3. Выбор типа и количества устанавливаемых котельных агрегатов и расчет технологических показателей котельной

3.1 Выбор типа и количества устанавливаемых котельных агрегатов

Состав основного оборудования (водогрейные и паровые котлы) и его установленная мощность выбираются исходя из расчетных тепловых нагрузок в паре и горячей воде.

При выборе тепо- и паропроизводительности котлоагрегатов рекомендуется соблюдать следующие условия [6]:

1. Не должно быть меньше двух и больше четырех-шести агрегатов (последнее количество относится к чугунным котлам).

2. Как правило, должны устанавливаться однотипные котельные агрегаты с одинаковой производительностью.

3.Изменение загрузки котлоагрегатов для отдельных режимов не должно, по возможности, выходить за пределы номинальной на +- 25 %.

4. В отопительно-производственной котельной резервные котельные агрегаты устанавливаются лишь в тех случаях, когда по условиям технологии производства перерывы в снабжении теплом допускать нельзя.

С целью реализации энергосберегающей политики, с учетом сезонного и неравномерного характера отопительной нагрузки рекомендуется выбирать водогрейные котлы с небольшой единичной мощностью. Кроме того, при выборе данного типа котлов необходимо учитывать структуру нагрузки (отопительная и ГВС). В случае незначительной доли ГВС можно предусмотреть для ее покрытия установку котла малой мощности или передачу данной нагрузки в межотопительный период паровым котлам.

3.2 Установленная мощность котельной, Гкал (МВт):

, Гкал/ч (3.1)

где – установленная мощность водогрейных и паровых котлов, соответственно.

(3.2)

, (3.3)

где – номинальная мощность водогрейных котлов; -номинальная паропроизводительность котлов; n- число установленных котлов; – непрерывная продувка котла.

=0,01 · ,(3.4)

где – процент продувки котла, в расчетах принять 3 %.

Коэффициенты загрузки котельного оборудования:

, % (3.5)

, % (3.6)

Данные по выбранному оборудованию котельной представить в виде таблицы 3.1.

Таблица 3.1 Технические показатели агрегатов котельной

Тип котельных агрегатов	Кол-тво	Номинальная мощность			Установленная мощность		КПД	kзагр.
		т/ч	Гкал/ч	МВт	Гкал/ч	МВт	%	о.е.
ДКВР-4-13
КВГМ-6,5
КВ – 0,12
Всего по котельной

3.3 Годовое число часов использования установленной мощности

, ч/год (3.7)

3.4 Годовой расход топлива котельной

Годовой расход котельной топлива котельной определяется по выражениям:

- условного, т у. т./год по выражениям 3.8 или 3.9:

(3.8)

(3.9)

-натурального, тыс. м³/год :

(3.10)

где , – средневзвешенный удельный расход условного топлива на выработку и отпуск единицы тепла соответственно, кг у.т./Гкал; – низшая теплотворная способность условного и натурального топлива, соответственно.

Удельные расходы топлива на выработку и отпуск тепла при однотипных котлах определяются по выражениям:

(3.11)

, (3.12)

где , – кпд котла брутто и коэффициент собственных нужд котла, соответственно,%.

При установке однотипных котлов и одинаковых режимах их работы кпд и удельный расход топлива котельной будут соответствовать аналогичным показателям котла.

При наличии в котельной нескольких типов котлов или однотипных, но с разными режимами работы, значения КПД и удельного расхода котельной определяются как средневзвешенные показатели на основании кпд, удельных расходов и годовых объемов производства тепла каждым агрегатом по выражениям 3.13 и 3.14. Либо, определив среднее значение КПД котельной, воспользоваться выражениями 3.11 и 3.12.

(3.13)

(3.14)

где – кпд i –того типа котла; – удельный расход условного топлива на выработку единицы тепла отдельными котлоагрегатами, кг у.т./Гкал; – выработка тепла отдельными котлоагрегатами, Гкал/год.

Удельный расход условного топлива на 1 Гкал тепла, отпущенную котельной, определяется по выражению 3.12.

3.5 Установленная мощность токоприемников котельной

Установленная мощность токоприемников котельной определяется как сумма мощностей установленного силового электрооборудования по паровой и водогрейной части с учетом электроосвещения, кВт:

(3.15)

где – установленная мощность токоприемников паровой и водогрейной части котельной, соответственно.

При отсутствии данных по мощности электроприемников в учебных расчетах можно воспользоваться методом удельных показателей:

(3.16)

(3.17)

где – удельный расход электрической мощности паровой и водогрейной части котельной, соответственно, кВт/МВт, принимаются по табл. 6 приложения.

3.6 Годовой расход электроэнергии котельной

, кВт∙ч/год, (3.18)

где – установленная мощность токоприемников, обеспечивающая работу группы оборудования, работающего на покрытие i – того вида нагрузки (технология, ГВС, отопление и вентиляция); – коэффициент использования установленной электрической мощности i – той группы оборудования; – число часов работы i – той группы оборудования; – коэффициент использования оборудования во времени, в учебных расчетах принять = 0,5.

В случае незначительной величины нагрузки по ГВС можно использовать следующее выражение:

, кВт∙ч/год (3.19)

где – число часов работы в году паровых и водогрейных котлов, соответственно, ч/год: – коэффициент использования установленной электрической мощности. Принимается в зависимости от значения :

,МВт

0,5…0,6 0,7…0,8 0,85

Удельный расход электроэнергии на 1 Гкал тепла, отпущенную котельной, определяется по выражению:

(3.20)

Полученное значение показателя не должно превышать предельных значений, приведенных в табл. 8 приложения.

3.7 Годовой расход воды котельной

, тыс. м³ (3.21)

где – расход воды на технологические нужды котельной, тыс.м³; – расход воды на горячее водоснабжение при закрытой системе теплоснабжения (с централизованным приготовлением ГВ), тыс.м³;

Расчет годового расхода воды котельной осуществляется по нормативному методу в табличной форме, согласно составу расходов по формулам таблицы 3.2, где n_о – продолжительность отопительного сезона, ч; Z_кот, Т_кот – число дней и часов работы котельной в году.

Значения средних удельных расходов воды (g) для учебного проекта принять:

- подпитка тепловой сети : в отопительный период = 15 м³/ч; в летний период = 0,5· = 7,5 м³/ч;

- восполнение потерь пара и конденсата g₂ – 10 м³/ч;

- собственные нужды водопоподготовки g_с.н – 35 м³ /сут;

- подпитка оборотной системы водоснабжения g₃=19м³/сут;

_{Таблица 3.2 Годовой расход воды котельной}

Вид потребления воды	Нормы расхода воды		Усл. обозн.	Обоснование (расчетная формула и пример расчета)	Годовой расход воды, тыс. м3/год
	м3/час	м3/сут
Технологические нужды: - подпитка теплосети - зимой - летом	15 7,5
- восполнение потерь пара и конденсата	10
- собств. нужды водоподготовки		27
- подпитка системы оборотного водоснабжения		19
Итого на основные технологические нужды
Прочие расходы
Итого технологические нужды
Горячее водоснабжение				Раздел 1.2
Итого