Расчет тепловой схемы котельного агрегата
Контрольная работа
Сетевая вода из обратного трубопровода сетевым насосом подается в котел, где нагревается до 150°С и подается в тепловую сеть. Температура воды на входе в котел должна быть выше точки росы дымовых газов, чтобы не было конденсации водяного пара в конвективных пучках котла. Значение температуры воды на входе в котел зависит от вида сжигаемого топлива и содержания в нем серы. При сжигании природного газа подаваемую воду нагревают до 70°С с помощью рециркуляционной перемычки, по которой вода из подающего трубопровода подмешивается в подаваемую. Регулировка температуры сетевой воды при изменении температуры наружного воздуха осуществляется так называемым центральным качественным регулированием, которое заключается в регулировании отпуска теплоты путём изменения температуры теплоносителя на входе в прибор, при сохранении постоянным количество теплоносителя подаваемого в регулирующую установку. Для восполнения потерь теплоносителя в котел подается предварительно нагретая и прошедшая химводоочистку и вакуумный деаэратор водопроводная вода. В общем случае основной целью расчёта тепловой схемы являются: 1. определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расхода пара на собственные нужды и потерь, 2. определение всех тепловых и массовых потоков необходимых для выбора оборудования, 3. определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчётов (годовых выработок тепла, топлива и т.д.). Расчёт тепловой схемы позволяет определить суммарную производительность котельной установки при нескольких режимах её работы. Расчёт производится для 4-х характерных режимов с соответствующей наружного воздуха в г.Рязань для характерных режимов определяются по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» [6]: 1. максимально-зимнего (-27 °С), 2. средней температуры наиболее холодного месяца (-16 °С), 3. средней температуры за отопительный период (-3,5 °С), 4. летнего.
Таблица 2. – Заданные максимальные тепловые нагрузки котельной установки.
Исходя из заданных тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для всех характерных режимов определяются: 1. Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию:
где
2. Общая тепловая мощность котельной установки без учета потерь и расхода на собственные нужды:
где
3. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию:
4. Текущая температура сетевой воды в подающем трубопроводе:
где
5. Текущая температура сетевой воды в обратном трубопроводе:
где
6. Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию:
где t1, t2 – температура сетевой воды в прямом и обратном трубопроводах, °С, Св.=4,19 кДж/кг*°С=4,19*0,239 ккал/кг*°С=1 Мкал/т*°С – теплоемкость воды.
7. Расход сетевой воды на горячее водоснабжение:
где
8. Общий расход воды внешними потребителями в подающей магистрали тепловой сети:
9. Расход воды на подпитку и потери в тепловой сети:
10. Расход теплоты на собственные нужды котельной:
11. Общая тепловая мощность котельной установки с учетом затрат теплоты на собственные нужды:
12. Расход воды через котловой агрегат (принимая при максимально-зимнем режиме с нулевым расход воды на рециркуляцию и подмес в подающий трубопровод):
13. Температура воды на выходе их котельного агрегата:
где tк.1 – температура воды на входе в котельный агрегат
14. Расход воды на собственные нужды котельной при
15. Расход воды на линии рециркуляции при
16. Расход воды по перемычке:
17. Расход исходной воды:
18. Расход греющей воды на теплообменник химически очищенной воды:
где
19. Температура греющей воды после теплообменника исходной воды:
где
20. Расход выпара из деаэратора:
21. Расход греющей воды на деаэрацию:
22. Расчетный расход воды на собственные нужды:
23. Расчетный расход воды через котельный агрегат:
24. Относительная погрешность расчета:
При Δ<20% считается, что учебный расчет выполнен с необходимым приближением и не требует пересчета. Расчет тепловой схемы для всех режимов сведен в таблицу 3. Таблица 3. – Расчет тепловой схемы водогрейного котельного агрегата КВ-ГМ-6,5-150.
|
- расчетная тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию 19МВт=19*0,86Гкал/ч=16340Мкал/ч,
– расчетная температура внутри отапливаемых помещений, принимается +18°С,
- температура наружного воздуха, [6] °С,
- температура наружного воздуха при максимально-зимнем режиме, [6] °С.
- расчетная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение 3,5МВт=3,5*0,86Гкал/ч=3010Мкал/ч.
– расчетная температура теплоносителя в подающем трубопроводе, °С.
– расчетная температура теплоносителя в обратном трубопроводе, °С.
=3,5 МВт=3,5*0,86 Гкал/ч=3010 Мкал/ч – расчетная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение.
=70°С=const.
=70°С=const:
= 65°С - температура воды, прошедшей первый теплообменник, химводоочистку, второй теплообменник и готовой к поступлению в вакуумный деаэратор;
= 
= 25°С - температура воды, прошедшей первый теплообменник и готовой к химводоочистке;
; 
= 70°С.
= 
;
= 
= +5°С – для зимы; 
= 25°С;
