2.4. Определение расхода сетевой воды (расчёт сетевых подогревателей)

В рассматриваемой тепловой схеме в качестве сетевых подогревателей используются поверхностные пароводяные водонагреватели, позволяющие изолировать теплоносители друг от друга и обеспечить наибольшую надежность и простоту эксплуатации. Кроме того, поверхностные водонагреватели позволяют сохранить в чистоте конденсат греющего пара.

В соответствии с графиком тепловой нагрузки (рис. 3), построенным для низшей расчетной температуры наружного воздуха и коэффициента теплофикации =0,6 , для заданного режима работы по величине температуры наружного воздуха определяется тепловая нагрузка Q_т=Q_отб теплофикационной установки и t_п.с – температура прямой сетевой воды.

Схема сетевых подогревателей показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема сетевых подогревателей

Тепловой баланс нижнего сетевого подогревателя СП1:

D₅(h₅-h₅^н)η_n=G_c(h_n1-h₁),

тепловой баланс верхнего сетевого подогревателя СП2:

D₄(h₄-h₄^н)η_n=G_c(h₂-h_n1),

где D_4, D₅ - количество греющего пара, поступающего в СП2 и СП1, кг/с;

h₄, h₅ – энтальпии греющего пара из отборов №4 и №5, кДж/кг;

h₄^н , h₅^н, h₁, h₂, h_n1 –энтальпии конденсата греющего пара СП2 и СП1, воды перед нижним, после верхнего и после нижнего подогревателей, кДж/кг;

η_n = 0,98…0,99 – КПД подогревателей;

G_c – расход сетевой воды, кг/с.

Температура воды перед нижним t₁ и после верхнего t₂ подогревателей определяются по графику температур сетевой воды (рис.3): t₁ =t_ос, t₂ =t_вс , а температура после нижнего подогревателя t_n1 – по давлению пара в нижнем подогревателе p₅ с учетом недогрева до температуры конденсата греющего пара .

Температура конденсата греющего пара в верхнем подогревателе СП2 определяется по температуре воды на выходе из подогревателя и величине недогрева до температуры конденсата греющего пара = t₂ +υ. Величину недогрева υ принимаем для нижнего подогревателя 5…7⁰С, для верхнего подогревателя 8…10⁰С.

Распределение тепловой нагрузки между верхним Q_в и нижним Q_н сетевыми подогревателями производится пропорционально подогревам сетевой воды в них, т.е.

.

При известных величинах отборов пара расход сетевой воды может быть определен из уравнений теплового баланса нижнего или верхнего подогревателей.

Рис.5. Сепаратор непрерывной продувки: А – подвод продувочной воды; Б – отвод отсепарированного пара; В – дренаж; Г – отвод отсепарированной воды. 1 – задвижка выхода отсепарированной воды; 2 – регулятор уровня воды; 3 – сопло для входа продувочной пароводяной смеси; 4 – опоры; 5 – патрубок для выхода пара; 6 – верхнее и нижнее донышко; 7 – корпус сепаратора; 8 – указатель уровня воды; 9 – задвижка на дренаж.

2.5. Расчет сепаратора непрерывной продувки

Непрерывная продувка барабанных котло-агрегатов осуществляется для уменьшения солесодержания котловой воды и получения пара нужной чистоты.

Сепаратор представляет собой вертикальный цилиндр (рис. 5) с плоскими или эллиптическими донышками, подводящим патрубком, паро- и водоотводящими патрубками и поплавковым регулятором, поддерживающим уровень воды. Закрутка потока происходит за счет подвода воды на внутреннюю стенку сепаратора или за счет установки внутренних направляющих устройств. Обычно расход продувочной воды составляет 1-5% производительности котла. Разделение на фракции происходит за счет падения давления потока котловой воды при его попадании в меньший объем.

Разделение на пар и воду происходит в средней части сепаратора. Пар, сохраняя вращательное движение, направляется в паровое пространство и отводится через патрубок, расположенный на верхнем днище. Вода стекает по внутренней поверхности сепаратора в водяной объем и отводится через патрубок, расположенный в нижней части корпуса. На нижнем днище предусмотрен штуцер для отвода воды из сепаратора при его отключении и для очистки нижней части водяного объема от шлама и загрязнений.

Н

Рис. 6.Схема включения сепаратора

непрерывной продувки

а рис. 6 представлена схема включения сепаратора непрерывной продувки. Количество воды, поступающей в сепаратор

D_пр = β∙D_пп,

где D_пп – количество пара, вырабатываемого парогенератором, кг/с; β – доля продувочной (химически очищенной) воды от производительности парогенератора, β=0,5…3%.

В общем случае

,

где D_т – расход пара, подводимого к стопорному клапану турбины, кг/с; D_роу – расход пара на РОУ, кг/с; - расход пара на собственные нужды парогенератора и турбины, кг/с.

При = 0 и =0 получим = D_т.

Количество вторичного пара сепаратора можно определить из уравнения теплового баланса

D_пр(h_пр - h_сн) = D_c(h_c - ),

где h_пр , , h_c - энтальпии кипящей воды при давлении в барабане парогенератора, в сепараторе и насыщенного пара сепаратора, кДж/кг.

Давление в сепараторе следует принять равным или несколько превышающем давление в деаэраторе, а количество добавочной химически очищенной воды D_доб, подаваемой в деаэратор через охладитель продувки ОП, равным количеству конденсата продувочной воды:

D_доб = D_пр - D_с.