- •1. Описание и расчёт тепловой схемы
- •1.1 Краткое описание котельного агрегата
- •1.3.2 Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию в расчётный период, мВт:
- •1.3.3 Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период, мВт:
- •1.3.9 Выработка пара для внешних потребителей, т/ч:
- •1.3.10 Максимальная паропроизводительность котельной установки, т/ч:
- •1.3.11 Расход питательной воды, подаваемой в котел, т/ч: (1.13)
- •1.3.12 Расход пара , т/ч, расход остаточной воды , т/ч, на выходе из сепаратора непрерывной продувки определяется исходя из уравнения материального и теплового баланса сепаратора.
- •1.3.25 Температура конденсата на выходе из охладителя конденсата, 0с:
- •1.4 Выбор числа устанавливаемых котлов.
- •2. Выбор водоподготовительного оборудования
- •2.1 Показатели качества воды.
- •2.2 Обработка воды для паровых котлов.
- •2.2.1 Удаление механических примесей с помощью фильтров.
- •2.3 Выбор схемы обработки исходной воды
- •2.4 Подбор натрий-катионитных фильтров
- •2.4.1 Подбор натрий-катионитных фильтров I ступени
- •2.4.2 Подбор натрий-катионитных фильтров II ступени
- •2.5.Выбор солерастворителя
- •Расчет солерастворителя (бака для раствора соли).
- •2.6 Выбор деаэратора
- •3. Расчет и выбор вспомогательного оборудования котельной
- •3.1 Выбор насосов
- •3.1.1 Выбор насосов исходной воды
- •3.1.2 Выбор питательных насосов
- •3.1.3 Выбор сетевых насосов
- •3.1.4 Выбор подпиточных насосов
- •3.1.5 Выбор конденсатных насосов
- •3.2 Выбор теплообменников
- •3.3 Выбор сепаратора непрерывной продувки
- •4. Расчет и подбор тягодутьевого оборудования
- •4.1. Описание схемы подачи воздуха и дымоудаления.
- •4.2. Расчет объемов продуктов сгорания и кпд-брутто котлоагрегата
- •4.2.1 Выбор коэффициента избытка воздуха
- •4.2.2 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •4.2.3 Расчет потерь теплоты и кпд-брутто котельном агрегате
- •Суммарные потери теплоты,%:
- •4.3Выбор тягодутьевого оборудования
- •4.3.1 Выбор дутьевого вентилятора
- •4.3.2 Выбор дымососа
- •5. Топливоснабжение котельной. Очистка дымовых газов.
1.3.11 Расход питательной воды, подаваемой в котел, т/ч: (1.13)
где
–
расход продувочной воды, т/ч. Согласно
СНиП II-35-76 «Котельные установки» [3], для
котлов с давлением до 1,4 МПа включительно,
расход продувочной воды должен быть
не более 10% от
(1.14)
С учетом расхода пароводяной смеси , т/ч, идущей на продувку котла, принимается типоразмер сепаратора непрерывной продувки (СНП). Характеристики СНП приведены в таблице 3.4.
1)
т/ч;
т/ч,
2)
т/ч;
т/ч,
3)
т/ч;
т/ч,
4)
т/ч;
т/ч.
1.3.12 Расход пара , т/ч, расход остаточной воды , т/ч, на выходе из сепаратора непрерывной продувки определяется исходя из уравнения материального и теплового баланса сепаратора.
(1.15)
Отсюда:
(1.16)
(1.17)
где – расход остаточной воды на выходе из сепаратора, т/ч;
,
- энтальпии насыщенного пара и воды
на выходе из СНП при давлении 0,15МПа,
,
- энтальпия
насыщенного пара при давлении
на входе в СНП, кДж/кг0С
по таблице 2 приложений.
1)
т/ч;
т/ч,
2)
т/ч;
т/ч,
3)
т/ч;
т/ч,
4)
т/ч;
т/ч.
1.3.13 Потери конденсата технологическими потребителями, т/ч:
(1.19)
где µ=60% –возврат
конденсата технологическими
потребителями, принимается согласно
заданию.
т/ч.
1.3.14 Расход подпиточной воды, т/ч, определяется для максимального зимнего периода. Согласно ТКП 45-4.02-182-2009 «Тепловые сети» [4], принимается как 0,75% от объема воды в системе теплоснабжения:
(1.20)
где Vсист – объем воды в системе теплоснабжения, м3.
где gсж – удельный объем воды в системе, м3/МВт. Для закрытых систем теплоснабжения жилых районов gсж= 40−43м3/МВт; для промышленных предприятий gспр =22−30м3/МВт [5].
м3;
м3,
1.3.15 Расход деаэрированной воды, т/ч:
(1.22)
1)
т/ч;
2)
т/ч;
3)
т/ч;
4)
т/ч.
1.3.16 Выпар из деаэратора, т/ч:
(1.23)
1)
т/ч;
2)
т/ч;
3)
т/ч;
4)
т/ч.
1.3.17 Общее количество воды, которое должно подвергнуться умягчению, т/ч:
(1.24)
1)
т/ч;
2)
т/ч;
3)
т/ч;
4)
т/ч.
Действительный расход сырой воды, которая подается в котельную, будет несколько больше, т.к. часть воды используется для регенерации фильтров
(1.25)
1)
т/ч;
2)
т/ч;
3)
т/ч;
4)
т/ч.
1.3.18 Определяем температуру исходной воды на выходе из охладителя непрерывной продувки. Из уравнения теплового баланса:
(1.26)
где
– температура исходной воды. Принимаем
для зимнего периода и
для летнего периода;
–
температура
продувочной воды на выходе из сепаратора,оС.
Принимается равной температуре
насыщения
при давлении на выходе 0,15 МПа.
t’пр–
температура продувочной воды на
выходе из теплообменника,
.
1)
;
2)
;
3)
;
1)
;
1.3.19 Расход пара на подогрев исходной воды:
(1.27)
где tХВО =25-40⁰С – температура воды, необходимая для эффективной химводоочистки;
tк– температура конденсата после пароводяного теплообменника;
;
1)
т/ч;
2)
т/ч;
3)
т/ч;
4)
т/ч.
1
.3.20
Температура воды на выходе из охладителя
выпара (на входе в деаэратор):
(1.28)
где
– температура конденсата после
охладителя выпара,
.
– энтальпия
насыщенного пара на выходе из деаэратора,
кДж/кг; принимается по давлению 0,12
МПа;
.
1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
1.3.21 Расход пара на деаэрацию воды:
(1.29)
где
– температура деаэрированной воды
после деаэратора, оС;
принимается по таблице насыщения пара
при давлении Ртехн
= 1,4 МПа,.
.
1)
т/ч;
т/ч;
т/ч;
т/ч;
1.3.22 Расчетное значение расхода пара на собственные нужды котельной, т/ч:
(1.30)
1)
т/ч;
2)
т/ч;
3)
т/ч;
4)
т/ч.
1.3.23 Невязка расхода пара на собственные нужды котельной:
(1.31)
1)
2)
3)
4)
Таблица:
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ |
||||||
№ п.п. |
Наименование величин |
|
Режимы |
|||
|
наиболее холодной пятидневки обеспеч. 0,92 t5дн |
средняя температура наиболее холодного месяца tнаиб. Хол. мес |
средняя температура за отопительный период tот. пер |
летний tm |
||
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Температура наружного воздуха t нв,°С |
t нв,°С |
-25 |
-6,4 |
-1,1 |
21,1 |
2 |
Температура внутри отапливаемых помещений, t вн,°С |
t вн,°С |
18 |
18 |
18 |
18 |
3 |
Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию, Ков |
Ков |
1 |
0,57 |
0,44 |
0 |
4 |
Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию Qо.в., ГДж/ч |
Qо.в., ГДж/ч |
3,2 |
1,82 |
1,42 |
0 |
5 |
Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение, Qг.в., ГДж/ч |
Qг.в., ГДж/ч |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
1,41 |
6 |
Текущая температура сетевой воды в подающем трубопроводе τ1,°С |
τ1,°С |
130 |
81,55 |
67,75 |
70 |
7 |
Текущая температура сетевой воды в обратном трубопроводе τ2,°С |
τ2,°С |
70 |
47,51 |
41,10 |
30 |
8 |
Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию Gо.в., т/ч |
Gо.в., т/ч |
45,86 |
45,86 |
45,86 |
0 |
9 |
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение Gг.в., т/ч |
Gг.в., т/ч |
31,53 |
55,56 |
70,98 |
30,27 |
10 |
Расход воды внешними потребителями в подающей магистрали тепловой сети Gс, т/ч |
Gс, т/ч |
77,38 |
101,41 |
116,83 |
30,27 |
11 |
Энтальпия пара, подаваемого на подогреватели, I''0,7, кДж/кг |
I''0,7, кДж/кг |
2763 |
|||
12 |
Энтальпия конденсата после пароводяных теплообменников iк, кДж/кг |
iк, кДж/кг |
398 |
|||
13 |
КПД подогревателя |
η |
0,98 |
|||
14 |
Расход пара на отопление и вентиляцию, Dо.в., т/ч |
Dо.в., т/ч |
4,97 |
2,82 |
2,21 |
0 |
15 |
Расход пара на ГВС, Dг.в, т/ч |
Dг.в, т/ч |
3,42 |
3,42 |
3,42 |
2,19 |
16 |
Расход пара на технологические нужды, D техн., т/ч |
D техн., т/ч |
8 |
8 |
8 |
8 |
17 |
Выработка пара для внешних потребителей, Dвн, т/ч |
Dвн, т/ч |
16,39 |
14,24 |
13,62 |
10,19 |
18 |
Расход пара на собственные нужды котельной Dс.н.,т/ч |
Dс.н.,т/ч |
1,64 |
1,42 |
1,36 |
1,02 |
19 |
Потери пара внутри котельной,Dпот, т/ч |
Dпот, т/ч |
0,33 |
0,28 |
0,27 |
0,20 |
20 |
Максимальная производительнойть котельной установки Dк.у. Мах,т/ч |
Dк.у. Мах,т/ч |
18,35 |
15,95 |
15,26 |
11,41 |
21 |
Расход продувочной воды Gпр, т/ч |
Gпр, т/ч |
1,84 |
1,59 |
1,53 |
1,14 |
22 |
Расход питательной воды, подаваемой в котел, Gпит, т/ч |
Gпит, т/ч |
20,19 |
17,54 |
16,79 |
12,55 |
23 |
Расход пара на выходе из СНП Dс, т/ч |
Dс, т/ч |
0,29 |
0,25 |
0,24 |
0,18 |
24 |
Расход остаточной воды на выходе из СНП G'пр, т/ч |
G'пр, т/ч |
1,55 |
1,35 |
1,29 |
0,96 |
25 |
Потери конденсата технологическими потребителями Gпк, т/ч |
Gпк, т/ч |
3,20 |
|||
26 |
Объем воды в системе теплоснабжения Vсист, м3 |
Vсист, м3 |
335 |
335 |
335 |
335 |
27 |
Расход подпиточной воды Gподп, т/ч |
Gподп, т/ч |
2,51 |
2,51 |
2,51 |
2,51 |
28 |
Расход дэарированной воды Gд, т/ч |
Gд, т/ч |
22,70 |
20,05 |
19,30 |
15,06 |
29 |
Выпар из дэаратора Dвып, т/ч |
Dвып, т/ч |
1,14 |
1,00 |
0,96 |
0,75 |
30 |
Количество воды, пеодвергаемое умягчению,Gхво, т/ч |
Gхво, т/ч |
8,72 |
8,34 |
8,24 |
7,63 |
31 |
Расход сырой воды Gисх, т/ч |
Gисх, т/ч |
9,59 |
9,18 |
9,06 |
8,39 |
32 |
Температура воды до химводоочистки, tхво, °С |
tхво, °С |
25 |
25 |
25 |
25 |
33 |
Температура исходной воды на выходе из теплообменника 2 t'ив |
t'ив |
13,29 |
12,53 |
12,30 |
20,89 |
34 |
Расход воды на подогрев исходной воды Dив, т/ч |
Dив, т/ч |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,06 |
35 |
Температура конденсата после охладителя выпара, tд,°С |
tд,°С |
96,05 |
90,60 |
88,96 |
78,88 |
36 |
Расход пара на дэарацию Dд, т/ч |
Dд, т/ч |
1,96 |
1,88 |
1,85 |
1,76 |
37 |
Расчетный расход пара на собственные нужды котельной, Dр. С.н., т/ч |
Dр. С.н., т/ч |
2,16 |
2,08 |
2,06 |
1,82 |
38 |
Невязка расхода пара на собственные нужды котельной, Ϫ,% |
Ϫ,% |
24,12 |
31,59 |
33,82 |
44,02 |
39 |
Уточненная максимальная паропроизводительность котельной Dмах. К.у, т/ч |
Dмах. К.у, т/ч |
18,87 |
16,60 |
15,96 |
12,21 |
40 |
Темпепратура воды на входе в сетевой подогреватель, τ'2, °С |
τ'2, °С |
76,52 |
51,20 |
43,99 |
34,34 |
41 |
Темпепратура конденсата после охладителя конденсата, τ'к, °С |
τ'к, °С |
106,35 |
106,35 |
106,35 |
106,35 |
Т.к. погрешность
расчета составила более 10%, производим
перерасчет с уточненным значением
расхода пара на собственные нужды, т.е.
1.3.10 Максимальнаяпаропроизводительность котельной установки, т/ч:
1)
т/ч,
т/ч;
2)
т/ч,
т/ч;
3)
т/ч,
т/ч;
4)
т/ч,
т/ч.
Расход питательной воды, подаваемой в котел, т/ч:
1)
т/ч;
т/ч,
2)
т/ч;
т/ч,
3)
т/ч;
т/ч,
4)
т/ч;
т/ч.
1.3.12 Расход пара
,
т/ч, расход остаточной воды
,
т/ч, на выходе из сепаратора непрерывной
продувки определяется исходя из уравнения
материального и теплового баланса
сепаратора.
1)
т/ч;
т/ч,
2)
т/ч;
т/ч,
3)
т/ч;
т/ч,
4)
т/ч;
т/ч.
Расход деаэрированной воды, т/ч:
1)
т/ч;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
1.3.16 Выпар из деаэратора, т/ч:
1)
т/ч;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
1.3.17 Общее количество воды, которое должно подвергнуться умягчению, т/ч:
1)
т/ч;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
Действительный расход сырой воды, которая подается в котельную, будет несколько больше, т.к. часть воды используется для регенерации фильтров.
1)
т/ч;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
1.3.18 Определяем температуру исходной воды на выходе из охладителя непрерывной продувки. Из уравнения теплового баланса:
1)
;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
1.3.19 Расход пара на подогрев исходной воды:
1)
т/ч;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
1.3.20 Температура воды на выходе из охладителя выпара (на входе в деаэратор):
1)
;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
1.3.21 Расход пара на деаэрацию воды:
т/ч;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
1.3.22 Расчетное значение расхода пара на собственные нужды котельной, т/ч:
1)
т/ч;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
1.3.23 Невязка расхода пара на собственные нужды котельной:
1)
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
С учетом расчетного значения расхода пара максимальная паропроизводительность котельной составит:
(1.32)
1)
т/ч;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
1.3.24 Температура на входе в сетевой подогреватель, 0С:
(1.33)
-
энтальпия насыщенного пара на выходе
из сетевого подогревателя, кДж/кг;
принимается по давлению 0,7 Мпа;
1)
;
Остальные периоды считаются аналогичным методом . Значения приведены в таблице
