| 
                            6 Расчет
тепловой схемы котельной 
 6.1 Расчет
тепловой схемы паровой части котельной 
 Наиболее
целесообразно установить в котельной как паровые, так и водогрейные котлы. Паровая
часть котельной обеспечивает круглогодичную нагрузку (технологическую и
нагрузку горячего водоснабжения), а водогрейная – нагрузку отопления и
вентиляции. Рассчитано для tн = tно = -340С. Результаты расчета сведены в таблицу 6. 
 Таблица 6 
 
  | Расчетная  величина | 
 | 
 | Расчетная формула
  или метод определения | Температура
  наружного воздуха |  
  | tно | tнхм | tни | +8 | Летний режим |  
  | Расчетная
  температура наружного воздуха | tн.в. | оС | Приложение 1 | -34 | -15,1 | +3,8 | +8 | >+8 |  
  | Давление технологического пара | Pтех | МПа | По заданию | 0,7 |  
  | Технологическая
  нагрузка | Dтех | кг/с | То же | 12,5 |  
  | Доля возвращаемого
  конденсата | m | % | -«-«- | 70 |  
  | Температура возвращаемого
  конденсата | tтех | 0С | -«-«- | 80 |  
  | Солесодержание котловой
  воды | Sкв | мг/кг | -«-«- | 5000 |  
  | Солесодержание химически
  очищенной воды | Sх | мг/кг | Рекомендации из [5] | 500 |  
  | 
 Энтальпии пара при
  давлениях: 1,4 МПа 0,76 МПа 0,15 МПа 0,12 МПа | 
 
 i”1.4 i”0.76 i”0.15 i”0.12 | кДж/кг | Табл. II [4] | 
 
 2788,4 2766 2693,9 2683,8 |  
  | Энтальпия исходной воды | iив | кДж/кг |  | 20,95 | 62,85 |  
  | Энтальпия
  технологического конденсата |  | кДж/кг |  | 251 |  
  | Энтальпия
  питательной воды |  | кДж/кг |  | 377,1 |  
  | Энтальпия воды в деаэраторе | i’0.12 | кДж/кг |  | 419 |  
  | Энтальпия
  насыщенной воды при Р=0,15 МПа |  | кДж/кг | По таблице II | 467,13 |  
  | Энтальпия котловой
  воды при Р=1,4 МПа |  | кДж/кг | По таблице II | 830,1 |  
  | 
 Энтальпия
  конденсата после паровых подогревателей | 
 iк | 
 кДж/кг | 
 Табл. I [4]
  для t42
  = 900C | 
 376,94 |  
  | Расход
  технологического конденсата с производства | Gтех | кг/с |  | 8,75 |  
  | Потери
  технологического конденсата | Gптех | кг/с |  | 3,75 |  
  | Потери пара в схеме |  | Кг/c |  | 0,375 |  
  | Расход пара на 
  собственные нужды | Dсн | кг/с | зимний  летний  | 1,5 | 1 |  
  | Паропроизводительность (0,76
  МПа) |  | кг/с |  | 14,38 | 13,86 |  
  | Потери пара и
  конденсата в схеме |  | кг/с |  | 4,125 |  
  | Доля потерь
  теплоносителя | Пх | --- |  | 0,287 | 0,298 |  
  | Процент продувки | Pп | % |  | 2,9 | 3,1 |  
  | Расход питательной
  воды на РОУ | GРОУ | кг/с |  | 0,134 | 0,129 |  
  | Производительность
  по пару Р = 1,4 МПа | Dк1.4 | кг/с |  | 14,25 | 13,73 |  
  | Расход продувочной
  воды | Gпр | кг/с |  | 0,41 | 0,43 |  
  | Расход пара из
  сепаратора продувки | Dc0.15 | кг/с |  | 0,067 | 0,07 |  
  | Расход воды из
  сепаратора продувки | GСНП | кг/с |  | 0,343 | 0,36 |  
  | Расход воды из
  деаэратора питательной воды | Gд | кг/с |  | 14,79 | 14,29 |  
  | Расход выпара из
  деаэратора питательной воды | Dвып | кг/с |  | 0,03 | 0,029 |  
  | Суммарные потери
  сетевой воды, пара и конденсата | Gпот | кг/с |  | 4,498 | 4,514 |  
  | Расход
  химобработанной воды после 2-й тупени |  | кг/с |  | 4,498 | 4,514 |  
  | Расход исходной
  воды | Gисх | кг/с |  | 18,86 | 18,51 | 20,24 | 16,56 | 10,12 |  
  | Температура воды
  после Т№1 |  |  |  | 6.3 | 6.3 | 6,2 | 6,5 | 17,5 |  
  | Температура греющей
  воды после охладителя продувочной воды (Т№1) |  |  |  | 104,75 |  
  | Расход пара на Т№2 | D2 | кг/с |  | 0,619 | 0,607 | 0,667 | 0,537 |   0,133 |  
  | Температура воды на
  входе в охладитель деаэрированной воды (Т№4) | t41 | 0С |  | 57,12 |   58,34 |  
  | Расход пара на Т№3 | D3 | кг/с |  | 0,243 |   0,244 |  
  | Температура ХОВ
  после охладителя выпара питательного деаэратора | t52 | 0С |  | 94 | 94 | 94 | 94 | 94 |  
  | Расход пара на
  деаэратор горячего водоснабжения | Dд | кг/с |  | 0,543 | 0,547 | 0,525 | 0,572 |   0,597 |  
  | Расчетный расход
  пара на собственные нужды |  | кг/с |  | 2,209 | 2,18 | 2,32 | 2,021 | 1,24 |  
  | Расчетная
  паропроизводительность |  | кг/с |  | 14,53 | 14,52 | 14,58 | 14,48 | 14,12 |  
  | Ошибка расчета | D | % |  | 1,1 | 1 | 1,4 | 0,7 | 1,8 |  
  | Полученная
  погрешность удовлетворяет допустимой (2%) |  Исходя из
производительности котельной по пару с давлением P = 1,4 МПа, необходимо выбрать котельные агрегаты. Для
обеспечения потребности по пару выбираю следующий тип котлов средней мощности: Е-50-14 Краткая
характеристика [3]: 1. Изготовитель
з-д «Энергомаш» г. Белгород; 2. Паропроизводительность
50 т/ч; 3. Давление
насыщенного пара 1,4 МПа; 4. Температура
уходящих газов 1400С (для работы на газе). Необходимое
количество котельных агрегатов: 
 6.2 Расчет
тепловой схемы водогрейной части котельной 
 Задача
водогрейной части котельной – подготовить сетевую воду для покрытия нагрузок
отопления и вентиляции. Нагрузку ГВС, восполнение потерь из тепловой сети, а
также химическую обработку и нагрев подпиточной воды до необходимой температуры
обеспечивает паровая часть котельной.  Подпиточная
сетевая вода забирается из баков-аккумуляторов и вводится за водогрейными
котлами. После котлов сетевая вода отпускается потребителю. В летнем режиме
водогрейные котлы остановлены. Для расчета
тепловой схемы данной части котельной необходимо выбрать котельные агрегаты.
Максимальное число работающих котлов будет в максимально зимнем режиме Таблица 7 
 
  | Расчетная  величина | 
 | 
 | Расчетная формула
  или метод определения | Расчетные режимы |  
  |  |  |  | +8 | >+8 |  
  | Тепловая нагрузка
  на ГВС |  | МВт | Из пункта 1 | 91,1 | 91,1 | 91,1 | 91,1 | 58,3 |  
  | Тепловая нагрузка
  на отопление |  | МВт | 176,175 | 114,51 | 77,65 | 39,15 | 0 |  
  | Тепловая нагрузка
  на вентиляцию |  | МВт | 21,141 | 13,74 | 9,32 | 4,7 | 0 |  
  | Производительность
  котельной |  | МВт |  | 288,416 | 219,35 | 178,07 | 134,95 | 58,3 |  
  | Расход воды на подпитку и потери в тепловой схеме |  | кг/с |  | 8,65 | 6,58 | 5,34 | 4,05 | 1,75 |  
  | Общая тепловая мощность котельной |  | МВт |  | 297,07 | 225,93 | 183,41 | 139 | 60,05 |  
  | Температура прямой
  сетевой воды на выходе из котельной |  | 0С | Из пункта 2 | 150 | 119 | 80 | 80 | 80 |  
  | Температура обратной
  сетевой воды на входе в котельную |  | 0С | 24 | 29 | 15 | 15 | 15 |  
  | Общий расход сетевой
  воды |  | кг/с |  | 566 | 214 |  
  | Расход воды через
  котлы |  | кг/с |  | 886 | 597 |  
  | Расход воды на подпитку
  и потери в тепловой схеме |  | кг/с |  | 11,3 | 4,3 |  
  | Температура воды на
  выходе из котла (при ) |  | 0С |  | 150 | 131 | 119 | 107 | 94 |  
  | Расход воды на собственные
  нужды |  | кг/с |  | 25,8 | 25,8 | 25,8 | 25,8 | 25,8 |  
  | Расход воды на линии
  рециркуляции |  | кг/с |  | 323 | 356 | 469 | 530 | 416 |  
  | Расход воды по перемычке |  | кг/с |  | 0 | 68 | 245 | 146 | 20 |  
  | Расход хво после
  первой ступени |  | кг/с |  | 11,3 | 4,3 |  
  | Расход пара на теплообменник № 6   |  | кг/с |  | 0,804 | 0,783 | 0,885 | 0,669 | 0,29 |  
  | Расход выпара из
  деаэратора |  | кг/с |  | 0,024 | 0,023 | 0,026 | 0,02 | 0,009 |  
  | Температ. воды после
  охладителя выпара |  | оС |  | 64,6 | 64,6 | 64,6 | 64,6 | 64,6 |  
  | Расход греющей воды
  на деаэрацию |  | кг/с |  | 2,15 | 2,3 | 3,54 | 3,7 | 4,1 |  
  | Расход воды на собственные
  нужды |  | кг/с |  | 2,15 | 2,3 | 3,54 | 3,7 | 4,1 |  
  | Расход воды через
  котельный агрегат 
 |  | кг/с |  | 875 | 877 | 878 | 880 | 586 |  
  | Относительная
  погрешность |  | % |  | 1,3 | 1,02 |    0,91 | 0,68 | 1,8 |  
 По тепловой
нагрузке производим выбор водогрейных котлов:-ставим 3 котла КВГМ-100-150 (, расчетная температура на
выходе из котла 150єС). 
 7 Выбор теплообменного оборудования 
 7.1 Выбор деаэраторов 
 Для дегазации
питательной  воды в паровой части котельной установлен деаэратор атмосферного
типа. Производительность питательного деаэратора равна 14,79 кг/с (61,97 т/ч). Деаэраторы типа
ДА обеспечивают устойчивую деаэрацию воды при работе с нагрузками в пределах от
30 до 120% номинальной производительности. Деаэраторы типа ДА
укомплектовываются индивидуальными охладителями выпара и могут быть поставлены
без деаэраторного бака [3]. Для деаэрации
питательной воды паровых котлов необходим один атмосферный деаэратор типа ДА-75-15
 Краткая
характеристика [3]: 1 Номинальная
производительность 75 т/ч; 2 Номинальное
рабочее давление 0,12 МПа; 3 Полезная
емкость деаэраторного бака 15 м3. Для деаэрации
подпиточной воды (расход 519 кг/с=1868,1 т/ч) тепловых сетей необходимо  четыре
вакуумных деаэратора типа ДСВ-2000 Краткая
характеристика [3]: 1 Номинальная
производительность 2000 т/ч; 2 Номинальное
рабочее давление 0,0075 МПа; 
 7.2 Выбор
подогревателей 
 Выбор
теплообменников следует производить, исходя из их расчетной площади теплообмена.
При этом коэффициент теплопередачи ориентировочно можно принимать в пределах от
2500 до 3000 ккал/(м2ч0С) для подогревателей с латунными
трубками при достаточной чистоте поверхностей нагрева.  С учетом
загрязнения трубок слоем накипи коэффициент теплопередачи равен 1700 - 1800
ккал/(м2ч0С) [3].  Для
ориентировочных расчетов поверхности нагрева всех теплообменных аппаратов
принимаю коэффициент теплопередачи равным 2500 Вт/(0С м2). Охладители выпара Тепловые нагрузки
на охладители выпара:  Среднелогарифмический
температурный напор: Поверхность теплообмена: В качестве
охладителей выпара для теплообменников №5 и №7 предлагаю установить следующие
теплообменники: ОВА-2/0,22, ОВВ-2/0,22 Краткая
характеристика охладителей выпара: 1 ОВА-2/0,22. Рабочее
давление в корпусе/трубной системе 0,12/0,5 МПа, пробное давление 0,7 МПа, рабочая
температура в корпусе/ в трубной системе 40-104/10-80єС, поверхность охладителя
2 м2, масса 220 г. 2 ОВВ-2/0,22. Рабочее
давление в корпусе/трубной системе 0,01-0,12/0,4 МПа, пробное давление 0,7 МПа,
рабочая температура в корпусе/ в трубной системе 104/50-80єС, поверхность
охладителя 2 м2, масса 220 кг 
 Подогреватели
исходной и химочищенной воды 
 Необходимо рассчитать площади теплообмена для
следующих теплообменных аппаратов: - охладитель
продувочной воды (Т№1); - подогреватель
исходной воды (Т№2); - подогреватель
исходной воды (Т№4); - подогреватель
химочищенной воды после II ступени ХВО (Т№3); - подогреватель
химочищенной воды после I ступени ХВО (Т№6). 
 Таблица 8 
 
  | Расчетная величина | 
 | 
 | Расчетная формула
  или метод определения | Номер
  теплообменного аппарата |  
  | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 |  
  | Тепловая нагрузка | Q | кВт |  | 764 | 3083 | 3083 | 237,1 | 3083 |  
  | Наибольшая разность температур теплоносителей | DtБ | 0С |  | 107 | 162,7 | 144 | 10 | 144 |  
  | Наименьшая разность температур теплоносителей | DtМ | 0С |   | 33,7 | 65 | 32,9 | 2,9 | 30 |  
  | Среднелогарифмический температурный напор | Dt | 0С |  | 63,5 | 106,6 | 75,3 | 5,7 | 72,8 |  
  | Коэффициент теплопередачи | k |  | Рекомендации [3] | 2500 |  
  | Поверхность теплообмена | F | м2 |  | 4,9 | 11,8 | 16,7 | 17 | 17,3 |  
 Для
теплообменника Т№1 выбираю водяной подогреватель под номером 10 (таблица 2,144.[8]). Краткая
характеристика: 1 Площадь
поверхности нагрева секции 6,9 м2. 2 Давление 1,6
МПа. 3 Число латунных трубок
37, Dн = 168 мм. Для теплообменника
Т№2 и Т№3 выбираю пароводяной подогреватель под номером 2 (таблица 2.143.[8]). Краткая
характеристика: 1 Площадь
поверхности нагрева секции 17,2 м2. 2 Длина корпуса
3,63 мм. 3 Число латунных
трубок 124, Dвч = 412 мм. Для
теплообменников Т№4 выбираю водо-водяной подогреватель под номером 14 (таблица
2.144.[8]). Краткая
характеристика: 1 Площадь
поверхности нагрева секции 20,3 м2. 2 Давление 1,6
МПа. 3 Число латунных
трубок 109, Dн = 273 мм. Для теплообменника
Т№6 выбираю пароводяной подогреватель под номером 3 (таблица 2.143.[8]). Краткая
характеристика: 1 Площадь
поверхности нагрева секции 24,4 м2. 2 Длина корпуса
3,75 мм. 3 Число латунных
трубок 176, Dвч = 466 мм. Используемая
литература 
 1.                 
Соколов
Е.А. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Энергоиздат, 1982. 2.                 
Есина
И.В., Грибанов А.И. Источники и системы теплоснабжения промышленных
предприятий. – Челябинск: ЧГТУ, 1990. 3.                 
Бузников
Е.Ф., Роддатис К.Ф., Берзиньш Э.Я. Производственные и отопительные котельные. –
М.: Энергоатомиздат, 1984. 4.                 
Ривкин
С.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара.
Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1984. 5.                 
Кириллов
В.В. Лекции по курсу «Источники и системы теплоснабжения». 6.                 
Тепловой
расчет котельных агрегатов (нормативный метод). – М.: Энергия, 1973. 7.                 
Григорьев
В.А., Зорин В.М. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. – М.:
Энергоатомиздат, 1989. 8.                 
Смирнов
А.Д., Антипов К.М. Справочная книжка энергетика. – М.: Энергоатомиздат, 1984. 
 
 Страницы: 1, 2, 3 
 |