Расчёт тепловой схемы паровой котельной для летнего режима

5.3.3 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для летнего режима

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:

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 = 0

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;

Q_гв = 0,82 · Q_гв^р,

Q_гв = 0,82 · 1162,6 = 953,3 кВт,

D_сп = 953,3 /(( 2763 – (55 · 4,19 )) = 0,38 кг/с.

Общий расход пара потребителями:

D_вн = D_тех + D_сп,

 D_вн = 1,1 + 0,38 = 1,48 кг/с.

Потери пара в тепловой схеме:

D_пот = 0,03 · D_вн,

D_пот = 0,03 · 1,48 = 0,04 кг/с.

Расход пара на собственные нужды ТГУ:

D_сн = 0,125 · D_вн,

D_сн = 0,125 · 1,48 = 0,19 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= 953,3 / (70 · 4,19) − (39 · 4,19) = 7,2 кг/с.

Расход воды на подпитку тепловой сети:

G_под =0,015 · G_с,

G_под =0,015 · 7,2 = 0,11 кг/с.

Паропроизводительность котельной определяется по формуле:

D_кот = D_тех + D_сп+ D_сн+ D_пот,

D_кот = 1,1 + 0,38 + 0,19 + 0,04 = 1,71 кг/с.

Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:

G_пот= G_пот^тех + D_пот + G_под,

G_пот= 0,44 + 0,04 + 0,11 =0,59 кг/с.

Доля потерь теплоносителя:

П_х = G_пот / D_кот,

П_х = 0,59 / 1,71 = 0,35.

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 · 0,35 · 100 / (3000 −350 · 0,35) = 4,38

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 = 1,71· (2790 − 2763 ) / ( 2790 − 419 ) = 0,02 кг/с.

Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:

D^1,4 = D_кот − G_роу,

D^1,4 =1,71 − 0,02 = 1,69 кг/с.

Расход продувочной воды:

G_пр = P_п · D^1,4 / 100,

G_пр = 4,3· 1,69 / 100 = 0,07кг/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 = 0,07 · (830 − 467) / (2693 − 467) = 0,01 кг/с.

Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:

G_снп = G_пр − D_с^0,15,

G_снп = 0,07 − 0,01 = 0,06.

Расход воды из деаэратора:

G_д = D_кот + G_пр + G_подп,

G_д = 1,71+ 0,07+ 0,11 = 1,89 кг/с.

Расход выпара деаэратора:

D_вып = d · G_д,

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

D_вып = 0,005 · 1,89 = 0,01 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 + 0,04+ 0,11+ 0,01+ 0,06 = 0,7 кг/с.

Расход воды:

химически обработанной:

G_хво = G_пот,

G_пот = 0,7 кг/с.

исходной:

G_исх = 1,15 · G_хво,

G_исх = 1,15 · 0,7 = 0,81 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 = 15^оС летом), кДж/кг;

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

t = (62,85+ (0,06/ 0,81) · (467 − 167,6)) / 4,19 = 20,3 ^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 = 0,81 · (125,7 − 85,1) / (2763 − 439,9 ) = 0,014кг/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 охладителя 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 = 0,7 · (335,3 − 113,3) / (2763 − 439,9 ) = 0,1 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 = ((1,89 · 419 + 0,01 · 2683) / 2763) − ((0,7· 335,2 + 0,01· 2693 +0,66· 230,45) + (0,014+0,1) · 439,9)/ 2763 = 0,1 кг/с.

Расчетный расход пара на собственные нужды:

D_сн^р= D_д +D_хво +D_исх ,

D_сн^р= 0,1 +0,014 +0,1 = 0,21кг/с.

Расчетная паропроизводительность ТГУ:

D_кот^р= D_тех + D_сн^р +D_пот +D_сп,

D_кот^р= 1,1 + 0,24 + 0,04+ 0,38 = 1,73 кг/с.

Ошибка расчёта:

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

Δ = ((1,73− 1,71)/ 1,73) ·100 % = 1,2 %.

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

Результаты расчёта тепловой схемы котельной сводятся в таблицу 5.

 Таблица 5.

 Результаты расчёта тепловой схемы котельной