2.1. Расчет тепловой схемы котельной.

Целью расчета тепловой схемы является определение качественных и количественных характеристик работы оборудования с учетом параметров рабочего тела. Расчет тепловой схемы должен определить расход пара, конденсата, воды, а также энтальпию и давление этих сред.

Паропроизводительность котельной определяется внешними потребителями пара (свежего от котлов и редуцированного от РОУ), а также внутренними потребителями: на нагрев сетевой воды, идущей на отопление и горячее водоснабжение, на нагрев сырой и химочищенной воды, на деаэраторы, на собственные нужды котельной.

Сначала выполнен предварительный расчет паропроизводительности котельных агрегатов, на основании которой выбираем количество и производительность котлов.

Тепловая мощность котельной рассчитывалась по ее расчетной производительности, то есть для максимального зимнего режима, проверяя режим работы для летнего периода года. При этом в случае выхода из строя наибольшего по производительности котла в котельной оставшиеся должны обеспечивать отпуск теплоты потребляем на технологическое теплоснабжение и на системы вентиляции в количестве, определенном минимально допустимыми для данных потребителей нагрузки, на отопление и горячее водоснабжение – в количестве, определяемом режимом наиболее холодного месяца.

Таблица 2.1.

Результаты расчета тепловой схемы паровой котельной

Наименование расчетной величины	Обозначение	Единицы измерения	Расчетная формула	Расчетные режимы
				1 Максимально-зимний	2 Средний наиболее холодного месяца	3 Среднеотопительный	4 Летний
1	2	3	4	5	6	7	8
Температура наружного воздуха	tн		Задается	-32	-16,4	-6,0	−
Отпуск пара на отопление и вентиляцию производственных здании			Задается	8	5,4	3,67	−
Отпуск теплоты на отопление жилых зданий поселка			Задается	16,8	11,56	8,06	−
Отпуск теплоты на горячее водоснабжение поселка			Задается	6,0	6,0	6,0	6,0
Количество сетевой воды, циркулирующей в системе отопления жилого поселка (закрытая система)				327,27	252,06	201,82	86,1
Расход пара на подогреватель сетевой воды				39,93	30,75	24,62	10,51
Суммарный расход редуцированного пара для внешних потребителей				47,93	38,75	32,62	18,51
Расход свежего пара на РОУ				47,45	38,36	32,29	18,32
Суммарный расход свежего пара на внешнее потребление-				87,45	78,36	72,29	58,32

Количество воды, впрыскиваемой в пароохладитель РОУ				0,45	0,37	0,31	0,18
Расход пара на другие нужды котельной				4,37	3,92	3,61	2,92
Суммарная паропроизводительность котельной с учетом потерь (3%)				94,66	84,82	78,25	63,13
Потеря конденсата с учетом 3% его потерь внутри котельной				16,76	16,46	16,27	15,81
Расход химочищенной воды при величине потерь в тепловых сетях 2% от общего расхода сетевой воды				23,31	21,5	20,31	17,53
Расход сырой воды				29,14	26,88	25,39	21,91
Количество воды, поступающей от не­прерывной продувки				2,84	2,54	2,35	1,89
Количество пара на выходе из расширителя непрерывной продувки				0,61	0,55	0,51	0,41
Количество воды на выходе из расширителя
Температура сырой воды после охладителя				9,67	9,52	9,42	19,12
Расход пара на пароводяной подогреватель сырой воды				1,48	1,37	1,29	0,67
Температура воды, поступающей в деаэратор из теплообменника для охлаждения подпиточной воды				66	66	66	66

Расход пара на деаэратор подпиточной воды			,	0,51	0,39	0,31	0,13
Фактический расход химочищенной воды, поступающей в деаэратор подпиточной воды				6,04	4,65	3,73	1,59
Расход пара на пароводяной подогреватель химочищенной воды, поступающей в деаэратор питательной воды				1,23	1,2	1,19	1,16
Количество воды и пара, поступающих в деаэратор для подпитки воды				107,67	95,84	87,98	68,8
Средняя температура воды и пара, поступающих в деаэратор подпиточной воды				92,45	93,3	93,99	97,57
Расход пара на деаэратор подпиточной воды				2,29	1,89	1,62	0,81
Суммарный расход редуцированного пара внутри котельной для собственных нужд				5,51	4,85	4,41	2,77
Расход свежего пара для собственных нужд				5,46	4,8	4,37	2,74
Паропроизводительность котельной с учетам внутренних потерь (расчетная)				95,78	85,73	79,03	62,95
Невязка расчета паропроизводительности котельной		%		1,17	1,06	0,99	0,29

Так как погрешность расчетов не превышает 3%, то расчет считаем закопченным.

На основании расчета к установке принимаем паровой котел маркировки ДКВР-20-13, в количестве 4-х штук.

Техническая характеристика котла ДКВР-20-13:

номинальная производительность, т/ч 20

расчетная производительность (при работе на мазуте и газу), т/ч 27,5

температура пара, ⁰С 250

температура питательной воды, ⁰С 100

площадь поверхности нагрева, м²:

радиационная 73,5

конвективная 285

общая котла 358,5

пароперегревателя при номинальной производительности 34

объем, м³:

паровой 1,84

водяной 10

запас воды в котле при видимых колебаниях, м³ 0,45

уровня в водоуказательном стекле 80 мм, мин. 1,3

видимое тепловое напряжение парового объема, м³/м³∙ч 1550

живое сечение для прохода газов, м²:

в котельном пучке 2,84

в пароперегревателе 2,15

расчетное топливо мазут

объем топки и камеры догорания, м³ 50

площадь поверхности зеркала горения, м² 12,9

температура за котлом при работе, ⁰С

на мазуте 395

расчетный КПД, %

топка - газомазутная, топливо – мазут 91,1

расчетное газовое сопротивление при работе, Па 210

длина цилиндрической части барабана, мм:

верхнего 4500

нижнего 2750

расстояние между осями барабанов, мм 108×4,5

диаметры толщина стенок передних опускных труб, мм 80×4

количество труб экранов, шт:

боковых 154

фронтовых 33

заднего 20

количество кипятильных труб, шт:

по оси барабана 43

по ширине котла 20

общее количество кипятильных труб, шт. 820

габаритные размеры, мм:

длина котла в тяжелой обмуровке 6860

ширина котла в тяжелой обмуровке 3830

длина котла в облегченной обмуровке 9775

ширина котла в облегченной обмуровке 3215

высота котла от пола до оси верхнего барабана 7060

высота оси от пола до патрубков на верхний барабан 7660

масса, т:

котла в объеме заводской поставки 44,4-53,8

наибольшего блока в облегченной обмуровке 16,7

Изготовитель: Бийский завод.

На основании выбранных котлов выполняется уточненный расчет тепловой схемы котельной. Используемые для расчета аналитические зависимости к расчетным результатам приведены в таблице 2.1.

Сравнение предварительной и уточненной паропроизводительности котельной дает невязку расчета равную 1,17%, что меньше придельного значения привязки (3%).

Следовательно , расчет считается верным и законченным.