Расчёт тепловых процессов в котельной

Паропроизводительность котельной «брутто» составляет  (т/ч).

Общее количество возвращаемого в котельную конденсата

 

 (т/ч).

 

Расход воды на продувку

 

 (т/ч).

 

Количество пара, выделяемое в сепараторе непрерывной продувки

 

 (т/ч).

 

Где  и  – энтальпия воды соответственно при 14 ат и 1, 7 ат, в ккал/кг;

 – энтальпия насыщенного пара при 1, 7 ат, ккал/кг;  – значение коэффициента, учитывающего потери тепла.

Количество воды непрерывной продувки, сливаемое в канализацию

 

 (т/ч).

 

Количество воды, добавляемое для питания котлов

 

 (т/ч).

Количество воды, подвергаемое химической водоподготовке, с учётом собственных нужд (g_хим=10%)

 

 (т/ч).

 

Количество питательной воды, поступающей из деаэратора, с учётом непрерывной продувки

 

 (т/ч).

 

Расход выпара из деаэратора

 

 (т/ч).

 

Где  т/т – удельный расход выпара в т на 1т деаэрируемой воды (по данным ЦКТИ).

Расход пара для подогрева исходной воды в теплообменнике 5

 

 (т/ч).

 

Где  и  – энтальпия исходной воды при входе и выходе из теплообменника 5 (численно равные их температурам), ккал/кг;

 и  – энтальпия насыщенного греющего пара и воды при давлении пара 7 ат, ккал/кг.

Количество конденсата из теплообменника 5, возвращаемое в деаэратор принимаем количество возвращаемого конденсата численно равным расходу пара, т.е.: (т/ч). А энтальпию конденсата берём при давлении 7 ат:  ккал/кг.

Энтальпия химически очищенной воды (численно равная её температуре) после её нагрева в теплообменнике 7

 

 (ккал/кг).

 

Где i^”₇ и i^’₇ – энтальпия воды при выходе и входе в теплообменние 7, ккал/кг;

i^’_{1, 7}- энтальпия продувочной воды при давлении 1, 7 ат, ккал/кг.

i^’_др- энтальпия сбрасываемой в барботёр воды (принимаемая численно равной температуре 40С^o).

Энтальпия химически очищенной воды после её нагрева в охладителе выпара (теплообменник 11)

 

 ккал/кг.

 

Где и  – энтальпия воды при выходе и входе в теплообменник 11 (численно равные их температурам);

i^’_{1, 2} и i^”_{1, 2} – энтальпия пара и конденсата при давлении 1, 2 ат.

Средняя энтальпия (численно равная средней температуре) потоков воды, вошедших в деаэратор

 

 (ккал/кг) (С )

 

Расход пара на подогрев питательной воды в деаэраторе (по пару 7 ат)

 

 (т/ч).

 

Где  – энтальпия греющего пара при 7 ат, ккал/кг;

 – энтальпия питательной воды в деаэраторе при давлении 1, 2 ат;

 – средняя энтальпия водяных потоков, поступающих в деаэратор.

Количество пара, расходуемое на собственные нужды котельной

 

 (т/ч).

 

Количество пара, выдаваемое потребителю

 

 (т/ч).

 

или в % это составит %.

 

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		i² расш		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

 

4. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-25-14ГМ

Исходные данные для расчёта

Котёл ДЕ-25-14ГМ паропроизводительностью 25 т/ч вырабатывает насыщенный пар с абсолютным давлением  ата. Питательная вода поступает из деаэратора при . Котёл оборудован индивидуальным водяным экономайзером системы ВТИ. Непрерывная продувка котла составляет 3%. Топливом служит природный газ.

Характеристика топлива:

;

;

;

;

 (и более тяжёлые) – 0, 1%;

;

.

Теплота сгорания низшая сухого газа:  кДж/м³.

Плотность газа при 0 С^o и 760 мм.рт.ст.: кг/м³.

Влагосодержание на 1 м³ сухого газа при  принимаем равным  г/м³.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: