Разработка схемы ГРУ и разводки газа по котлам при работе котельной на газообразном топливе, страница 2

Давление МПа	Температура насыщения, t = ts,°С	Удельный объем воды , м3/кг	Удельный объем пара , м3/кг	Энтальпия воды , кДж/кг	Энтальпия пара , кДж/кг	Теплота парообразования r, кДж/кг
Рб =1,4,  МПа	195,05	0,0011489	0,14077	830,1	2788,9	1958,8
Рп=0,6,   МПа	158,83	0,0011006	0,31558	670,5	2756,1	2085,6
Рт=0,5, МПа	155,46	0,0010967	0,34259	655,9	2752,3	2096,5
Рд=0,1, МПа	104,78	0,0010473	1,4284	439,3	2683,1	2243,8

3.  Расчет блока подогревателей сетевой воды.

Схема блока сетевых подогревателей изображена на рис.2.

Рис.2. Схема блока сетевых подогревателей.

Уравнение теплового баланса для пары теплообменных аппаратов для подогрева сетевой воды запишется в виде:

,                                     

где : –заданная суммарная тепловая нагрузка на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию, кВт;

        – расход сетевой воды, кг/с;

      и  – заданные температуры прямой и обратной сетевой воды, °С;

       – расход пара на отопление и т.д., кг/с;

       – энтальпия редуцированного пара при давлении Р_т перед подогревателями сетевой воды, кДж/кг;

     кДж/(кг·К) – изобарная теплоемкость воды;

       – КПД сетевых подогревателей, принимается равным 0,98;

        – энтальпия конденсата после ОК при температуре t_ок = t₂ + 10°С, кДж/кг;

=4,19(70+10)=335,2 кДж/кг;

Из уравнения теплового баланса определяем расход сетевой воды

 ==29,8кг/с=102,028 т/ч,                   

и расход пара на подогрев сетевой воды

       =4,22 кг/с = 15,192т/ч.          

4.   Предварительный расчет суммарного расхода пара.

Котлы должны производить пар в количестве, достаточном для производства D_п (известно из задания), для подогрева сетевой воды D_т и для собственных нужд котельной. Собственные нужды котельной могут включать расходы пара: на подогрев сырой и химически очищенной воды,  на деаэратор сетевой и питательной воды. Расход пара на собственные нужды можно точно определить только после расчета всех элементов тепловой схемы, а на данном этапе этот расход принимаем в размере k=(5 - 15) % от суммарного расхода  на производство и подогрев сетевой воды:

k==0,1.

Найдем предварительный суммарный расход пара по формуле:

D_к=   , где:

        , – энтальпия пара в котле и в теплосети(определяется по давлению в барабане котла и давлению на теплофикацию), кДж/кг;

 и  – энтальпии пара и воды, выходящих из расширителя непрерывной продувки (определяются при Р_д), кДж/кг.

        G_роу1, G_роу2 , т/ч -  расходы деаэрированой воды на редукционно-охладительные установки 1 и 2, находятся из уравнений теплового баланса для РОУ.

Схема РОУ 1 приведена на рис.3.

        Рис.3. Схема РОУ 1.

Уравнение теплового баланса для РОУ1:

 (D_п-G_роу1)i_б^”+ G_роу1i_д^’=D_пi^”_п;

Расход воды на РОУ1:

G_роу1= D_п•=2,5•(2788,9-2756,1)/(2788,9-439,3)=0,00348т/ч.

Схема РОУ 2 приведена на рис 4.

Рис.4. Схема РОУ 2.

Уравнение теплового баланса для РОУ2:

 (D_т-G_роу2)i_б^”+ G_роу2i_д^’=D_тi^”_т;

Расход воды на РОУ1:

G_роу2= D_т•=4,22•(2788,9-2752,3)/(2788,9-439,3)=0,190т/ч.

D_к= =(2,5+4,22-90,0348+0,190)/(1-0,1+0,1*0,045)=7,18 т/ч.

5. Расчет расхода продувочной воды.

Котлы являются основным оборудованием котельной. Остальное - вспомогательное оборудование должно обеспечивать нормальную работу котлов.

Для закрытых систем теплоснабжения часовой расход подпиточной воды по СНиП 41.02-2003 «Тепловые сети» принимается равным 0,75% от фактического объема воды в трубопроводах. Фактический объем воды рассчитывается из условий 65 м³ воды на 1 МВт расчетной тепловой нагрузки.

G_подп==65•10•0,75/100=3,055 т/ч.                

Потери воды из паровой части схемы (их компенсируют подачей воды в питательный деаэратор) складываются из:

а) потерь конденсата на производстве

=(1-0,8)2,5=0,5т/ч,

б) потерь конденсата в цикле котельной установки. Их принимаем

=0,03•7,18=0,215 т/ч,

          где D_п и g– расход пара на производство и доля конденсата, возвращаемого с производства;

в) потерь воды из котла с непрерывной продувкой

=0,01•4•7,18=0,287 т/ч,

где  – процент непрерывной продувки, принимается от 2 до 5 % ,

=4%

Однако, не вся продувочная вода сбрасывается в канализацию. За счет снижения давления воды в дроссельном клапане часть ее превращается в пар в расширителе непрерывной продувки. Пар идет в деаэратор питательной воды, а оставшаяся шламовая вода сбрасывается в канализацию.

Схема расширителя непрерывной продувки приведена на рис.5.

          Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки (РНП), рассчитывается по тепловому балансу

=0,287•(830,1-439,3)/(2683,1-439,3)=0,05т/ч.    

Расход шламовой воды на выходе из расширителя непрерывной продувки определяется по уравнению материального баланса РНП:

Рис.5. Схема РНП.

=0,287-0,05=0,237 т/ч.

Все потери воды должны быть восполнены химически очищенной водой:   =0,5+1,35+0,215+0,287=2,352 т/ч.     

На ВПУ воды подается немного больше,

=1,25•2,352=2,94 т/чс                                                  

поскольку, примерно, 25 % воды расходуется на собственные нужды ВПУ.

6. Расчет потока сырой воды.

Схема подогревателя сырой воды паром приведена на рис.6.Расход пара на подогрев сырой воды находим из уравнения теплового баланса:

Рис.6. Схема парового подогревателя сырой воды.

Q=D _с.в∙(i"_д - i'_д )η= G _c.в.∙с_р∙(t’_с.в. – t_с.в), где :  и  – температура сырой воды на входе и выходе парового подогревателя;                                   принимается равной 5    принимается равной 33ºС;