Расчет основного и вспомогательного оборудования

 

3.1.1 Расход пара на подогреватель горячей воды для производственных нужд предприятия определяется по формуле, кг/с (т/ч),

,

где - расход горячей воды на производство, кг/с (т/ч); с_в - удельная теплоемкость воды, с_в = 4, 19 кДж/кг·град;  и - температуры горячей и холодной воды, °С; - энтальпия греющего пара давлением Р_н = 0, 6 МПа, кДж/кг; - энтальпия конденсата при Р_н = 0, 6 МПа, кДж/кг; - коэффициент, учитывающий потерю теплоты в подогревателе, = 0, 98.

После подстановки в формулу заданных величин

= кг/с (0, 871 т/ч)

3.1.2 Расход насыщенного пара давлением p_н = 0, 6 МПа в бойлерной установке для подогрева сетевой воды, циркулирующей по тепловым сетям, кг/с (т/ч),

,

где - максимальный расход теплоты на отопление с учетом потерь в наружных сетях, кВт; - энтальпия конденсата греющего пара после охладителя конденсата, кДж/кг; в нашем примере = 4, 19× 75 = 314, 25 кДж/кг; h _п - коэффициент, учитывающий потери теплоты в бойлерной установке и принимаемый равным 0, 98.

Подставив в формулу численные значения согласно варианту задания, получим:

= 1, 754 кг/с (6, 314 т/ч).

3.1.3 Расход сетевой воды, направляемой в тепловую сеть, кг/с (т/ч),

,

где  и - температуры сетевой воды в подающей и обратной ветвях тепловой сети, ^оС.

Подставив заданные величины:

 кг/с (45, 1 т/ч).

3.1.4 Потери сетевой воды (утечки) в тепловых сетях, согласно заданию принимаем 1, 5 % от расхода :

= 0, 015× 12, 53 = 0, 188 кг/с (0, 67 т/ч).

Эти потери теплоносителя в нормальных условиях эксплуатации должны восполняться химически очищенной водой, подаваемой подпиточным насосом.

3.1.5 Общий расход насыщенного пара давлением p_н = 0, 6 МПа для приготовления горячей воды на производственно-технические нужды предприятия, для нагрева сетевой воды, циркулирующей в тепловых сетях, и для работы приточно-вытяжных вентиляционных систем предприятия:

кг/с (9, 187 т/ч).

В производственно-отопительных котельных небольшой мощности, вырабатывающих насыщенный пар невысокого давления (p_н < 4 МПа), понижение давления потребляемого пара из главной магистрали осуществляется простым дросселированием с помощью редукционного вентиля или клапана. Процесс дросселирования протекает при постоянной энтальпии пара h = const. В крупных котельных и ТЭЦ, когда котлоагрегаты дают перегретый пар достаточно высокого давления и температуры, для потребителей пара с меньшими давлениями и температурой приходится устанавливать редукционно-охладительные установки (РОУ).

В данном случае при давлении за котлом в главной паровой магистрали = 2, 3 МПа и температуре насыщенного пара °С, достаточно простого дросселирования пара до 0, 6 МПа.

3.1.6 Общий отпуск пара всех параметров внешним теплопотребителям

= 5, 55+2, 552 = 8, 102 кг/с (29, 167 т/ч).

3.1.7 Расход пара на собственные нужды котельной (подогреватель сырой воды, деаэратор), оценим предварительно 6% от отпуска пара внешним потребителям кг/с (т/ч).

Для рассматриваемого примера

0, 07 = 0, 07·8, 102 = 0, 567 кг/с (2, 04 т/ч).

В первом приближении общая паропроизводительность котельной с учетом 3% потерь пара и конденсата внутри котельной

D_∑ = 8, 937 кг/с (32, 173 т/ч).

Для уточнения расхода пара на собственные нужды котельной выполним тепловой расчет расширителя непрерывной продувки, подогревателя сырой воды и деаэратора.

3.1.8 Расчет расширителя (сепаратора) непрерывной продувки.

Для расчета расширителя (сепаратора) непрерывной продувки приведена схема использования теплоты продувочной воды с принятыми условными обозначениями показаны на рисунке 2. Отсепарированный в расширителе насыщенный пар давлением p_н=0, 12 МПа подается в деаэратор, а горячая продувочная вода – в теплообменник для подогрева холодной сырой воды перед ХВО.

	tСЛ = 45 0С

Рис. 2. Схема использования теплоты непрерывной продувки: 1 – расширитель или сепаратор непрерывной продувки (РНП); 2 – водо-водяной подогреватель сырой холодной воды (ВВП-1)

Уравнение теплового баланса расширителя

,

где  - количество продувочной воды, поступающей из паровых котлов, = 0, 03 D_∑ = 0, 03× 8.937 = 0, 268 кг/с (0, 965 т/ч);  - энтальпия продувочной воды при давлении 2, 3 МПа, кДж/кг;  - коэффициент сохранения теплоты в расширителе, принимаем 0, 98;  - количество пара, получаемого в расширителе, кг/с (т/ч); и - энтальпии воды и насыщенного пара при давлении в расширителе р_н = 0, 12 МПа.

Количество отсепарированного пара, кг/с (т/ч)

.

Количество горячей воды, выходящей из расширителя, кг/с (т/ч),

.

В нашем примере количество отсепарированного пара

= 0, 0577 кг/с (0, 208 т/ч).

Количество продувочной воды на сливе РНП

=  кг/с (0, 757 т/ч)

3.1.9 Расход сырой воды в котельной на восполнение всех потерь с паром и конденсатом через химводоочистку, кг/с (т/ч):

потери от невозврата конденсата пара с производства

1, 943 кг/с (6, 99 т/ч);

потери пара и конденсата в котельной

= 0, 03× 8, 937 = 0, 268 кг/с (0, 965 т/ч);

Потери конденсата в подогревателях горячей воды для производственно-технических нужд, отопления и вентиляции (2 % от общего расхода пара в них)

= 0, 02× 2, 552 = 0, 051 кг/с (0, 195 т/ч);

Потери котловой воды при продувке

= 0, 2103 кг/с (0, 757 т/ч)

Суммарные потери конденсата и котловой воды, которые необходимо восполнять питательной водой с ХВО,

кг/с (8, 9 т/ч);

Расход химически очищенной воды с учетом восполнения потерь воды в тепловых сетях

кг/с (9, 576 т/ч).

Учитывая расход воды на собственные нужды химводоочистки в размере 20% от полезной производительности ХВО, общий расход сырой воды

кг/с (11, 49 т/ч).

3.1.10 Расчет температуры сырой воды  за водо-водяным подогревателем (ВВП-1) расширителя непрерывной продувки определяется из теплового баланса подогревателя

уравнением

,

или

°С.

3.1.11 Расход пара на пароводяной подогреватель сырой воды определяется следующим образом.

Для подогрева сырой воды перед химводоочисткой от температуры = 8, 94 °С до = t _хво = 30°С за ВВП-1 установлен пароводяной подогреватель поверхностного типа ПВП-2. Греющим теплоносителем этого теплообменника является редуцированный пар давлением p_н = 0, 12 МПа.

Из уравнения теплового баланса ПВП-2

расход пара составит

или

кг/с (0, 461 т/ч).

3.1.12 Количество конденсата от подогревателя ПВП-2, поступающего в деаэратор с учётом 2 % потери,

=0, 98× = 0, 98·0, 128 = 0, 125 кг/с (0, 452 т/ч).

3.1.13 Расчетом деаэратора определяется расход пара, необходимого для подогрева в нем воды до температуры 104, 8^оС.

Сведем в табл. 1 характеристики потоков воды и пара, поступающих в деаэратор, а в табл. 2 – потоки питательной воды из деаэратора:

Таблица 1

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: