13 Расчёт тепловой схемы источника теплоснабжения. Выбор основного и вспомогательного оборудования

Основной целью расчёта тепловой схемы источника теплоснабжения является выбор основного и вспомогательного оборудования. Принципиальная тепловая схема представлена на рисунке 9.1.

Расчет тепловой схемы котельной с паровыми котлами выполняется для трех режимов: максимально зимнего, наиболее холодного зимнего и летнего. В данной курсовой работе будет произведён расчёт для максимально-зимнего режима работы.

Рисунок 13.1 – Принципиальная тепловая схема паровой производственно-отопительной котельной

13.1 Таблица исходных данных

Таблица 12.1 Исходные данные для расчета тепловых схем котельной

Физическая величина	Обозначение	Значения величин при максимально-зимнем режиме
Расход пара на технологические нужды, т/ч ( )		12,47
Расход теплоты на нужды отопления, МВт		76,475
Расход теплоты на вентиляцию, МВт		11,485
Расход теплоты на ГВС, МВт		17,076
Расчетная температура наружного воздуха, 0С		-37
Возврат конденсата технологическими потребителями		0,7
Энтальпия пара с параметрами на выходе из котла, кДж/кг , ( )		2867,43
Энтальпия с параметрами после РОУ, кДж/кг		2648,25
Температура питательной воды, С		103
Энтальпия питательной воды, кДж/кг		431,41
Непрерывная продувка котлоагрегатов		3
Энтальпия котловой воды, кДж/кг		830,1
Степень сухости пара		0,98
Энтальпия пара на выходе из расширителя непрерывной продувки, кДж/кг		2687,67
Температура подпиточной воды, С		70
Энтальпия подпиточной воды, кДж/кг		293,02
Температура возвращаемого конденсата, С		70
Энтальпия возвращаемого конденсата, кДж/кг		293,02
Температура воды после охладителя непрерывной продувки, С		50
Температура сырой воды , С		5
Температура химически очищенной воды перед охладителем деаэрированной воды, С		20

13.2 Расчёт принципиальной тепловой схемы источника теплоснабжения

При расчете тепловой схемы в нижеуказанной последователь­ности определяются:

1 Определяется расход пара на подогреватели сетевой воды

, (13.1)

где расход воды на подогреватели сетевой воды;

энтальпия редуцированного пара перед подогревателем сетевой воды;

КПД сетевого подогревателя, его значение можно принимать равным 0,98.

где суммарная тепловая нагрузка потребителей системы теплоснабжения

МВт;

т/ч.

2. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию

для режима наиболее холодного месяца

3 Расход пара на технологические нужды

, (13.2)

где тепловая нагрузка на технологию;

потери теплоты через изоляцию паропровода;

температура воды из источника зимой,

температура конденсата, возвращаемого с производства;

энтальпия редуцированного пара на паропроводе технологических потребителей после РОУ.

т/ч.

4. Определить расход свежего пара на подогреватели сетевой воды

, (13.3)

где энтальпия свежего пара;

энтальпия питательной воды;

расход греющего пара на подогреватель сетевой воды

т/ч.

5. Определить расход свежего пара на технологические нужды

(13.4)

т/ч.

6. Определить суммарный расход свежего пара внешними потребителями

; (13.5)

т/ч.

7 Определить количество воды, впрыскиваемой в РОУ2 перед сетевыми подогревателями

(13.6)

8 Количество воды, впрыскиваемой в РОУ1 на паропроводе технологического потребителя

(13.7)

9 Определить расход пара на собственные нужды котельной

(13.8)

где коэффициент, учитывающий долю расхода пара на собственные нужды котельной (подогрев сырой и химически очищенной воды, расход на деаэратор), рекомендуется принимать от расхода пара внешними потребителями.

т/ч.

10 Расход пара на мазутное хозяйство

,

где учитывает долю расхода пара на мазутное хозяйство, при отсутствии данных рекомендуется принимать его равным .

т/ч.

11 Расход пара на покрытие потерь в котельной

(13.9)

где коэффициент, учитывающий расход пара на покрытие потерь в котельной, рекомендуется принимать его равным .

т/ч.

12. Определить суммарный расход пара на собственные нужды

(13.10)

т/ч.

12. Суммарная паропроизводительность котельной

(13.11)

т/ч.

12. Потери конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной

, (13.12)

где доля конденсата, возвращаемая внешними потребителями;

потери конденсата в цикле котельной установки, рекомендуется принимать равным .

т/ч.

12. Определить расход химически очищенной воды

, (13.14)

где коэффициент, учитывающий потери воды в теплосети, рекомендуется принимать равным .

т/ч.

12. Определить расход сырой воды

, (3.16)

где коэффициент, учитывающий расход сырой воды на собственные нужды химводоочистки, рекомендуется принимать равным .

т/ч.

17 Определить количество воды, поступающее с непрерывной продувкой в расширитель

, (13.17)

где процент продувки, при отсутствии данных рекомендуется принимать .

т/ч.

18. Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки

, (13.18)

где энтальпия котловой воды, кДж/кг;

энтальпия пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки, кДж/кг;

энтальпия воды, получаемой в расширителе непрерывной продувки, кДж/кг;

степень сухости пара, выходящего из расширителя непрерывной продувки, рекомендуется принимать равной .

т/ч.

18. Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки

, (13.19)

т/ч.

20 Определить температуру сырой воды после охладителя непрерывной продувки

, (13.20)

где энтальпия воды после охладителя непрерывной продувки, принимается равной 210 кДж/кг.

21. Расход пара на подогреватель сырой воды

, (13.21)

где энтальпия сырой воды после подогревателя, определяется для температуры воды, принимаемой по температуре ;

энтальпия сырой воды после охладителя непрерывной продувки, определяется по ;

энтальпия конденсата редуцированного пара, определяется по температуре конденсата, принимаемой равной 70 °С;

энтальпия редуцированного пара, кДж/кг.

т/ч.

22 Определить температуру химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды

, (13.22)

где 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 можно пренебречь;

температура деаэрированной (питательной) воды на входе в охладитель;

температура деаэрированной воды после охладителя, принимается равной .

23. Расход пара на подогрев химически очищенной воды перед деаэратором

, (13.23)

где энтальпия химически очищенной воды после подогревателя, определяется по температуре, равной температуре конденсата, кДж/кг;

энтальпия химически очищенной воды перед подогревателем, определяется по температуре химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды, кДж/кг.

т/ч.

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

, (13.24)

т/ч.

25. Определить среднюю температуру воды в деаэраторе

(13.25)

25. Определить расход греющего пара на деаэратор

; (13.26)

т/ч.

27 Определить расход редуцированного пара на собственные нужды котельной

; (13.27)

т/ч.

28 Определить расход свежего пара на собственные нужды котельной

; (13.28)

т/ч.

29 Определяется действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода пара на собственные нужды

; (13.29)

т/ч.

30 Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной

; (13.30)

т/ч.

Расчет тепловой схемы следует уточнить, так как невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной >3%. Для этого определяются:

Уточненный расход редуцированного пара с учетом действительного расхода на собственные нужды

(13.31)

Уточненный расход свежего пара с учетом действительного расхода на собственные нужды

(13.32)

Уточненное количество воды, впрыскиваемой в РОУ

(13.33)

Уточненная суммарная паропроизводительность котельной

(13.34)

Результаты расчетов сводим в таблицу 13.2.

Таблица 13.2 Результаты расчета принципиальной тепловой схемы котельной

Физическая величина	Обозначение	Значение величин при расчетном
		максимально-зимнем режиме
Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию		1
Расход воды на подогреватели сетевой воды, т/ч	G	1129,14
Расход пара на подогреватели сетевой воды, т/ч		164.39
Расход пара на технологические нужды, т/ч		14,04
Расход свежего пара на подогреватели сетевой воды, т/ч		156,99
Расход свежего пара на технологические нужды, т/ч		12,777
Расход пара на собственные нужды котельной, т/ч		11,884
Расход пара на покрытие потерь в котельной, т/ч		5,093
Расход пара на мазутное хозяйство, т/ч		4,829
Суммарный расход пара на собственные нужды, т/ч		16,813
Суммарная паропроизводительность котельной, т/ч		186,58
Расход химически очищенной воды, т/ч		79,489
Расход сырой воды, т/ч		99,361
Количество воды, поступающее с непрерывной продувкой в расширитель, т/ч		5,597
Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки т/ч		1
Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки, т/ч		4,597
Температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки, 0С		7,4
Расход пара на подогреватель сырой воды, т/ч		3,11
Расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором, т/ч		6,351
Температуру химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды. 0С		34,2
Средняя температура воды в деаэраторе, 0С		70,4
Суммарное количество воды и пара, поступающее в деаэратор, т/ч		264,17
Расход греющего пара на деаэратор, т/ч		16,59
Расход свежего пара на собственные нужды, т/ч		28,627
Расход редуцированного пара на собственные нужды котельной, т/ч		26,051
Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода пара на собственные нужды. т/ч		204,35
Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью, %	ΔD	8,7
Уточненный расход воды на РОУ, т/ч		18,4
Уточненная суммарная паропроизводительность котельной, т/ч		222,27