4.2. Расчет принципиальной тепловой схемы

производственно-отопительной котельной

с открытой системой теплоснабжения

Расход пара на технологические нужды, кг/с, определяется по формуле

, (4.39)

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,

, (4.40)

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

Потери технологического конденсата, кг/с, составят

. (4.41)

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

, (4.42)

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

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

, (4.43)

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

Общий расход пара на внешние потребители, кг/с,

. (4.44)

Расход пара на собственные нужды котельной, кг/с,

. (4.45)

Потери пара в тепловой схем, кг/с,

. (4.46)

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

. (4.47)

Сумма потерь пара и конденсата, кг/с (без учета выпара и воды из сепаратора непрерывной продувки),

. (4.48)

Доля потерь теплоносителя составит

. (4.49)

Процент продувки, %:

, (4.50)

где – солесодержание воды после химической очистки воды, 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,

, (4.51)

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,

. (4.52)

Расход продувочной воды, кг/с,

. (4.53)

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:

, (4.54)

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

Расход воды из СНП составит, кг/с,

. (4.55)

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 расчетах температуру воды на входе в теплообменник ТО2 принимают равной температуре исходной воды: .

Расход воды из деаэратора питательной воды ДА1, кг/с,

. (4.56)

Расход выпара из деаэратора ДА1, кг/с,

, (4.57)

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

Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию, кг/с,

, (4.58)

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

Расход горячей воды у потребителя, кг/с,

, (4.59)

где – температура исходной воды, равная 5 С; – температура горячей воды у потребителя, равная 70 С.

Расход циркуляционной воды, кг/с,

. (4.60)

Расход сетевой воды на горячее водоснабжение из подающего трубопровода в узел смешения, кг/с,

. (4.61)

Общий расход сетевой воды, кг/с,

. (4.62)

Расход воды на подпитку тепловых сетей, кг/с,

. (4.63)

Расход воды на подпитку тепловых сетей и горячее водоснабжение (без учета выпара), кг/с,

. (4.64)

Расход выпара из деаэратора ДА2, кг/с:

, (4.65)

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

. (4.66)

Расход конденсата от мазутного хозяйства, кг/с,

. (4.67)

Потери пара при распыливании мазута, кг/с,

. (4.68)

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

. (4.69)

Расход воды первой ступени умягчения ХВО, кг/с,

. (4.70)

Расход воды второй ступени умягчения ХВО, кг/с,

. (4.71)

Расход исходной воды, кг/с, составит

. (4.72)

Температура исходной воды, С, после ТО1

, (4.73)

где – энтальпия продувочной воды после теплообменника ТО1, кДж/кг, определяемая при = 60 С.

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

, (4.74)

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

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

, (4.75)

где 3 – величина охлаждения температуры в ХВО; – температура воды на входе в теплообменник ТО7, С.

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

, (4.76)

где – температура умягченной воды, поступающей в деаэратор ДА1 после ТО4, принимаемая равной 85 С; – температура воды в деаэраторе, принимаемая по прил. 1 при давлении 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 (4.74) необходимо вывести и рассчитать температуру при условии, что = .

Расход пара на теплообменник ТО3 (при ), кг/с,

, (4.77)

где – энтальпия конденсата, кДж/кг, равная .

Температура подпиточной воды, С, на входе в теплообменник ТО8, на выходе из ТО7

, (4.78)

где – температура умягченной воды, поступающей в деаэратор ДА2 после ТО8, принимаемая равной 85 С; – температура подпиточной воды бака-аккумулятора, принимаемая около 60÷75 С.

Расход пара на теплообменник ТО7 (при ), кг/с,

, (4.79)

где – энтальпия конденсата, кДж/кг, равная .

Температура подпиточной воды, С, после охладителя выпара ТО9

, (4.80)

где – энтальпия насыщенного пара, кДж/кг, в деаэраторе ДА2 при давлении 0,12 МПа (прил. 1); – энтальпия конденсата, кДж/кг, равная .

Расход пара на деаэратор питательной воды ДА1, кг/с,

(4.81)

,

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

Расход пара на деаэратор подпиточной воды ДА2, кг/с,

, (4.82)

где – энтальпия воды, поступающей в деаэратор, кДж/кг, определяемая при температуре .

Расчетный расход пара на собственные нужды, кг/с,

. (4.83)

Расчетная паропроизводительность котельной, кг/с,

. (4.84)

Невязка расчета, %:

. (4.85)

Если ошибка не превысит  2 %, то расчет тепловой схемы закончен. При больших значениях невязки необходимо в формулу (4.51) вместо подставить , рассчитанный по формуле (4.81), заново определить и повторить расчет.

Далее, после определения , рассчитывается необходимое число котлов:

, (4.86)

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