторов выбирается из расчета, что в неотопительный период отпуск тепловой энергии будет полностью обеспечиваться когенераторами, а в отопительный - 40% от максимальной нагрузки мини-ТЭЦ. Работа котлов предусматривается только в отопительный период.

На мини-ТЭЦ предусмотрена установка баков-аккумуляторов горячей воды для выравнивания суточного графика теплопотребления, поэтому для покрытия тепловой нагрузки системы ГВС потребителей будет достаточно среднечасовой выработки тепловой энергии на нужды ГВС.

Современный рынок газо-поршневых генераторов представлен в России достаточно широким спектром производителей, а именно:

1. МТU/МDЕ, Германия;

2. Сummins, Германия;

3. Wartsila, Франция;

4. Spark Energy, Италия;

5. Tedom Energo, Чехия;

6. Jenbacher, Австрия;

7. Caterpillar, США;

8. Wilson, Великобритания;

9. Guascor, Испания и т.д.

Предлагаемые агрегаты относятся к одной категории качества и технической надежности. Указанные генераторы имеют схожие технические характеристики и эксплуатационные показатели.

Таким образом, когенераторы должны обеспечивать для неотопительного периода среднечасовой отпуск тепловой энергии на нужды ГВС в размере:

Определяется максимальная тепловая нагрузка мини-ТЭЦ в отопительный период путем сложения соответствующих нагрузок на систему отопления и ГВС потребителей, отопительной нагрузки здания мини-ТЭЦ и потери тепловой энергии при транспортировке:

Нагрузка когенераторов составит 40% от максимальной нагрузки мини-ТЭЦ:

Таким образом, когенераторы должны покрывать нагрузки в диапазоне 0,846... 0,9Гкал/ч (983,49...1046,7кВт).

Было принято решение о приобретении мини-ТЭЦ на базе одного Газопоршневого электрического агрегата Guascor маркой FGLD 240, характеристики которого приведены в таблице № I.

Определяется количество установок, необходимых для удовлетворения максимальной тепловой нагрузки в неотопительный период по формуле:

,

где - полезная тепловая мощность когенератора, кВт.

[шт]

Мощность котлов должна покрывать оставшиеся 60 % от максимальной тепловой нагрузки мини-ТЭЦ:

Принимается, что при среднем режиме когенератор работает на 75% от номинальной теплопроизводительности, тогда тепловая нагрузка на составит:

Таким образом, котлы должны покрывать тепловую нагрузку в диапазоне 1,269.. .1,435Гкал/ч (1475,58...1669,7кВт).

Для покрытия такого диапазона нагрузок подходит котел типа Viessmann Vitomax 200-HW, технические характеристики которого приведены в таблице 2.

Определяется количество котлов, необходимых для покрытия максимальной тепловой нагрузки в отопительный период по формуле:

[шт]

Суммарная номинальная тепловая мощность оборудования мини-ТЭЦ составляет:

Выработка электроэнергии когенератором при неполной загрузке составляет:

,

где - номинальная электрическая производительность когенератора, кВт. Таким образом, на основании проведенных расчетов принимается к установке на мини-ТЭЦ газопоршневой агрегат фирмы Guascor маркой FGLD 240и трехходовой водогрейный котел высокого давления Viessmann Vitomax 200-HW тип M236.

Описание оборудования

Газопоршневая установка Guascor FGLD 240.

Таблица 1

Технические характеристики газопоршневой установки Guascor FGLD 24

Параметр	Значение
Модель ГПУ	FGLD 240
Номинальная электрическая мощность, кВт	347
Максимальная тепловая мощность, кВт	526
КПД электрический, %	35,41
КПД тепловой, %	44,7
КПД общий, %	89
Число цилиндров	8
Расход газа, м3/ч	82,1
Д˟Ш˟В	2864 ˟1248˟1914
Масса, кг	3210

Газопоршневой двигатель.

Двигатель преобразует химическую энергию газового топлива (природный газ) во вращательную энергию коленчатого вала. Запуск двигателя производится от электрического стартера. Питание стартера осуществляется от аккумуляторной батареи.

Система охлаждения двигателя жидкостная.

Между двигателем и рамой установлены демпфирующие антивибрационные пластины.

Водогрейный котел

Назначение: Для удовлетворения существующей нагрузки выбираются два котла фирмы Viessmann Vitomax 200-HW тип M236 теплопроизводительностью 1,5 МВт. Для бесперебойной работы котельной, устанавливается один резервный водогрейный котел той же марки.

Viessmann Vitomax 200-HW тип M236 – трехходовой водогрейный котел высокого давления для работы на жидком и газообразном топливе с максимально допустимой температурой подачи свыше 115°C, диапазоном тепловой мощности от 460 до 2500 кВт и рабочим давлением от 6 до 25 бар.

Технические характеристики Vitomax 200-HW тип M236

Таблица 2

Параметры		Значения
Теплопроизводительность номинальная, МВт (Гкал/ч)		1,5(1,3)
Мощность топки, МВт		1,665
Давление воды максимальное, бар		25
Максимальная рабочая температура, °С		205
Расчетное топливо		Газ, жидкое топливо
КПД, %		91
Расход газа, м3/ч		78
Температура дымовых газов, °С		200
Габаритные размеры :	Общая длина, мм	3480
	Общая ширина, мм	2000
	Общая высота, мм	2300
Объем котловой воды, л		4600