Dкот = Dтех + Dсп + Dсн + Dпот, (5.10)
Dкот = 1,1 + 4,84 + 0,5 + 0,2 = 6,64 кг/с.
Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:
Gпот= Gпоттех + Dпот + Gпод, (5.11)
Gпот= 0,44 + 0,2 + 0,55 =1,19 кг/с.
Доля потерь теплоносителя:
Пх = Gпот / Dкот, (5.12)
Пх = 1,19 / 6,64 = 0,2.
Процент продувки:
Pп= Sх· Пх·100 / (Sкв−Sх· Пх), (5.13)
где Sх−солесодержание исходной воды, мг/кг;
Sкв−солесодержание котловой воды, мг/кг, [2];
Pп= 350 · 0,2 · 100 / (3000 −350 · 0,2) =2,38.
Расход питательной воды на РОУ:
Gроу = Dкот · (i"1,4 − i"0,7) / (i"1,4 − i"пв), (5.14)
где i"пв − энтальпия питательной воды, КДж/кг, [2];
i"1,4 − энтальпия сухого насыщенного пара при давлении Р = 1,4 МПа, кДж/кг, [2].
Gроу = 6,64 · (2790 − 2763) / (2790 − 419) = 0,1 кг/с.
Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:
D1,4 = Dкот − Gроу, (5.15)
D1,4 = 6,64 − 0,1= 6,54 кг/с.
Расход продувочной воды:
Gпр = Pп · D1,4 / 100, (5.16)
Gпр = 2,38 · 6,54 / 100 = 0,16 кг/с.
Расход пара из сепаратора непрерывной продувки:
Dс0,15 = Gпр · (iкв − i0',15) / (i"0,15 − i0',15), (5.17)
где iкв − энтальпия котловой воды, КДж/кг, [2];
i"0,15 , i0',15 − энтальпия насыщенного пара и воды, (при давлении Р = 0,15 Мпа), кДж/кг, [2].
Dс0,15 = 0,16 · (830 − 467) / (2693 − 467) = 0,03 кг/с.
Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:
Gснп = Gпр − Dс0,15, (5.18)
Gснп = 0,16 − 0,03 = 0,13.
Расход воды из деаэратора:
Gд = Dкот + Gпр + Gподп, (5.19)
Gд = 6,64 + 0,16 + 0,55 = 7,35 кг/с.
Расход выпара деаэратора:
Dвып = d · Gд, (5.20)
где d − удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].
Dвып = 0,005 · 7,35 = 0,04 кг/с.
Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):
Gпот = Gтехпот + Dпот + Gпод + Gснп+ Dвып, (5.21)
Gпот = 0,44 + 0,2 + 0,55 + 0,13+ 0,042 = 1,36 кг/с.
Расход воды: химически обработанной:
Gхво = Gпот, (5.22)
Gпот = 1,36 кг/с;
исходной:
Gисх = 1,15 · Gхво, (5.23)
Gисх = 1,15 · 1,36 = 1,56 кг/с.
Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки:
t = (iисх + (Gснп / Gисх ) · (i0,15 − iк ) ) / 4,19, (5.24)
где iис х− энтальпия исходной воды, (при t = 5 оС зимой), кДж/кг;
iк − энтальпия конденсата, (при t =40оС), кДж/кг.
t = (20,95+ (0,13/ 1,56) · (467 − 167,6)) / 4,19 = 11оС.
Расход пара на подогреватель исходной воды:
Dисх = Gисх · (i"исх − i'исх) / (i"0,7 − iк ), (5.25)
где i"исх , i'исх − энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ой воды, кДж/кг, [2];
iк− энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t=105 оС), кДж/кг, [2];
Dисх = 1,56 · (125,7 − 46,9) / (2763 − 439,9 ) = 0,05 кг/с.
Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:
Dхво = Gхво · (i"хво − i'хво) / (i"0,7 − iк), (5.26)
где i"хво − энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладителя выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2];
i'хво − энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].
Dхво = 1,36 · (335,3 − 113,3) / (2763 − 439,9) = 0,13 кг/с.
Расход пара на деаэрацию:
Dд = ((Gд · i'д + Dвып · i''д) / i"0,7) − ((Gхво· i"хво + Dс· i"0,15 +Gтех· i'тех ) + (Gисх+ Gхво) · iк) / i"0,7, (5.27)
где i"д − энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].
Dд = ((7,35 · 419 + 0,04 · 2683) / 2763) − ((1,36· 335,2 + 0,03· 2693 +0,66· 230,45) + (1,36+1,56) · 439,9)/ 2763 = 0,44 кг/с.
Расчетный расход пара на собственные нужды:
Dснр = Dд + Dхво + Dисх, (5.28)
Dснр = 0,44 + 0,13 + 0,05 = 0,62 кг/с.
Расчетная паропроизводительность ТГУ:
Dкотр = Dтех + Dснр +Dпот +Dсп, (5.29)
Dкотр = 1,1 + 0,62 + 0,2 + 4,84 = 6,76 кг/с.
Ошибка расчёта:
Δ = ((Dкотр − Dкот) / Dкотр) ·100 %, (5.30)
Δ = ((6,76 − 6,64) / 6,76) ·100 % = 1,7 %.
Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.
5.3.2 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для наиболее холодного месяца
Расход технологического конденсата с производства определяется по формуле:
Gтех = μ · Dтех / 100,
где Dтех – расход пара на технологические нужды, кг/с;
μ - доля возврата конденсата, %;
Gтех = 60 · 1,1 / 100 = 0,66 кг/с.
Потери технологического конденсата:
Gтехпот = Dтех – Gтех;
Gтехпот = 1,1 – 0,66 = 0,44 кг/с.
Нагрузка отопления, вентиляции, горячего водоснабжения:
Qов = Qовр · (tвнр – tнв) / (tвнр – tор),
где Qовр – расчётная нагрузка отопления и вентиляции, кВт;
tвнр – расчётная температура внутри помещений, оС;
tор – расчётная температура для проектирования отопления, оС;
tнв – температура наружного воздуха, оС.
Qов = 11116,1 · (18 + 17) / (18 + 30) = 8105,5 кВт.
Расход пара на сетевые подогреватели определяется по формуле:
Dсп = (Qов + Qгв) / (i0,7 "– iк),
где i0,7 "– энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 0,7МПа, кДж/кг [2];
iк –энтальпия конденсата возвращённого от потребителя, кДж/кг;
Dсп = (8105,5 + 1162,6) / (( 2763 – ( 55 · 4,19 )) = 3,66 кг/с.
Общий расход пара потребителями:
Dвн = Dтех + Dсп,
Dвн = 1,1 + 3,66 = 4,76 кг/с.
Потери пара в тепловой схеме:
Dпот = 0,03 · Dвн,
Dпот = 0,03 · 4,76 = 0,14 кг/с.
Расход пара на собственные нужды ТГУ:
Dсн = 0,08 · Dвн,
Dсн = 0,08 · 4,76 = 0,38 кг/с.
Расход сетевой воды:
Gс = (Qов + Qгв) / (iс' − iс''),
где iс', iс'' − энтальпия воды в прямой и обратной магистрали, кДж/кг;
Gс = ( 8105,5 + 1162,6 ) / ( 114 · 4,19 ) − ( 56 · 4,19 ) = 38,1 кг/с.
Расход воды на подпитку тепловой сети:
Gпод = 0,015 · Gс,
Gпод = 0,015 · 38,1 = 0,57 кг/с.
Паропроизводительность котельной определяется по формуле:
Dкот = Dтех + Dсп + Dсн + Dпот,
Dкот = 1,1 + 3,66 + 0,38 + 0,14 = 5,28 кг/с.
Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:
Gпот= Gпоттех + Dпот + Gпод,
Gпот= 0,44 + 0,14 + 0,57 = 1,15 кг/с.
Доля потерь теплоносителя:
Пх = Gпот / Dкот,
Пх = 1,15 / 5,28 = 0,19.
Процент продувки:
Pп= Sх· Пх·100 / (Sкв− Sх· Пх),
где Sх− солесодержание исходной воды, мг/кг;
Sкв− солесодержание котловой воды, мг/кг, [2];
Pп= 350 · 0,19 · 100 / (3000 − 350 · 0,19) = 2,3.
Расход питательной воды на РОУ:
Gроу = Dкот · (i"1,4 − i"0,7) / ( i"1,4 − i"пв),
где i"пв − энтальпия питательной воды, КДж/кг, [2];
i"1,4 − энтальпия сухого насыщенного пара при давлении Р= 1,4 МПа,
кДж/кг, [2].
Gроу = 5,28 · ( 2790 − 2763 ) / ( 2790 − 419 ) = 0,1 кг/с.
Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:
D1,4 = Dкот − Gроу,
D1,4 = 5,28 − 0,1 = 5,18 кг/с.
Расход продувочной воды:
Gпр = Pп · D1,4 / 100,
Gпр = 2,3 · 5,28 / 100 = 0,12 кг/с.
Расход пара из сепаратора непрерывной продувки:
Dс0,15 = Gпр · (iкв − i0',15) / (i"0,15 − i0',15),
где iкв − энтальпия котловой воды, КДж/кг, [2];
i"0,15 , i0',15 − энтальпия насыщенного пара и воды, кДж/кг, [2].
Dс0,15 = 0,12 · (830 − 467) / (2693 − 467) = 0,02 кг/с.
Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:
Gснп = Gпр − Dс0,15,
Gснп = 0,12 − 0,02 = 0,1.
Расход воды из деаэратора:
Gд = Dкот + Gпр + Gподп,
Gд = 5,28 + 0,12 + 0,57 = 5,97 кг/с.
Расход выпара деаэратора:
Dвып = d · Gд,
где d − удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].
Dвып = 0,005 · 5,97 = 0,03 кг/с.
Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):
Gпот = Gтехпот + Dпот + Gпод + Gснп+ Dвып,
Gпот = 0,44 + 0,14 + 0,57 + 0,1+ 0,03 = 1,28 кг/с.
Расход воды:
химически обработанной:
Gхво = Gпот,
Gпот = 1,28 кг/с;
исходной:
Gисх = 1,15 · Gхво,
Gисх = 1,15 · 1,28 = 1,47 кг/с.
Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки:
t = (iисх + (Gснп / Gисх) · (i0,15 − iк)) / 4,19,
где iис х− энтальпия исходной воды, (при t = 5 оС зимой), кДж/кг;
iк − энтальпия конденсата, (при t =40оС), кДж/кг.
t = (20,95+ (0,1/ 1,47) · (467 − 167,6)) / 4,19 = 9,9 оС.
Расход пара на подогреватель исходной воды:
Dисх = Gисх · (i"исх − i'исх) / (i"0,7 − iк),
где i"исх , i'исх − энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ной воды, кДж/кг, [2];
iк− энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t = 105 оС ),
кДж/кг, [2];
Dисх = 1,47 · (125,7 − 41,8) / (2763 − 439,9 ) = 0,053 кг/с.
Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:
Dхво = Gхво · (i"хво − i'хво) / (i"0,7 − iк),
где i"хво − энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладите ля выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2];