Вопрос 12. Определение тепловой мощности котельной, режимы ее работы, выбор оборудования

12.1. Расчет тепловой мощности котельной. Выбор типа и мощности котлоагрегатов. (2, с.44..46)

Расчет тепловой мощности котельной,

т.е. максимальной суммарной мощности, отпускаемой по всем теплоносителям, выражаемой в МВт или ГДж/ч. Различают установленную, резервную и рабочую мощности котельной. Например, рабочая мощность водогрейной котельной на мазуте для закрытых систем: , где - отопление + вентиляция, - горячее водоснабжение.

Выбор типа и мощности котлоагрегатов.

Тип котлов зависит от вида и способа сжигания топлива, требуемой производительности, от вида и параметров теплоносителя.

Количество и теплопроизводительность выбирают по максимальному расходу тепла так, чтобы при отказе одного котла оставшиеся обеспечивали:

- максимальный отпуск на технологические нужды;

- средний по наиболее холодному месяцу отпуск на отопление и вентиляцию;

- среднечасовой отпуск на горячее водоснабжение;

- на собственные нужды котельной.

Средняя нагрузка наиболее холодного месяца:

.

Относительное допустимое снижение нагрузки котельной при выходе (отказе) одного котла , или иначе , но , где - число котлов. Следовательно, или , .

Однако должно быть .

Оптимально: паровые/водогрейные котельные - , пароводогрейные - .

12.2. Методика расчета тепловой схемы и режимы работы котельной. (2, с.46..47)

Расчет тепловой схемы проводят при следующих режимах:

- максимально зимний (при - расчетная для отопления);

- контрольный зимний (при - наиболее холодный месяц);

- среднеотопительный зимний (при - средняя за отопительный период);

- летний (нет отопительно-вентиляционной нагрузки).

Расчет тепловых схем котельных:

1 этап: определят мощность котлоагрегатов только по внешним потребителям исходя из заданных тепловых нагрузок;

2 этап: находят мощность котлов с учетом расхода тепла (пар, горячая вода) на собственные нужды (деаэратор, пароводяные подогреватели), который сам зависит от мощности (метод приближений или сразу задают суммарную теплопроизводительность);

3 этап: определяют действительную теплопроизводительность по котельной. Невязка должна быть менее 3 %, если больше, то повторяют второй этап, приняв за исходную величину результат первого расчета.

Расчет идет параллельно на 4 режима. Необходимо учитывать, что:

- утечки в теплосети примерно 0,5% объема воды в трубопроводах (магистральных и местных систем);

- величина непрерывной продувки котлов =5% (Р менее 4 МПа) и =10% (Р менее 1,4 МПа) от ;

- котлов должен быть 3% (потери в котельной).

12.3. Выбор сетевых, подпиточных, питательных, рециркуляционных насосов котельной. (2, с.48..49)

Сетевые насосы обеспечивают циркуляцию воды в тепловой сети. Выбирают по расходу исходя из нагрузки и температурного перепада . Насосов должно быть не менее двух, чтобы при выходе (отказе) одного оставшиеся обеспечили максимальный расход. При выборе совмещают характеристику насоса (совместную насосов) и тепловых сетей и определяют рабочую точку работы системы (с учетом гидравлического сопротивления сети). Насосы включаются параллельно. При наличии летней нагрузки горячего водоснабжения выбор производится с учетом летнего режима работы сети.

Подпиточные насосы, числом не менее двух (один - резервный) восполняют утечки в тепловой сети. Их производительность в закрытых системах равна удвоенной утечке в сетях, а в открытых системах также удвоенной утечке плюс максимальный расход на горячее водоснабжение. Напор равен статическому напору в сети + потери в линии подпитки – уровень воды в подпиточном баке:

.

Питательные насосы числом не менее двух устанавливают в котельных с паровыми котлами. Бывают центробежные с электроприводом и поршневые с паровым приводом. Общая производительность их должна быть такая, чтобы при отказе самого мощного насоса производительность остальных была не менее 110% номинальной производительности всех рабочих котлов (без учета резервного).

Рециркуляционные насосы устанавливают для повышения температуры воды на входе в котлоагрегат. Их напор определяется сопротивлением тракта водяного котла и трубопроводов (примерно 0,2-0,3 МПа).