7. Расчёт принципиальной тепловой схемы котельной с паровыми котлами.

Схема 7.1. Принципиальная тепловая схема производственно-отопительной котельной.

В качестве примера рассмотрена принципиальная тепловая схема производственно-отопительной котельной:

Расчет тепловой схемы котельной сводится к определению потоков пара и воды через элементы схемы.

1. Расчёт подогревателей сетевой воды.

Схема 7.1. Расчетная схема установки для подогрева сетевой воды.

Расчетный расход прямой сетевой воды:

;

где – энтальпия прямой сетевой воды, кДж/кг, при , определяется по формуле:

h = t*c,

где t – температура воды, ^оС;

с – теплоёмкость воды, кДж/^оС;

h₁ = t₁*c = 150*4,19 = 628,5 кДж/кг;

– энтальпия сетевой воды при , кДж/кг, определяется как температура смешения обратной сетевой воды в количестве и подпиточной воды в количестве , с температурой ; t₃ = 70,68^оС;

h₃ =70*4,19 = 296,15 кДж/^оС;

Расход подпиточной воды:

где W_ут – потери воды в теплосетях, принимаем равными 2%;

.

Количество обратной сетевой воды W_осв, т/ч:

, т/ч.

т/ч.

Расход пара на подогрев сетевой воды:

, т/ч

где - энтальпия греющего пара, 2792,216 кДж/кг;

– энтальпия конденсата сетевых подогревателей, кДж/кг, при двухступенчатой схеме подогрева сетевой воды с температурой, определяемой по формуле:

= 0,98 – коэффициент, учитывающий потери тепла от наружного охлаждения.

т/ч.

Количество конденсата сетевых подогревателей:

т/ч.

Паровая нагрузка котельной за вычетом расхода пара на деаэратор, подогрев сырой воды, внутрикотельные потери:

т/ч.

2. Расчет расширителя непрерывной продувки.

Схема 7.2. Расчетная схема расширителя непрерывной продувки.

Количество продувочной воды, поступающей в расширитель:

, т/ч;

где - процент продувки котлов, 3%;

,1 т/ч;

Количество пара вторичного вскипания:

, т/ч;

где – энтальпия котловой (продувочной) воды, равная энтальпии воды на кривой насыщения при давлении в барабане, h_кв = 194,7·4,19 = 815,8 кДж/кг;

η = 0,98 – коэффициент, учитывающий потери тепла от наружного охлаждения;

= 111·4,19 = 115,2 кДж/кг – энтальпия воды на кривой насыщения при давлении в расширителе;

– степень сухости пара вторичного вскипания, равная 0,95.

т/ч.

Количество воды, выбрасываемой из расширителя (солевой концентрат):

, т/ч;

.

3. Расчёт деаэратора.

Схема 7.3. Расчетная схема деаэратора.

Расчет воды на выходе из деаэратора:

, т/ч;

где – внутрикотельные потери, равные D*_пот = 0,02, т/ч;

т/ч.

Выпар из деаэратора:

т/ч.

Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор:

;

т/ч.

Количество умягчённой воды определяет производительность водоподготовительной установки:

Q_ВПУ = D_хов.

Для определения суммарного потока воды в деаэратор, необходимо определить расход пара на подогрев сырой воды:

, т/ч;

где – расход сырой воды, равный химически очищенной воды ;

и – соответственно температура сырой воды на входе и выходе из подогревателя, принимается и ;

- энтальпия греющего пара, 2792,216 кДж/кг;

– энтальпия конденсата подогревателя сырой воды, определяется по кривой насыщения;

т/ч;

Схема 7.4. Расчетная схема деаэратора.

Количество конденсата в подогревателе сырой воды:

.

Суммарный поток воды в деаэратор:

где D_ок – расход обратного конденсата, рассчитыватся по формуле:

ч

Расход пара на деаэратор:

, т/ч;

где – суммарный поток воды в деаэраторе т/ч;

– энтальпия воды на выходе из головки деаэратора (при P=0,12 Па);

– средняя энтальпия деаэрируемой воды, кДж/кг;

;

;

т/ч;

Полная паровая нагрузка котельной:

Расчетный расход питательной воды:

, т/ч;

.

На основании приведенных выше расчетов принимаем число устанавливаемых в котельной котлоагрегатов n с последующим округлением:

;

где D_ном = 10 т/ч – номинальная производительность котла ДЕ 10-14 ГМ.