Расчет тепловой схемы

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является выбор основного и вспомогательного оборудования с определением исходных данных для последующих технико-экономических расчетов.

Расчет тепловой схемы котельной базируется на решении уравнений теплового и материального баланса. Увязка этих уравнений производится в конце расчета в зависимости от принятой схемы котельной. При расхождении предварительно принятых в расчете величин с полученными в результате расчета более чем на 3% расчет следует повторить, представив в качестве исходных данных полученные значения.

Для расчета составляем таблицу исходных данных. Эта таблица составляется на основании проекта системы теплоснабжения или расчета расходов теплоты различными потребителями по укрупненным показателям. В этой таблице указываются значения величин, предварительно принятые в последующих расчетах. Расчет производится для трех характерных режимов: максимально-зимнего, наиболее холодного месяца и летнего [22].

 

Таблица 1.1 - Исходные данные для расчёта тепловой схемы котельной

№	Наименование	Обозначение	Обосно- вание	Режимы*
	Расчетная мощность отопления и вентиляции, МВт	Qов	задана	0,994	-	-
	Расчетная мощность горячего водоснабжения, МВт	Qгв	задана	0,41	0,41	0,348
	Расчетная температура наружного воздуха на отопление, °С [16]	tро	СНБ	-24	-6	-

 

Окончание таблицы 1.1

	Температура воздуха внутри помещения, °С	tвн	ТКП			-
	Температура сырой воды, °С	tс.в	СНБ
	Температура подогретой сырой воды перед химводоочисткой, °С	t’х.о.в	принята
	Температура подпиточной воды после охладителя деаэрированной воды, °С	t"подп	принята
	Коэффициент собственных нужд ХВО	kхво	принят	1,25	1,25	1,25
	Температура воды на выходе из водогрейных котлов, °С	t1вк	принята
	Температура воды на входе в водогрейные котлы, °С	t2вк	принята
	Расчетная температура горячей воды после местных теплообменников горячего водоснабжения, °С	tобр потр	принята
	Предварительно принятый расход химически очищенной воды, т/ч	G’ х.о.в	принят	0,74	0,74	0,13
	Предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды, т/ч	G гр под	принят	0,37	0,37	0,03
	Температура греющей воды после подогревателя химически очищенной воды, °С	t"гр	принята
	Температура подпиточной воды после деаэратора, °С	t’подп	принята
	КПД подогревателей	h	принят	0,98	0,98	0,98

 

*1- максимально-зимний режим;

2- режим наиболее холодного месяца;

3- летний режим.

Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца:

, (1.1)

где - расчетная температура наружного воздуха на отопление для режима наиболее холодного месяца [16].

Температура сетевой воды на нужды отопления и вентиляции в подающей линии для режима наиболее холодного месяца:

t₁ = 18 + 64,5× ^0,8 +67,5× , ^оС, (1.2)

t₁ = 18 + 64,5·0,571^0,8 + 67,5·0,571 = 97,79 °С

Так как температурный график 95/70, то принимаем t₁ для данного режима 95 °С.

Температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции:

t₂ = t₁ – 80× , ^оС, (1.3)

t₂ = 95 - 80·0,571 = 49,32 °С

Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца:

, МВт, (1.4)

МВт

Суммарный отпуск теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения:

МВт (1.5)

Для максимально-зимнего режима:

МВт

Для режима наиболее холодного месяца:

МВт

Расход воды в подающей линии системы горячего водоснабжения потребителей для максимально-зимнего режима:

т/ч, (1.6)

где –температура горячей воды, подаваемая потребителям, °С, -температура сырой воды (принимается зимой 5 °С, летом 15 °С).

т/ч

Тепловая нагрузка подогревателя первой ступени (на обратной линии сетевой воды) для режима наиболее холодного месяца:

0,00116× [ t₂ – ( +t_с.в )], МВт, (1.7)

где –минимальная разность температур греющей и подогреваемой воды, принимается равной 10 °С.

=0,276 МВт

Тепловая нагрузка подогревателя второй ступени для режима наиболее холодного месяца:

МВт, (1.8)

0,41-0,276=0,134 МВт

Расход сетевой воды на местный теплообменник второй ступени, т.е. на горячее водоснабжение, для режима наиболее холодного месяца [22]:

т/ч, (1.9)

т/ч

Расход сетевой воды на местный теплообменник для летнего режима:

, т/ч, (1.10)

т/ч

Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию:

, т/ч (1.11)

Для максимально-зимнего режима:

= 34,19 т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

=11,38 т/ч

12. Расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:

, т/ч (1.12)

Для максимально-зимнего режима:

т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

т/ч

Для летнего режима:

т/ч

Температура обратной сетевой воды после внешних потребителей:

, °С (1.13)

Для максимально-зимнего режима:

= 59,48 °С

Для режима наиболее холодного месяца:

= 34,65 °С

Для летнего режима:

= 24,07 °С

14. Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей:

, т/ч, (1.14)

где - коэффициент, учитывающий расход сырой воды на нужды химводоочистки, принимаем в интервале 1,5 – 2,5 [22].

Для максимально-зимнего режима:

= 0,68 т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

= 0,25 т/ч

Для летнего режима:

= 0,133 т/ч

Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку:

, т/ч (1.15)

Для максимально-зимнего режима:

= 1,25 0,68 =0,85 т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

= 1,25 0, 25 = 0,31 т/ч

Для летнего режима:

= 1,25 0,133 = 0,16 т/ч

Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды:

, °С, (1.16)

где - температура сырой воды перед химводоочисткой, °С; - температура подпиточной воды после деаэратора, °С; - температура подпиточной воды после охладителя деаэрированной воды, °С; - предварительно принятый расход химически очищенной воды.

Для максимально-зимнего режима:

°С

Для режима наиболее холодного месяца:

°С

Для летнего режима:

°С

Температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор:

, °С, (1.17)

где - расход греющей воды на подогреватель химически очищенной воды.

Для максимально-зимнего режима:

°С

Для режима наиболее холодного месяца:

°С

Для летнего режима:

°С

Проверяется температура сырой воды перед химводоочисткой:

, °С (1.18)

Для максимально-зимнего режима:

°С

Для режима наиболее холодного месяца:

°С

Для летнего режима:

°С

Расход греющей воды на деаэратор:

, т/ч (1.19)

Для максимально-зимнего режима:

т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

т/ч

Для летнего режима:

т/ч

Проверяется расход химически очищенной воды на подпитку теплосети:

, т/ч (1.20)

Для максимально-зимнего режима:

т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

т/ч

Для летнего режима:

т/ч

Расход теплоты на подогрев сырой воды:

МВт (1.21)

Для максимально-зимнего режима:

МВт

Для режима наиболее холодного месяца:

МВт

Для летнего режима:

МВт

Расход тепла на подогрев химически очищенной воды:

, МВт (1.22)

Для максимально-зимнего режима:

МВт

Для режима наиболее холодного месяца:

МВт

Для летнего режима:

МВт

Расход теплоты на деаэратор:

, МВт (1.23)

Для максимально-зимнего режима:

МВт

Для режима наиболее холодного месяца:

МВт

Для летнего режима:

МВт

Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в охладителе деаэрированной воды:

, МВт (1.24)

Для максимально-зимнего режима:

МВт

Для режима наиболее холодного месяца:

МВт

Для летнего режима:

МВт

Суммарный расход теплоты, необходимый в водогрейных котлах [22]:

, МВт (1.25)

Для максимально-зимнего режима:

МВт

Для режима наиболее холодного месяца:

МВт

Для летнего режима:

МВт

Расход воды через водогрейные котлы:

, т/ч (1.26)

Для максимально-зимнего режима:

т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

т/ч

Для летнего режима:

т/ч

Расход воды на рециркуляцию:

, т/ч (1.27)

Для максимально-зимнего режима:

т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

т/ч

Для летнего режима:

т/ч

28. Расход воды по перепускной линии:

(1.28)

Для максимально-зимнего режима:

т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

т/ч

Для летнего режима:

т/ч

Расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию:

, т/ч (1.29)

Для максимально-зимнего режима:

т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

т/ч

Для летнего режима:

т/ч

Расчетный расход воды через котлы:

, т/ч (1.30)

Для максимально-зимнего режима:

т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

т/ч

Для летнего режима:

т/ч

Расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линии для максимально-зимнего режима:

, т/ч (1.31)

т/ч

Для режима наиболее холодного месяца и летнего режима:

, т/ч

Для режима наиболее холодного месяца:

т/ч

Для летнего режима:

т/ч

Разница между найденным ранее и уточненным расходом воды внешними потребителями:

, % (1.32)

Для максимально-зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

Расчёт тепловой схемы котельной завершен, так как небаланс с предварительно принятой теплопроизводительностью котельной меньше 3%.