1.5. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:

- определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды, и распределением этих нагрузок между водогрейной и паровой частями котельной для обоснования выбора основного оборудования;

- определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры;

- определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчетов (годовых выработок тепла, годовых расходов топлива и др.).

Расчет тепловой схемы позволяет определить суммарную теплопроизводительность котельной установки при нескольких режимах ее работы.

Тепловая схема котельной приведена на листе 2 графической части дипломного проекта.

Исходные данные для расчета тепловой схемы котельной приведены в таблице 1.4, а сам расчет тепловой схемы приведен в таблице 1.5.

Таблица 1.4

Исходные данные для расчета тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.

№№ пп Наименование Обоз- Ед. Расчетные режимы Примечание
позиц. исход. данных величин начение изм. Максимально зимний При средней температуре наиболее холодного периода При темпера туре наружного воздуха в точке излома температурного графика Летний
1 2 3 4 5 6 7 8 9
01 Температура наружного воздуха

tн

C -24 -10 - - I
02 Температура воздуха внутри отапливаемых зданий

tвн

C 18 18 18 18
03 Максимальная температура прямой сетевой воды

t1макс

C 150 - - -
04 Минимальная температура прямой сетевой воды в точке излома температурного графика

t1.изл

C - - 70 -
05 Максимальная температура обратной сетевой воды

t2макс

C 70 - - -
06 Температура деаэрированной воды после деаэратора

Tд

C 104,8 104,8 104,8 104,8
07 Энтальпия деаэрированной воды

iд

КДж/кг 439,4 439,4 439,4 439,4 Из таблиц насыщенного пара и воды при давлении 1.2Мпа
08 Температура сырой воды на входе в котельную

T1

C 5 5 5 15
09 Температура сырой воды перед химводоочисткой

TЗ

C 25 25 25 25
10 Удельный объем воды в системе тепловодоснабжения в т. на 1 МВт суммарного отпуска тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

qсист

Т/ МВт 30,1 30,1 30,1 30,1 Для промышленных предприятий

Параметры пара, вырабатываемого котлами (до редукционной установки)






11 Давление

P1

МПа 1,4 1,4 1,4 1,4 Из таблиц насы-
12 Температура

1

C 195 195 195 195 щенного пара и
13 Энтальпия

i1

КДж/кг 2788,4 2788,4 2788,4 2788,4 воды при давлении 1,4 МПа

Параметры пара после редукционной установки:






14 Давление

P2

МПа 0,7 0,7 0,7 0,7 Из таблиц насы-
15 Температура

2

C 165 165 165 165 щенного пара и
16 Энтальпия

i2

КДж/кг 2763 2763 2763 2763 воды при давлении 0,7 МПа

Параметры пара, образующегося в сепараторе непрерывной продукции:






17 Давление

P3

МПа 0,17 0,17 0,17 0,17 Из таблиц насы-
18 Температура

3

C 115,2 115,2 115,2 115,2 щенного пара и
19 Энтальпия

i3

КДж/кг 2700 2700 2700 2700 воды при давлении 0,17 Мпа

Параметры пара, поступающего в охладитель выпара из деаэратора:






20 Давление

P4

МПа 0,12 0,12 0,12 0,12 Из таблиц насы-
21 Температура

4

C 104,8 104,8 104,8 104,8 щенного пара и
22 Энтальпия

i4

КДж/кг 2684 2684 2684 2684 воды при давлении 0,12 Мпа

Параметры конденсатора после охладителя выпара:






23 Давление

P4

МПа 0,12 0,12 0,12 0,12 Из таблиц насы-
24 Температура

4

C 104,8 104,8 104,8 104,8 щенного пара и
25 Энтальпия

i5

КДж/кг 439,4 439,4 439,4 439,4 воды при давлении 0,12 Мпа

Параметры продувочной воды на входе в сепаратор непрерывной продувки:






26 Давление

P1

Мпа 1,4 1,4 1,4 1,4 Из таблиц насы-
27 Температура

1

C 195 195 195 195 щенного пара и
28 Энтальпия

i7

КДж/кг 830,1 830,1 830,1 830,1 воды при давлении 1,4 Мпа

Параметры продувочной воды на выходе из сепаратора непрерывной продувки:






29 Давление

P3

Мпа 0,17 0,17 0,17 0,17 Из таблиц насы-
30 Температура

3

C 115,2 115,2 115,2 115,2 щенного пара и
31 Энтальпия

i8

КДж/кг 483,2 483,2 483,2 483,2 воды при давлении 0,17 Мпа
32 Температура продувочной воды после охлаждения продувочной воды

tпр

C 40 40 40 40
33 Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды

tкб

C 80 80 80 80 Принимается
34 Температура конденсата после пароводяного подогревателя сырой воды

t2

C 165 165 165 165 Принимается
35 Энтальпия конденсата после пароводяного подогревателя сырой воды

i6

КДж/кг 697,1 697,1 697,1 697,1 Из таблиц насыщенного пара и воды при давлении 0,7 Мпа
36 Температура конденсата, возвращаемого с производства

tкп

C 80 80 80 80
37 Величина непрерывной продувки П % 4,6 4,6 4,6 4,6 Принимается из расчета химводоочистки
38 Удельные потери пара с выпаром из деаэратора питательной воды в т на 1т деаэрированной воды

dвып

т/т 0,002 0,002 0,002 0,002 Принимается по рекомендациям ЦКТИ
39 Коэффициент собственных нужд химводоочистки

Кснхво

- 1,2 1,2 1,2 1,2
40 Коэффициент внутрикотельных потерь пара

Кпот

- 0,02 0,02 0,02 0,02 Принимается
41 Расчетный отпуск тепла из котельной на отопление и вентиляцию

Qмаксов

МВт 15,86 - - - Табл. 1.2.
42 Расчетный отпуск тепла на горячее водоснабжение за сутки наибольшего водопотребления

Qсргв

МВт 1,36 - - - Табл. 1.2.
43 Отпуск тепла производственным потребителям в виде пара Дотр кг/с 4,98 4,98 4,98 0,53
44 Возврат конденсата от производственных потребителей (80%)

Gпотр

=кг/с 3,98 3,98 3,98 0,42 =0,8

Таблица 1.5

Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.

№№ пп Наименование Обоз- Ед. Расчетная Расчетные режимы
позиц. исход. данных величин начение изм. формула Максимально зимний При средней температуре наиболее холодного периода При темпера туре наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды. Летний

Р01

Температура наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды

tн.изл

C

tвн-0,354(tвн- tр.о.)

- - 18-0,354* *(18+24)= =3,486 -

Р02

Коэффициент снижения расхода тепла на отопление и вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха

Ков

-

(tвн- t'н)/ (tвн- tр.о)

1 (18-(-10))/(18-(-23))=0,67 (18-0,486)/ /(18-(-24))= =0,354 -


















Р03

Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию

Qов

МВт

Qмаксовов

15,86 15,86*0,67= 10,62 5,61 -

Р04

Значение коэффициента Ков в степени 0,8

К0.8ов

-
1 0,73 0,436 -

Р05

Температура прямой сетевой воды на выходе из котельной

tI

C

18+64,5* *К0.8ов+64,5*Ков

150 (см 03) 18+64,5*0,73+67,5*0,67= 110,3 70 (см 04) 70

Р06

Температура обратной сетевой воды

t2

C

t1-80*Ков

70 56,7 54,7 42,7

Р07

Суммарный отпуск теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зимних режимах

Qов+гв

МВт

Qов+ Qсргв

17,22 11,98 6,97 0,936

Р08

Расчетный расход сетевой воды в зимних режимах

Gсет

кг/с

Qов+гв*103/(t1-t2)*C

51.37 94.13 65.56 -

Р09

Отпуск теплоты на горячее водоснабжение в летнем режиме

Qлгв

МВт
- - - 0,963


















Р10

Расчетный расход сетевой воды в летнем режиме

Gлсет

кг/ч

Qлгв*103/(t1-t2)*C

- - - 9,2

Р11

Объем сетевой воды в системе водоснабжения

Gсист

Т

qсис*Qдmax

519,53 519,53 519,53 519,53

Р12

Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети

Gут

кг/с

0,005*Gсист*1/3,60

0,72 0,72 0,72 0,72

Р13

Количество обратной сетевой воды

Gсет.обр.

кг/с

Gсет- Gут

21,24 92,21 60,08 7,64

Р14

Температура обратной сетевой воды перед сетевыми насосами

tз

C

t2*Gсет.обр+Т*Gут/ Gсет

70,5 56,7 42,2 43,1

Р15

Расход пара на подогреватели сетевой воды

Дб

кг/с

Gсет*(t1-t3)/ (i2/4,19-tкб)* 0,98

7,14 9,13 2,93 0,48

Р16

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды

Gб

кг/с

Дб

7,14 9,13 2,93 0,43













































Р17

Паровая нагрузка на котельную за вычетом расхода пара на деаэрацию и на подогрев сырой воды, умягчаемой для питания котлов, а также без учета внутрикотельных потерь Д кг/с

Дпотрбмаз

4,98+7,14= 12,12 4,98+9,13= 14,11 4,98+2,93= 7,91 0,53+0,43= 0,96

Р18

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства

Gк

кг/с

Gб+ Gпотр

7,19+3,98= 11,12 9,13+3,98= 13,11 2,93+3,98= 6,91 0,43+0,42= 0,85

Р19

Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки

Gпр

кг/с n/100*Д 0,6 0,7 0,39 0,05

Р20

Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки

Д'пр

кг/с

0,148*Gпр

0,148*0,6= 0,089 0,148*0,70= 0,104 0,148*0,39= 0,060 0,148*0,05= 0,007




































Р21

Количество продувочной воды, на выходе из сепаратора непрерывной продувки

G'пр

кг/с

G'пр- Дпр

0,6-0,089= 0,511 0,70-0,104= 0,596 0,32-0,060= 0,33 0,05-0,007= 0,043

Р22

Внутрикотельные потери пара

Дпот

кг/с 0,02*Д 0,02*1212* 0,24 0,02*14,11= 0,28 0,02*7,91= 0,16 0,02*0,96= 0,02

Р23

Количество воды на выходе из деаэратора

Gд

кг/с

Д+ Gпр+ Пут

13,44 15,53 9,02 2,07

Р24

Выпар из деаэратора

Двып

кг/с

dвып*Gд

0,002*13,44= 0,027 0,002*15,53= 0,03 0,002*9,02= 0,018 0,002*2,07= 0,004

Р25

Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор

Gхво

кг/с

потр-Gпотр)+ +G'прпотвып +Gут

2,498 2,64 2,44 0,96

Р26

Количество сырой воды, поступающей на химводоочистку

Gс.в

кг/с

Кс.н.хво*Gхво

1,2*2,498= 3,2 1,2*2,64= 3,17 1,2*2,44= 2,93 1,2*0,96= 1,15

Р27

Расход пара для подогрева сырой воды

Дс

кг/с

Gсв*(Т31)*С/(i2-i6)*0.98

0.13 0.13 0.12 0.024

Р28

Количество конденсата от подогревателей сырой воды, поступающей в деаэратор

Gс

кг/с

Дс

0,13 0,13 0,12 0,024









Р29

Суммарный вес потоков, поступающих в деаэратор (кроме греющего пара)

G

кг/с

Gк+Gхво+Gспрвып

13,89 15,95 10,07 2,01

Р30

Доля конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства в суммарном весе потоков, поступающих в деаэратор

Gк/ G

0,8 0,82 0,68 0,4

Р31

Удельный расход пара на деаэратор

dд

кг/кг Рис.11 [ ] 0,0525 0,052 0,056 0,0753

Р32

Абсолютный расход пара на деаэратор

Д*g

кг/с

dд* G

0.75


Р33

Расход пара на деаэратор питательной воды и для подогрева сырой воды - кг/с

gс)*

0,75+0,13= 0,88 0,82+0,13= 0,95 0,56+0,12= 0,88 0,15+0,024= 0,179

Р34

Паровая нагрузка на котельную без учета внутрикотельных потерь

Д*'

кг/с

Д+(Дgс)

12,12+0,88= 13,00 14,11+0,9= 15,06 7,91+0,68= 8,59 0,96+0,179= 1,13

Р35

Внутрикотельные потери пара

Дпот

кг/с

Д' * (Кпот/(1-Кпот))

0,26 0,3 0,17 0,023









Р36

Суммарная паровая нагрузка на котельную

Д*сум

кг/с

Д'+Дпот

13,26 15,36 8,76 1,153

Р37

Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки

Gпр

кг/с

n/100*Dсум

0,61 0,71 0,42 0,055

Р38

Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки

Dпр

кг/с

Gпр*(i7*0,98-i8)/ (i3-i8)

0,091 0,104 0,06 0,008

Р39

Количество продувочной воды на выходе их сепаратора непрерывной продувки

G'пр

кг/с

Gпр-Dпр

0,519 0,606 0,36 0,047

Р40

Количество воды на питание котлов

Gпит

кг/с

Dсум+Gпр

13,87 16,07 9,18 1,208

Р41

Количество воды на выходе из деаэратора

Gg

кг/с

Gпит+Gут

14,59 17,157 9,90 1,93

Р42

Выпар из деаэратора

Dвып

кг/с

dвып*Gg

0,029 0,034 0,02 0,004

Р43

Количество умягченной воды, поступающее в деаэратор

Gхво

кг/с

(Dпотр-Gпотр)-G'пр+ Dпот+Dвып+Gут


2,72 2,48 0,98


















Р44

Количество сырой воды, поступающей на химводоочистку

Gс.в

кг/с

Kс.н.хво*Gхво

1,2*2,57= 3,08 1,2*2,72= 3,24 1,2*2,48= 2,98 1,2*0,98= 1,12

Р45

Расход пара для подогрева сырой воды

Dc

кг/с

Gс.в.*(T3-T1)*C/ (i2-i8)*0,98

0,068 0,14 0,12 0,02

Р46

Количество конденсата поступающего в деаэратор от подогревателей сырой воды

Gc

кг/с

Dc

0,068 0,14 0,12 0,02

Р47

Суммарный вес потоков поступающих в деаэратор (кроме греющего пара)

G

кг/с

Gk+Gхво+Gc+Dпр-Dвып

13,9 16,04 9,78 1,96

Р48

Доля конденсата от подогревателей
кг/с

Gk/ G

11,12/13,90= 0,797 13,11/16,04= 0,82 0,736 0,486

Р49

Удельный расход пара на деаэратор

dg

кг/кг Рис.11 0,0525 0,052 0,056 0,0753

Р50

Абсолютный расход пара на деаэратор

Dg

кг/с

dg* G

0,765 0,835 0,55 0,15

Р51

Расход пара на деаэрацию питательной воды и подогрев сырой воды - кг/с

(Dg+Dc)

0,833 0,975 0,67 0,17









Р52

Паровая нагрузка на котельную без учета внутрикотельных потерь

Д1

кг/с

D+(Dg+Dc)

12,12+0,87= 12,9 14,11+0,87= 15,07 7,91+0,67= 8,58 0,96+0,17= 1,13

Р53

Суммарная паровая нагрузка на котельную

Dсум

кг/с

Д1+Dпот

13,21 15,385 8,75 1,153

Р54

Процент расхода пара на собственные нужды котельной (деаэрация подогрев сырой воды)

Кс.н.

%

gс)/Dсум*100

6,3 6,34 7,66 14,74

Р55

Количество работающих котлов

Nк.р.

Шт.

Dсум/Dкном

2 2 2 1

Р56

Процент загрузки работающих паровых котлов

Кзат

%

Dсум/Dкном*Nк.р.* *100%

95,17 110,84 63 16,6

Р57

Количество воды, пропускаемое помимо подогревателей сетевой воды (через перемычку между трубопроводами прямой и обратной сетевой воды)

Gсет.п.

кг/с

Gсет*(tmax1-t1)/ /(tmax1-t3)

0 40,22 49,52 7,03



























Р58

Количество воды пропускаемое через подогреватели сетевой воды

Gсет.б.

кг/с

Gсет- Gсет.п.

51,37 94,13-40,22= 53,91 66,56-49,52= 17,04 9,20-7,03= 2,17

Р59

Температура сетевой воды на входе в пароводяные подогреватели

t4

C

[t1max(i6-tк.б.с.)+ t3(i2-i6)]/(i2- tк.б.с.)

81,6 71,2 57,4 58,6

Р60

Температура умягченной воды на выходе из охладителя продувочной воды

Т4

C

T3+G'пр/Gхво*(i8/c --tпр)

33,6 32,1 31,1 37,2

Р61

Температура умягченной воды поступающей в деаэратор из охладителя пара

Т5

C

T4+Dвып/Gхво*(i4-i5)/c

37,8 35,6 34,4 39,2

1.6. ПОДБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ


На основании результатов полученных при расчете тепловой схемы котельной (таб. 1.5) производим выбор основного и вспомогательного оборудования.


1.6.1. Выбор паровых котлоагрегатов


Выбор типа, количества и единичной производительности котлоагрегатов зависит главным образом от расчетной тепловой производительности котельной, где они будут установлены; от вида теплоносителя, отпускаемого котельной.


На основании вышеизложенного и в связи с тем, что для технологических потребностей нербходим пар, в котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ-25-14 единичной производительностью по пару D =6,94кг/с, что в сумме дает 13,88 кг/с. А из расчета тепловой схемы максимальная суммарная паровая нагрузка котельной Dсум=15,377 кг/с (табл.1.5 п.53), что позволяет использовать котлоагрегаты КЕ-25-14 с небольшой перегрузкой в один из режимов.



Информация о работе «Диплом - Проектирование котельной»
Раздел: Технология
Количество знаков с пробелами: 133817
Количество таблиц: 24
Количество изображений: 3

Похожие работы

Скачать
107715
14
0

... Параметр ед.изм. min норма max. Производительность т/ч 9,5 10,0 10,5 Температура перегретого пара С 535 540 545 Давление в барабане котла МПа 1,33 1,40 1,47 Температура питательной воды после экономайзера С 190 200 210 Расход природного газа м/ч 237,5 ...

Скачать
75985
0
0

... тепловозов ТЭ136 мощностью 6000 л.с. в секции и тепловоза ТЭ127 для экспорта. Проводилась реконструкция завода, техническое и технологическое переоснащение [3].  К 1989 году объединение «Лугансктепловоз» второй год работало в условиях полного хозяйственного расчета и самофинансирования. В сравнении с 1987 годом в объединении наметились некоторые положительные тенденции в темпах роста объемов ...

Скачать
83042
16
2

... и ценовым параметрам.  Основные показатели финансово-хозяйственной деятельности общества за предыдущие годы (2006-2008гг.) год представлены в таблице 1. 2.4 Стратегия развития предприятия Целью развития ОАО «Сукно» является дальнейшее наращивание производственного потенциала, создании условий для привлечения инвестиций, направленных на техническое перевооружение производства, расширение ...

Скачать
159568
47
12

... - на 10%; при упаковке в полистироловые коробки, поддоны, антисептические пакеты типа «Тетра-Брик», «Тетра-Рекс», «Тетра-Пак» - на 25%.   4 Совершенствование маркетинговой деятельности ОАО «Березовский сыродельный комбинат» 4.1 Совершенствование товарной политики предприятия. Бизнес- план по внедрению в производство нового вида продукции – мороженого «Яначка» С целью совершенствования ...

0 комментариев


Наверх