i'хво − энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].
Dхво = 1,28 · (335,3 − 113,3) / (2763 − 439,9) = 0,12 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,
где i"д − энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].
Dд = ((5,97 · 419 + 0,03 · 2683) / 2763) − ((1,28· 335,2 + 0,02· 2693 +0,66· 230,45) + (1,47+1,28) · 439,9)/ 2763 = 0,27 кг/с.
Расчетный расход пара на собственные нужды:
Dснр = Dд +Dхво +Dисх ,
Dснр = 0,27+0,053 +0,19 = 0,44 кг/с.
Расчетная паропроизводительность ТГУ:
Dкотр = Dтех + Dснр +Dпот +Dсп,
Dкотр = 1,1 + 0,44+ 0,14 + 3,66 = 5,34 кг/с.
Ошибка расчёта:
Δ = ((Dкотр − Dкот) / Dкотр) ·100 %,
Δ = ((5,34 − 5,28) / 5,34) ·100 % = 1,1 %.
Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.
5.3.3 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для летнего режима
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:
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 = 0
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;
Qгв = 0,82 · Qгвр,
Qгв = 0,82 · 1162,6 = 953,3 кВт,
Dсп = 953,3 /(( 2763 – (55 · 4,19 )) = 0,38 кг/с.
Общий расход пара потребителями:
Dвн = Dтех + Dсп,
Dвн = 1,1 + 0,38 = 1,48 кг/с.
Потери пара в тепловой схеме:
Dпот = 0,03 · Dвн,
Dпот = 0,03 · 1,48 = 0,04 кг/с.
Расход пара на собственные нужды ТГУ:
Dсн = 0,125 · Dвн,
Dсн = 0,125 · 1,48 = 0,19 кг/с.
Расход сетевой воды:
Gс=(Qов + Qгв) / (iс' − iс''),
где iс', iс'' − энтальпия воды в прямой и обратной магистрали, кДж/кг;
Gс= 953,3 / (70 · 4,19) − (39 · 4,19) = 7,2 кг/с.
Расход воды на подпитку тепловой сети:
Gпод =0,015 · Gс,
Gпод =0,015 · 7,2 = 0,11 кг/с.
Паропроизводительность котельной определяется по формуле:
Dкот = Dтех + Dсп + Dсн + Dпот,
Dкот = 1,1 + 0,38 + 0,19 + 0,04 = 1,71 кг/с.
Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:
Gпот= Gпоттех + Dпот + Gпод,
Gпот= 0,44 + 0,04 + 0,11 =0,59 кг/с.
Доля потерь теплоносителя:
Пх = Gпот / Dкот,
Пх = 0,59 / 1,71 = 0,35.
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 · 0,35 · 100 / (3000 −350 · 0,35) = 4,38
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 = 1,71· (2790 − 2763 ) / ( 2790 − 419 ) = 0,02 кг/с.
Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:
D1,4 = Dкот − Gроу,
D1,4 =1,71 − 0,02 = 1,69 кг/с.
Расход продувочной воды:
Gпр = Pп · D1,4 / 100,
Gпр = 4,3 · 1,69 / 100 = 0,07кг/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 = 0,07 · (830 − 467) / (2693 − 467) = 0,01 кг/с.
Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:
Gснп = Gпр − Dс0,15,
Gснп = 0,07 − 0,01 = 0,06.
Расход воды из деаэратора:
Gд = Dкот + Gпр + Gподп,
Gд = 1,71 + 0,07+ 0,11 = 1,89 кг/с.
Расход выпара деаэратора:
Dвып = d · Gд,
где d − удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].
Dвып = 0,005 · 1,89 = 0,01 кг/с.
Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):
Gпот = Gтехпот + Dпот + Gпод + Gснп+ Dвып,
Gпот = 0,44 + 0,04 + 0,11 + 0,01+ 0,06 = 0,7 кг/с.
Расход воды:
химически обработанной:
Gхво = Gпот,
Gпот = 0,7 кг/с.
исходной:
Gисх = 1,15 · Gхво,
Gисх = 1,15 · 0,7 = 0,81 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 = 15оС летом), кДж/кг;
iк − энтальпия конденсата, (при t =40оС), кДж/кг.
t = (62,85+ (0,06/ 0,81) · (467 − 167,6)) / 4,19 = 20,3 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 = 0,81 · (125,7 − 85,1 ) / (2763 − 439,9 ) = 0,014кг/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 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 = 0,7 · (335,3 − 113,3) / (2763 − 439,9 ) = 0,1 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,
где i"д − энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].
Dд = ((1,89 · 419 + 0,01 · 2683) / 2763) − ((0,7· 335,2 + 0,01· 2693 +0,66· 230,45) + (0,014+0,1) · 439,9)/ 2763 = 0,1 кг/с.
Расчетный расход пара на собственные нужды:
Dснр = Dд +Dхво +Dисх ,
Dснр = 0,1 +0,014 +0,1 = 0,21кг/с.
Расчетная паропроизводительность ТГУ:
Dкотр = Dтех + Dснр +Dпот +Dсп,
Dкотр = 1,1 + 0,24 + 0,04+ 0,38 = 1,73 кг/с.
Ошибка расчёта:
Δ = ((Dкотр − Dкот)/ Dкотр) ·100 %,
Δ = ((1,73 − 1,71)/ 1,73) ·100 % = 1,2 %.
Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.
Результаты расчёта тепловой схемы котельной сводятся в таблицу 5.
Таблица 5.
Результаты расчёта тепловой схемы котельной
| Показатели | Режимы работы | ||
| Максимальнозимний | Наиболее холодного месяца | Летний | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1.Расход технологического конденсата с производства, кг/с | 0,66 | 0,66 | 0,66 |
| 2.Потери технологического конденсата, кг/с | 0,44 | 0,44 | 0,44 |
| 3.Нагрузка отопления, вентиляции, кВт | 11116,1 | 8105,5 | 0 |
| 4.Нагрузка горячего водоснабжения, кВт | 1116,2 | 1116,2 | 953,3 |
| 5.Расход пара на сетевые подогреватели, кг/с | 4,84 | 3,66 | 0,38 |
| 6.Общий расход пара потребителями, кг/с | 5,94 | 4,76 | 1,48 |
| 7.Потери пара в тепловой схеме, кг/с | 0,2 | 0,14 | 0,04 |
| 8.Расход пара на собственные нужды ТГУ, кг/с | 0,5 | 0,38 | 0,19 |
| 9.Расод сетевой воды, кг/с | 36,6 | 38,1 | 7,2 |
| 10.Расход воды на подпитку тепловой сети, кг/с | 0,55 | 0,57 | 0,11 |
| 11.Паропроизводительность котельной, кг/с | 6,64 | 5,28 | 1,71 |
| 12.Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды, кг/с | 1,19 | 1,15 | 0,59 |
| 13.Доля потерь теплоносителя | 0,2 | 0,19 | 0,35 |
| 14.Процент продувки, % | 2,38 | 2,3 | 4,3 |
| 15.Расход питательной воды на РОУ, кг/с | 0,1 | 0,1 | 0,02 |
| 16.Паропоизводительность ТГУ при рабочих параметрах, кг/с | 6,54 | 5,18 | 1,69 |
| 17.Расход продувочной воды, кг/с | 0,16 | 0,12 | 0,07 |
| 18.Расход пара из сепаратора непрерывной продувки, кг/с | 0,03 | 0,02 | 0,01 |
| 19.Расход воды из сепаратора непрерывной продувки, кг/с | 0,13 | 0,1 | 0,06 |
| 20.Расход воды из деаэратора, кг/с | 7,35 | 5,97 | 1,89 |
| 21.Расход выпора из деаэратора, кг/с | 0,04 | 0,03 | 0,01 |
| 22.Суммарные потери пара, конденсата (уточнённые),кг/с | 1,36 | 1,28 | 0,7 |
| 23.Расход воды а) химически обработанной, кг/с б) исходной, кг/с | 1,36 1,56 | 1,28 1,47 | 0,7 0,81 |
| 24.Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки, кг/с | 11 | 9,9 | 20,3 |
| 25.Расход пара на подогреватель исходной воды, кг/с | 0,05 | 0,053 | 0,014 |
| 26.Расход пара на подогреватель химически очищенной воды, кг/с | 0,13 | 0,12 | 0,1 |
| 27.Расход пара на деаэрацию, кг/с | 0,44 | 0,66 | 0,1 |
| 28.Расчётный расход пара на собственные нужды, кг/с | 0,62 | 0,44 | 0,21 |
| 29.Расчётная паропроизводительность, кг/с | 6,76 | 5,34 | 1,73 |
| 30.Ошибка расчёта, % | 1,7 | 1,1 | 1,2 |
5.4 Определение и расчёт продуктов сгорания газа и расхода воздуха