Расчет тепловой схемы паровой котельной и выбор основного оборудования паросиловой ТЭЦ

.

При Р_н=1,3 МПа и :

h_н=2834,34 кДж/кг.

При Р_в=3,1 МПа и :

h_в=3160,72 кДж/кг;

h_к=334,92 кДж/кг (при рекомендуемой t_к=80 ^оС);

h_ох.в=439,3 кДж/кг.

где η_п=0,98 – КПД подогревателя.

 

4.1.2. Определение расходов  пара на подогреватель сырой  воды  и на деаэратор подпиточной воды тепловой сети .

 

,

где - расход сырой воды на подпитку тепловой сети:

,

где - коэффициент потерь сырой воды в ХВО, принимается равным 0,25; - расход химочищенной воды для подпитки тепловых сетей.

Уравнение материального  баланса:

- температура химочищенной воды;

.

- температура сырой воды после  подогревателя, принимается по  рекомендациям равной 30 ⁰С; - температура сырой воды до подогревателя, принимается равной .

 

4.1.3.

 

- расход пара перед РОУ.

 

4.2. Расчётная производительность  котельной

 

4.2.1.

 

,

где - коэффициент, показывающий долю расхода пара от котлов на собственные нужды котельной.

(принимаю  )

Величина  включает в себя следующие расходы пара и питательной воды на собственные нужды котельной:

1. питательная вода на обеспечение непрерывной продувки котлов ;
2. пар на подогрев сырой воды для подготовки добавочной воды для котлов ;
3. пар на подогрев ХОВ для котлов ;
4. пар на подогрев мазута ;
5. пар на бытовые тепловые нагрузки котельной (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) ;
6. пар на подогрев питательной воды котлов  в ПВД ;
7. пар на калорифер для подогрева воздуха для котлов ;
8. пар на ДПВ .

 

4.2.2. Расход питательной  воды для обеспечения непрерывной продувки котлов

 

где α_прод=0,03.

 

4.2.3. Расход пара на  подогрев сырой воды для подготовки  добавочной воды котлов.

 

 

4.2.3.1. - тепловая нагрузка подогревателя.

 

,

где - расход сырой воды для подготовки добавочной воды котлов;

где - расход сбросной продувочной воды после расширителя непрерывной продувки котлов.

- давление в барабане котла.

(при  - давление конденсата);

;

.

- потери пара и конденсата  с утечками в котельной, принимается  равной 3% от  :

- потери конденсата у внешних  потребителей; т.к. возврат конденсата 100%-ный, то 

 

4.2.3.2. - температура сырой воды перед подогревателем

 

, следовательно, отпадает необходимость  установки подогревателя 5.3 (Д_пск=0).

 

4.2.4. Расход  пара на подогрев мазута

 

 

 

 

 

 

4.2.5. Расход пара на  бытовые нагрузки котельной

 

 

4.2.6. Расход  пара на ПВД

 

,

где -тепловая нагрузка на ПВД:

,

где - расход питательной воды на входе в котёл:

- температура питательной воды  на входе в котёл;

- температура питательной воды  перед ПВД;

(при  в ДПВ);

.

 

 

4.2.7. Расход  пара на калорифер для подогрева  дутьевого воздуха

 

где - доля расхода пара на калорифер.

 

4.2.8. Расход  пара на подогреватель ХОВ  перед ДПВ, тепловые нагрузки  подогревателя

 

,

где - температура химочищенной воды после подогревателя; - температура насыщения при давлении в ДПВ:

 

4.2.8.1. - температура химочищенной воды перед подогревателем

 

,

где - расход греющей воды, равный сумме потоков конденсата от ПВД, от калорифера дутьевого воздуха и от подогревателя воды на бытовые нагрузки котельной:

;

(при  - конденсат);

, т.е. на  меньше температуры насыщения при в ДПВ

Т.к. , для нагрева ХОВ не возникает необходимости в установке подогревателя 5.5, т.е. .

 

4.2.9. Расход  пара на ДПВ

 

1. Расход и температура химочищенной воды перед ДПВ:

2. Расход и энтальпия пара вторичного вскипания из РНП:

3. Суммарный поток конденсата из конденсатоочистки и средняя температура этого потока:

,

где - расходы конденсата, возвращаемого в котельную от потребителей пара .

4. Расход и температура конденсата от мазутохозяйства:

5. Расход и температура конденсата от ПСВ:

6. Суммарный расход и температура конденсата от подогревателей с давлением пара :

.

Расходы конденсата равны  соответствующим расходам пара :

7. Суммарный расход и температура конденсата от подогревателей с давлением пара :

,

где - расход пара на подогреватель ХОВ перед ДПТС.

- тепловая нагрузка этого  подогревателя:

 

4.2.9.3.

 

 

4.2.9.5.

 

(при  ).

(при  - конденсат)

 

4.2.11.

 

(при давлении в ДПВ  ).

 

4.2.12. Расход питательной воды

 

 

4.2.13.

 

Т.к. ∆<5%, принимаю к расчету

 

4.2.14.1. Уточненное значение коэффициента собственных нужд котельной по расходу пара от котлов

 

 

4.2.14.2. Значение  коэффициента собственных нужд  паровой котельной по расходу  теплоты

 

,

где - расчетная тепловая мощность котельной.

- энтальпия пара на выходе  из котла (P=3,9 МПа; t=440 ^оС);

(P=3,9 МПа, t=145 ^оС).

.

- расчетная тепловая суммарная  нагрузка внешних потребителей  в паре и горячей воде:

,

где ; - тепловые нагрузки промышленных потребителей пара с высоким и низким давлением.

,

где - энтальпия пара высокого давления; - условная энтальпия возвращаемого конденсата:

(при t_к=50 ^оС и 100%-ном возврате).

,

где ; (при t_к=40 ^оС и 100%-ном возврате).

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3. Предварительный выбор числа котлов

 

Предварительно выбираю  котлы Е-160-3,9 с характеристиками:

Д=160 т/ч;

P_пп=3,9 МПа;

t_пп=440 ^оС;

t_пв=145 ^оС.

 

,

где - расчётная производительность выбранного котла

.

Принимаю предварительное  число котлов

 

5. Выбор числа котлов  с учётом условий их работы в неотопительном периоде и требований аварийного резервирования

 

5.1. Учёт работы  котлов в неотопительный период

 

Минимальная допустимая единичная тепловая мощность одного котла при его разгрузке:

Для газомазутных котлов ; - единичная тепловая мощность котла.

,

где ;

- энтальпия пара на выходе  из котла и питательной воды:

Минимальная тепловая нагрузка котельной в неотопительный период

.

- расчетная тепловая нагрузка  горячего водоснабжения в неотопительный  период:

- коэффициент, показывающий снижение  потребления горячей воды в  неотопительный период; для курортных  городов  .

- температура воды в холодном  источнике в неотопительный период.

- тепловая нагрузка промышленных  потребителей пара соответственно  с высоким и низким давлением  в неотопительный период.

где - доля тепловой нагрузки в паре в неотопительный период от расчётного значения в паропроводе высокого давления.

где - доля тепловой нагрузки в паре в неотопительный период от расчётного значения в паропроводе низкого давления.

,

следовательно, выбранный  тип котлов, т.е. их единичная тепловая мощность, удовлетворяет условием работы в неотопительный период.

 

5.2. Учёт требований  аварийного резервирования котлов

 

где (при ) - минимально-допустимая доля расчётного расхода теплоты на отопление и вентиляцию.

 

5.2.1.

 

,

где - минимально-допустимая расход пара по паропроводу высокого давления.

 

5.2.2.

 

 

5.2.3. Расход  пара в паропроводе собственных  нужд котельной

 

 

 

 

 

5.2.4. Расход  пара на ПСВ

 

5.2.5. Тепловая  производительность ПСВ и ОК

 

 

5.2.6.

 

 

5.2.7.

 

сохраняется предварительно принятое число котлов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Определение расхода топлива в котельной

 

6.1. Расчётный  расход топлива

 

,

где - расход пара на выходе из котлов; - энтальпия пара и питательной воды:

- КПД котла,  (газомазутные котлы).

- теплотворная способность топлива:

(мазут малосернистый).

 

6.2. Удельный  расход топлива на единицу выбранной теплоты

 

 

 

6.3. Годовой  расход топлива в котельной

 

,

где - годовая выработка тепловой энергии в котельной: