Составление тепловой схемы котельной. Компоновка котельной

7. Составление тепловой схемы котельной. Компоновка котельной

Тепловая схема иллюстрирует взаимосвязь между отдельными элементами оборудования котельной и отображает тепловые процессы связанные с трансформацией теплоносителя и исходной воды.

Тепловая схема котельной представлена на чертеже.

Вода из обратной магистрали поступает во всасывающий коллектор сетевых насосов СН. Сюда же насосами ПН подается подпиточная вода в количестве Q_пп=Q_пп.н. Исходная вода для подпитки сети поступает из водопровода, проходит через подогреватель 6, фильтры химводоочистки 4, подогреватель химочищеной воды 3 и вакуумный деаэратор 2. В этом деаэраторе поддерживается вакуум 0,03 МПа за счет отсасывания из колонки деаэратора паровоздушной смеси водоструйным эжектором 1. Часть воды Q_пер после сетевых насосов перепускается в обвод котлов 5 и смешивается с водой, нагретой в котлах, регулируя температуру в подающей магистрали на уровне, соответсвующем температурному графику сети.

Для поддержания температуры воды на входе в котел t_вх на уровне, исключающем выпадение конденсата из дымовых газов на хвостовых поверхностях нагрева котла, часть нагретой воды в количестве Q_рец рециркуляционным насосом РН возвращается в напорный коллектор сетевых насосов. Теплота этой воды используется также для нагрева добавочной воды в водоподогревателях 6 и 3.

При расчете тепловой схемы водогрейной котельной определяем температуры воды на входе и выходе из котла и линии рециркуляции, а также расходы воды через котел, в линии перепуска и в линии рециркуляции.

Расчет тепловой схемы будем вести в следующем порядке:

1. Температуру воды перед сетевыми насосами t_см определяем из уравнения теплового баланса точки смешения А [стр. 139]:

 , (7.1)

где Q₀=Q_п - Q_пп - расход воды в обратной магистрали, м³/ч;  - плотность смешаной воды, принимают ; t_пп=60...70⁰С - температура подпиточной воды, принимается равной температуре горячей воды, разбираемой потребителями непосредственно из сети; с_р=4,19 кДж/(кг*⁰С).

Выберем t_пп=70⁰С

Q₀=51-9,16=41,84 м³/ч

 ,⁰С

,⁰С

2. Расход воды на перепуск Q_пер по линии обвода котла находим из уравнения теплового баланса при смешении потоков в точке Б [стр. 139]:

, (7.2)

где t_вых - проектная температура воды за котлом (115⁰С); и  - плотность воды на выходе из котла и в подающей магистрали, кг/м³.

Выберем =945,3 кг/м³; =951,2 кг/м³.

,м³/ч

3. Расход воды в линии рециркуляции Q_рец для предварительно принятого значения t_рец перед поступлением воды в напорный коллектор сетевых насосов определяют по формуле [стр. 139]:

 , (7.3)

где  и  - плотность воды рециркулируемой (для принятого значения t_рец и добавочной (при температуре t_х) ,кг/м³;  - КПД подогревателя (0,97...0,98); Q_доб - расход добавочной воды с учетом потерь в тепловой схеме самой котельной (Q_доб=1,05Q_пп), м³/ч; t_г - температура воды, подаваемй в деаэдоратор 70⁰С; t_х - температура холодной воды 5⁰С.

Выберем =0,98

 , м³/ч

=1000 кг/м³ .  кг/м³ . t_рец=63⁰С

 , м³/ч

4. Температура воды на входе в котел t_вх определяется из уравнения теплового баланса точки смешения В [стр. 140]:

, (7.4)

Температура t_вх должна быть не менее 65⁰С, если топливо - газ.

 , ⁰С

 , ⁰С

5. Расход воды через котлы Q_к (м³/ч) с учетом необходимого подогрева добавочной воды [стр. 140]:

 (7.5)

где  - плотность воды при температуре t_вых , кг/м³.

Полученное значение проверим подставив в выражение [стр. 140]:

 (7.6)

 м³/ч

 м³/ч

Компоновка котельной.

Так как Вологда находится в климатической зоне с расчетной зимней температурой ниже -30⁰С, то котельные в этой зоне строят закрытыми, в которых все оборудование размещается внутри здания. Оборудование котельной компонуют таким образом, чтобы здание ее можно было построить из унифицированных сборных конструкций. одна торцевая стена должна быть свободной на случай расширения котельной.

При размещении оборудования соблюдаем следующие требования:

Для котлов, работающих на газе или мазуте, минимальное расстояние от стены до горелочных устройств 1м. Проходы между котлами, котлами и стенами котельной оставляют равным не менее 1м, а между котлами и боковой обдувкой газоходов - 1,5м. Чугунные котлы с целью сокращения длинны котельной устанавливают попарно в общей обмуровке. Просвет между верхней отметкой котлов и нижними частями конструкций покрытия здания должен быть не менее 2м. Компоновка котельной приведена на чертеже.

8. Технико-экономические показатели работы котельной

Работа котельной оценивается ее технико-экономическими показателями.

1. Часовой расход топлива (кг/ч) [стр. 146]:

 (8.1)

где q - удельная теплота сгорания топлива,36600 кДж/кг;  - КПД котлоагрегата. =0,8 [прил.15]:

 ,кг/ч

2. Часовой расход условного топлива (кг/ч) [стр. 146]:

 (8.2)

 кг/ч

3. Годовой расход топлива (т. или тыс. м³ [стр. 146]:

 (8.3)

где Q_год - годовой расход тепла, ГДж/год.

 , т.

4. Годовой расход условного топлива т. [стр. 147];

 (8.4)

 ,т.

5. Удельный расход топлива т/ГДж [стр. 147];

 (8.5)

 , т/ГДж

6. Удельный расход условного топлива т/ГДж [стр. 147];

 (8.6)

 , т/ ГДж

7. Коэффициент использования установленной мощности котельной [стр. 147]:

 (8.7)

где Ф_уст - суммарная тепловая мощность котлов, установленных в котельной, МВт; 8760 - число часов в году.

 

Используемая литература

1. А. А. Захаров Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве. - М. Агропромиздат 1985.

2. СНиП 41-02-2003 "Тепловые сети. Нормы проектирования"

3. Кирсанова. Т. А. "Гидравлика. Расчет насосной установки" (методические указания по выполнению расчетно-графической работы для студентов инженерных специальностей).-Кострома:КГСХА,2007.-21 с.

4. А. П. Баскаков "Теплотехника".-М.:Энергоатомиздат,1991.

5. Б. Х. Драганов "Курсовое проектирование по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве"-М.:Агромпромиздат,1991.