Расчёт тепловой схемы котельной

3. Расчёт тепловой схемы котельной

 

Исходные данные для расчёта тепловой схемы котельной с паровым котлом, работающей на закрытую систему теплоснабжения.

Таблица 2.1.
Физическая величина	Обозначение		Обоснование		Значение величины при характерных режимах работы котельной
					Максимально-зимнего			Наиболее холодного месяца		Летнего
1	2		3		4			5		6
Расход пара на технологические нужды (давление 0,6 МПа, температура 180оС), т/ч			Задан		15			15		10
Расход теплоты на нужды отопления и вентиляции, МВт			Задан		9			-		-
Расход теплоты на ГВС, МВт			Задан		1,8			1,8		1,5
Расчётная температура наружного воздуха для г. Кременчуга, Сo -при расчёте системы отопления -при расчёте системы вентиляции			Задан		-29			-20
			Задан		-20			-		-
Возврат конденсата технологическими потребителями, %			Задан		80			80		80
Энтальпия пара при давлении 0,6 МПа, (после РУ), кДж/кг			Табл. водяных паров		2815			2815		2815
Температура питательной воды, Сo			Задана		104			104		104
Энтальпия питательной воды, кДж/кг	.		Табл. Водяных паров		436			436		436
Непрерывная продувка котла, %		pпр		Принята		3	3		3
Энтальпия котловой воды, кДж/кг		iк.в.		Табл. Водяных паров		829	829		829
Степень сухости пара		X		Принята		0,98	0,98		0,98
Энтальпия пара на выходе из расширителя непрерывной продувки, кДж/кг		i²расш		Табл. водяных паров		2691	2691		2691
Температура подпиточной воды, Сo		tподп		Принята		70	70		70
Энтальпия подпиточной воды, кДж/кг		iподп		Табл. водяных паров		336	336		336
Температура конденсата, возвращаемого от потребителей, Сo		tк		Задана		80	80		80
Энтальпия конденсата, возвращаемого от потребителей, кДж/кг		iк		Табл. водяных паров		336	336		336
Температура воды после охладителя непрерывной продувки, Сo		tпр		Принята		50	50		50
Энтальпия конденсата при давлении 0,6 МПа, кДж/кг		iроук		Табл. водяных паров		669	669		669
Температура сырой воды, Сo		tс.в.		Принята		5	5		15
Температура химически очищенной воды перед охладителем деаэрированной воды, Сo		t¢х.о.в.		Принята		20	20		20

Расчёт тепловой схемы котельной ведётся для трёх наиболее характерных режимов работы:

А. Максимально зимний режим;

В. Режим работы для наиболее холодного месяца;

С. Летний режим работы котельной.

Коэффициент снижения расходов теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца

Расход воды на подогреватели сетевой воды

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца (Q_о.в.=7,29 МВт):

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Расход пара на подогреватели сетевой воды

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Расход редуцированного пара внешними потребителями

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Суммарный расход свежего пара внешними потребителями

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Количество впрыскиваемой воды

Расход пара на собственные нужды котельной

где  – Расход пара на собственные нужды в % расхода пара внешними потребителями (рекомендуется принимать 5-10 %).

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Расход пара на покрытие потерь в котельной∙

 

где  – Расход пара на покрытие потерь (рекомендуется принимать 2-3 %).

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Суммарный расход пара на собственные нужды

D_сн= D^¢_сн+D_п

 

А. Для максимально зимнего режима:

D_сн= 1,553+0,978 = 2,531 т/ч

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

D_сн= 1,425+0,898 = 2,323 т/ч

С. Для летнего режима работы:

D_сн= 0,61+0,385 = 0,995 т/ч

Суммарная паропроизводительность котельной

D = D_вн+D_сн

 

А. Для максимально зимнего режима:

D = 31,06+2,531 = 33,591 т/ч

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

D = 28,5+2,323 = 30,823 т/ч

 

С. Для летнего режима работы:

D = 12,23+0,995 » 13,23 т/ч

Потери конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной

где  – Потери конденсата в цикле котельной установки.

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

 

Расход химически очищенной воды

где  – Потери воды в теплосети.

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Расход сырой воды

где  – Коэффициент, учитывающий расход сырой воды на собственные нужды химводоочистки.

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Количество воды, поступающей в расширитель с непрерывной продувкой

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки

где i^¢_расш= 436 кдж/кг – Энтальпия воды, получаемой в расширителе непрерывной продувки.

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки

Здесь  – Энтальпия воды после охладителя непрерывной продувки, принимается 210 кдж/кг.

А. Для максимально зимнего режима:

 C

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 С

 

С. Для летнего режима работы:

Расход пара на подогреватель сырой воды

где  – Энтальпия сырой воды после подогревателя, определяется для температуры воды 20 С^o;

– Энтальпия сырой воды после охладителя непрерывной продувки, определяется по температуре

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Температура хим. очищенной воды в подогревателе перед деаэратором

где  – Температура деаэрированной (питательной) воды после охладителя.

А. Для максимально зимнего режима:

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 

 

С. Для летнего режима работы:

 

Расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором

Здесь  определяется по найденной

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Суммарное количество воды и пара, поступающие в деаэратор, за вычетом греющего пара деаэратора

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Средняя температура воды в деаэраторе

 

А. Для максимально зимнего режима:

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 

С. Для летнего режима работы:

расход греющего пара на деаэратор

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч

Расход редуцированного пара на собственные нужды котельной

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Действительная паропроизводительность котельной с учётом расхода пара на собственные нужды и потерь пара в котельной

 

А. Для максимально зимнего режима:

 (т/ч)

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 (т/ч)

 

С. Для летнего режима работы:

 (т/ч)

Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной

А. Для максимально зимнего режима:

 

В. Для режима наиболее холодного месяца:

 

С. Для летнего режима работы:

Полученная в результате расчёта тепловой схемы невязка с предварительно принятой производительностью менее 3 %, точность расчёта достаточна.

 

Сводная таблица результатов расчёта тепловой схемы котельной

Таблица 2.2.

Физическая величина	Обозначение	Значение величины при характерных режимах работы
		Максимально-зимнем	наиболее холодного месяца	летнем
1	2	3	4	5
Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию		1	0,81	-
Расход воды на подогреватели сетевой воды, т/ч		116,1	97,7	16,125
Расход пара на подогреватели сетевой воды, т/ч		16,06	13,5	2,23
Расход редуцированного пара внешними потребителями, т/ч		31,06	28,5	12,23
Суммарный расход пара внешними потребителями, т/ч		31,06	28,5	12,23
Расход пара на собственные нужды, т/ч		1,553	1,425	0,61
Расход пара на покрытие потерь в котельной, т/ч		0,978	0,898	0,385
Суммарный расход пара на собственные нужды, т/ч		2,531	2,323	0,995
Суммарная паропроизводительн. котельной, т/ч		33,591	30,823	13,23
Потери конденсата у внешних потребителей и внутри котельной, т/ч		4,008	3,92	2,4
Расход химически очищенной воды, т/ч		7,491	6,758	2,88
Расход сырой воды, т/ч		9,36	8,45	3,6
Количество воды, поступающей в расширитель с непрерывной продувкой, т/ч		1,008	0,92	0,4
Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки, т/ч		0,179	0,164	0,07
Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки, т/ч		0,829	0,756	0,33
Температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки, оС		9,6	9,63	9,74
Расход пара на подогрев сырой воды, т/ч		0,194	0,176	0,074
Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды, Сo		35,5	34,45	25,6
Расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором, т/ч		0,667	0,62	0,313
Суммарное количество воды и пара, поступающее в деаэратор, за вычетом греющего пара деаэратора, т/ч		36,591	33,218	13,567
Средняя температура воды в деаэраторе, Сo		84,6	84,67	85,15
Расход греющего пара на деаэратор, т/ч		1,266	1,145	0,456
Расход редуцированного пара на собственные нужды, т/ч		2,127	1,941	0,843
Действительная паропроизводительн. котельной с учётом расхода на собственные нужды и потери пара в котельной, т/ч		34,587	31,736	13,617
Невязка с предварительно принятой паропроизв., %		2,88	2,88	2,84