Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий на тему Проектирование системы теплоснабжения промышленного района (климатические условия г. Томск)

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий на тему Проектирование системы теплоснабжения промышленного района (климатические условия г. Томск)
• Дата: 13.02.2018
• Размер: 0.77 Mb.
• Имя файла: Istochniki_KP_MOy.doc
• Тип: Пояснительная записка; #36378
• страница: 4 из 5

2 Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной

Тепловой расчет схемы и выбор оборудования производственно-отопительной котельной должен определятся для пяти характерных режимов:

– максимально – зимнего при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодную пятидневку;

– наиболее холодного месяца – при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодный месяц;

– в точке излома температурного графика;

– при температуре средней за отопительный период;

– летнего – при расчетной температуре наружного воздуха теплого периода.

2.1 Описание схемы производственно-отопительной котельной

Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса: - преобразования химически запасенной энергии органического топлива в тепловую энергию и использования этой теплоты для нагрева теплоносителя. Тепловая схема представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединяемого линиями трубопроводов для движения теплоносителя в соответствии с последовательностью технологического процесса получения тепла.

Производственно-отопительная котельная оснащена паровыми и водогрейными котлоагрегатами. Паровые котлоагрегаты предназначены для производства пара на технологические нужды предприятий. Конденсат возвращается от потребителя и собирается в баке. Насосом подается в деаэратор, снабженный охладителем выпара. Сырая вода на подпитку котла поступает через теплообменник , в который направляется теплоноситель из сепаратора непрерывной продувки . Далее следует подогреватель сырой воды , химводоочистка , подогреватель очищенной воды . Циркуляция питательной воды обеспечивается насосом . Давление пара на собственные нужды регулируется редукционно–охладительной установкой.

Водогрейные котлы предназначены для отпуска тепла системам отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Сетевая вода, отдав часть тепла, по обратному трубопроводу поступает в котельную. Водогрейные котлы подогревают сетевую воду согласно температурному графику. В котельной установлены рециркуляционные насосы, обеспечивающие минимально допустимую температуру воды на входе в котел. Для восполнения потерь сетевой воды используется исходная вода подготовленная надлежащим образом. Исходная вода подается в охладитель сепаратора непрерывной продувки, где она подогревается на 2С. Далее вода нагревается в подогревателе исходной воды до30С и подаётся на водоподготовку. После водоподготовки вода подогревается в охладителе подпитки примерно до 58С, затем она догревается в подогревателе химически очищенной воды до 80С и подаётся в подпиточный деаэратор. Для деаэрации в деаэратор подаётся редуцированный пар.

Для резервирования водогрейных котлов и отпуска тепла на горячее водоснабжение в летнее время котельная оборудуется сетевыми подогревателями.



Рисунок 2 – Принципиальная тепловая схема

производственно-отопительной ко­тельной с паровыми котлами

1 - паровой котел; 2 - РОУ; 3 - деаэратор питательный; 4 - охладитель выпара; 5- деаэратор подпиточной воды; 6 - охладитель выпара; 7 - пароводяной подогреватель сетевой воды; 8 – водоводяной подогреватель сетевой воды; 9 – питательный насос; 10 – конденсатный насос; 11 – бак сбора производственного конденсата; 12 – сепаратор непрерывной продувки; 13 – пароводяной подогреватель ХОВ для питания котлов; 14 – охладитель подпиточной воды; 15 – пароводяной подогреватель ХОВ для подпитки теплосети; 16 – сетевой насос; 17 – бак запаса подпиточной воды; 18 – охладитель непрерывной продувки; 19 – пароводяной подогреватель исходной воды; 20 – химводоподготовка; 21 – подпиточный насос; 22 – насос исходной воды.

3 Расчет для максимально-зимнего режима

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления г. Элиста равна –23 .

Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию = 3709,71 кВт.

Расход тепловой энергии на горячее водоснабжение = 791,06 кВт.

Общий расход тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение = 4500,77 кВт.

Температура прямой сетевой воды = 150 .

Температура обратной сетевой воды = 70 .

1. Расход пара на подогреватели сетевой воды:

, (3.1)

где – энтальпия насыщенного пара при давлении 0,7 МПа, принимаем по табл.2 [12], =2762,75 кДж/кг;

– энтальпия конденсата после конденсатоохладителей бойлеров, кДж/кг.

Энтальпия конденсата после конденсатоохладителей бойлеров ,

где – теплоемкость воды, =4,19 ;

– температура конденсата после конденсатоохладителей бойлеров, , принимается = 75 , кДж/кг.

кг/с. (3.2)

2. Суммарный расход редуцированного пара внешним потребителям складывается из расхода пара на сетевые подогреватели и на технологическое потребление

кг/с. (3.3)

Расход свежего пара, прошедшего редуцирование, составит

, (3.4)

где – энтальпия свежего пара при давлении 1,4 МПа, принимаем по табл.2 [12], =2788,85 кДж/кг;

– энтальпия пара при давлении 0,7 МПа, принимаем по табл.2 [12], =2762,75 кДж/кг;

– энтальпия питательной воды, при температуре питательной воды =100 , =419,0 кДж/кг.

кг/с.

Суммарный расход свежего пара, отпущенного внешним потребителям, составит

. (3.5)

По заданию расход свежего пара отпускаемого непосредственно на промышленные предприятия при давлении 1,4 МПа составляет 23 кг/с.

кг/с.

3. Расход пара на собственные нужды котельной, кг/с, (подогрев исходной, хим. очищенной воды, расход пара на деаэрацию) предварительно принимаются равными 520%.

, (3.6)

кг/с

В итоге суммарная паропроизводительность котельной составит:

,

кг/с
4. Зная паропроизводительность котельной и расход пара внешним потребителям определяем расход свежего пара прошедшего редуцирование

(3.7)

кг/с.

5. Расход редуцированного пара, кг/с, как для внешних потребителей так и используемого внутри котельной

, (3.8)

кг/с.

6. Расход редуцированного пара, кг/с, на собственные нужды котельной

, (3.9)

кг/с.

7. Расход питательной воды, кг/с, поступающей на впрыск в РОУ

, (3.10)

кг/с.

8. Расход технологического конденсата с производства, кг/с

, (3.11)

где – доля возврата конденсата с производства, по заданию =75%,

кг/с.

9. Потери технологического конденсата, кг/с

, (3.12)

кг/с.

10. Доля потерь производственного конденсата

, (3.13)

.

11. Процент непрерывной продувки

, (3.14)

где – солесодержание химически обработанной воды.

– предельное солесодержание котловой воды (принимается по паспортным данным котла).

.

12. Расход продувочной воды, кг/с, для поддержания предельного солесодержания котловой воды

, (3.15)

кг/с.

13. Количество пара получаемого из сепаратора непрерывной продувки, кг/с

, (3.16)

где – энтальпия продувочной воды, кДж/кг, при температуре котловой воды , , кДж/кг;

– энтальпия воды получаемой в сепараторе непрерывной продувки, кДж/кг, принимаем по табл.2 [12] =467 кДж/кг;

– энтальпия пара получаемого в сепараторе непрерывной продувки, =2693,1 кДж/кг;

кг/с.

13. Расход воды из сепаратора непрерывной продувки, кг/с

(3.17)

кг/с.

14. Расход сетевой воды, кг/с, на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

, (3.18)

кг/с.

15. Расход воды из питательного и подпиточного деаэраторов, кг/с

, (3.19)

, (3.20)

кг/с,

кг/с.

16. Расход выпара, кг/с, из питательного и подпиточного деаэраторов

,

где – удельный расход выпара из деаэратора, =0,002.

кг/с. (3.21)

кг/с. (3.22)

17. Количество воды поступающей из ХВО должно восполнить потерю технологического конденсата, потерю из сепаратора непрерывной продувки, выпара из деаэраторов и потери сетевой воды.

, (3.23)

, (3.24)

кг/с.

кг/с.

18. Расход исходной воды, кг/с

, (3.25)

кг/с.

19. Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки

(3.26)

где – энтальпия воды, сливаемой в канализацию, кДж/кг.

С.

20. Расход пара на подогреватель исходной воды, кг/с

, (3.27)

где – температура воды после подогревателя исходной воды, С, =30 С.

кг/с.

21. Расход пара на подогреватель химически очищенной воды, кг/с

, (3.28)

где – температура воды после подогревателя химически очищенной воды, =80С;

– температура воды перед подогревателем химически очищенной воды, =30 С.

кг/с.

Температура воды после охладителя подпиточной воды

, (3.29)

где – температура воды после водоподготовки, = 30 С;

– расход воды из подпиточного деаэратора, кг/с;

– расход подпиточной воды, кг/с.

=,

С.

кг/с.

22. Расход пара на деаэраторы




, (3.31)

23. Уточнённый расход редуцированного пара на собственные нужды.

, (3.32)
.

23. Расчётный расход свежего пара (1,4 МПа) на собственные нужды.

, (3.33)

.

24. Определяем расчётную паропроизводительность котельной

(3.34)

кг/с.

25. Ошибка расчёта

 3%. (3.35)

%, 2,64 % < 3 %.

Тепловой расчет для двух других режимов:

наиболее холодного месяца – при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодном месяце,

летнего – при расчетной температуре наружного воздуха теплого периода,

определяется аналогично, как и для максимально-зимнего режима. Результаты расчета сведем в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Результаты расчета производственно-отопительной котельной

Показатели	Максим. зимний режим	Режим наиболее холодного месяца	Летний режим
1	2	3	4
Температура наружного воздуха	-23	-2,8	+8
Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию , кВт	3709,71	1882	0
Расход тепловой энергии на горячее водоснабжение , кВт	791,06	791,06	791,06
Тепловая мощность котельной , кВт	4500,77	2673,06	791,06
Температура прямой сетевой воды , °С	150	92,9	58,8
Температура обратной сетевой воды , °С	70	52,3	39,3
Технологическая нагрузка , кг/с	23	23	23
Технологическая нагрузка , кг/с	4	4	4
Расход технологического конденсата с производства , кг/с	20,25	20,25	20,25
Потери технологического конденсата , кг/с	6,75	6,75	6,75
Общий расход пара на внешнее потребление , кг/с	28,77	28,03	27,27
Расход пара на собственные нужды котельной , кг/с	2,88	2,73	2,8
Общий расход сетевой воды , кг/с	13,43	15,71	9,68
Солесодержание котловой воды	380	380	380

Процент продувки	1,8	1,89	1,89
Расход питательной воды на РОУ, кг/с	0,09	0,09	0,07
Паропроизводительность котельной , кг/с	31,65	30,83	30
Расход продувочной воды , кг/с	0,57	0,58	0,57
Расход пара из сепаратора непрерывной продувки , кг/с	0,12	0,088	0,09
Расход воды из сепаратора непрерывной продувки , кг/с	0,45	0,49	0,48
Расход воды из питательного деаэратора , кг/с	32,31	31,5	30,64
Расход воды из подпиточного деаэратора , кг/с	0,33	0,39	0,24
Расход выпара из питательного деаэратора , кг/с	0,065	0,063	0,06
Расход выпара из подпиточного деаэратора , кг/с	0,00066	0,00164	0,00048
Расход химически очищенной воды на питание , кг/с	7,26	7,3	7,29
Расход химически очищенной воды на подпитку , кг/с	0,33066	0,39164	0,24048
Расход исходной воды , кг/с	7,59	9,23	9,04
Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки	9,20	8,79	8,79
Расход пара на подогреватель исходной воды , кг/с	0,31	0,4	0,39
Расход пара на подогреватель химически очищенной воды , кг/с	0,77	0,74	0,74
Расход пара на подогреватель химически очищенной воды , кг/с	0,011	0,013	0,008
Расход пара на питательный деаэратор , кг/с	2	1,96	1,8
Расход пара на подпиточный деаэратор , кг/с	0,049	0,02	0,01
Расчетный расход свежего пара на собственные нужды , кг/с	3,14	3,15	3,05
Расчетная паропроизводительность котельной , кг/с	32,51	31,76	30,89
Ошибка расчета ,%	2,64	2,9	2,88