Характеристика городских потребителей электроэнергии

Потребители электроэнергии, расположенные на территории города, могут быть разбиты на пять групп: промышленные пред­приятия; жилые и общественные здания; коммунально-бытовые предприятия; электротранспорт; уличное освещение.

Все потребители электроэнергии характеризуются мощностью установленных электроприемников, объемом и режимом потребле­ния электроэнергии. Независимо от вида потребителей основные характеристики электропотребления являются случайными функ­циями. Поэтому при определении закономерностей формирования этих характеристик используются методы математической стати-

стики и теории вероятности. В качестве базы для анализа и уста­новления закономерностей служат существующие характеристики, полученные при измерениях в действующих электрических сетях. В промышленности уровень электропотребления определяется ха­рактером, способом и объемом производства. Особенно большое влияние на электропотребление в промышленности оказывают осо­бенности применяемой технологии, состав оборудования и режим функционирования предприятия.

Электропотребление в жилых зданиях определяется обеспе­ченностью жилой площадью, материальным достатком, укладом жизни, уровнем благоустройства и электрификацией бытовых про­цессов. В настоящее время выделяют три уровня электрификации бытовых процессов.

I уровень предусматривает использование осветительных и бытовых приборов общего назначения: культурно-бытовых (теле­визоров, радиоприемников и т. п.); хозяйственно-бытовых (пылесо­сов, стиральных, швейных и других машин); для обработки и хра­нения пищевых продуктов (холодильников, кухонных машин и др.) при условии приготовления пищи на газовых или твердотопливных плитах, отопление и горячее водоснабжение от индивидуальных или местных источников теплоты.

II уровень, дополнительно к первому, предусматривает приме­нение для приготовления пищи напольных электроплит мощностью от 5,5 до 8 кВт, при условии отопления и горячего водоснабжения от внешних источников теплоты.

III уровень - полная электрификация быта, когда электроэнер­гия используется в качестве единственного источника энергии для удовлетворения всех бытовых потребностей в жилых домах, вклю­чая отопление и горячее водоснабжение.

В городах достаточно большую группу потребителей электро­энергии составляют общественные здания, учреждения и предпри­ятия коммунально-бытового обслуживания населения. Электриче­ские нагрузки этих потребителей определяются, главным образом, мощностью систем освещения и мелкомоторным электроприводом технологического оборудования, насосов, вентиляторов и др.

Крупным общегородским потребителем электроэнергии являет­ся система городского электрифицированного пассажирского транс­порта. Нагрузка этих потребителей преимущественно силовая, рас-

средоточенная на подвижном составе - трамваях, троллейбусах и по­ездах метрополитена. К группе общегородских потребителей относят предприятия теплоснабжения, водоснабжения и канализации. На­грузка этих потребителей - преимущественно силовая, сосредото­ченная на водозаборных и очистных сооружениях, насосных станци­ях, в котельных и электростанциях. Кроме того, в современных горо­дах достаточно крупным потребителем электроэнергии является сис­тема уличного освещения и светового оформления рекламы, подсвет­ки архитектурных памятников и других объектов.

3.1.2. Расчетный уровень электропотребления

Основным методом расчета потребления электроэнергии яв­ляется прямой счет, основанный на применении укрупненных норм удельных расходов электроэнергии на одного человека, единицу продукции или оказываемых услуг с учетом плановых данных о развитии промышленности, электрификации быта и коммунального хозяйства города. При наличии прогрессивных норм удельного расхода электроэнергии годовой объем потребления может быть найден из выражения:

W = w∙M, (3.1)

где w - норма удельного расхода электроэнергии, кВт-ч/год на единицу измерения;

М - наименование единиц измерения, например, численность населения города или годовой объем выпуска продукции.

Удельные расходы электроэнергии для различных произ­водств приводятся в отраслевых инструкциях. При разработке ге­неральных планов городов рекомендуется пользоваться удельными нормами, приведенными в ВСМ 59-88¹. В эти нормы входят расхо­ды электроэнергии жилыми и общественными зданиями, комму­нальными предприятиями, городским электротранспортом, пред­приятиями водоснабжения, канализации и теплоснабжения, а также уличного освещения.

1 Инструкция по проектированию городских электрических сетей. РД 34.20, 185-94

Разработка проектов систем электроснабжения осно'вывается на исследовании фактических и определении перспективных элек-

трических нагрузок потребителей (табл. 3.1). Электрическая на­грузка - это величина, характеризующая потребление активной (Р, кВт), реактивной (Q,, кВАр) и полной мощности (S, кВА) отдель­ным или группой электроприемников системы электроснабжения.

Таблица 3.1

Ожидаемый уровень злектропотребления в городах, кВт-ч/год на 1чел.

Города	Уровень электрификации
I	II
1-я очередь	2-я очередь	1 -я очередь	2-я очередь
Крупнейшие Крупные Большие Средние Малые Поселки	1500 1370 1250 ИЗО 1000 650	2050 1870 1700 (530 1360 950	2000 1820 1650 1500 1320 1050	2500 2300 2100 1900 1680 1350

Изменение нагрузки в течение суток, месяца или года назы­вают режимом работы электроприемников. Динамика происходя­щих изменений может быть представлена в виде индивидуальных или групповых графиков нагрузки. В формировании графиков на­грузки большую роль играют случайные факторы. Поэтому элек­трическая нагрузка должна рассматриваться как случайная функция ряда переменных величин. Например, нагрузки жилых зданий зави­сят от состава, мощности, частоты пользования, числа одновремен­но включенных в сеть приборов и других факторов. В результате графики нагрузок жилых зданий имеют ярко выраженные макси­мумы в утренние и вечерние часы. Кроме этого, они различаются по дням недели и временам года. Графики нагрузок других город­ских потребителей электроэнергии также имеют свои индивиду­альные особенности, которые обусловлены составом, режимом и характеристиками соответствующих электроприемников, а также случайными факторами.

Правильное установление расчетной нагрузки является га­рантией выбора рациональной системы электроснабжения. При

проектировании систем электроснабжения в качестве расчетной принимается максимальная нагрузка установленной продолжи­тельности. Продолжительность расчетного максимума принимает­ся исходя из допустимого теплового воздействия электрического тока на элементы сетей. В нашей стране для всех элементов город­ских систем электроснабжения этот интервал принимают равным 30 минутам.

Существующие способы расчета электрической нагрузки раз­личаются в зависимости от вида и режима функционирования по­требителей. Определение расчетной электрической нагрузки потре­бителей ведется:

по годовому расходу активной энергии

где Т_м - время использования максимума нагрузки, ч/год;

с помощью системы безразмерных коэффициентов, характе­ризующих режим работы электроприемников,

по удельной плотности максимальной нагрузки (Р_уа) на се­мью, квартиру, 1 м² площади или другие единицы измерения

где Р_у - установленная номинальная мощность электроприемни­ков, кВт;

К_с - коэффициент спроса, характеризующий отношение рас­четной нагрузки к номинальной.

В общем случае коэффициент спроса группы электроприем­ников определяется как произведение коэффициента использования К_и и коэффициента максимума К_м, которые равны:

где Р_ср - средняя активная нагрузка рассматриваемой группы электроприемников, определяемая делением величины расхода электроэнергии за смену на ее продолжительность.

Расчетные электрические нагрузки жилых зданий определя­ются по ВСМ 59-88, согласно которым за основу принимается удельная нагрузка квартиры с общей площадью 55 м². В табл. 3.2 приводятся значения удельных расчетных нагрузок жилых домов в зависимости от числа и уровня электрификации квартир.

Таблица 3.2

Удельная электрическая нагрузка на одну квартиру, кВт

Характеристика квартиры	Количество кпяртир
1-3
Квартиры с топлив­ными плитами: природный газ твердое топливо и сжиженный газ Квартиры с электро­плитами мощностью: до 5,5 кВт до 8 кВт	4,5	1,45 1,65   2,4 2,5	1,0 1,15   1,8 1,8	0,8 1,0   1,5 1,5	0,6   1,15 1,15	0,5 0 ,75   1,0 1,0	0,45 0,7   0,9 0,9	0,43 0 65   0,85 0,85	0,4 0,55   0,8 0,8

В соответствии с этим расчетную нагрузку квартир определяют по формуле

где р_т, р_ктя удельная расчетная нагрузки электроприемников квартир посемейного заселения и бытовых кондиционеров, кВт/кв.;

n _iкв - количество квартир с i-й площадью;

k_1i - коэффициент, учитывающий рост нагрузок при увеличе­нии общей площади i-й квартиры свыше 55 м² и принимаемой рав­ной в жилых домах с газовыми плитами k_1i = 1 + 0,01(F_i -55) и с электроплитами k_1i = 1 + 0,005 (F_i -55);

k_2i — коэффициент, учитывающий вид расселения семей в г'-й квартире и принимаемый: k_2i = 1 с поквартирным заселением, k_2i = 1,5 с покомнатным заселением до трех семей, k_2i,= 2 при четы­рех и более семей.

Расчетная нагрузка питающих линий лифтовых установок
определяется по формуле .

где К_с - коэффициент спроса;

Р_xi - установленная мощность электродвигателя лифтовой установки, кВт;

ПВ_i - продолжительность включения электродвигателя i-й
лифтовой установки;

Р_дi - дополнительная нагрузка от освещения, тормоза и авто­матов управления i-й лифтовой установки, кВт.

Расчетная нагрузка на вводе жилого дома (без встроенных по­требителей) Р_жд определяется как сумма нагрузки квартир (Р_кв), си­ловых электроприемников (P_C) с учетом коэффициента участия этих потребителей в максимуме нагрузки квартир, равного 0,9, и нагрузки нежилых помещений (Р_нж), встроенных в жилые здания:

Расчетные нагрузки на вводах в общественные здания и ком­мунально-бытовые предприятия определяют в соответствии с про­ектами их внутреннего электрооборудования и освещения или по удельным электрическим нагрузкам, приведенным в табл. 3.3. То­гда расчетную электрическую нагрузка этих предприятий и зданий можно определить по выражению (3.3).

В городском водопроводно-канализационном хозяйстве элек­троэнергия используется для подъема и подачи воды потребителям и отвода сточных вод. Расход электроэнергии на эти цели зависит прежде всего от расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды на­селения и этажность застройки. Расчетная электрическая нагрузка насосной станции может быть определена по формуле

где γ - объемная плотность жидкости, кг/м³;

Q - подача насоса, м³/с;

Н - создаваемый напор, м;

η_Н - коэффициент полезного действия насосной установки.

Таблица 3.3

Удельные электрические нагрузки общественных зданий и коммунально-бытовых предприятий

Наименование, назначение здания, учреждения	Расчетная единица измерения	Число расчет­ных единиц измере­ний на 1000 чел.	Удельная электри­ческая нагрузка Руд. кВт/ед.	Коэффи­циент участия в макси­муме нагрузки	Коэффи­циент мощно­сти cosX	! Удельный расход электро­энергии, кВт-ч/ед.
Столовая, кафе	посад.		0,9	0,9	0,97	1500/2500
	место
Детский сад, ясли	место		0,3		0,95	100/200
Школы	уч-ся		0,14		0,95	50/100
Продовольствен-	раб.			0,9	0,75
ные магазины	место
Промтоварные	раб.		1,5	0,8	0,85
магазины	место
Больницы	койка	13,5	0,8		0,95	600/1000
Поликлиники	посеще-		0,7	0,9	0,9
	ние
Общежития	место		0,15	0,5	0,95	-
Гостиницы	место		0,12	0,6	0,9	-
Администрации	М2		0,04	0,9	0,9	-

где Ч - численность населения, чел.; Р - транспортная подвижность населения, число поездок, при­ходящихся на одного человека в год;

Расчетная нагрузка линий и транспортной подстанции (ТП) городского электротранспорта определяется в зависимости от объ­ема перевозок и радиуса действия тяговых подстанций. Объем ра­боты электротранспорта определяют по выражению

γ - доля перевозок, приходящихся на данный вид транспорта;

L - средняя дальность поездки, км.

Зная годовой объем перевозок (А) и удельный расход электро­энергии (w) на привод электротранспорта, можно определить объем потребления электроэнергии на эти цели:

где В - нормальная вместимость вагонов, чел.;

К_З - коэффициент заполнения салона.

Тогда расчетная нагрузка линий и ТП от электротранспорта

составит

P = W / T_M

где Т_м - время использования максимума активной нагрузки элек­тротранспорта, ч.

Расчетная электрическая нагрузка линий, питающих системы уличного освещения городов, определяется по удельным расчетным нагрузкам (р) на единицу длины улицы различного назначения:

где р_оi - удельная мощность светильников системы уличного ос­вещения для улиц i-й категории, кВт/км;

Li - длина улиц i-й категории, км.

Потребители электроэнергии размещаются на территории го­рода произвольно, поэтому отдельные элементы системы электро­снабжения могут использоваться для совместного питания. В этом случае расчетная нагрузка находится путем совмещения графиков нагрузки подключаемых потребителей. Допускается расчетную на­грузку элементов системы электроснабжения определять как сумму максимальных нагрузок присоединяемых потребителей с учетом разновременности наступления их максимума.

Таким образом, расчетная электрическая нагрузка линий и трансформаторных подстанций определяется по формуле

где Р_mах - наибольшая из нагрузок, питаемая от рассматриваемой линии или ТП;

Рi, - все остальные нагрузки этой линии или ТП;

К_Hi - коэффициент участия нагрузки i-го потребителя относи­тельно максимума нагрузки потребителя с Р_mах.

Расчетные нагрузки элементов сетей 6-10 кВ определяются умножением суммы активных расчетных нагрузок трансформаторов отдельных ТП, присоединенных к рассматриваемому элементу сети, на коэффициент совмещения максимумов, принятый по табл. 3.4.

Таблица 3.4

Коэффициент совмещения для нагрузки трансформаторов

При выполнении предварительных расчетов, когда имеются только общие данные о новой жилой застройке, ориентировочная оценка нагрузки рассматриваемого района может быть произведена по удельной нагрузке всех потребителей, приведенных к шинам ТП и отнесенных к 1 м² жилой площади. Приведенные в табл. 3.5 дан­ные учитывают нагрузки всех встроенных и отдельно стоящих уч­реждений и зданий района.

Таблица 3.5

Удельная нагрузка жилой застройки, Вт/м² жилой площади

3.2. Потребление теплоты на нужды города

3.2.1. Характеристика городских потребителей теплоты

Тешюпотребляющие процессы разнообразны и классифици­руются по температурному уровню энергоносителей:

• высокотемпературные процессы протекают при температуре
выше 400°С. Это процессы технологического назначения, в кото-­
рых в качестве теплоносителя используется перегретый пар от ТЭЦ
или котельных;

• среднетемпературные процессы осуществляются при темпе­
ратуре 150-400°С с использованием пара или горячей воды под дав­
лением;

• низкотемпературные процессы - отопление, вентиляция и
горячее водоснабжение с использованием пара и горячей воды.

Потребителями теплоты являются промышленные предприятия и объекты ЖКХ городов. В жилищно-коммунальном секторе теплота необходима для отопления и вентиляции зданий, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения бытовых потребителей.

В первую очередь тепло необходимо для отопления и венти­ляции промышленных и гражданских зданий. Это объясняется су­ровыми климатическими условиями в нашей стране, на большей территории которой продолжительность отопительного сезона со­ставляет от 125 до 300 дней в году с температурой наружного воз­духа от +8 до -70°С. Поэтому все здания с постоянным пребывани­ем людей должны иметь специальные системы отопления и венти­ляции для поддержания в помещениях температурно-влажностных условий, отвечающих санитарным нормам. Так, например, в холод­ный период года температура воздуха в жилых помещениях должна быть 18-22°С при относительной влажности 50-60%. Для этого система отопления должна полностью компенсировать тепловые потери зданий.

Расход теплоты в системах вентиляции и кондиционирования необходим для тепловлажностной обработки наружного воздуха, принудительно подаваемого в вентилируемые помещения. В систе­мах горячего водоснабжения (ГВС) теплота необходима для нагрева холодной воды, используемой в бытовых процессах. В промышлен­ности теплота используется в различных технологических процес-

сах, например, для производства электроэнергии, осуществления процессов варки, сушки и др.

Тепловые нагрузки систем отопления, вентиляции и конди­ционирования носят сезонный характер и зависят от климатических условий. Технологические нагрузки могут быть сезонными и круг­логодичными. Нагрузка горячего водоснабжения - круглогодичная. Сезонные нагрузки, как правило, имеют сравнительно постоянный суточный график и резко переменный годовой режим потребления теплоты. Круглогодовые нагрузки имеют незначительное сезонное снижение и резко переменный режим в течение суток.

При определении типа и мощности источника теплоснабже­ния, выборе основного и вспомогательного оборудования котель­ных и ТЭЦ важно знать величину тепловых нагрузок, режимы теп-лопотребления и годовые расходы теплоты на нужды города.

3.2.2 Расчетныетепловые нагрузки городских потребителей

Расчетные тепловые нагрузки определяются по проектным данным с учетом фактических эксплуатационных условий. При от­сутствии проектных данных максимальные часовые нагрузки сис­темы отопления определяются одним из следующих методов:

• расчетом теплопотерь через элементы ограждающих конст­рукций и добавочных потерь на нагрев инфильтрационного воздуха

где μ - коэффициент инфильтрации;

F_i - поверхность теплообмена, м²;

k_i - коэффициент теплопередачи i-й ограждающей конструк­ции здания;

t_в, t_нр - температуры воздуха внутри помещений и расчетная
температура наружного воздуха для проектирования системы ото­
пления, °С;

• расчетом теплопотерь по укрупненным показателям тепло­вых характеристик здания

Q₀ = q₀V₀(t_в,- t_нр) ∙α (3.17)

где q₀ - отопительная характеристика здания, ккал/(м³ ч град);

V_a - объем здания по наружному обмеру, м³;

t_нр - расчетная температура наружного воздуха для проекти­рования системы отопления;

α - поправочный коэффициент, учитывающий изменения теп­ловой характеристики зданий при t_нр ≠ -30°С.

Удельные отопительные характеристики зданий зависят от объема и этажности здания, материала и толщины конструкций ограждений, других факторов и принимаются по справочным дан­ным в пределах 0,3-0,75 ккал/(м³ ч град). Температуры наружного воздуха принимается по данным многолетних климатических наблюдений.

Расчетная максимальная часовая нагрузка систем вентиляции зданий может быть определена:

• по расчетному воздухообмену

Q_B = mV_Bc(t_в,- t_нр) (3.18)

где т - кратность воздухообмена в вентилируемом помещении, ч ^-1;

V_B - объем вентилируемого здания, м³;

с - теплоемкость воздуха, ккал/(м³-град);

t_нр - расчетная температура наружного воздуха для систем вентиляции, °С;

• по расчетной удельной вентиляционной характеристике
здания

Q_В = q_ВV_В(t_в,- t^В_нр) (3.19)

где q_B - удельная вентиляционная характеристика задания в за­-
висимости от их назначения принимаются в пределах 0,08-
1,0 ккал/(м³ град).

В формулах (3.16) и (3.17) расчетные температуры наружного воздуха принимаются равными:

• для отопления - средней температуре наиболее холодной
пятидневки для 8 наиболее холодных зим за последние 50 лет
наблюдения (t⁰_нр);

• для проектирования вентиляции - средняя температура наи­
более холодного периода t^В_нр.

Фактически t^В_нр > t⁰_нр что необходимо для снижения расчетно­го расхода теплоты на вентиляцию:

t^В_нр = t_В – 0,7(t_в,- t⁰_нр) (3.20)

Расход теплоты в системах горячего водоснабжения очень не­равномерен в течение суток и недели. Он зависит от бытовых усло­вий, уровня благоустройства и сезона года. Среднечасовой расход за неделю (отопительный период) на горячее водоснабжение определяется по формуле

где g - суточная норма расхода горячей воды, л:

М - количество единиц потребления (на 1 человека, 1 кг белья и т. п.);

T_ГВ - температура горячей воды, принимается при непосредст­венном водоразборе из тепловой сети f_r „ = 65^СС (открытая схема), а в закрытых схемах (через водоподогреватели) /_гв = 55°С;

T^зим_ХВ - температура холодной воды в зимний период, принима­ют+5°С;

Т - число часов работы системы ГВС в течение суток: для жи­лых зданий Т = 24 ч, для промышленных предприятий - числу ча­сов зарядки баков аккумуляторов.

Характерными расходами теплоты на горячее водоснабжение являются:

• средний за сутки наибольшего водопотребления (обычно суббота или воскресенье)

• максимально-часовой для системы теплоснабжения

• летняя нагрузка ГВС жилых и общественных зданий (снижается на 17% за счет повышения температуры холодной воды с 5 до 15°С)

Максимальные часовые расходы теплоты на технологические
нужды принимаются по проектам производств с учетом несовпаде-­
ния максимумов расходов теплоты отдельными потребителями.
При отсутствии проектов - по укрупненным ведомственным нор­
мам расхода теплоты:

Q_T =qMK_нс (3.25)

где q - норма расхода теплоты, ккал/(ед. изм.);

K_нс - коэффициент неодновременности, учитывающий несов­падение во времени максимумов нагрузок отдельных потребителей, K_нс = 0,9… 0,95.

Тепловые нагрузки для расчета и выбора основного оборудо­вания котельных и ТЭЦ следует определять для трех характерных режимов:

• максимального зимнего, определяемого при расчетной тем-­
пературе наружного воздуха для проектирования отопления (рас­
четная теплопроизводительность);

• наиболее холодного месяца - при средней температуре на­-
ружного воздуха за отопительный период;

• летнего, определяемого соответствующими величинами те­
плоты на технологические нужды и горячее водоснабжение.

Расчетная производительность котельной (ТЭЦ) выбирается
по сумме расчетных нагрузок на технологические нужды (Q_T), сис­
тем отопления (Q_o), вентиляции (Q_В) и горячего водоснабжения
(Q_ГВ), с учетом расходов теплоты на собственные нужды (Q_CН) и
потерь теплоты.в сетях (Q_П = 3...7% расчетной теплопроизводи-
тельности):

3.2.3. Годовые расходы теплоты

Годовые расходы теплоты жилыми и общественными здания­ми определяются следующим образом:

• на отопление

где t_ср - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С;

п₀ - продолжительность отопительного периода в сутках по числу дней с устойчивой средней суточной температурой наружно­го воздуха 8°С и ниже;

• на вентиляцию

где z - усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток;

• на горячее водоснабжение

где 350 - число суток в году работы системы ГВС.

Годовые расходы теплоты на технологические нужды (Q^Г_Т)
определяются по максимальной нагрузке и числу часов работы
предприятий с учетом суточных и годовых режимов теплолотреб-
ления:

Как правило, отопителъно-вентиляционная нагрузка является основным видом тепловой нагрузки в городах. Поэтому при построении суммарного графика нагрузки района теплоснабжения к графику огопительно-вентиляционной нагрузки пристраивают графики ГВС и технологической нагрузки.

где h_o - число часов использования в году максимума нагрузки, ч/год.

Суммарный годовой расход теплоты потребителями района теплоснабжения определяется с учетом потерь в тепловых сетях (Q^Г_П) по формуле

При построении годового графика тепловой нагрузки от нача­ла координат вправо по оси абсцисс откладывают продолжитель­ность отопительного периода в часах и отрезки времени, равные числу часов, в течение которых наблюдается наружная температу­ра, равная и ниже характерных температур (начала отопительного периода, средней температуры самого холодного месяца, отопи­тельного периода и наиболее холодной пятидневки), а по оси орди­нат - часовые расходы теплоты при данной температуре. Получен­ные ординаты соединяют плавной линией. Площадь, ограниченная осями координат и построенным графиком, равна годовому расхо­ду теплоты (рис. 3.1).

тепловой нагрузки. График показывает, что наличие сезонной на­грузки позволяет выделить пиковую и базисную нагрузки. К базис­ной нагрузке относится нагрузка, не превышающая среднюю за ото­пительный период, а к пиковой - остальная часть нагрузки. Величи­ну базисной и пиковой нагрузки следует учитывать при выборе ко­личества и единичной мощности оборудования котельных и ТЭЦ.

Вопросы к главе 3

1. Как определить расчетную электрическую перегрузку городских по­-
требителей?

2. Как рассчитать часовые и газовые расходы теплоты на отопление
зданий?

3. Что необходимо знать для определения часовых и годовых расходов
тепла на вентиляцию зданий?

4. Какие факторы определяют расход тепла на горячее водоснабжение?

5. Что показывает график по продолжительности?

Рис. 3.1. График продолжительности сезонной тепловой нагрузки:

а - зависимость тепловой нагрузки от наружной температуры:

1 — суммарная; 2 - отопления; 3 - вентиляции; б - график продолжительности тепловой нагрузки

Равновеликий площади графика прямоугольник Oabc, постро­енный вдоль оси абсцисс, будет иметь высоту 0а, равную среднему за отопительный период расходу теплоты. Равновеликий площади графика прямоугольник Odgf, построенный по оси ординат, будет иметь основание Of, равное длительности использования расчетной

Глава 4

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Назначение и классификация

Основным источником теплоты в виде пара и горячей воды разных параметров, необходимых для производства электрической энергии, осуществления технологических процессов, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, являются котельные уста­новки. Современная котельная установка - это комплекс инженер­ных сооружений, агрегатов, устройств и коммуникаций, связанных в единое целое общей технологической схемой производства теп­лоты. Технологическая схема котельной установки видоизменяется в зависимости от вида используемого топлива и способа его сжига­ния, вида и параметров генерируемых теплоносителей, производи­тельности, подключенной нагрузки и других факторов.

По назначению котельные установки принято разделять на следующие типы: 1) энергетические, предназначаемые для снабже­ния теплотой в виде перегретого пара давлением 8-20 МПа при температуре 500-560°С паротурбинных установок электростанций; 2) производственные - для генерирования теплоты в виде насы­щенного или перегретого пара давлением 0,6-3,5 МПа при темпе­ратуре 150-240°С для технологических потребителей (нагрев, суш­ка и др.); 3) производственно-отопительные, осуществляющие теп­лоснабжение технологических и коммунально-бытовых потребите­лей; 4) отопительные, вырабатывающие теплоту только для систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общест­венных и производственных зданий и сооружений. Котельные можно классифицировать:

• по вырабатываемому гпешоносителю - на паровые, водо­-
грейные и пароводогрейные;

• по мощности - малой теплопроизводительности (до
20 Гкал/ч), средней (20-100 Гкал/ч) и большой (более 100Гкал/ч).

Котельные мощностью свыше 300 Гкал/ч называют тепловы­ми станциями. В крупных городах котельные условно подразделя­ют на следующие виды:

а) районные - снабжающие теплотой в виде пара и горячей
воды промышленные узлы и жилищно-коммунальных потребите­
лей, входящих в район застройки города. Эти котельные обычно
оборудуются мощными паровыми и водогрейными котлами (свыше
10 Гкал/ч);

б) квартальные - для теплоснабжения одного или нескольких
кварталов жилых домов и коммунально-бытовых потребителей. В
этих котельных устанавливаются паровые котлы с бойлерами -
пароводяными подогревателями или водогрейные котлы средней
мощности (до 10 Гкал/ч);

в) групповые - для теплоснабжения одного или группы жилых
зданий. Такие котельные оборудуются водогрейными котлами ма­-
лой мощности (до 1 Гкал/ч).

В зависимости от вида используемого топлива котельные ус­тановки подразделяются на газовые, мазутные и твердотопливные. В соответствии с этим каждая котельная будет иметь свое топлив­ное хозяйство, предназначенное для приема, разгрузки, хранения, подготовки и подачи топлива в топливосжигающие устройства ко­тельных агрегатов.