Пример расчета тепловой схемы котельной с паровыми котлами

Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами приведена на рис.

Исходные данные

Котельная предназначена для отпуска пара технологическим потребителям и горячей воды для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Система горячего водоснабжения открытая.

Пар, вырабатываемый в паровых котлах, расходуется на технологические нужды производственных потребителей, на подогрев сетевой воды и на собственные нужды котельной.

Параметры отпуска тепловой энергии в виде пара:

на производственного потребителя перегретого пара: отпуск тепловой энергии в виде пара  25 ГДж/ч; давление  4,0 МПа; температура  440 С; коэффициент возврата конденсата  0,8; температура возвращаемого конденсата  40 С;

на производственного потребителя редуцированного пара: отпуск тепловой энергии в виде пара  30 ГДж/ч; давление  1,4 МПа; температура  195 С; коэффициент возврата конденсата  0,7; температура возвращаемого конденсата  35 С.

Параметры отпуска тепловой энергии в виде горячей воды:

тепловая нагрузка отопления и вентиляции  100 ГДж/ч, горячего водоснабжения  30 ГДж/ч; температурный график тепловой сети 150/70 С (см. рис. ); параметры редуцированного пара, подаваемого на сетевые подогреватели: давление 0,6 МПа; температура  172,8 С.

Деаэрация питательной и подпиточной воды осуществляется раздельно в атмосферных деаэраторах (давление в деаэраторах – 0,12 МПа).

Температура сырой воды в зимний (отопительный) период  5 C, в летний период  15 С.

Температура воды перед водоподготовительной установкой  25 С.

Температура питательной воды  145 С.

Температура подпиточной воды  70 С.

Непрерывная продувка паровых котлов  2,5 %.

Расчетная температура отопления  минус 37 С ( г. Омск) [79].

Топливо, используемое на котельной  мазут.

Расчет тепловой схемы выполнен для пяти расчетных режимов.

Рис. 1. Принципиальная тепловая схема промышленно-отопительной котельной с паровыми котлами

Расчет тепловой схемы котельной для максимально-зимнего режима

1. Расчет отпуска пара от котлоагрегатов внешним потребителям тепла (I этап).

Расход пара на производственного потребителя, т/ч, может быть определен из уравнения, используемого для расчета расхода тепловой энергий, отпускаемой в виде пара производственным потребителям:

	;
	,

где  расход тепловой энергии, отпускаемой на производство, ГДж/ч;

 расход пара на производственного потребителя, т/ч;

 энтальпия пара, отпускаемого производственному потребителю, кДж/кг;

 коэффициент возврата конденсата от производственного потребителя;

 температура конденсата, возвращаемого от производственного потребителя, С;

 температура сырой воды, кДж/кг;

 теплоемкость воды, кДж/(кг·С), в общем случае значение принимается равным 4,19 кДж/(кг·С).

Расход пара также может быть с достаточной точностью определен с использованием «обобщенной» формулы, т/ч,

,

где 640 ­­ среднее теплосодержание 1 кг пара, ккал/кг, 2681,6  то же, кДж/кг.

Для рассчитываемой схемы расход пара на производственного потребителя, т/ч:

с параметрами 4,0 МПа, 440 С 

;

с параметрами 1,4 МПа, 195 С 

.

Расход пара на сетевые подогреватели (рис. 2), т/ч, определяется исходя из уравнения теплового баланса подогревателей:

	;
	,

где  нагрузка сетевых подогревателей, ГДж/ч;

 энтальпия редуцированного греющего пара, кДж/кг, энтальпия пара после редукционной установки равна энтальпии пара на входе в нее и в данном случае равна энтальпии пара с параметрами 1,4 МПа, 195С  2788,4 кДж/кг;

 температура охлажденного конденсата после сетевых подогревателей, С; разница между значением температуры охлажденного конденсата на выходе из сетевого подогревателя и температуры сетевой воды на входе в него должна быть не менее 10 С, следовательно, значение принимается равным 80 С [];

 расход сетевой воды в прямой (подающей) линии, т/ч;

,  температура воды в подающей линии тепловой сети и температура воды в обратной линии после отопительной системы (точки смешения сетевой и подпиточной воды) при расчетной температуре наружного воздуха, С, для максимально-зимнего режима С, С.

Добавить расчет для прочих режимов (?)

Рис. 2. Сетевые подогреватели: