47)Тепловая схема водогрейной котельной

Ответ: В открытых системах теплоснабжения подготовленная в котельной вода не только служит теплоносителем, но и поступает на нужды горячего водоснабжения. Разбор воды производится непосредственно из трубопроводов тепловой сети без промежуточных подогревателей. Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для открытых систем теплоснабжения отличаются от таковой для закрытой в основном производительностью водоподготовки для подпитки тепловых сетей. Количество подпиточной воды в этом случае определяется потерями воды в сетях, в котельной и расходом воды для нужд горячего водоснабжения. Для представления о количестве воды для закрытых и открытых систем теплоснабжения ниже приведены расходы по данным типовых проектов котельных. Так, например, расчетный максимальный часовой расход воды для подпитки тепловых сетей в котельных теплопроизводительностью 150 Гкал/ч для закрытой системы теплоснабжения составляет 45 м³/ч, для открытой - 670 м³/ч.

Рис. 5.11. Принципиальные тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для открытых систем теплоснабжения. Вариант схемы без установки бака и насосов деаэрированной воды.1- котел водогрейный; 2 - насос сетевой; 3 - насос циркуляционный; 4 - насос летний сетевой; 5 - насос рециркуляционный; 6 - насос подпиточный; 7 - насос сырой воды; 8 - насос для подачи воды к эжектору; 9 - деаэратор; 10 - охладитель выпара; 11 - эжектор; 12 - бак рабочей воды; 13 - бак - аккумулятор; 14 - подогреватель сырой воды; 15 - подогреватель химически очищенной воды. Так как расходы воды при открытой системе неравномерны по времени, то для выравнивания суточного графика нагрузок на горячее водоснабжение и уменьшения расчетной производительности оборудования водоподготовки предусматривают установку баков - аккумуляторов для деаэрированной сетевой воды. Из них в часы максимума потребления горячая вода подпиточными насосами подается к сетевым насосам. Кроме того, во избежание остывания воды в сетях в часы минимума потребления в летний период необходимо прокачивать около 10 % максимального расхода, что связано с увеличением расхода электроэнергии. Качество подготовки воды для подпитки открытой системы теплоснабжения должно быть значительно выше качества воды для подпитки закрытой системы, так как к воде для горячего водоснабжения предъявляются такие же требования, как и к питьевой водопроводной воде. Появление крупных баков-аккумуляторов для деаэрированной воды усложняет тепловые схемы водогрейных котельных. Поскольку зарядка и разрядка этих баков может быть осуществлена различными путями, разработано несколько вариантов тепловых схем с включением в них деаэраторов и баков аккумуляторов. На рис. 5.11 показаны принципиальные тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для открытых систем теплоснабжения. Система с водогрейными котлами 1, элементы которой не отличаются от изображенной на рис. 5.7, за исключением бака - аккумулятора 13 и системы, создающей вакуум в деаэраторе, состоит из водоструйного эжектора 11, бака «рабочей» воды 12 н насоса 8, подающего воду к эжектору. Из деаэратора 9 вода поступает самотеком в баки - аккумулятора 13, а оттуда откачивается подпиточными насосами 6 и подается во всасывающий коллектор сетевых насосов 2. Такая схема включения оборудования для котельных малой производительности, менее 20 Гкал/ч, в эксплуатации оказалась недостаточно надежной, так как затруднено поддержание заданного уровня воды в деаэраторе 9 и баках 13, без чего нормальная работа деаэраторов невозможна. Трудность поддержания постоянного уровня в деаэраторе объясняется колебаниями уровня в баке - аккумуляторе 13 и различным гидравлическим сопротивлением трубопроводов. Возможен и другой вариант тепловой схемы, при котором вода из деаэраторных баков поступает самотеком в бак деаэрированной воды, далее к перекачивающим насосам, которые подают воду в баки - аккумуляторы. Из баков - аккумуляторов вода забирается подпиточными насосами и подается в тепловые сети. Такая схема обеспечивает надежную работу деаэраторов, но требует установки двух групп насосов - перекачивающих и подпиточных, что удорожает, котельную установку. Гипрокоммунэнерго [26] разработаныа другие Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для открытых систем теплоснабжения. Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для открытых систем теплоснабжения, показанные на рис. 5.12, включают в себя группу из трех подпиточных насосов 6, которая используется одновременно как для подпитки тепловых сетей, так и для зарядки баков - аккумуляторов 13 подпиточной воды. В ночное время, когда разбор воды из сетей незначителен, подпиточный насос 6 падает воду из деаэраторных баков в баки - аккумуляторы 13 и на подпитку тепловых сетей, куда идет небольшая часть этой воды. При росте разбора воды из сетей включается в работу второй подпиточный насос 6, который забирает воду из баков - аккумуляторов и подает ее во всасывающую магистраль сетевых насосов 2; третий подпиточный насос в этой схеме является резервным. Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами для открытых систем теплоснабжения имеют и недостатки, касающиеся в основном производительности и напора подпиточных насосов. При прокачке воды из деаэраторного бака в бак - аккумулятор требуется почти постоянная производительность насоса 6 и сравнительно небольшой напор, лежащий в пределах 15 - 20 м вод. ст. В тепловых сетях с открытой системой горячего водоснабжения расход подпиточной воды изменяется в течение суток значительно, напор колеблется в пределах от 30 до 60 м вод. ст., вследствие этого мощность и расход энергии на насосы различны.

Рис. 5.12. Принципиальная тепловая схема котельной с водогрейными котлам для открытой системы теплоснабжения.

48)Газотурбинные установки. Цикл ГТУ со сгоранием при р = const

Ответ: Обратимый цикл ГТУ при P=const называется циклом Брайтона. Схема ГТУ представлена на рис. 9.5.1. Компрессор (ВК) , приводимый в движение газовой турбиной (ГТ), подает сжатый воздух в камеру сгорания (КС), в которую впрыскивается жидкое топливо, подаваемое насосом (ТН), находящимся на валу турбины. Продукты сгорания расширяются на рабочих лопатках турбины и выбрасываются в атмосферу.

Изобразим цикл на рабочей и тепловой диаграмме (рис. 9.6.2).

Характеристиками этого цикла являются:

- степень повышения давления воздуха или степень сжатия - степень предварительного расширения . При расчете цикла определяют параметры в характерных точках. Как правило, исходными данными являются параметры в точке 1: Рис. 9.6.2. Цикл Брайтона. Рабочая (p-v) и тепловая (T-s) диаграммы. (1-2 – адиабатное сжатие в компрессоре,

2-3 – изобарный подвод теплоты в камере сгорания, 3-4 – адиабатное расширение продуктов сгорания на лопатках газовой турбины, 4-1 – изобарный отвод теплоты от продуктов сгорания в атмосферу).

49)Газотурбинные установки. Цикл ГТУ со сгоранием при V = const

Ответ: