Модернизация схемы охлаждения оборотной воды в Набережночелинской ТЭЦ

Направление подготовки: 13.03.01 "Теплоэнергетика и теплотехника" 

Профиль: "Промышленная теплоэнергетика" 

 КУРСОВАЯ РАБОТА

«Модернизация схемы охлаждения оборотной воды в Набережночелинской ТЭЦ»

Исходные данные: 

 Место нахождение градирни в республике Татарстан, город Набережные Челны.

Градирня номер 5, марки БГ 2600, высотой 71м.

Температура воды на входе в градирню 40℃

Температура воды на выходе из градирни 34℃

Параметры атмосферного воздуха приняты по данным для города Набережные Челны из условий 5% обеспеченности:

 24  – температура атмосферного воздуха по сухому термометру;

 18  – температура атмосферного воздуха по смоченному термометру;

 55% = 0.55 – относительная влажность атмосферного воздуха

Материал оросителя градирни: асбестоцементные листы, высотой 2.8 м

На сегодняшний день, для того чтобы удовлетворить все потребности современного человека и обеспечить полноценную деятельность промышленных предприятий необходимо огромное количество энергетических ресурсов, в частности электроэнергии. В настоящее время одним из самых объемных источников электроэнергии является ТЭЦ.

Поскольку постоянное увеличение потребности в электроэнергии требует модернизации источников выработки этого ресурса, то возникает вопрос об оптимальном подборе оборудования для работы энергетической системы в необходимых параметрах.

Совокупность сложнейших систем, состоящих из большого количества узлов и агрегатов, представляет собой современные паротурбинные установки. Одно из важных мест в составе этих систем занимают теплообменные аппараты – сложные технологические устройства, которые позволяют передавать тепло между двумя средами. По некоторым данным, путём улучшения характеристик теплообменных аппаратов можно добиться повышения КПД всей паротурбинной установки до 28%. Одним из таких аппаратов является градирня – установка, применяемая в оборотном водоснабжении для охлаждения большого количества воды, используемого для отведения тепла от технологического оборудования. Градирни – это достаточно объёмные сооружения, возведение такой установки требует больших экономических затрат. Именно поэтому со временем могут возникнуть определенные трудности с модернизацией такого сложного и объемного оборудования.

Целью работы является модернизация оборотного водоснабжения градирен Набережно Челнинской ТЭЦ путем возведения дополнительной градирни вентиляторного типа.

В эти задачи входит:

1.    Составление обзора конструкций градирен и факторов, влияющих на эффективность их работы.

2.    Проведение тепловых поверочных расчетов с целью определения параметров теплоносителя до и после модернизации системы оборотного водоснабжения.

3.    Определения экономической эффективности.

Данную модернизацию предполагается производить без нарушения основного режима работы предприятия, а подключения к сети произвести в период планового ремонта.

Введение. 4

Глава 1. Анализ состояния научных и технических вопросов по охлаждению оборотной воды на ТЭЦ.. 6

1.1 Обзор и анализ патентов на изобретение. 6

1.2. Классификация и область применения градирен. 7

1.2.1 Башенные градирни. 9

1.2.2 Вентиляторные градирни. 11

1.2.3 Эжекционные градирни. 14

1.3 Принцип охлаждения воды в градирнях. 16

1.4 Оросительные элементы градирни. 20

1.4.1 Пластмассовые пленочные оросители. 22

1.4.2 Капельно-пленочные оросители. 25

1.4.3 Капельные оросители. 25

1.4.4 Брызгальные оросители. 26

Глава 2. Расчетная часть. 29

2.1. Тепловой расчет существующей градирни. 29

2.2. Тепловой расчёт модернизированной градирни. 42

2.3 Аэродинамический расчет существующей градирни. 52

2.4 Аэродинамический расчет модернизированной градирни. 54

2.5 Показатели материального баланса потерь воды в градирне. 55

2.6 Оценка экономической эффективности. 62

Заключние: 68

Список используемых источников информации: 69

Приложение 1 Свидетельство. 71

Приложение 2 Сертификат. 72

Приложение 3 Сертификат. 73

Приложение 4 Сертификат 74

Список используемых источников информации:

Патенты:

1.                СИСТЕМА ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ): пат. 2 407 970 РФ, МПК F28C 1/00/Кочетов Олег Савельевич; патентообладатель(и): Кочетов Олег Савельевич- 2009116153/06, заяв. 29.04.2009; опубл. 27.12.2010 Бюл. № 36

Научная литература:

1.                Атанов Н.А. Тепловой и аэродинамический расчет вентиляторной градирни/ Атанов Н.А., Кивран В.К. // Самара, 2013. 82 с.

2.                Боев Е.В. Охлаждение оборотной воды промышленных предприятий. Часть 2. Разработка конструкции полимерного блока оросителя градирен // Бутлеровские сообщения. - 2011. 250 с.

3.                Гладков, Ю. И. Пособие по проектированию градирен (к СНиП 2.04.02-84 „Водоснабжение, Наружные сети и сооружения”) / ВНИИ ВОДГЕО. / В. А. Гладков, Ю. И. Арефьев, В. А . Трубников, Е. А. Сухов, В. А. Морозов // Москва, 1985. 190 с.

4.                Ежов В.С. Инновационный вариант повышения эффективности вентиляторных градирен / Ежов В.С., Захаров А.Е. // Сборник научных статей 8-й Международной молодежной научной конференции "Будущее науки - 2020". Курск, 2020. С. 215-219.

5.                Касимов, И.И. Анализ инновационных технических решений для систем оборотного водоснабжения / И.И. Касимов. - Современные направления научных исследований. Сборник статей Международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2017. 39 с.

6.                КочетовО.С. Проблемы, перспективы и направления инновационного развития науки / Сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции. 2017. С. 3-21.

7.                Радченко С.А, Теплотехника и энергетические машины / Радченко С.А, Сергеев А.Н. // . Тула, 2015. 74 с.

8.                А. К. Рубцов. Эжекционные градирни — энергоэффективное, современное решение / А. К. Рубцов, Д. А. Коробицын, Д. В. Неганов, // Университет ИТМО (Санкт-Петербург): Инженерные системы, 2016. 85 с.

9.                Федяев В.Л. Совершенствование испарительных градирен систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий / Федяев В.Л., Богаткин В.И., Власов Е.М.// Энергетика Татарстана, 2011. С. 44-47.

10.           Характеристика оросителей и водоуловителей из пластмассы / URL: https://chemtech.ru/o-harakteristikah-orositelej-i-vodoulovitelej-iz-plastmassy/ (Дата обращения: 5.04.2021).

11.           Ющенко, В. Д. Изучение эффективности работы градирен с распылителями воды / В. Д. Ющенко, Е. В. Лесович, А. В. Зыков // Вестник науки и образования Северо-Запада России: электронный журнал, 2017. 3 с.

12.           Арефьев Ю. И. Аэродинамический расчет башенных градирен при реконструкции / Арефьев Ю. И., Пономаренко В. С. // Сборник статей ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО //

13.           Н.Я. Ткач. Рекомендации по модернизации элементов градирен // Н.Я. Ткач (МГП Союзтехэнерго), В.И.Горбенко (Южтехэнерго) // Проектная работа, 12.05.88 г. 2 с.

14.           В.П. Кравченко. Сопоставление охлаждающей способности асбесто-цементного и сетчатого оросителя башенных градирен // В.П. Кравченко, Е.Н. Морозов, М.П. Галацан // Энергосберегающие технологии и оборудование // Одесса, 2011, С. 1-4.