2.2. Расчет принципиальной тепловой схемы
отопительной котельной
с открытой системой теплоснабжения
В начале расчета определяется общая тепловая мощность котельной (без учета собственных нужд), МВт,
. (2.23)
где , – тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение соответственно (принимаются по заданию).
Расход сетевой воды, кг/с, на отопление и вентиляцию
, (2.24)
где – температура прямой сетевой воды на выходе из котельной (принимается равной 150 С); – температура обратной сетевой воды на входе в котельную (принимается равной 70 С).
Расход горячей воды у потребителя, кг/с,
,
(2.25)
где
– температура воды на горячее водоснабжение
(принимается около 60÷75 С);
– температура исходной воды (принимается
равной 5 С).
Расход сетевой воды, кг/с, на горячее водоснабжение
.
(2.26)
Расход циркуляционной воды, кг/с,
.
(2.27)
Общий расход сетевой воды, кг/с,
.
(2.28)
Расход воды на подпитку тепловой сети и потери в тепловой схеме, кг/с,
.
(2.29)
Расход воды на подпитку и горячее водоснабжение, кг/с,
.
(2.30)
Расход теплоты на собственные нужды котельной, МВт,
.
(2.31)
Общая тепловая мощность котельной, МВт, с учетом собственных нужд определится из выражения
.
(2.32)
Расход воды через котельные агрегаты, кг/с, по условиям их эксплуатации принимается постоянным для всех режимов работы и определяется по формуле
, (2.33)
где – температура воды на входе в котел (при сжигании твердого топлива, газа и малосернистого мазута принимается равной 70 С; при сжигании среднесернистого мазута – 90 С; при сжигании высокосернистого мазута – 110 С); – температура воды на выходе из котла (принимается равной 150 С).
Температура воды на выходе из котла при максимальном зимнем режиме составляет 150 С. Для других режимов работы при условии, что = const и = 70 С = const, она рассчитывается по формуле
. (2.34)
Расход воды на собственные нужды (через котельный агрегат), кг/с,
, (2.35)
где – температура воды на выходе из котла, найденная из выражения (2.34).
Расход исходной воды, кг/с,
. (2.36)
Расход греющей воды, кг/с, на теплообменник ТО1
,
(2.37)
где
– температура нагреваемой воды,
поступающей на водоподготовку, принимается
около 25÷35 С;
– температура исходной воды, принимаемая
равной 5 С;
– температура греющей воды после
теплообменника ТО1, принимаемая равной
70 С.
Расход греющей воды, кг/с, на теплообменник ТО2
,
(2.38)
где – температура греющей воды после теплообменника ТО2, принимаемая равной 70 С; – температура нагреваемой воды, поступающей на деаэрацию после теплообменника ТО2, принимаемая около 60÷65 С.
Расход выпара из деаэратора, кг/с,
, (2.39)
где – удельный расход выпара из деаэратора, принимаемый равным 0,002 кг пара/кг воды.
Температура воды, С, после охладителя выпара ТО3 составит
,
(2.40)
где
,
– энтальпия
насыщенного пара и кипящей воды в
деаэраторе, кДж/кг, принимаемые по прил.
1 при давлении в деаэраторе, равном 0,03
МПа.
Расход греющей воды на деаэрацию, кг/с, определяется по формуле
,
(2.41)
где – температура воды в деаэраторе, принимаемая равной 70 С.
Расход греющей воды, кг/с, на мазутное хозяйство (если оно имеется)
. (2.42)
Расчетный расход воды, кг/с, на собственные нужды котельной
.
(2.43)
Расход воды из тепловой сети, кг/с, поступающей в котельную,
.
(2.44)
Расход воды, кг/с, через сетевые насосы составит:
– зимой
.
(2.45)
– летом
.
(2.45а)
Температура воды, С, на входе в сетевые насосы
.
(2.46)
Расход
воды по линии рециркуляции, кг/с, зависит
от вида сжигаемого топлива (см. формулу
2.33) и при
составит
.
(2.47)
Расход воды по перемычке, кг/с,
.
(2.48)
Расчетная тепловая мощность котельной на собственные нужды, МВт,
(2.49)
Общая расчетная тепловая мощность котельных агрегатов, МВт, определится из выражения
.
(2.50)
Невязка расчета, %, определяется по формуле
(2.51)
Если
ошибка не превысит
2 %, то расчет тепловой схемы закончен.
При больших значениях невязки необходимо
в формулу (2.32) вместо
подставить
,
рассчитанную по формуле (2.49), и заново
определить
.
После уточнения рассчитывается необходимое число котлов:
,
(2.52)
где
– теплопроизводительность одного котла
по данным завода-изготовителя, МВт.