Принципова теплова схема парової котельні
1 - парові котли; 2 - мережеві підігрівачі; 3 - охолоджувачі конденсату; 4,5 - деаератори живильної і підживлювальної води; 6 - хімводоочищення; 7 - сепаратор безперервної продувки котлів; 8 - охолоджувач СНП котлів; 9 - барботер; 10 - підігрівач сирої води; 11 - підігрівач хімочіщенной води; 12 - охолоджувач деаерірованной води; 13 - РОУ1 - примушує-ленного пара; 14 - перепускна лінія; 15- РОУ2 - пара на власні потреби; 16-живильні насоси; 17- мережеві насоси; 18 -поддіточние насоси; 19 - насоси аварійного підживлення мережі; 20 - каналізація; 21 - конденсаційний бак; 22 - насоси сирої води; 23 - колектор водопровідної води; 24 - баки-акумулятори; 25 - конденсатні насоси
Вихідні дані для розрахунку і вибору обладнання.
DП = 3,33 кг / с - витрата промислового пара.
β = 0,9-частка повертається конденсату.
РП = 0,8 МПа, tП = 170,4 ° С - тиск і температура промислового пара на виході з котельні (гідравлічний розрахунок паропроводу).
Система теплопостачання - закрита двотрубна.
Максимальна теплова потужність всіх споживачів на опалення і вентиляцію і середньодобова на гаряче водопостачання (г.в.с.)
- температура прямої і зворотної води.
GР = 33,42 кг / с - розрахункова витрата води.
Qтп = 13181,4 кВт-потужність теплових втрат в тепломережі в навколишнє середовище.
Gпод. в = 0,02GР = 0,67 кг / с - витрата підживлювальної води.
- витрата води на гаряче водопостачання.
Марка котлів ДКВР-10-13-250
Мета розрахунку теплової схеми- визначити паропроизводительность котельні, потоки води і пара в окремих точках схеми, а по ним вибрати основне і допоміжне обладнання.
Паропроизводительность котельні дорівнює:
DП - витрата промислового пара, кг / с; DСП - витрата пара на мережеві підігрівачі, кг / с; DСН - витрата пари на власні потреби котельні, (деаератори подпіточнойDД1 і пітательнойDД2 води, підігрівачі водопроводнойDП1 і хімічно умягченнойDП2 і мазутова хозяйствоDМХ = 0,03DП ) кг / с; GРОУ1, GРОУ2 - витрата води на РОУ1. РОУ2. кг / с. Визначимо перераховані витрати пара.
Визначимо витрата пара на мережеві підігрівачі.
Визначимо температуру зворотної мережної води на вході в котельню:
Визначимо ентальпію конденсату пари, що гріє після охолоджувача
Δt = 10 ° С - недоохлажденіе конденсату до температури зворотної мережної води в охолоджувачі;
η = 0,98 ККД підігрівача г.в.с. на ЦТП;
Температура насичення в мережевому підігрівачі:
Δt = 10 ° C- недогрев мережної води в мережевому подогревателе до температури насичення.
- ентальпія і тиск в мережевому подогревателе знаходимо по температурі насичення [7].
Витрата пара на мережеві підігрівачі, кг / с, визначається з рівняння теплового балансу
ηсп = 0,98 - ККД мережевого підігрівача.
Витрата продувочной води з парових котлів, кг / с:
αПР = 5% - відсоток продувки котлів (розраховується або приймається 3-15%);
Розрахунок теплової схеми котельні виконується методом послідовних наближень, тому К = 0,15 в першому наближенні приймається (0,08-0,15) з наступним уточненням. Величина K · Dвиражает витрата пара котельні на власні потреби, а суммаD + D + K · D- паропродуктивність котельні, кг / с.
Визначимо витрата продувочной води йде з СНП в каналізацію
Іпр * = 830,1 кДж / кг ентальпія продувочной води (визначається за тиском води в барабані, рівному 1,4 МПа) [7];
Іпр '' = 2683 кДж / кг, Іпр '= 437,35 кДж / кг-ентальпії пари і конденсату на виході з СНП котла. Знаходяться по тиску в деаератори, рівному 0,12 МПа [7].
Витрата вторинного пара з СНП
Визначимо витрата водопровідної води на вході в котельню
(1-β) D П - неповернення конденсату з виробництва;
Gпод.в - втрати води в теплових мережах;
0,03DП - втрати конденсату всередині котельні;
Gпр '- вода, що йде з безперервною продувкою котла в каналізацію.
Знайдемо температуру водопровідної води після охолоджувача безперервної продувки котлів:
tОХЛ = 50 О С - температура води після охолоджувача, що видаляється в каналізацію;
tX = 5 O C- температура холодної водопровідної води;
η = 0,98 - коеф. тепловтрат охолоджувача;
tпр '= 105 O C-температура води йде з СПН.
Витрата пари на підігрівач водопровідної води
tBB '' = 30 O C- температури водопровідної води за підігрівачем;
iп '', iK '- ентальпії пари і конденсату (знаходяться по тиску пари за РОУ, що дорівнює 0,618 МПа) [7];
ηП1 = 0,98 - коеф. втрат теплоти.
Визначимо витрата пара на деаератор підживлювальної води
t * = tH - 20 = 84,3 O C- температура ХОВ на вході в деаератор;
tH = 105 O C- температура насичення в деаератори (по тиску в деаератори 0,12 МПа) [7];
iД '' - ентальпія пара в деаератори (по тиску після РОУ2);
iД '- ентальпія конденсату (по тиску в деаератори 0,12 МПа).
ηg1 = 0,98 - коеф. втрат теплоти.
Витрата хімочіщенной води на вході в головку підживлювального деаератора
Витрата хімочіщенной води на вході в головку живильного деаератора
Визначимо витрата пари на підігрівач хімочіщенной води, що надходить в деаератор
tХОВ = 27 O C- температура води за хімводоочищення (приймається)
Знайдемо витрата пара на поживний деаератор:
tк = 95 O C- температура конденсату (приймається)
Продуктивність живильного деаератора
Уточнимо витрата пари на власні потреби
Витрата води, що впорскується в Пароохолоджувач РОУ1 при отриманні скороченої промислового пара:
(Так як вийшло від'ємне значення-то замість РОУ використовуємо РУ)
i '' - ентальпія пара за котлом, визначається по тиску і температурі пара за котлом [7]. Параметри пара за котлом визначаються з [10].
i '' - ентальпія пара, що відпускається на промислові потреби, знаходиться по тиску і температурі промислового пара (див. вихідні дані);
i'- ентальпія живильної води перед котлом, равнаi'кДж / кг.
Витрата води, що впорскується в РОУ2 при отриманні пара, що йде в мережеві підігрівачі і відпускається на власні потреби котельні:
iСН '' - ентальпія пара надходить в мережеві підігрівачі і відпускається на власні потреби, кДж / кг. Знаходиться по тиску в мережевих подогревателях [7].
Уточнена паропроизводительность котельні:
Результат порівняємо з попередньо прийнятої паропроизводительностью:
Так як розбіжність менше 2%, то перевіримо матеріальний баланс котельні.
Так як розбіжність менше 2%, то приступаємо до розрахунку і побудови температурного графіка.
Для побудови температурного графіка для закритих теплових мереж розрахуємо температури на вході і виході з котельні в залежності від зовнішньої температури (послідовна схема):
Температура в прямій мережі за другим ступенем підігріву води для ГВП
Температура в прямій мережі на виході з котельні.
Температура води в зворотному трубопроводі теплової мережі на вході в джерело теплопостачання.
,t = 10 0 C, tх = 5 0 C, tг = 55 0 C