PROIECT M.A.E.E.E. - Sa se stabileasca solutia optima din punct de vedere economic de alimentare cu caldura a unui oras din Romania

Universitatea Politehnica Bucuresti,Facultatea de Energetica

Master MA1

PROIECT M.A.E.E.E.

Sa se stabileasca solutia optima din punct de vedere economic de alimentare cu caldura a unui oras din Romania cunoscand urmatoarele:

-orasul este Bacau;

-numarul de apartamente conventionale ce va fi alimentat cu caldura este

-suprafata echivalenta a instalatiilor de incalzire montate intr-un apartament conventional din zona climatica II si zona eoliana II este

Solutiile analizate sunt urmatoarele:

1. centrala termica;
2. centrala de cogenerare cu turbina cu gaze;
3. centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna.

Pentru aceste solutii se va analiza: varianta centralizata, adica o centrala pentru tot orasul si varianta descentralizata, 3 centrale pentru tot orasul amplasate in diferite cartiere. Consideram ca primul cartier are un consum de 20% din total, al II- lea de 30% si al III- lea restul de 50%.

CONTINUTUL PROIECTULUI

n=5

1.Determinarea capacitatilor de productie nominale si anuale.

1.1) Determinarea necesarului de caldura pentru incalzire

1.2) Determinarea necesarului de caldura pentru prepararea apei calde de consum (menajere)

1.3) Determinarea necesarului de caldura urban

2. Solutii tehnice posibile de realizare a sursei de caldura. Alegerea si dimensionarea echipamentelor principale

2.1) Centrala termica

2.2) Centrala de cogenerare cu turbine cu gaze

2.3) Centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna

3.Estimarea componentelor fluxului anual de cheltuieli si incasari.

3.1) Estimarea productiilor anuale de energie ( caldura si eventual energie electrica) in variantele considerate.

3.2) Estimarea consumurilor de combustibil

3.3) Estimarea investitiilor

3.4) Estimarea costurilor anuale de productie

3.5) Estimarea incasarilor anuale

4.Analiza eficientei economice a variantelor considerate

5. Analiza de sensibilitate

6. Concluzii

1.Determinarea capacitatilor de productie nominale si anuale

1.1)Determinarea necesarului de caldura pentru incalzire

A. Varianta centralizata:

suprafata echivalenta

necesarul de caldura pentru incalzire de calcul

temperatura interioara de calcul

- temperatura interioara de calcul pentru zona II

vantul

viteza vantului,zona unde se afla orasul

-viteza vantului,pentru zona II

-viteza vantului,pentru zona III

necunoscuta pentru incalzirea mediului

temperatura exterioara medie

-numarul de grade zile

-durata perioadei de incalzire

temperatura exterioara la care porneste sistemul de incalzire

-temperatura medie anuala

-temperatura exterioara de calcul

Necesarul mediu de caldura pentru incalzire:

temperatura exterioara medie pe durata perioadei de incalzire

Necesarul minim de caldura pentru incalzire:

temperatura exterioara la care porneste sistemul de incalzire

B. Varianta descentralizata:

Primul cartier:

Al doilea cartier:

Al treilea cartier:

Necesarul mediu de caldura pentru incalzire:

Necesarul minim de caldura pentru incalzire:

temperatura exterioara la care porneste sistemul de incalzire

1.2) Determinarea necesarului de caldura pentru prepararea apei calde de consum ( menajere )

A. Varianta centralizata:

necunoscuta de apa calda mediu

debitul mediu de apa calda

capacitatea termica specifica

-temperatura pentru apa calda

- temperatura pentru apa rece

-numarul de persoane pe apartament

=110 l/zi debitul de apa calda pe zi

B. Varianta descentralizata:

Primul cartier:

Al doilea cartier:

Al treilea cartier:

1.3) Determinarea sarcinii termice urbane

A. Varianta centralizata:

B. Varianta descentralizata:

Primul cartier:

Al doilea cartier:

Al treilea cartier:

Sau :

Primul cartier :

Al doilea cartier:

Al treilea cartier:

Determinarea curbelor clasate

A. Varianta centralizata :

Curba clasata pentru apa calda de consum se va determina pe baza relatiei :

Curba clasata pentru apa calda

Curba clasata pentru incalzire

Curba clasata urbana:

Curba clasata urbana se va determina insumand cele doua curbe clasate obtinute mai sus (curba clasata pentru incalzire si curba clasata a apei calde de consum) :

B. Varianta descentralizata :

Primul cartier :

Curba clasata pentru incalzire :

Se vor da valori pentru de la zero la

astfel

Rezultatele obtinute sunt prezentate in tabelul de mai jos:

Curba clasata pentru apa calda de consum

Curba clasata pentru apa calda de consum se va determina pe baza relatiei :

Curba clasata urbana:

Curba clasata urbana se va determina insumand cele doua curbe clasate obtinute mai sus (curba clasata pentru incalzire si curba clasata a apei calde de consum) :

Al doilea cartier :

Curba clasata pentru incalzire :

Se vor da valori pentru de la zero la

astfel

Rezultatele obtinute sunt prezentate in tabelul de mai jos:

Curba clasata pentru apa calda de consum

Curba clasata pentru apa calda de consum se va determina pe baza relatiei :

Curba clasata urbana:

Curba clasata urbana se va determina insumand cele doua curbe clasate obtinute mai sus (curba clasata pentru incalzire si curba clasata a apei calde de consum) :

Al treilea cartier :

Curba clasata pentru incalzire :

Se vor da valori pentru de la zero la

astfel

Rezultatele obtinute sunt prezentate in tabelul de mai jos:

Curba clasata pentru apa calda de consum

Curba clasata pentru apa calda de consum se va determina pe baza relatiei :

Curba clasata urbana:

Curba clasata urbana se va determina insumand cele doua curbe clasate obtinute mai sus (curba clasata pentru incalzire si curba clasata a apei calde de consum) :

Solutii tehnice posibile de realizare a sursei de caldura .Alegerea si    dimensionarea echipamentelor principale

Tipuri de cazane produse de firme:

Daca se poate instala un singur cazan

Cand numarul de cazane de minim 2.

Cand numarul de cazane de minim 3.

2.1.Centrala termica - CT

A. Varianta centralizata

5cazane

B. Varianta descentralizata:

Primul cartier: : aleg varianta → 10,6 x 3

Al doilea cartier: : aleg varianta → 5,8 x 8

Al treilea cartier: :aleg varianta → 10,6 x 6

2.2.Centrala de cogenerare cu turbine cu gaze

A. Varianta centralizata

Se dimensioneaza echipamentul de baza (TG) si echipamentul de varf (postarderea,cazane de varf)

-numar turbine cu gaze

Turbina de gaze se alege in functie de necesarul de caldura pentru prepararea apei calde.

( pentru a asigura siguranta in alimentarea cu caldura)

Dupa datele obtinute rezulta ca modelul turbinei este Ishikajima - Harima Heavy, tipul IM 400.

-gradul de recuperare al caldurii

Alegerea si dimensionarea echipamentelor de varf

=3,3*20,37=67,221 MW

Postarderea

Se folosescte 1cazan 58MW.

B. Varianta descentralizata:

Primul cartier:

2.3.Centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna

1. Varianta centralizata

La motoare nu e posibila arderea suplimentara

Tipul motorului este Tedom Plus 10A.