Расчёт тепловой схемы паровой котельной для наиболее холодного месяца

5.3.2 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для наиболее холодного месяца

Расход технологического конденсата с производства определяется по формуле:

G_тех = μ · D_тех / 100,

где D_тех – расход пара на технологические нужды, кг/с;

 μ -доля возврата конденсата, %;

G_тех = 60 · 1,1 / 100 = 0,66 кг/с.

Потери технологического конденсата:

G_тех^пот = D_тех – G_тех;

G_тех^пот = 1,1 – 0,66 = 0,44 кг/с.

Нагрузка отопления, вентиляции, горячего водоснабжения:

Q_ов = Q_ов^р · (t_вн^р – t_нв) / (t_вн^р – t_ор),

где Q_ов^р – расчётная нагрузка отопления и вентиляции, кВт;

t_вн^р – расчётная температура внутри помещений, ^оС;

t_ор – расчётная температура для проектирования отопления, ^оС;

t_нв – температура наружного воздуха, ^оС.

Q_ов = 11116,1 · (18 + 17) / (18 + 30) = 8105,5 кВт.

Расход пара на сетевые подогреватели определяется по формуле:

D_сп= (Q_ов + Q_гв) / (i_0,7 ^"– i_к),

где i_0,7 ^"– энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 0,7МПа, кДж/кг [2];

 i_к–энтальпия конденсата возвращённого от потребителя, кДж/кг;

D_сп = (8105,5 + 1162,6) / (( 2763 – ( 55 · 4,19 )) = 3,66 кг/с.

Общий расход пара потребителями:

D_вн = D_тех + D_сп,

D_вн = 1,1 + 3,66 = 4,76 кг/с.

Потери пара в тепловой схеме:

D_пот = 0,03 · D_вн,

D_пот = 0,03 · 4,76 = 0,14 кг/с.

Расход пара на собственные нужды ТГУ:

D_сн = 0,08 · D_вн,

D_сн = 0,08 · 4,76 = 0,38 кг/с.

Расход сетевой воды:

G_с= (Q_ов+ Q_гв) / (i_с^' − i_с^''),

где i_с^', i_с^'' − энтальпия воды в прямой и обратной магистрали, кДж/кг;

G_с = ( 8105,5+ 1162,6 ) / ( 114 · 4,19 ) − ( 56 · 4,19 ) = 38,1 кг/с.

Расход воды на подпитку тепловой сети:

G_под = 0,015 · G_с,

 G_под = 0,015 · 38,1 = 0,57 кг/с.

Паропроизводительность котельной определяется по формуле:

D_кот = D_тех + D_сп+ D_сн+ D_пот,

D_кот = 1,1 + 3,66 + 0,38 + 0,14 = 5,28 кг/с.

Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:

G_пот= G_пот^тех + D_пот + G_под,

G_пот= 0,44 + 0,14 + 0,57 = 1,15 кг/с.

Доля потерь теплоносителя:

П_х = G_пот / D_кот,

П_х = 1,15 / 5,28 = 0,19.

Процент продувки:

P_п= S_х· П_х·100 / (S_кв− S_х· П_х),

где S_х− солесодержание исходной воды, мг/кг;

 S_кв− солесодержание котловой воды, мг/кг, [2];

P_п= 350 · 0,19 · 100 / (3000 − 350 · 0,19) = 2,3.

Расход питательной воды на РОУ:

G_роу = D_кот · (i"_1,4 − i"_0,7) / ( i"_1,4 − i"_пв),

где i"_пв − энтальпия питательной воды, КДж/кг, [2];

 i"_1,4 − энтальпия сухого насыщенного пара при давлении Р= 1,4 МПа,

 кДж/кг, [2].

G_роу = 5,28 · ( 2790 − 2763 ) / ( 2790 − 419 ) = 0,1 кг/с.

Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:

D^1,4 = D_кот − G_роу,

D^1,4 = 5,28 − 0,1 = 5,18 кг/с.

Расход продувочной воды:

G_пр = P_п · D^1,4 / 100,

G_пр = 2,3· 5,28 / 100 = 0,12 кг/с.

Расход пара из сепаратора непрерывной продувки:

D_с^0,15 = G_пр · (i_кв − i₀'_,15) / (i"_0,15 − i₀'_,15),

где i_кв − энтальпия котловой воды, КДж/кг, [2];

 i"_0,15 , i₀'_,15 − энтальпия насыщенного пара и воды, кДж/кг, [2].

D_с^0,15 = 0,12 · (830 − 467) / (2693 − 467) = 0,02 кг/с.

Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:

G_снп = G_пр − D_с^0,15,

G_снп = 0,12 − 0,02 = 0,1.

Расход воды из деаэратора:

G_д = D_кот + G_пр + G_подп,

G_д = 5,28+ 0,12+ 0,57 = 5,97 кг/с.

Расход выпара деаэратора:

D_вып = d · G_д,

где d − удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].

D_вып = 0,005 · 5,97 = 0,03 кг/с.

Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):

G_пот = G_тех^пот + D_пот+ G_под+ G_снп+ D_вып,

G_пот = 0,44 + 0,14+ 0,57+ 0,1+ 0,03 = 1,28 кг/с.

Расход воды:

химически обработанной:

G_хво = G_пот,

G_пот = 1,28 кг/с;

исходной:

G_исх = 1,15 · G_хво,

G_исх = 1,15 · 1,28 = 1,47 кг/с.

Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки:

t = (i_исх+ (G_снп/ G_исх) · (i_0,15 − i_к)) / 4,19,

где i_{ис х}− энтальпия исходной воды, (при t = 5 ^оС зимой), кДж/кг;

i_к − энтальпия конденсата, (при t =40^оС), кДж/кг.

t = (20,95+ (0,1/ 1,47) · (467 − 167,6)) / 4,19 = 9,9 ^оС.

Расход пара на подогреватель исходной воды:

D_исх= G_исх · (i"_исх − i'_исх) / (i"_0,7 − i_к),

где i"_{исх ,} i'_исх − энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ной воды, кДж/кг, [2];

i_к− энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t = 105 ^оС ),

кДж/кг, [2];

D_исх = 1,47 · (125,7 − 41,8) / (2763 − 439,9 ) = 0,053 кг/с.

Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:

D_хво= G_хво · (i"_хво − i'_хво) / (i"_0,7 − i_к),

где i"_хво − энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладите ля выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2];

i'_хво − энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].

D_хво = 1,28 · (335,3 − 113,3) / (2763 − 439,9) = 0,12 кг/с.

Расход пара на деаэрацию:

D_д = ((G_д · i'_д + D_вып · i''_д) / i"_0,7) − ((G_хво· i"_хво + D_с· i"_0,15 +G_тех· i'_тех ) +

 +(G_исх+ G_хво) ·i_к) / i"_0,7,

где i"_д − энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].

D_д = ((5,97 · 419 + 0,03 · 2683) / 2763) − ((1,28· 335,2 + 0,02· 2693 +0,66· 230,45) + (1,47+1,28) · 439,9)/ 2763 = 0,27 кг/с.

Расчетный расход пара на собственные нужды:

D_сн^р= D_д +D_хво +D_исх ,

D_сн^р= 0,27+0,053 +0,19 = 0,44 кг/с.

Расчетная паропроизводительность ТГУ:

D_кот^р= D_тех + D_сн^р +D_пот +D_сп,

D_кот^р= 1,1 + 0,44+ 0,14 + 3,66 = 5,34 кг/с.

Ошибка расчёта:

Δ = ((D_кот^р− D_кот) / D_кот^р) ·100 %,

Δ = ((5,34− 5,28) / 5,34) ·100 % = 1,1 %.

Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.