Определение расчетной производительности котельной и предварительный выбор числа котлов

Расчетная производительность котельной () определяется по формуле.

где — расход пара для обеспечения тепловых нагрузок в паре и горячей воде внешних потребителей (ВП); - расход пара на собственные нужды котельной.

Определение величины

Для определения величины рекомендуется составить расчетную схему потоков пара, составляющих (рис. 4.1), на основе ПТС котельной (рис. 3.1 и 3.2).

На рис. 4.1 показаны следующие потоки пара:

— - расходы пара высокого (РВ) и низкого (РН) давления на производственные нужды промпредприятий;

— - расход пара на подогреватель сетевой воды (ПСВ);

— расход пара на подогреватель сырой воды для подготовки подпиточной воды тепловой сети (ТС);

— - расход пара на деаэратор подпиточной воды ТС.

Величина определяется из теплового баланса ПСВ и охладителя конденсата (ОК) по формуле вида.

Рис. 4.1. Расчетная схема потоков пара, составляющих величину

Расчетная тепловая нагрузка ПСВ определяется из выражения.

где , — расчетные тепловые нагрузки на отопление и горячее водоснабжение жилого микрорайона и промузла; , — расчетные тепловые нагрузки на вентиляцию жилого микрорайона и промышленного узла (см. исходные данные); - расчетные потери теплоты с утечками в тепловой сети; - расчетные потери теплоты через тепловую изоляцию трубопроводов ТС; - расчетный поток теплоты, вводимой в сетевую воду с подпиточной водой.

Величина для открытой системы при установке баков-аккумуляторов подпиточной воды в котельной определяется по формуле.

где , — коэффициенты суточной неравномерности нагрузки горячего водоснабжения жилого микрорайона и промузла;, — среднечасовая за отопительный период нагрузка горячего водоснабжения жилого микрорайона и промузла (см. исходные данные).

Величину КС рекомендуется принимать [1]:

— для жилого микрорайона = 1,2;

— для промузла = 1,0.

Величина для закрытой системы определяется по формуле.

где , — коэффициенты часовой неравномерности нагрузки горячего водоснабжения жилого микрорайона и промузла (см. ниже); остальные величины см. формулу.

Так как баки-аккумуляторы горячей воды в жилых микрорайонах, как правило, отсутствуют, величина определяется в зависимости от численности населения в жилом микрорайоне (m) по данным [1, табл. 7.3]. Если m? 20 тыс. чел., то = 2,4. При m < 20 тыс. чел. величина КЧ зависит от m. При отсутствии данных численность населения можно определить по величине и по величине удельного среднего за отопительный период расхода теплоты на 1 чел. в жилых зданиях, который можно принять равным 305 Вт/чел [8]. Если в жилом микрорайоне кроме жилых зданий имеются общественные здания, то для упрощения расчетов допускается величины и КЧ для таких общественных зданий принимать такими же как для жилых зданий.

Величина при наличии баков-аккумуляторов горячей воды на промпредприятиях равна 1. При отсутствии баков-аккумуляторов величина может быть определена по данным [1, табл. 7.2].

В курсовом проекте рекомендуется принять = 1, в соответствии с исходными данными (см. п. 2.7).

Величина (МВт) определяется по формуле.

где с — удельная теплоемкость воды, принимаемая равной 4,2 кДж/кг 0С; - расчетные потери сетевой воды с утечками из тепловой сети, т/ч (см. ниже); - расчетная температура потока воды с утечкой из тепловой сети, 0С (см. ниже); - расчетная температура холодной воды, поступающей в котельную для компенсации утечек, принимается равной 5 0С.

Величина (т/ч) принимается в соответствии с рекомендациями [7] равной 0,75% от фактического объема воды (м3) в тепловых сетях и в местных системах теплопотребления, непосредственно присоединенных к тепловым сетям по зависимой схеме (VСЦТ).

Величина VСЦТ, при отсутствии точных данных, принимается [7] из расчета 65 м³ на 1 МВт суммарной расчетной тепловой нагрузки, равной сумме расчетных нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, учитываемых в формуле (4.2), при закрытой системе и 70 м³ на 1 МВт — при открытой системе.

При наличии в СЦТ транзитных сетей протяженностью более 5 км следует учесть дополнительный фактический объем этих сетей. В этом случае величинуследует увеличить на дополнительный расход сетевой воды с утечками из транзитных сетей, равный 0,5% от фактического объема транзитных сетей протяженностью сверх 5 км. В настоящем КП наличие протяженных транзитных сетей не учитывается.

Величинаопределяется в зависимости от целей расчета. При определении среднегодовых потерь теплоты с утечками сетевой воды эту величину определяют по формуле.

где — расчетная температура сетевой воды в подающем трубопроводе, 0С; - максимальная температура сетевой воды в обратном трубопроводе, 0С.

В открытых системах = = 70 0С.

В закрытых системах величина определяется с учетом охлаждения сетевой воды в подогревателях горячего водоснабжения.

В настоящих Указаниях рассматривается задача выбора основного оборудования паровой котельной, при решении которой величину рекомендуется принимать равной для обеспечения необходимого запаса тепловой производительности котельной в том случае, когда утечка сетевой воды произойдет в максимально зимнем режиме только из подающего трубопровода.

После определения величины рекомендуется определять её долю от суммарной расчетной тепловой нагрузки потребителей теплоты, присоединенных к водяным тепловым сетям от котельной, по формуле.

Величина зависит от величины и от протяженности тепловых сетей. При отсутствии данных рекомендуется принимать величину следующим образом.

где — доля тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов, которую, при отсутствии данных, допускается принимается в размере:

при до 20 МВт — 0,03;

при = 20 — 50 МВт — 0,04;

при более 50 МВт — 0,05.

Расчетный поток теплоты с подпиточной водой определяется по формуле.

где — расчетный расход подпиточной воды; - температура подпиточной воды, которую рекомендуется принимать равной 70 0С; с — удельная теплоёмкость воды.

Величина определяется по формуле.

где — расчетная величина утечки из тепловых сетей (см. выше); - расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение.

Для закрытой системы = 0; для открытой системы величина определяется по формуле.

где — расчетный расход теплоты на горячее водоснабжение (см. формулу (4.3)); - расчетная температура воды в системе горячего водоснабжения; - расчетная температура холодной воды, равная 5 0С.

Величина принимается, в соответствии с нормами [8] для открытой системы, в диапазоне 60 — 75 0С.

Определение расходов пара на подогреватель сырой воды ДПСТС и на деаэратор подпиточной воды тепловой сети ДДПТС производится следующим образом.

Для определения величины ДПСТС по формуле (1.1) тепловая нагрузка подогревателя рассчитывается по формуле.

где — расход сырой воды на подпитку тепловой сети (см. ниже); - температура сырой воды после подогревателя, принимается по рекомендациям [5] равной 30 0С; - температура сырой воды до подогревателя, принимается равной = = 5 0С.

Величина определяется по формуле.

где — коэффициент потерь сырой воды в ХВО, принимается по данным [5] равным 0,25; - расход химочищенной воды для подпитки тепловых сетей, определяется из уравнений материального и теплового баланса ДПТС (см. формулы 1.3).

При решении этих уравнений являются известными следующие величины:

а) температура подпиточной воды после ДПТ С (), которая принимается равной температуре насыщения при давлении в ДПТС 0,12 МПа, т. е. 104 0С;

• б) температура химочищенной воды перед ДПТС, которая принимается на 10 0С меньше температуры в ДПТС, т. е. = 104 — 10 = 94 0С;
• в) энтальпия пара на входе в ДПТС, которая принимается равной энтальпии пара перед РУ при заданных параметрах пара после РОУ; напоминаем, что при дросселировании пара в РУ до 0,6 МПа и в РУ до 0,12 МПа энтальпия пара не изменяется;
• г) расход подпиточной воды, определенный выше (см. п. 4.1.1.4).

В результате решения уравнений материального и теплового баланса ДПТС определяются величины ДДПТС и .

В итоге определяется искомая величина ДПСТС по формуле (1.1).

Способ дальнейшего расчета для определения величины виден из расчетной схемы на рис. 4.1.

Расход пара низкого давления после РОУ () равен сумме заданного расхода пара и ранее определенных величин ДПСВ, ДПСТС и ДДПТС.

Расход пара перед РОУ () определяется из уравнений материального и теплового баланса РОУ (см. п. 1.5), при решении которых известны следующие величины:

• а) энтальпии пара перед и после РОУ, которые определяются по заданным параметрам пара во внешних паропроводах высокого и низкого давления;
• б) энтальпия охлаждающей воды перед РОУ, которая принимается равной энтальпии питательной воды после ДПВ, т. е равной энтальпии конденсата на линии насыщения при давлении в ДПВ, равном 0,12 МПа;
• в) расход пара после РОУ ().

В результате решения этих уравнений определяется величина расхода пара перед РОУ ().

В итоге величина будет равна.

Следует иметь в виду, что найденные в предыдущем расчете величины и учитывают только часть действительных расходов пара перед и после РОУ, т. е. только расходы пара для обеспечения тепловых нагрузок в паре и горячей воде внешних потребителей. Действительные величины этих потоков пара будут включать в себя расходы пара на собственные нужды котельной. паровой котел топливо отопительный.