15.Расчет тепловой схемы производственной котельной

Таблица №11. Исходные данные для расчета

Физическая величина	обозначение	Значение величины при характерных режимах работы
		Макси- мально-зимнего	холодного месяца	летнего
Расход пара на технологические нужды (давление 1,4 МПа, температура 250 °С), т/ч	D’т	4	4	3
Расход пара на технологические нужды (давление 0,6 МПа, температура 180 °С), т/ч	Dт	2	2	2
Расход теплоты на нужды отопления и вентиляции, МВт	Qов	3,863	3,09	-
Расход теплоты на ГВ, МВт	Qгв	1,238	1,238	0,369
Расчетная температура наружного воздуха для г. Саратова, °С при расчете системы отопления при расчете системы вентиляции	t р.о	-25	-20	-
	t р.в	-20	-	-
Возврат конденсата технологическим потребителям, %	β	60	60	60
Энтальпия пара давле-нием 1,4 МПа, температурой 250 °С, кДж/кг		2934
Энтальпия пара, давлением 0,6 МПа, температурой 180°С, кДж/кг		2815
Температура питательной воды, °С	t п.в	104
Энтальпия питательной воды, кДж/кг	i п.в	437
Продувка непрерывная котлоагрегатов, %	p пр	3
Энтальпия котловой воды, кДж/кг	i к.в	829
Степень сухости пара	х	0,98
Энтальпия пара на выходе из расширителя непрерывной продувки, кДж/кг		2691
Температура подпиточной воды, °С	t подп	70
Энтальпия подпиточной воды, кДж/кг	i подп	294
Температура конденсата, возвращаемого потребителям, °С	t к	80
Энтальпия конденсата, возвращаемого потребителям, кДж/кг	i к	336
Температура воды после охладителя непрерывной продувки, °С	t пр	50
Энтальпия конденсата при давлении 0,6 МПа,кДж/кг		669
Температура сырой воды,°С	t св	5	5	5
Температура химически очищенной воды перед охладителем деаэрированной воды, °С	t х.о.в	20

1. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца

;

2. Определить расход воды на подогреватели сетевой воды (т/ч)

, (10.37)

где Q — расчетная тепловая нагрузка потребителей системы теплоснабжения (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение), МВт; t₁ и t₂ — температура воды соответственно перед сетевыми подогревателями и после них, °С.

3. Определить расход пара на подогреватели сетевой воды

D_{п. с. в} = . (10.38)

где — энтальпия редуцированного пара перед подогревателями сетевой воды, кДж/кг; i_к — энтальпия конденсата после подогревателей сетевой воды, кДж/кг; η — КПД сетевого подогревателя (для различных подогревателей собственных нужд принимается равным 0,98).

4. Определить расход редуцированного пара внешними потребителями (т/ч) .

D’’_РОУ =D_т + D_п.с.в. (10.39)

где D_т — расход редуцированного пара внешними технологическими потребителями, т/ч.

5. Определить суммарный расход свежего пара внешними потребителями (т/ч)

Dвн = D’_РОУ +D’_т (10.40)

при этом

D’_РОУ = D''_РОУ (10.41)

где D`_т — расход свежего пара давлением 1,4 МПа; i'_РОу — энтальпия свежего пара, кДж/кг; i_п.в — энтальпия питательной воды, кДж/кг; D'роу — расход пара перед РОУ, т/ч.

6. Определить количество воды, впрыскиваемой в редукционно-охладительную установку (т/ч),

G_РОУ= D''_РОУ (10.42)

7. Расход пара на собственные нужды котельной (т/ч)

D’_с.н= 0,01К_с.н Dвн (10.43)

где К_{с. н} — расход пара на собственные нужды котельной (подогрев сырой и химически очищенной воды, расход на деаэратор) в процентах расхода пара внешними потребителями; рекомендуется принимать его равным 5—10%.

8. Расход пара на мазутное хозяйство (т/ч)

D_м= 0,01К_м Dвн (10.44)

где Км — расход пара на мазутное хозяйство, процентов расхода пара внешними потребителями; при отсутствии данных рекомендуется принимать его для небольших котельных равным 3 %.

9. Расход пара на покрытие потерь в котельной (т/ч)

Dп = 0,01K_п (Dвн+D`с.н+Dм) (10.45)

где Кп — расход пара на покрытие потерь, процентов расхода пара внешними потребителями; рекомендуется принимать его равным 2—3 % .

10. Суммарный расход пара на собственные нужды, мазутное хозяйство и покрытие потерь в котельной (т/ч)

Dс.н =Dм+D`с.н+Dп (10.46)

11. Суммарная паропроизводительность котельной (т/ч)

D = Dвн+Dс.н (10.47)

12. Потери конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной (т/ч)

G = (1 - β) (Dт + D'т) + 0,01Кк D, (10.48)

где β — доля конденсата, возвращаемого внешними потребителями; Кк — потери конденсата в цикле котельной установки, процентов суммарной паропроизводительности котельной; рекомендуется принимать их равными 3 %.

13. Определить расход химически очищенной воды (т/ч)

G _х.о.в=G +0.01K_тс G (10.49)

где Ктс — потери воды в теплосети, процентов количества воды в системе теплоснабжения, рекомендуется принимать их равными 2—3 % .

14. Определить расход сырой воды (т/ч)

G_с.в= К_х.о.в G _х.о.в (10.50)

где К_х.о.в — коэффициент, учитывающий расход сырой воды на собственные нужды химводоочистки, рекомендуется принимать его равным 1,25.

15. Определить количество воды, поступающей с непрерывной продувкой в расширитель (т/ч),

Gпр =0,01р_пр D (10.51)

где р_пр — процент продувки, принимается от 2 до 5 %.

16. Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки (т/ч),

D_расш = , (10.52)

где i_к.в — энтальпия котловой воды, кДж/кг; i''_расш — энтальпия пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки, кДж/кг; і'_расш — энтальпия воды, получаемой в расширителе непрерывной продувки, кДж/кг; x — степень сухости пара, выходящего из расширителя непрерывной продувки, принимается равной 0,98.

17. Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки (т/ч)

G_расш= G_пр- D_расш (10.53)

18. Определить температуру сырой воды после охладителя непрерывной продувки (°С)

t'_с.в= , (10.54)

где i''_пр — энтальпия воды после охладителя непрерывной продувки, принимается равной 210 кДж/кг.

19. Расход пара на подогреватель сырой воды (т/ч)

D’_с.в = G_с.в , (10.55)

где і'_х.о.в — энтальпия сырой воды после подогревателя, определяется для температуры воды, принимаемой от 20 до 30 °С, кДж/кг; і'_{с. в} - энтальпия сырой воды после охладителя непрерывной продувки, определяется по температуре t'_с.в, кДж/кг; і'' — энтальпия редуцированного пара, кДж/кг; і — энтальпия конденсата редуцированного пара, определяется по температуре конденсата, принимаемой равной 70—85 °С.

20. Определить температуру химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды (°С)

t''_х.о.в = t'_х.о.в+ , (10.56)

где t'_х.о.в — температура химически очищенной воды на входе в охладитель деаэрированной воды (в процессе химической очистки воды ее температура снижается примерно на 2 °С; снижением температуры воды в оборудовании химводоочистки и последующим ее подогревом в охладителе выпара можно пренебречь без ущерба для точности расчета), °С; t_п.в — температура деаэрированной (питательной) воды на входе в охладитель, °С; t₂— температура деаэрированной воды после охладителя, принимается равной 70 °С; 0,01К_тсG — расход подпиточной воды для покрытия утечек в системе теплоснабжения, т/ч.

21. Определить расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором (т/ч)

D_х.о.в = G_х.о.в , (10.57)

где і_к— энтальпия химически очищенной воды после подогревателя, определяется по температуре, равной температуре конденсата, т. е. 70 — 85 °С;і''_х.о.в — энтальпия химически очищенной воды перед подогревателем, определяется по температуре химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды, кДж/кг.

22. Суммарное количество воды и пара, поступающее в деаэратор, за вычетом греющего пара деаэратора (т/ч)

Gд = Gх. о. в +β(Dт+ D'_т ) + D_х.о.в + D_с.в +D_п.с.в +D_расш (10.58)

23. Определить среднюю температуру воды в деаэраторе (°С)

t'_д= (10.59)

24. Определить расход греющего пара на деаэратор (т/ч)

Dд= (10.60)

25. Определить расход редуцированного пара на собственные. нужды котельной (т/ч)

D = D_Д + D_х.о.в + D_с.в (10.61)

26. Определить расход свежего пара на собственные нужды котельной (т/ч)

D_с.н= D (10.62)

27. Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода пара на собственные нужды (т/ч)

D_к= (D_вн +D_с.н)+0,01К_п (D_вн +D_с.н) (10.63)

28. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностыо котельной (%)

∆D= (D_к –D)∙100/ D_к (10.64)

Если невязка получится меньше 3 %, то расчет тепловой схемы считается законченным. При большей невязке расчет следует повторить, изменив расход пара на собственные нужды.

Уточненный расход редуцированного пара (т/ч)

D"_{у. РОУ} = D_т + D + D (10.65)

1.Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца

;

2. Расход воды на подогреватели сетевой воды

т / ч.

3. Расход пара на подогреватели сетевой воды

т / ч.

4 Расхода редуцированного пара внешними потребителями

т / ч.

5 Суммарный расхода свежего пара внешними потребителями

т / ч.

т / ч;

6 Количества впрыскиваемой воды

т /ч.

7 Расход пара на собственные нужды котельной и мазутное хозяйство

т / ч.

8 Расход пара на покрытие потерь в котельной

т / ч.

9 Суммарный расход пара на собственные нужды

т / ч.

10 Суммарная паропроизводительность котельной

т /ч.

11 Потери конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной

т / ч.

12 Расход химически очищенной воды

т / ч.

13 Расход сырой воды

т / ч.

14 Количество воды, поступающей в расширитель с непрерывной продувкой

т / ч.

15 Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки

т / ч.

16 Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки

т / ч.

17 Температуры сырой воды после охладителя непрерывной продувки

^оС.

18 Расход пара на подогреватель сырой воды

т / ч.

19 Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды

^оС.

20 Расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором

т / ч.

21 Суммарное количество воды и пара, поступающее в деаэратор, за вычетом греющего пара деаэратора

т / ч.

22 Средняяей температураы воды в деаэраторе

^оС.

23 Расход греющего пара на деаэратор

т / ч.

24 Расход редуцированного пара на собственные нужды котельной

т / ч.

25 Расход свежего пара на собственные нужды котельной

т / ч.

26 Действительная паропроизводительность котельной с учётом расхода пара на собственные нужды и потери пара в котельной

т / ч.

27 Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной

%.

Расчёт тепловой схемы не требуется уточнять, так как невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной меньше 3 %.