Проектирование закрытой системы теплоснабжения микрорайона города Томск (стр. 4 из 7)
3.1 Расчётная тепловая схема котельной
Рисунок 1 – Принципиальная схема котельной с паровыми котлами
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Система теплоснабжения закрытая.
Температурный график 150-70;
Расход пара Dп = 5,8 кг/с;
давление пара Р = 0,7 МПа;
Температура пара tп = 180 0С;
Доля возврата конденсата β = 0,73;
Температура возвращаемого конденсата tк =95 ºС.
Нагрузка микрорайона 15423 кВт
Дросселирование пара только для собственных нужд и на сетевые подогреватели до давления 6 МПа и слабо перегретый пар 190ºС.
Расход сетевой воды,
, кг/с 
, (3.1)где i11, i12 – энтальпии воды в подающей и обратной магистрали тепловой сети;
кг/сРасход пара на подогреватели сетевой воды,
, кг/с 
, (3.2)где i¢¢р – энтальпия редуцированного пара, при р = 0,6 МПа, t = 190 ºC, i¢¢р = 2867 кДж/кг (слабо перегретый пар);
i¢к – энтальпия конденсата после сетевых подогревателей, i¢к = 80
С, i¢к = 335,2 кДж/кг 
кпд подогревателей ( 
) 
кг/сСуммарный расход свежего пара до редуцирования на внешних потребителей,
, кг/с 
, (3.3) 
, (3.4) 
, (3.5)где i¢р – энтальпия свежего пара, при р = 0,7 МПа, tп = 180 ºС i¢р = 2798,83 кДж/кг;
кг/с 
кг/с 
кг/сРасход пара на собственные нужды
, кг/с, предварительно принимается в размере 5 % от внешнего потребления пара 
, (3.6) 
кг/сПотери внутри котельной принимаем 2-5% от общего расхода пара. Принимаем потери пара 3%.
, (3.7) 
кг/сОбщая паропроизводительность котельной будет:
(3.8) 
кг/сКоличество потерянного на производстве конденсата,
, кг/с 
, (3.9) 
кг/сКоличество возвращаемого конденсата тогда будет
кг/с 
(3.10) 
= 12,772-6,11-0,59-0,372-1,566 = 4,134 кг/с.Потери конденсата с учётом 3% его потерь внутри котельной,
, кг/с 
, (3.11) 
кг/сРасход химически очищенной воды при величине потерь в тепловой сети 2% от общего расхода сетевой воды,
, кг/с 
, (3.12) 
кг/сРасход на собственные нужды ВПУ принимаем равным 25% от расхода химически очищенной воды, получим расход сырой воды,
, кг/с 
, (3.13) 
кг/сРасход пара на пароводяной подогреватель сырой воды,
, кг/с
, (3.14) 
кг/сКоличество воды поступающей от непрерывной продувки,
, кг/сПродувка может составлять 2-10% номинальной производительности котла. Если Gпр> 0,28 кг/с необходимо устанавливать расширитель продувки. Примем размер продувки 5%.
; (3.15) 
кг/сРасширитель продувки необходим.
3.2 Расчёт расширителя продувки
Рисунок 2 - Схема потоков расширителя продувки
Количество пара, полученного в расширителе продувки,
, кг/с
, (3.16)где i¢пр – энтальпия воды при давлении в котле 0,7 МПа;
i¢¢пр – энтальпия воды при давлении в расширителе продувки 0,12 МПа;
i¢п – энтальпия пара при давлении в расширителе продувки;
х – степень сухости пара, выходящего из расширителя;
i¢пр = 4,19×195 = 817,1 кДж/кг;
i¢¢пр = 4,19×104 = 435,8 кДж/кг;
i¢п = 2684,5 кДж/кг;
x = 0,98 кг/кг;
кг/с3.3 Расчёт подогревателя химически очищенной воды
Подогрев химически очищенной воды после ВПУ производится в водоводяном теплообменнике за счет охлаждения подпиточной воды для тепловой сети после деаэратора со 104 до 70оС.
Рисунок 3 - Схема работы теплообменника для подогрева ХОВ
Температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор, определяется из уравнения теплового баланса
, оС 
, (3.17) 
ºСЭнтальпия ХОВ, поступающей в деаэратор:
кДж/кг3.4 Расчёт деаэратора
Рисунок 4 – Схема потоков, поступающих в деаэратор
Параметры потоков:
конденсат с производства – Gк = 4,134 кг/с; tкп = 95 0С; iкп = 398 кДж/кг;
конденсат из подогревателей сырой воды – Dсв = 0,174 кг/с; iк// = 670,5 кДж/кг
пар из расширителя продувки – Dпр = 0,11 кг/с; i/п = 2683 кДж/кг;
конденсат сетевых подогревателей – Dпсв = 6,21 кг/с; iк/ = 335,2 кДж/кг; tк/ = 80 0C;
ХОВ – Gхов = 2,858 кг/с; t//хов = 40,9 0C; i/хов = 171,37 кДж/кг;
греющий пар – iр// = 2867 кДж/кг.
Суммарное количество воды и пара, поступающего в деаэратор без учета расхода греющего пара,
, кг/с 
, (3.18) 
кг/сСредняя энтальпия смеси в деаэраторе,
, кДж/кг 
кДж/кгТемпература смеси
, оС 
, 
оС