Расчет тепловой схемы ТГУ. Газоснабжение котельной. Расход пара на технологические нужды. Количество возвращаемого в ТГУ конденсата

        Расчет тепловой схемы ТГУ. Газоснабжение котельной.

1. Расход пара на технологические нужды Д_тех=10,8т/ч=3 кг/с.

2.  Расход пара на собственные нужды принимается в размере 7…15% от внешнего потребления:

                       Д_сн=0,1Д_тех=0,1*3=0,3 кг/с.

3.  Расход пара на компенсацию потерь в тепловой схеме принимается в размере 2…3% от внешнего потребления:

                       Д_пот=0,025Д_тех=0,025 *3=0,075 кг/с.

4.  Полная паропроизводительность теплогенерирующей установки:

                       Д_к^0,65=Д_тех+Дсн+Д_пот=3+0,3+0,075=3,375 кг/с.

5.  Количество возвращаемого в ТГУ конденсата:

G_к=m*Д_тех / 100=60*3 / 100=1,8 кг/с.

где m=60% - доля возврата конденсата.

6.  Непрерывная продувка котлов определяется по формуле:

     Р_н=[S_x*q_n*100] / [S_к.в-S_x*q_n]=1000*(-59)*100 / 1000-1000*(-59)=5,04 %.

     где S_x – сухой остаток химически очищенной воды, принимается приблизительно равным сухому остаку исходной воды.

            S_к.в – сухой остаток котловой воды.

         S_x= S_к.в=1000мг/кг.

         q_n=1-m=-59 доля потерь конденсата.

     Непрерывная продувка котлов не должна превышать 10 %.

7.  Расход воды на охлаждение пара в редукционно-охладительной установке:

            G_роу=Д_к^0,65*(i_1,3^’’- i_0,65^’’) / (i_1,3^’’- i_пв)=

          =3,375*(2790-2763) / (2790-377)=0,038 кг/с.

   где i_1,3^’’=2790 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара при Р=1,3 Мпа.

   i_0,65^’’=2763 кДж/кг– энтальпия конденсата при температуре 80°С.

   i_пв=377 кДж/кг – энтальпия питательной воды при температуре 90°С.

8.  Расход пара теплогенерирующей установкой:

             Д_к^1,3=Д_к^0,65-G_роу=3,375-0,038=3,337 кг/с.

9.  Расход воды на продувку:

G_прР_п* Д_к^1,3 / 100=5,04*3,337 / 100=0,168 кг/с.

10. Количество пара, выделяемое в расширителе непрерывной продувки:

Д_с^0,15=G_пр*h*( i_1,3^’- i_0,15^’) / (i_0,15^’’- i_0,15^’)=

=0,168*0,98*(830-467) / (2693-467)=0,027 кг/с.

i_0,15^’ =467 кДж/кг – энтальпия воды в котле при Р=1,3 Мпа.

i_1,3^’ =830 кДж/кг – энтальпия воды в расширителе при Р=0,15 Мпа.

i_0,15^’’ =830 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара в расширителе.

h =0,98 – коэффициент, учитывающий потери тепла.

11. Количество воды непрерывной продувки, сливаемое в канализацию:

                G_снп=G_пр- Д_с^0,15=0,168-0,027=0,141 кг/с.

12. Количество воды, добавляемое для питания котлов:

              G_пит= G_снп+ Д_тех+ G_к=3+0,141-1,8=1,341 кг/с.

13. Количество воды,подвергаемое химической очистке:

                        G_хво=G_пит=1,341 кг/с.

14. Количество исходной воды с учетом собственных нужд:

              G_ихв=(1,1…1,15)*G_хво=1,13*1,341=1,51 кг/с.

15. Количество воды, поступающей из деаэратора, сучетом непрерывной продувки котлов:

            G_q= Д_к^0,65+ G_пр=3,375+0,168=3,543 кг/с.

16. Расход выпара из деаэратора:

        Д_вып= dG_q=0,002*3,543=0,007 кг/с.

      d=0,002 кг/кг – удельный расход выпара.

17. Расход пара на подогрев исходной воды в Т/О №1:

       Д₁=G_исх*( i₁₂- i₁₁) / (i_0,65^’’- i_к)=1,51*62 / (2763-335)=0,039 кг/с.

    i₁₂- i₁₁=62 – энтальпии исходной воды при выходе и на входе в Т/О №1.

    i_к=335 кДж/кг – энтальпия конденсата при температуре 80°С.

17. Количество конденсата из Т/О №1 возвращаемое в деаэратор:

                                       G₁=Д₁=0,039 кг/с.

18. Энтальпия химически очищенной воды после ее нагрева в Т/О №2:

     i₂₂= i₂₁+ G_снп*(i_0,15^’- i_бр) / G_хво=83,8+0,141*(467-167) / 1,341=115,34 кДж/кг.

     I₂₁=83,8 кДж/кг – энтальпия химически очищенной воды на входе

        в Т/О №2.

      i_0,15^’ =467 кДж/кг – энтальпия продувочной воды при Р=0,15 Мпа.

      i_бр=167 кДж/кг – энтальпия воды, сбрасываемой в барботер.

19. Энтальпия химически очищенной воды после ее нагрева в Т/О №3:

I₃₂= i₃₁+ G_g* С_в*(t_g- t_пв) / G_хво=115,34+3,543*4,13*(100-90) / 1,341=

                           =224,46 кДж/кг.

      I₃₁= I₂₂=115,34 кДж/кг – энтальпия химически очищенной воды на входе

        в Т/О №3.

  t_g=100°С - температура воды в деаэраторе.

  t_пв=90°С - температура питательной воды.

  С_в=4,13 кДж/кг°С – теплоемкость воды.

20.  Энтальпия химически очищенной воды после ее нагрева в Т/О №4

(охладитель выпара):

          i₄₂= i₄₁+ Д_снп*(i_0,12^’’- i_0,2^’)  / G_хво=224,46+0,007*1,341*(2683-440) / 1,341=

                                     =236,17 кДж/кг.

       i₄₁= I₃₂=224,46 кДж/кг – энтальпия химически очищенной воды на входе

                в Т/О №4.  

        i_0,12^’’=2683 кДж/кг – энтальпия пара.

        i_0,2^’=440 кДж/кг – энтальпия конденсата при Р=0,12 МПа.

21.  Расход пара на подогрев химически очищенной воды в Т/О №5:

Д₅ =G_хво (i₅₂- i₅₁)  / (i_0,65^’’- i_к)=1,341(332,68-236,17) / (2763-335)=0,05 кг/с.

      I₅₁= I₄₂=236,17 кДж/кг – энтальпия химически очищенной воды на входе

            в Т/О №5. 

I₅₂=332,68 кДж/кг – энтальпия воды на выходе из Т/О №5 при

    температуре 80°С.

22. Количество конденсата из Т/О №5, возвращенное в деаэратор:

                                       G₅=Д₅=0,05 кг/с.

23. Средняя энтальпия потоков, вышедших в деаэратор:

i_g =[(G₁+G₅)*i_к+G_к* i_тех+Д_с^0,15* i_0,15+ G_хво* i₅₂] / [G₁+G₅+G_тех+Д_с^0,15+ G_хво]=

=[(0,039+0,05)*355+1,8*2305+0,027*467+1,341*332,68] /

 / [0,039+0,05+1,8+0,027+1,341]=1424,4 кДж/кг. 

    G_тех=1,8 кг/с – количество конденсата, возвращаемого с производства.

          i_тех=2305 кДж/кг - энтальпия  конденсата, возвращаемого с

          производства.

24. Расход пара на подогрев питательной воды в деаэраторе:

       Д_g=[(G₁+G₅+G_к+Д_с^0,15+ G_хво)*( i_0,12^’- i_g^’)] / [i_0,65^’’- i_0,65^’]=

       =[(0,039+0,05+1,8+0,027+1,341)*(440-419)] / [2763-697]=0,033 кг/с.

      i_0,12^’=440 кДж/кг – энтальпия питательной воды при Р=0,12 Мпа.

      i_0,65^’=697 кДж/кг – энтальпия воды при Р=0,7 Мпа.

25. Расчетный расход пара на собственные нужды:

        Д_сн^р= Д_g +Д₅+Д₁=0,033+0,05+0,039=0,122 кг/с.

26. Расчетное значение паропроизводительности ТГУ:

         Д_кр^0,65= Д_тех + Д_сн^р+Д_пот=3+0,122+0,075=3,197 кг/с.

27. Ошибка расчета:

      %=[(Д_к^0,65- Д_кр^0,65) / Д_кр^0,65]*100=1,78% (допустимая погрешность).

   Полная паропроизводительность теплогенерирующей установки:

                       Д_к^0,65=3,375 кг/с=12,15т/ч.

  Паропроизводительность 1 котла ДКВР-6,5-13 – 6,5 т/ч.(Р=1,3 Мпа).

  Следовательно паропроизводительность 2 котлов =6,5*2=13 т/ч.

  В качестве ТГУ принимается 2 котла ДКВР-6,5-13.

   Расход газа 1 котлом ДКВР-6,5-13 =0,25м³/с=900 м³/ч.

   Расход газа 2 котлами ДКВР-6,5-13 =0,5м³/с=1800 м³/ч.