3.3 Расчет принципиальной тепловой схемы источника теплоснабжения

Задачей данного расчета является определение расходов и параметров состояния воды и пара во всех узловых точках принципиальной тепловой схемы производственно-отопительной котельной. Расчет ведется по узловому методу, то есть, рассчитыва­ется последовательно каждый узел схемы.

Основными расчетными уравне­ниями являются уравнения теплового и материального балансов, состав­ленные для рассматриваемого узла схемы. Уравнение материального ба­ланса составляется только в том случае, когда имеет место смешение или разделение потоков (редукционно-охладительная установка, деаэратор, расширители продувочной во­ды парогенераторов и т.д.). При расчете теплообменников рекупера­тивного типа, у которых между греющим и нагреваемым теплоносителем имеет­ся разделяющая поверхность теплообмена, используется только уравне­ние теплового баланса.

1. Нормативно-технологические рекомендации для расчета тепловой схемы

Для улучшения условий работы водоподготовительного оборудования химводоочистки (ХВО) исходную водопроводную воду предварительно подогревают до 25÷30 °С.

Расход воды на собственные нужды ХВО в среднем составля­ет 20 % от расхода исходной воды. Деаэрация питательной воды пароге­нераторов среднего давления осуществляется в деаэраторах «атмосфер­ного» типа при давлении 1,2 бар, что соответствует температуре воды в деаэраторе 104 °С. Для повышения эффекта деаэрации, умягченная вода перед деаэратором должна быть нагрета до 65÷95 °С.

Потери тепла в теплообменниках зависят от температуры тепло­носителя и принимаются в пределах от 1-го до 3-х %. Потери пара в котельной прини­мают обычно равными 3 % от проектной паропроизводительности.

Проектная паропроизводительность котельной определяется по заданным расходам пара двух внешних потребителей и максимальным расходам тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснаб­жение, определенным в разделе 3.1.

Расчет каждого узла следует начинать с составления его принципиальной схемы и нанесения на неё расходов и всех пара­метров теплоносителей.

При расчете тепловой схемы приняты следующие условные обозначения:

Д – расход пара, кг/с;

G – расход воды, кг/с;

р – давление, бар или МПа;

t – температура, °С;

i – энтальпия, кДж/кг;

– общая паропроизводительность котельной и параметры вырабатываемого пара, определяемые параметрами пара первого внешнего потребителя;

Д^I – расход пара первого внешнего потребителя;

– расход и параметры пара второго внешнего потребителя;

Д_сн ; Д_Тс – расходы пара на собственные нужды котельной и на подогрев сетевого теплоносителя в подогревателе сетевой воды (ПСВ); параметры этого пара соответствуют параметрам второго внешнего потребителя;

Д₁; Д_2; Д_g – расход пара на подогрев исходной и химочищенной воды, а также её деаэрацию;

Д_роу – количество пара, подаваемого в РОУ;

G_g; t_nв; I_nв – количество и параметры воды после деаэратора;

G_nв; G_роу; G_доб – количество воды, подаваемой в котлоагрегаты, РОУ и на компенсацию потерь в тепловой сети; параметры этой воды соответствуют её параметрам после деаэратора;

G_хв; t_хв; i_хв – расход и параметры исходной (холодной) воды;

G_хво – расход химочищенной воды;

G_пр; t_кв; I_кв – расход и параметры продувочной воды котлоагрегатов;

параметры продувочной воды определяются по давлению вырабатываемого пара ;

Д_p; P_p; t_p; i_p – количество и параметры пара, образующегося при сниже­нии давления продувочной воды в расширителе; давление в расширителе обычно принимается равным 1,5÷1,7 бар;

– количество и параметры продувочной воды после расширителя;

– то же после охладителя продувочной воды;

; – количество воды, подаваемой в тепловую сеть и возв­ращаемой из нее;

t_гор; i_гор – температура и энтальпия воды , подаваемой в тепловую сеть;

– температура и энтальпия обратной воды, возвращаемой из теплосети;

– то же после смешения обратной и добавочной воды;

G_воз; t_воз; i_воз – количество и параметры конденсата, возвращаемого от внешних производственных потребителей;

t^´_к; i^´_к – параметры конденсата после ПСВ;

– то же после охладителя конденсата.

Обозначения остальных величин, используемых при расчете тепловой схе­мы, приведены непосредственно на ее поле (приложение 2).

Необходимо отметить, что энтальпия перегретого пара может быть определена по его давлению и температуре с помощью таблиц перегретого пара [6] или S – i диаграммы водяного пара. Энтальпия насыщенного пара и его конденсата определяется по давлению или температуре из таблиц для на­сыщенного водяного пара [6].

Расчет тепловой схемы выполняется по методу последовательного приближения. На первом этапе расчета расход тепла на собственные нужды котельной неизвестен. В первом приближении этот расход принимается равным 5% от количества тепла, отдаваемого внешним потребителям. Действительный расход тепла на собственные нужды уточняется в процессе подробного рас­чета тепловой схемы котельной.