Расчет теплой схемы производственно-отопительной теплогенерирующей установки

Расчет тепловой схемы ТГУ (рис. 1) ведется по двум уравнениям – теплового и материального балансов. Ниже приведен расчет производственно-отопительной ТГУ с котлами ДЕ 16-14 в которых вырабатывается насыщенный пар при давлении 1,4 МПа.

1. Массовые расходы пара на сетевые подогреватели воды 14для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, а также технологические нужды, кг/с:

где D_ОВ ,D_ГВ ,D_ТЕХ – тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды, МВт;

h"_0,7– энтальпия насыщенного пара после редукционной охладительной установки при давлении 0,7 МПа, кДж/кг (принимается по табл. П.1)h"_0,7=2762,9 кДж/кг;

h_К – энтальпия конденсата после сетевых подогревателей (в дальнейших расчетах принято, что энтальпия воды рассчитывается через теплоемкость (с_В = 4,19 кДж/(кг·К), т.е.h_К = 4,19·t_К), кДж/кг

h_К =314,25 кДж/кг;

К – доля теряемого конденсата у потребителей К=0,05;

η_П – КПД подогревателя принимаем равным 0,99.

2. Общий расход пара для внешних потребителей составит, кг/с:

3. Потери пара внутри ТГУ принимаются равными 2,5 % от расхода пара для внешних потребителей, кг/с:

4. Расход пара на собственные нужды ТГУ предварительно принимается в размере 10 % от расхода пара для внешних потребителей, кг/с:

5. Предварительное значение паропроизводительности всей ТГУ, кг/с:

6. Необходимое количество котлоагрегатов:

где – паропроизводительность принятого к установке парового котла ДЕ 16-14, кг/с.

7. Расход сетевой воды через подогреватели14 на отопление и вентиляцию, и горячее водоснабжение:

где , – энтальпия воды после сетевых подогревателей и перед ними (= 4,19·t"_C, = 4,19·t'_C), кДж/кг;

t"_C,t'_C – температуры воды в подающем и обратном теплопроводах, °С.

t"_C =130°С, t'_C =70°С.

8. Расход воды на подпитку тепловых сетей для закрытой системы теплоснабжения, кг/с:

9. Количество возвращаемого в ТГУ конденсата от потребителя, кг/с:

10. Потери технологического конденсата у потребителя составят, кг/с:

11. Суммарные потери пара и технологического конденсата, без учета потерь с выпаром и водой из расширителя непрерывной продувки 6, составят, кг/с

12. Доля потерь теплоносителя:

13. Процент непрерывной продувки котла:

где S_ХОВ – сухой остаток химически очищенной воды, мг/л;

S_ХВ – сухой остаток котловой воды, принимаемый из таблицы, мг/л.

Непрерывная продувка котла не превышает 10 %, изменять схему водоподготовки не требуется.

14. Солесодержание химически обработанной воды при расчетах принимается приблизительно равным сухому остатку исходной воды:

15. Расход питательной воды на редукционную охладительную установку 3, кг/с:

где h"_1,4 – энтальпия насыщенного пара при давлении в котле, равном

1,4 МПа, кДж/кг;

h_ПВ – энтальпия питательной воды (принимается при расчетах поt_ПВ из предыдущей работы, равной 100 °С;h_ПВ = 4,19·t_ПВ), кДж/кг.

16. Расход воды, подаваемой питательным насосом 2, кг/с:

17. Расход продувочной воды через расширитель непрерывной продувки 6, кг/с:

РНП устанавливается, поскольку его использование экономически целесообразно, т.к. G_ПР> 0,14 кг/с,.

18. Количество пара, выделяемое в расширителе непрерывной продувки 6в единицу времени, кг/с:

где h'_КВ иh'_РНП – энтальпия кипящей котловой воды (при давлении в барабане котла 1,4 МПа) и кипящей воды в расширителе непрерывной продувки (при давлении 0,15 МПа), кДж/кг;

h"_РНП – энтальпия насыщенного пара в расширителе непрерывной продувки6, кДж/кг.

19. Расход продувочной воды, сливаемой в канализацию, кг/с:

Установка подогревателя исходной воды ПИВ1 (7) не требуется, поскольку теплота, сливаемой в канализацию воды не учитывается и не используется, т.к. G_РНП < 0,278 кг/с. Следовательно.

20. Расход воды из деаэратора 4, кг/с:

21. Расход выпара из деаэратора 4, кг/с:

где d– удельный расход выпара, принимаемый равным 0,002 (кг пара)/(кг воды из деаэратора).

22. Уточненные суммарные потери пара и конденсата в ТГУ, которые равны расходу химически очищенной воды, кг/с:

23. Расход исходной воды с учетом собственных нужд на химводоочистку (на собственные нужды расходуется 10 % исходной воды), кг/с:

24. Расход пара на подогрев исходной воды в водоподогревателе 5, кг/с:

где t_ПИВ2– температура исходной воды после подогревателей (перед химводоочисткой), принимаемая в расчетах равной 25^°С.

25. Температура воды после подогревателя очищенной воды 16(t_ПОВ2) принимается в расчетах обычно 80^°С. С учетом этого температура очищенной воды перед этим подогревателемt_ПОВ1,^°С:

где h'_Д– энтальпия воды на выходе из деаэратора (при температуре

104 ^°С), кДж/кг.

Устанавливать подогреватель 15 (ПОВ1) нет необходимости, поскольку выполняться неравенствоt_ПОВ1<t_ПИВ2. Тогда из того же уравнения должна быть найдена температураt_ПОВ2при условии, чтоt_ПОВ1=t_ПИВ2.

26. В охладителе выпара 11происходит дальнейший нагрев очищенной воды до температуры t_ОВ, °С:

где h"_Д– энтальпия насыщенного пара на выходе из деаэратора (при давлениир_Д=0,12МПа), кДж/кг.

27. Расход пара при давлении 0,7 МПа на подогрев воды в деаэраторе и доведения ее до кипения, кг/с:

28. Расчетный расход пара на собственные нужды ТГУ составит, кг/с:

29. Расчетная паропроизводительность ТГУ, кг/с:

30. Необходимо сравнить расчетную паропроизводительность ТГУ с рассчитанной ранее по формуле (2.5) и определить ошибку расчета, % :

Ошибка не превышает ± 2 %, расчет тепловой схемы ТГУ закончен.