Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Января 2014 в 19:28, курсовая работа
Подпиточный насос подает в тепловую сеть воду из деаэратора с энтальпией (принимаем равной энтальпия кипящей воды в расширителе непрерывной продувки,), кДж/кг в количестве , кг/с. Поэтому расход тепла на подогрев сетевой воды в бойлерах уменьшится на величину
Введение………………………………………………………….……........
3
1 Расчет тепловой схемы котельной............................................................
4
2 Составление теплового баланса котельной..............................................
24
3 Определение количества котлоагрегатов, устанавливаемых в котельной........................................................................................................
30
4 Расчет теоретических и действительных объемов продуктов сгорания..........................................................................................................
31
5 Определение энтальпий продуктов сгорания и воздуха.........................
34
6 Тепловой баланс котельного агрегата......................................................
36
7 Определение годового расхода топлива в одном котельном агрегате..
39
8 Тепловой и конструкционный расчет экономайзера...............................
40
Имеем:
,
кг/с.
где - потери конденсата от технологических потребителей, кг/с;
, - возврат конденсата от потребителя в процентах от ;
- потери продувочной воды, кг/с;
- потери пара внутри котельной, кг/с;
- потери воды в теплосети, кг/с;
- количество выпара из деаэратора, кг/с;
- расход воды через химводоочистку, кг/с;
- расход сырой воды на химводоочистку, кг/с.
1.9 Расчет пароводяного подогревателя сырой воды.
Рисунок 7 - Схема пароводяного подогревателя сырой воды
Уравнение теплового баланса подогревателя:
,
Расход редуцированного пара в подогревателе сырой воды:
,
кг/с.
где - расход нагретой воды, кг/с;
, - начальная и конечная энтальпия нагреваемой воды, ºС;
- расход греющего пара, кг/с;
- энтальпия пара после РОУ, кДж/кг;
- энтальпия конденсата, кДж/кг;
- коэффициент, учитывающий
потери тепла аппаратом и
1.10 Расчет конденсатного бака.
Рисунок 9 - Узел конденсатного бака
Температура смеси конденсата, определяется из выражения:
,
где - расход конденсата, кг/с;
- температуры конденсата, °С;
Суммарное количество конденсата, поступающее в конденсатный бак, будет равно:
.
Находим суммарное количество воды , которое поступает в конденсатный бак. В бак подаются потоки конденсата от технологических потребителей и вода из химводоочистки.
,
кг/с;
,
кг/с;
,
кг/с.
Температура смеси конденсата:
,
°С.
1.11 Расчет охладителя выпара.
Охладитель выпара на рассчитываемой схеме не предусмотрен.
1.12 Общие замечания о расчете деаэратора.
В курсовом проекте применен смешивающий термический деаэратор атмосферного типа ( МПа). Подогрев воды, поступающей в деаэратор, до температуры насыщения осуществляется редуцированным паром ().
Газы, выделяемые деаэрированной водой, переходят в паровой поток и остатком неконденсированного избыточного пара (выпара) удаляются из деаэрационной колонки через штуцер, а затем сбрасываются в барботер (иногда через охладитель выпара). Расход избыточного пара () по имеющимся опытным данным ЦКТИ составляет 2 – 4 кг на 1 тонну деаэрированной воды. В курсовом проекте следует принять: , где - суммарный расход деаэрируемой воды.
Рисунок 10 - Узел деаэратора
Энтальпия пара (выпара) принимается равной энтальпии пара при данном давлении (принимаем равным ). Деаэрированная вода () из бака деаэратора подается питательным насосом (ПН) в котельный агрегат.
При расчете деаэратора неизвестными являются расход пара на деаэратор () и расход деаэрированной воды (). Эти величины определяются при совместном решении уравнений массового и теплового балансов деаэратора.
Произведем уточнение ране принятого расхода .
Суммарный расход деаэрируемой воды:
.
Принимаем значение возврата конденсата после подогревателя сырой воды, , согласно рассчитываемой схеме, равным расходу редуцированного пара в подогревателе сырой воды, ; а возврат конденсата после сетевого подогревателя (бойлера), , равным расходу пара в подогревателе сетевой воды, :
кг/с,
,
кг/с.
Запишем уравнение теплового и массового балансов (предположим для деаэратора )(Рисунок 10):
,
где – энтальпия воды в деаэраторе (принимаем равной энтальпии кипящей воды в расширителе), кДж/кг.
.
Рисунок 11 - Расчетная схема деаэратора
Из уравнения находим:
,
Подставляем полученное значение в уравнение (27) и решаем его относительно :
кг/с,
кг/с.
где - давление в атмосферном деаэраторе, МПа;
- количество редуцированного пара, кг/с;
- количество выпара из деаэратора, кг/с;
- суммарный расход деаэрируемой воды, кг/с;
- расход деаэрированной воды на выходе из деаэратора, кг/с;
- возврат конденсата после сетевого подогревателя (бойлера), кг/с;
- энтальпия конденсата после подогревателя сетевой воды (бойлера), кДж/кг;
- расход пара в подогревателе сетевой воды, кг/с;
- возврата конденсата
после подогревателя сырой
- расход редуцированного пара в подогревателе сырой воды, кг/с;
- энтальпия конденсата, кДж/кг;
- расход воды через химводоочистку, кг/с;
– энтальпия воды на выходе из химводоочистки, кДж/кг;
- количество пара, выделяющегося в расширителе из продувочной воды, кг/с;
- энтальпия влажного
пара в расширителе
- расход деаэрированной воды на выходе из деаэратора, кг/с;
- расход воды на питание котельных агрегатов, кг/с;
- энтальпия воды в деаэраторе, кДж/кг;
- расход воды на подпитку тепловой сети, кг/с;
- расход пара на деаэрацию, кг/с;
- энтальпия влажного пара после РОУ при давлении ,кДж/кг;
1.13 Проверка точности расчета первого приближения.
Из уравнения
массового баланса линии
,
кг/с.
При расчете деаэратора получено кг/с. Ошибка расчета составляет 16,5%. Допустимое расхождение 3%. Следовательно, необходимо провести второй цикл приближения.
1.14 Уточненный расчет РОУ.
Расчет редуцированного пара:
,
кг/с.
Из уравнения имеем:
;
,
Отсюда:
,
кг/с.
,
кг/с.
Общий расход свежего пара:
,
кг/с.
где - расход увлажняющей воды, поступающей в РОУ, кг/с;
- расход острого пара, поступающего в РОУ, кг/с;
- общий расход свежего пара, кг/с.
1.15 Уточненный расход тепловой схемы.
,
кг/с,
,
кг/c,
,
кг/с.
,
кг/с,
,
кг/с,
,
кг/с.
,
кг/с.
4) Расчет конденсатного бака смотреть в пункте 1.10.
5) Расчет охладителя выпара отсутствует.
6) Расчет деаэратора:
,
,
,
,
кг/с,
кг/с.
1.16 Проверка математического баланса линии редуцированного пара.
Аналогично 1.13 имеем:
,
кг/с.
При расчете деаэратора получено кг/с. Расхождение составляет 0,052%, дальнейших уточнений не требуется.
1.17 Определение полной нагрузки на котельную.
Полная нагрузка определяется по формуле:
,
кг/с.
В тоже время:
,
кг/с.
2 Составление теплового баланса котельной.
Тепловой
баланс котельной составляется для
определенных КПД, оценки относительной
величины различных потерь, что позволяет
оценить экономичность
Суммарное поступление теплоты в схему:
,
кВт,
Здесь:
,
кг/с.
Паропроизводительность котельной включает в себя:
.
Определим расход теплоты с паром на технологические нужды с учетом возврата конденсата:
,
кВт.
Процент расхода теплоты на технологические нужды:
,
%.
Расход острого пара поступающего в РОУ, , включает в себя расход пара на подогрев сетевой воды, на деаэрацию и на подогрев сырой воды, таким образом, расход теплоты, составит:
,
,
,
%,
,
,
%,
,
,
%,
%.
Расход теплоты на продувку котла:
,
,
%
Расход теплоты с водой, подаваемой на питание котельных агрегатов:
,
,
%,
Полезно расходуемый процент теплоты (КПД схемы):
,
%.
Суммарные потери теплоты:
,
%.
Основные составляющие потерь теплоты:
,
кВт,
,
%.
,
кВт,
,
%.
Неучтенные потери составляют:
%.
При выполнении курсового проекта неучтенные потери не должны превышать 1%. Для выполнения этого условия при расчете различных тепловых схем котельных может возникнуть необходимость учесть не только указанные ранее потери.
Продолжим вычисление потерь:
,
кВт,
,
%.
,
кВт,
,
%.
,
кВт,
,
%.
,
кВт,
,
%,
где - паропроизводительность котельной, кг/с;
- энтальпия влажного
пара после выхода из
- расход котловой воды на непрерывную продувку, кг/с;
- энтальпия продувочной воды (равна энтальпии кипящей воды в барабане,, при давлении ), кДж/кг;
- энтальпия кипящей воды в расширителе непрерывной продувки (при давлении), кДж/кг;
- расход сырой воды на химводоочистку, кг/с;
- энтальпия сырой воды, ºС;
- расход деаэрированной воды на выходе из деаэратора, кг/с;
- расход увлажняющей воды, поступающей в РОУ, кг/с;
- расход воды на подпитку тепловой сети, кг/с;
- расход пара на технологические нужды, кг/с;
- возврат конденсата от потребителя в процентах от ;
- энтальпии конденсата, °С;
- процент расхода теплоты на технологические нужды, %;
- расход теплоты с
паром на технологические