4. Расчет

ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ

ПРОИЗВОДСТВЕННО-ОТОПИТЕЛЬНОЙ

КОТЕЛЬНОЙ

4.1. Расчет принципиальной тепловой схемы

производственно-отопительной котельной

с закрытой системой теплоснабжения

Расчет принципиальной тепловой схемы можно начинать с определения расхода пара на технологические нужды, кг/с,

, (4.1)

где – технологическая нагрузка, МВт (принимается по заданию); – энтальпия насыщенного пара, кДж/кг, при давлении 0,7 МПа (прил. 1); – энтальпия конденсата с производства, кДж/кг ( ), где – температура конденсата (принимается по заданию).

Расход конденсата с производства, кг/с,

, (4.2)

где – доля возврата конденсата от технологии, % (принимается по заданию).

Потери технологического конденсата, кг/с, составят

. (4.3)

Общая нагрузка отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, МВт, определится из выражения

, (4.4)

где , – тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение соответственно (принимаются по заданию).

Расход пара на сетевые подогреватели ТО5 и ТО6, кг/с,

, (4.5)

где – энтальпия конденсата после теплообменников, кДж/кг, определяемая при = 80 С.

Общий расход пара на внешние потребители, кг/с,

. (4.6)

Расход пара на собственные нужды котельной, кг/с,

. (4.7)

Потери пара в тепловой схеме, кг/с,

. (4.8)

Расход сетевой воды, кг/с,

– для отопления и вентиляции

; (4.9)

– для горячего водоснабжения

, (4.10)

где – температура сетевой воды в подающем трубопроводе, принимаемая равной 150 С; – температура сетевой воды в обратном трубопроводе, принимаемая равной 70 С.

Общий расход сетевой воды, кг/с,

. (4.11)

Расход воды на подпитку тепловой сети, кг/с,

. (4.12)

Паропроизводительность котельной, кг/с, при давлении 0,7 МПа, составит

. (4.13)

Сумма потерь пара, конденсата и сетевой воды, кг/с,

. (4.14)

Доля потерь теплоносителя составит

. (4.15)

Процент продувки, %,

, (4.16)

где – солесодержание воды после химводоочистки, мг/кг, принимаемое в зависимости от источника водоснабжения по прил. 2, при условии, что равен сухому остатку исходной воды ; – солесодержание котловой воды, принимаемое для котлов без пароперегревателей равным 3000 мг/кг.

Расход питательной воды на редукционно-охладительную установку, кг/с,

, (4.17)

где – энтальпия насыщенного пара, кДж/кг, при давлении 1,4 МПа (прил. 1); – энтальпия питательной воды, кДж/кг, определяемая при = 100 С.

Паропроизводительность котельной при давлении 1,4 МПа составит, кг/с,

. (4.18)

Расход продувочной воды, кг/с,

. (4.19)

Примечание: Использование сепаратора непрерывной продувки (СНП) экономически целесообразно при расходе продувочной воды  0,14 кг/с. Если  0,14 кг/с, то СНП в котельной не устанавливается.

Расход пара из сепаратора непрерывной продувки (если он имеется), кг/с, при давлении в нем 0,15 МПа:

, (4.20)

где – энтальпия кипящей котловой воды, кДж/кг, при давлении 1,4 МПа (прил. 1); – энтальпия кипящей воды, кДж/кг, в сепараторе непрерывной продувки при давлении 0,15 МПа (прил. 1); – энтальпия насыщенного пара, кДж/кг, в сепараторе непрерывной продувки при давлении 0,15 МПа (прил. 1).

Расход воды из СНП составит, кг/с,

. (4.21)

Примечание: При расходе воды  0,278 кг/с, ее теплота не учитывается и не используется, т. е. подогреватель исходной воды ТО1 в котельной не устанавливают и далее в рас

четах температуру воды на входе в теплообменник ТО2 прини-

мают равной температуре исходной воды: .

Расход воды из деаэратора составит, кг/с,

. (4.22)

Расход выпара из деаэратора, кг/с,

, (4.23)

где – удельный расход выпара из деаэратора, принимаемый равным 0,002 кг пара/кг воды.

Расход пара на мазутное хозяйство, кг/с, (если оно имеется) составит

. (4.24)

Расход конденсата от мазутного хозяйства, кг/с,

. (4.25)

Потери пара при распыливании мазута, кг/с,

. (4.26)

Суммарные (уточненные) потери пара и конденсата, кг/с,

. (4.27)

Расход исходной воды, кг/с, при , составит

. (4.28)

Температура исходной воды, С, после ТО1

, (4.29)

где – температура исходной воды, равная 5 С; – энтальпия продувочной воды после теплообменника ТО1, кДж/кг, определяемая при = 60 С.

Расход пара, кг/с, на подогреватель исходной воды ТО2

, (4.30)

где – температура воды, поступающей на ХВО, принимаемая равной 30 С; – энтальпия конденсата после теплообменника ТО2, кДж/кг, определяемая при = 80 С.

Температура умягченной воды, С, после ХВО, с учетом охлаждения составит

, (4.31)

где 3 – величина охлаждения температуры в ХВО.

Температура химически очищенной воды, С, на входе в теплообменник ТО4

, (4.32)

где – температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор, принимаемая равной 85 С; – температура воды в деаэраторе, принимаемая по прил. 1 по давлению в деаэраторе 0,12 МПа.

Примечание: Если в результате расчетов получится, что  , то в этом случае теплообменник ТО3 в котельной не устанавливается. Тогда из формулы (4.32) необходимо вывести и рассчитать температуру , при условии, что = .

Если теплообменник ТО3 устанавливается, то расход пара на него (при ), кг/с, определится из выражения

, (4.33)

где – энтальпия конденсата, кДж/кг, равная .

Расход пара на деаэрацию, кг/с,

(4.34)

,

где – энтальпия воды в деаэраторе, кДж/кг, определяемая по прил. 1 при давлении в деаэраторе 0,12 МПа; – энтальпия пара, кДж/кг, принимаемая по прил. 1 по давлению в деаэраторе; – энтальпия умягченной воды, поступающей в деаэратор, кДж/кг, определяемая при температуре ; – энтальпия конденсата от мазутного хозяйства, кДж/кг, определяемая при = 40 С.

Расчетный расход пара на собственные нужды, кг/с,

. (4.35)

Расчетная паропроизводительность котельной, кг/с,

. (4.36)

Невязка расчета, %,

. (4.37)

Если ошибка не превысит  2 %, то расчет тепловой схемы закончен. При больших значениях невязки необходимо в формулу (4.13) вместо подставить , рассчитанный по формуле (4.35), заново определить и повторить расчет.

Далее, после определения , рассчитывается необходимое число котлов:

, (4.38)

где – паропроизводительность одного котла по данным завода-изготовителя, кг/с.