Разработка и строительство котельной

Содержание

Введение

Общая часть

Характеристика объекта

Определение количества потребителей теплоты. График годового расхода теплоты

Система и принципиальная схема теплоснабжения

Расчет тепловой схемы котельной

Выбор оборудования котельной

Подбор и размещение основного и вспомогательного оборудования

Тепловой расчет котлоагрегата

Аэродинамический расчет теплодутьевого тракта

Спецчасть.

2. Разработка блочной системы подогревателей.

2.1 Исходные данные водоснабжения

2.2 Выбор схемы приготовления воды

2.3 Расчет оборудования водоподогревательной установки

2.4 Расчет сетевой установки

3. Технико-экономическая часть

3.1 Исходные данные

3.2 Расчет договорной стоимости строительно-монтажных работ

3.3 Определение годовых эксплуатационных расходов

3.4 Определение годового экономического эффекта

4. ТМЗР

Монтаж секционных водонагревателей

5. Автоматика

Автоматическое регулирование и теплотехнический контроль котлоагрегата КЕ-25-14с

6. Охрана труда в строительстве

6.1 Охрана труда при монтаже энергетического и технологического оборудования в котельной

6.2 Анализ и предотвращение появления потенциальных опасностей

6.3 Расчет стропов

7. Организация, планирование и управление строительством

7.1 Монтаж котлоагрегатов

7.2 Условия начала производства работ

7.3 Производственная калькуляция затрат труда и заработной платы

7.4 Расчет параметров календарного плана

7.5 Организация стройгенплана

7.6 Расчет технико-экономических показателей

8. Организация эксплуатации и энергоресурсосбережения

Список использованной литературы

Введение.

В наше сложное время, с больной кризисной экономикой строительство новых промышленных объектов сопряжено с большими трудностями, если вообще строительство возможно. Но в любое время, при любой экономической ситуации существует целый ряд отраслей промышленности без развития которых невозможно нормальное функционирование народного хозяйства, невозможно обеспечение необходимых санитарно-гигиенических условий населения. К таким отраслям и относится энергетика, которая обеспечивает комфортные условия жизнедеятельности населения как в быту так и на производстве.

Последние исследования показали экономическую целесообразность сохранения значительной доли участия крупных отопительных котельных установок в покрытии общего потребления тепловой энергии.

Наряду с крупными производственными, производственно-отопительными котельными мощностью в сотни тонн пара в час или сотни МВт тепловой нагрузки установлены большое количество котельных агрегатами до 1 мвт и работающих почти на всех видах топлива.

Однако как раз с топливом и существует самая большая проблема. За жидкое и газообразное топливо, у потребителей часто не хватает средств расплатиться. Поэтому и необходимо использовать местные ресурсы.

В данном дипломном проекте разрабатывается реконструкция производственно-отопительной котельной завода РКК «Энергия», которая использует в качестве топлива местный добываемый уголь. В перспективе предусматривается перевод котлоагрегатов на сжигание газа от дегазации газовых выбросов шахты, которая находится на территории обогатительной фабрики. В существующей котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ 25 14, служившие для снабжения паром предприятия завода РКК «Энергия», и водогрейные котлы ТВГ-8 (2 котла) для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения административно-бытовых зданий и жилого поселка.

В связи с сокращением добычи угля снизились производственные мощности угледобывающего предприятия, что привело к сокращению в потребности пара. Это вызвало реконструкцию котельной, которая заключается в использовании паровых котлов КЕ-25 не только для производственных целей, но и для производства горячей воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в специальных теплообменниках.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

Проектируемая котельная находится на территории завода РКК «Энергия»

Планировка, размещение зданий и сооружений на промплощадке обогатительной фабрики выполнены в соответствии с требованиями СНиП.

Размер территории промплощадки в границах ограждений - 12,66 га, площадь застройки 52194 м2.

Транспортная сеть района строительства представлена железными дорогами общего пользования и автодорогами местного значения.

Рельеф местности равнинный, с небольшими подъемами, в почве преобладает суглинок.

Источником водоснабжения является фильтровальная станция и канал Северский Донец-Донбасс. Предусмотрено дублирование водовода.

1.2.

1.3. Определение количества потребилетей теплоты. График годового расхода теплоты.

Расчетные расходы теплоты промышленными предприятиями определяются по удельным нормам теплопотребления на единицу выпускаемой продукции или на одного работающего по вида.м теплоносителя (вода, пар). Расходы теплоты на отопление, вентиляцию и технологические нужды приведены в таблице 1.2. тепловых нагрузок.

Годовой график расхода теплоты строится в зависимости от продолжительности стояния наружных температур, которая отражена в таблице 1.2. данного дипломного проекта.

Максимальная ордината годового графика расхода теплоты соответствует расходу тепла при наружной температуре воздуха –23 °С.

Площадь, ограниченная кривой и осями ординат, дает суммарный расход теплоты за отопительныф период, а прямоугольник в правой части графика - расход теплоты на горячее водоснабжение в летнее время.

На основании данных таблицы 1.2. расчитываем расходы теплоты по потребителям для 4-х режимов: максимально-зимний (tр. о. =-23°C;); при средней температуре наружного воздуха за отопительный период; при температуре наружного воздуха +8°C; в летний период.

Расчет ведем в таблице 1.3. по формулам:

- тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, МВт

QОВ=QРОВ*(tвн-tн)/(tвн-tр.о.)

- тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период, МВт

QЛГВ=QРГВ*(tг-tхл)/(tг-tхз)*b

где: QРОВ- расчетная зимняя тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования системы отопления. Принимаем по табл. 1.2.

tВН - внутренняя температура воздуха в отапливаемом помещении, tВН =18°С

QРГВ - расчетная зимняя тепловая нагрузка на горячее водоснабжение ( табл. 1.2);

tн- текущая температура наружного воздуха ,°С;

tр.о.- расчетно отопительная температура наружного воздуха,

tг- температура горячей водя в системе горячего водоснабжения,tг=65°С

tхл , tхз - температура холодной воды летом и зимой,tхл =15°С,tхз =5°С;

b - поправочный коэффициент на летний период, b=0,85

Таблица 1.2

Тепловые нагрузки

Вид тепловой	Расход тепловой нагрузки, МВт	Характеристика
Нагрузки	Зимой	Летом	Теплоносителя
1.Отопление и вентиляция	15,86	-	Вода 150/70 °С Пар Р=1,4 МПа
2.Горячее водоснабжение	1,36	По расчету
3.Технологические нужды	11,69	1,24	Пар Р=1,44МПа
ВСЕГО	28,91	1,24	-

Таблица 1.3.

Расчет годовых тепловых нагрузок

№ п/п	Вид нагрузки	Обозначение	Значение тепловой нагрузки при температуре МВт
			tр.о=-23 °С	tсро.п.=-1,8°С	tр.о=8°С	Летний
1.	Отопление и вентиляция	QОВ	15,86	7,66	3,87	-
2.	Горячее водоснабжение	QГВ	1,36	1,36	1,36	0,963
3.	Итого	QОВ+ГВ	17,22	9,02	5,23	0,963
4.	Технология	QТЕХ	11,69	11,69	1,24	1,24
5.	Всего	Q	28,91	20,71	6,47	2,203

По данным табл. 1.1. и 1.3. строим график годовых расходов тепловой нагрузки, представленный на рис .1.1.

1.4. СИСТЕМА И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Источником теплоснабжения является реконструируемая котельная шахты. Теплоноситель - пар и перегретая вода. Питьевая вода используется только для систем горячего водоснабжения. Для технологических нужд используется пар Р=0,6МПа. Для приготовления перегретой воды с температурой 150-70°С предусматривается сетевая установка, для приготовления воды с t=65°С - установка горячего водоснабжения.

Система теплоснабжения - закрытая. Вследствии отсутствия непосредственного водоразбора и незначительной утечки теплоносителя через неплотности соединений труб и оборудования закрытые системы отличаются высоким постоянством количества и качества циркулируемой в ней сетевой воды.

В закрытых водяных системах теплоснабжения воду из тепловых сетей используют только как греющую среду для нагревания в подогревателях поверхностного типа водопроводной воды, поступающей затем в местную систему горячего водоснабжения. В открытых водяных системах теплоснабжения горячая вода к водоразборным приборам местной системы горячего водоснабжения поступает непосредственно из тепловых сетей.

На промплощадке трубопроводы теплоснабжения прокладываются по мостам и галереям и частично в непроходных лотковых каналах типа Кл. Трубопроводы прокладывают с устройством компенсации за счет углов поворотов трассы и П-образных компенсаторов.

Трубопроводы приняты из стальных электросварных труб с устройством теплоизоляции.

На листе 1 графической части дипломного проекта показан генплан промплощадкп с разводкой тепловых сетей к объектам потребления .

1.5. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:

- определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды, и распределением этих нагрузок между водогрейной и паровой частями котельной для обоснования выбора основного оборудования;

- определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры;

- определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчетов (годовых выработок тепла, годовых расходов топлива и др.).

Расчет тепловой схемы позволяет определить суммарную теплопроизводительность котельной установки при нескольких режимах ее работы.

Тепловая схема котельной приведена на листе 2 графической части дипломного проекта.

Исходные данные для расчета тепловой схемы котельной приведены в таблице 1.4, а сам расчет тепловой схемы приведен в таблице 1.5.

Таблица 1.4

Исходные данные для расчета тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.

№№ пп	Наименование	Обоз-	Ед.	Расчетные режимы	Примечание
позиц. исход. данных	величин	начение	изм.	Максимально зимний	При средней температуре наиболее холодного периода	При темпера туре наружного воздуха в точке излома температурного графика	Летний
1	2	3	4	5	6	7	8	9
01	Температура наружного воздуха	tн	°C	-24	-10	-	-	I
02	Температура воздуха внутри отапливаемых зданий	tвн	°C	18	18	18	18
03	Максимальная температура прямой сетевой воды	t1макс	°C	150	-	-	-
04	Минимальная температура прямой сетевой воды в точке излома температурного графика	t1.изл	°C	-	-	70	-
05	Максимальная температура обратной сетевой воды	t2макс	°C	70	-	-	-
06	Температура деаэрированной воды после деаэратора	Tд	°C	104,8	104,8	104,8	104,8
07	Энтальпия деаэрированной воды	iд	КДж/кг	439,4	439,4	439,4	439,4	Из таблиц насыщенного пара и воды при давлении 1.2Мпа
08	Температура сырой воды на входе в котельную	T1	°C	5	5	5	15
09	Температура сырой воды перед химводоочисткой	TЗ	°C	25	25	25	25
10	Удельный объем воды в системе тепловодоснабжения в т. на 1 МВт суммарного отпуска тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение	qсист	Т/ МВт	30,1	30,1	30,1	30,1	Для промышленных предприятий
	Параметры пара, вырабатываемого котлами (до редукционной установки)
11	Давление	P1	МПа	1,4	1,4	1,4	1,4	Из таблиц насы-
12	Температура	t1	°C	195	195	195	195	щенного пара и
13	Энтальпия	i1	КДж/кг	2788,4	2788,4	2788,4	2788,4	воды при давлении 1,4 МПа
	Параметры пара после редукционной установки:
14	Давление	P2	МПа	0,7	0,7	0,7	0,7	Из таблиц насы-
15	Температура	t2	°C	165	165	165	165	щенного пара и
16	Энтальпия	i2	КДж/кг	2763	2763	2763	2763	воды при давлении 0,7 МПа
	Параметры пара, образующегося в сепараторе непрерывной продукции:
17	Давление	P3	МПа	0,17	0,17	0,17	0,17	Из таблиц насы-
18	Температура	t3	°C	115,2	115,2	115,2	115,2	щенного пара и
19	Энтальпия	i3	КДж/кг	2700	2700	2700	2700	воды при давлении 0,17 Мпа
	Параметры пара, поступающего в охладитель выпара из деаэратора:
20	Давление	P4	МПа	0,12	0,12	0,12	0,12	Из таблиц насы-
21	Температура	t4	°C	104,8	104,8	104,8	104,8	щенного пара и
22	Энтальпия	i4	КДж/кг	2684	2684	2684	2684	воды при давлении 0,12 Мпа
	Параметры конденсатора после охладителя выпара:
23	Давление	P4	МПа	0,12	0,12	0,12	0,12	Из таблиц насы-
24	Температура	t4	°C	104,8	104,8	104,8	104,8	щенного пара и
25	Энтальпия	i5	КДж/кг	439,4	439,4	439,4	439,4	воды при давлении 0,12 Мпа
	Параметры продувочной воды на входе в сепаратор непрерывной продувки:
26	Давление	P1	Мпа	1,4	1,4	1,4	1,4	Из таблиц насы-
27	Температура	t1	°C	195	195	195	195	щенного пара и
28	Энтальпия	i7	КДж/кг	830,1	830,1	830,1	830,1	воды при давлении 1,4 Мпа
	Параметры продувочной воды на выходе из сепаратора непрерывной продувки:
29	Давление	P3	Мпа	0,17	0,17	0,17	0,17	Из таблиц насы-
30	Температура	t3	°C	115,2	115,2	115,2	115,2	щенного пара и
31	Энтальпия	i8	КДж/кг	483,2	483,2	483,2	483,2	воды при давлении 0,17 Мпа
32	Температура продувочной воды после охлаждения продувочной воды	tпр	°C	40	40	40	40
33	Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды	tкб	°C	80	80	80	80	Принимается
34	Температура конденсата после пароводяного подогревателя сырой воды	t2	°C	165	165	165	165	Принимается
35	Энтальпия конденсата после пароводяного подогревателя сырой воды	i6	КДж/кг	697,1	697,1	697,1	697,1	Из таблиц насыщенного пара и воды при давлении 0,7 Мпа
36	Температура конденсата, возвращаемого с производства	tкп	°C	80	80	80	80
37	Величина непрерывной продувки	П	%	4,6	4,6	4,6	4,6	Принимается из расчета химводоочистки
38	Удельные потери пара с выпаром из деаэратора питательной воды в т на 1т деаэрированной воды	dвып	т/т	0,002	0,002	0,002	0,002	Принимается по рекомендациям ЦКТИ
39	Коэффициент собственных нужд химводоочистки	Кснхво	-	1,2	1,2	1,2	1,2
40	Коэффициент внутрикотельных потерь пара	Кпот	-	0,02	0,02	0,02	0,02	Принимается
41	Расчетный отпуск тепла из котельной на отопление и вентиляцию	Qмаксов	МВт	15,86	-	-	-	Табл. 1.2.
42	Расчетный отпуск тепла на горячее водоснабжение за сутки наибольшего водопотребления	Qсргв	МВт	1,36	-	-	-	Табл. 1.2.
43	Отпуск тепла производственным потребителям в виде пара	Дотр	кг/с	4,98	4,98	4,98	0,53
44	Возврат конденсата от производственных потребителей (80%)	Gпотр	=кг/с	3,98	3,98	3,98	0,42	=0,8

Таблица 1.5

Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.

№№ пп	Наименование	Обоз-	Ед.	Расчетная	Расчетные режимы
позиц. исход. данных	величин	начение	изм.	формула	Максимально зимний	При средней температуре наиболее холодного периода	При темпера туре наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды.	Летний
Р01	Температура наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды	tн.изл	°C	tвн-0,354(tвн- tр.о.)	-	-	18-0,354* *(18+24)= =3,486	-
Р02	Коэффициент снижения расхода тепла на отопление и вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха	Ков	-	(tвн- t'н)/ (tвн- tр.о)	1	(18-(-10))/(18-(-23))=0,67	(18-0,486)/ /(18-(-24))= =0,354	-
Р03	Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию	Qов	МВт	Qмаксов*Ков	15,86	15,86*0,67= 10,62	5,61	-
Р04	Значение коэффициента Ков в степени 0,8	К0.8ов	-		1	0,73	0,436	-
Р05	Температура прямой сетевой воды на выходе из котельной	tI	°C	18+64,5* *К0.8ов+64,5*Ков	150 (см 03)	18+64,5*0,73+67,5*0,67= 110,3	70 (см 04)	70
Р06	Температура обратной сетевой воды	t2	°C	t1-80*Ков	70	56,7	54,7	42,7
Р07	Суммарный отпуск теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зимних режимах	Qов+гв	МВт	Qов+ Qсргв	17,22	11,98	6,97	0,936
Р08	Расчетный расход сетевой воды в зимних режимах	Gсет	кг/с	Qов+гв*103/(t1-t2)*C	51.37	94.13	65.56	-
Р09	Отпуск теплоты на горячее водоснабжение в летнем режиме	Qлгв	МВт		-	-	-	0,963
Р10	Расчетный расход сетевой воды в летнем режиме	Gлсет	кг/ч	Qлгв*103/(t1-t2)*C	-	-	-	9,2
Р11	Объем сетевой воды в системе водоснабжения	Gсист	Т	qсис*Qдmax	519,53	519,53	519,53	519,53
Р12	Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети	Gут	кг/с	0,005*Gсист*1/3,60	0,72	0,72	0,72	0,72
Р13	Количество обратной сетевой воды	Gсет.обр.	кг/с	Gсет- Gут	21,24	92,21	60,08	7,64
Р14	Температура обратной сетевой воды перед сетевыми насосами	tз	°C	t2*Gсет.обр+Т*Gут/ Gсет	70,5	56,7	42,2	43,1
Р15	Расход пара на подогреватели сетевой воды	Дб	кг/с	Gсет*(t1-t3)/ (i2/4,19-tкб)* 0,98	7,14	9,13	2,93	0,48
Р16	Количество конденсата от подогревателей сетевой воды	Gб	кг/с	Дб	7,14	9,13	2,93	0,43
Р17	Паровая нагрузка на котельную за вычетом расхода пара на деаэрацию и на подогрев сырой воды, умягчаемой для питания котлов, а также без учета внутрикотельных потерь	Д	кг/с	Дпотр+Дб+Дмаз	4,98+7,14= 12,12	4,98+9,13= 14,11	4,98+2,93= 7,91	0,53+0,43= 0,96
Р18	Количество конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства	Gк	кг/с	Gб+ Gпотр	7,19+3,98= 11,12	9,13+3,98= 13,11	2,93+3,98= 6,91	0,43+0,42= 0,85
Р19	Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки	Gпр	кг/с	n/100*Д	0,6	0,7	0,39	0,05
Р20	Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки	Д'пр	кг/с	0,148*Gпр	0,148*0,6= 0,089	0,148*0,70= 0,104	0,148*0,39= 0,060	0,148*0,05= 0,007
Р21	Количество продувочной воды, на выходе из сепаратора непрерывной продувки	G'пр	кг/с	G'пр- Дпр	0,6-0,089= 0,511	0,70-0,104= 0,596	0,32-0,060= 0,33	0,05-0,007= 0,043
Р22	Внутрикотельные потери пара	Дпот	кг/с	0,02*Д	0,02*1212* 0,24	0,02*14,11= 0,28	0,02*7,91= 0,16	0,02*0,96= 0,02
Р23	Количество воды на выходе из деаэратора	Gд	кг/с	Д+ Gпр+ Пут	13,44	15,53	9,02	2,07
Р24	Выпар из деаэратора	Двып	кг/с	dвып*Gд	0,002*13,44= 0,027	0,002*15,53= 0,03	0,002*9,02= 0,018	0,002*2,07= 0,004
Р25	Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор	Gхво	кг/с	(Дпотр-Gпотр)+ +G'пр+Дпот+Двып +Gут	2,498	2,64	2,44	0,96
Р26	Количество сырой воды, поступающей на химводоочистку	Gс.в	кг/с	Кс.н.хво*Gхво	1,2*2,498= 3,2	1,2*2,64= 3,17	1,2*2,44= 2,93	1,2*0,96= 1,15
Р27	Расход пара для подогрева сырой воды	Дс	кг/с	Gсв*(Т3-Т1)*С/(i2-i6)*0.98	0.13	0.13	0.12	0.024
Р28	Количество конденсата от подогревателей сырой воды, поступающей в деаэратор	Gс	кг/с	Дс	0,13	0,13	0,12	0,024
Р29	Суммарный вес потоков, поступающих в деаэратор (кроме греющего пара)	GS	кг/с	Gк+Gхво+Gс+Дпр-Двып	13,89	15,95	10,07	2,01
Р30	Доля конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства в суммарном весе потоков, поступающих в деаэратор			Gк/ GS	0,8	0,82	0,68	0,4
Р31	Удельный расход пара на деаэратор	dд	кг/кг	Рис.11 [ ]	0,0525	0,052	0,056	0,0753
Р32	Абсолютный расход пара на деаэратор	Д*g	кг/с	dд* GS	0.75
Р33	Расход пара на деаэратор питательной воды и для подогрева сырой воды	-	кг/с	(Дg+Дс)*	0,75+0,13= 0,88	0,82+0,13= 0,95	0,56+0,12= 0,88	0,15+0,024= 0,179
Р34	Паровая нагрузка на котельную без учета внутрикотельных потерь	Д*'	кг/с	Д+(Дg+Дс)	12,12+0,88= 13,00	14,11+0,9= 15,06	7,91+0,68= 8,59	0,96+0,179= 1,13
Р35	Внутрикотельные потери пара	Дпот	кг/с	Д' * (Кпот/(1-Кпот))	0,26	0,3	0,17	0,023
Р36	Суммарная паровая нагрузка на котельную	Д*сум	кг/с	Д'+Дпот	13,26	15,36	8,76	1,153
Р37	Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки	Gпр	кг/с	n/100*Dсум	0,61	0,71	0,42	0,055
Р38	Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки	Dпр	кг/с	Gпр*(i7*0,98-i8)/ (i3-i8)	0,091	0,104	0,06	0,008
Р39	Количество продувочной воды на выходе их сепаратора непрерывной продувки	G'пр	кг/с	Gпр-Dпр	0,519	0,606	0,36	0,047
Р40	Количество воды на питание котлов	Gпит	кг/с	Dсум+Gпр	13,87	16,07	9,18	1,208
Р41	Количество воды на выходе из деаэратора	Gg	кг/с	Gпит+Gут	14,59	17,157	9,90	1,93
Р42	Выпар из деаэратора	Dвып	кг/с	dвып*Gg	0,029	0,034	0,02	0,004
Р43	Количество умягченной воды, поступающее в деаэратор	Gхво	кг/с	(Dпотр-Gпотр)-G'пр+ Dпот+Dвып+Gут		2,72	2,48	0,98
Р44	Количество сырой воды, поступающей на химводоочистку	Gс.в	кг/с	Kс.н.хво*Gхво	1,2*2,57= 3,08	1,2*2,72= 3,24	1,2*2,48= 2,98	1,2*0,98= 1,12
Р45	Расход пара для подогрева сырой воды	Dc	кг/с	Gс.в.*(T3-T1)*C/ (i2-i8)*0,98	0,068	0,14	0,12	0,02
Р46	Количество конденсата поступающего в деаэратор от подогревателей сырой воды	Gc	кг/с	Dc	0,068	0,14	0,12	0,02
Р47	Суммарный вес потоков поступающих в деаэратор (кроме греющего пара)	GS	кг/с	Gk+Gхво+Gc+Dпр-Dвып	13,9	16,04	9,78	1,96
Р48	Доля конденсата от подогревателей		кг/с	Gk/ GS	11,12/13,90= 0,797	13,11/16,04= 0,82	0,736	0,486
Р49	Удельный расход пара на деаэратор	dg	кг/кг	Рис.11	0,0525	0,052	0,056	0,0753
Р50	Абсолютный расход пара на деаэратор	Dg	кг/с	dg* GS	0,765	0,835	0,55	0,15
Р51	Расход пара на деаэрацию питательной воды и подогрев сырой воды	-	кг/с	(Dg+Dc)	0,833	0,975	0,67	0,17
Р52	Паровая нагрузка на котельную без учета внутрикотельных потерь	Д1	кг/с	D+(Dg+Dc)	12,12+0,87= 12,9	14,11+0,87= 15,07	7,91+0,67= 8,58	0,96+0,17= 1,13
Р53	Суммарная паровая нагрузка на котельную	Dсум	кг/с	Д1+Dпот	13,21	15,385	8,75	1,153
Р54	Процент расхода пара на собственные нужды котельной (деаэрация подогрев сырой воды)	Кс.н.	%	(Дg+Дс)/Dсум*100	6,3	6,34	7,66	14,74
Р55	Количество работающих котлов	Nк.р.	Шт.	Dсум/Dкном	2	2	2	1
Р56	Процент загрузки работающих паровых котлов	Кзат	%	Dсум/Dкном*Nк.р.* *100%	95,17	110,84	63	16,6
Р57	Количество воды, пропускаемое помимо подогревателей сетевой воды (через перемычку между трубопроводами прямой и обратной сетевой воды)	Gсет.п.	кг/с	Gсет*(tmax1-t1)/ /(tmax1-t3)	0	40,22	49,52	7,03
Р58	Количество воды пропускаемое через подогреватели сетевой воды	Gсет.б.	кг/с	Gсет- Gсет.п.	51,37	94,13-40,22= 53,91	66,56-49,52= 17,04	9,20-7,03= 2,17
Р59	Температура сетевой воды на входе в пароводяные подогреватели	t4	°C	[t1max(i6-tк.б.с.)+ t3(i2-i6)]/(i2- tк.б.с.)	81,6	71,2	57,4	58,6
Р60	Температура умягченной воды на выходе из охладителя продувочной воды	Т4	°C	T3+G'пр/Gхво*(i8/c --tпр)	33,6	32,1	31,1	37,2
Р61	Температура умягченной воды поступающей в деаэратор из охладителя пара	Т5	°C	T4+Dвып/Gхво*(i4-i5)/c	37,8	35,6	34,4	39,2

Расчёт тепловой схемы.

На принципиальной тепловой схеме указывается главное оборудование (котлы, насосы, деаэраторы, подогреватели) и основные трубопроводы.

1. Описание тепловой схемы.

Насыщенный пар из котлов с рабочим давлением Р = 0,8 МПа поступает в общую паровую магистраль котельной, из которой часть пара отбирается на оборудование установленное в котельной, а именно на: подогреватель сетевой воды; подогреватель горячей воды; деаэратор. Другая часть пара направляется на производственные нужды предприятия.

Конденсат от производственного потребителя самотёком возвращается, в размере 30% при температуре 80 оС, в конденсатосборник и далее конденсатным насосом направляется в бак горячей воды.

Подогрев сетевой воды, также как и подогрев горячей воды, производится паром в последовательно включённых двух подогревателях, при этом подогреватели работают без конденсатоотводчиков, отработанный конденсат направляется в деаэратор.

В деаэратор, также поступает химически очищенная вода из ХВО, восполняющая потери конденсата.

Насосом сырой воды вода из городского водопровода направляется на ХВО и в бак горячей воды.

Периодическая продувка из котлов в размере 2 % направляется в барботер.

Деаэрированная вода с температурой около 104 оС питательным насосом нагнетается в экономайзеры и далее поступает в котлы.

Подпиточная вода для системы теплоснабжения забирается подпиточным насосом из бака горячей воды.

Основной целью расчёта тепловой схемы являются:

определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расхода пара на собственные нужды,

определение всех тепловых и массовых потоков необходимых для выбора оборудования,

определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчётов (годовых выработок тепла, топлива и т.д.).

Расчёт тепловой схемы позволяет определить суммарную паропроизводительность котельной установки при нескольких режимах её работы. Расчёт производится для 3-х характерных режимов:

максимально-зимнего,

наиболее холодного месяца,

летнего.

2. Исходные данные для расчёта тепловой схемы.

Физическая величина	Обозна-чение	Обоснование	Значение величины при характерных режимах работы котельной.
			Макси-мально – зимнего	Наиболее холодного месяца	летнего
Расход теплоты на производственные нужды, Гкал/ч.	Qт	Задан	4,2	4,2	4,2
Расход теплоты на нужды отопления и вентиляции, Гкал/ч.	Qо.в.	Задан	5,3	–––	–––
Расход воды на горячие водоснабжение, т/ч.	Gг.в.	Задан	11,5	11,5	11,5
Температура горячей воды, оС	t3	СНиП 2.04.07-86.	60	60	60
Расчётная температура наружного воздуха для г. Якутска, оС:
– при расчёте системы отопления:	tр.о.	СНиП 23-01-99	-54	-45	–––
– при расчёте системы вентиляции:	tр.в.		-45	–––	–––
Возврат конденсата производственным потребителем, %	β	Задан	30	30	30
Энтальпия насыщенного пара давлением 0,8 Мпа, Гкал/т.	iп	Таблица водяных паров	0,6616
Энтальпия котловой воды, Гкал/т.	iкот	»	0,1719
Энтальпия питательной воды, Гкал/т.	iп.в.	»	0,1044
Энтальпия конденсата при t = 80 оС, Гкал/т.	iк	»	0,08
Энтальпия конденсата с “пролётным” паром, Гкал/т.	i|к	»	0,1562
Температура конденсата возвращаемого из производства, оС	tк	Задана	80
Температура сырой воды, оС	tс.в.	СП 41-101-95	5	5	15
Продувка периодическая, %	ρпр	Принята	2
Потери воды в закрытой системе теплоснабжения, %	Кут.	Принят	2
Расход пара на собственные нужды котельной, %	Кс.н	Принят	5
Потери пара в котельной и у потребителя, %	Кпот.	Принят	2
Коэффициент расхода сырой воды на собственные нужды ХВО.	Кхво	Принят	1,25

3. Расчёт тепловой схемы.

1. Расход пара на производство, т/ч:

Qт – расход теплоты на производственные нужды, Гкал/ч;

iп – энтальпия пара, Гкал/т;

iп – энтальпия конденсата, Гкал/т;

η – КПД оборудования производственного потребителя.

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

tвн – внутренняя температура отапливаемых зданий, оС;

tн – текущая температура наружного воздуха, оС;

tр.о – расчётная температура наружного воздуха, оС.

3. Расход воды на подогреватель сетевой воды т/ч:

Qо.в. – расход теплоты на отопление и вентиляцию, т/ч;

t1 – расчётная температура воды в подающей линии тепловой сети, оС;

t2 – расчётная температура воды в обратной линии тепловой сети, оС;

Св – теплоёмкость воды, Гкал/т· оС.

4. Температура воды в подающей линии тепловой сети, для режима наиболее холодного месяца, оС (можно также определить по графику регулирования):

5. Температура воды в обратной линии тепловой сети, для режима наиболее холодного месяца, оС (можно также определить по графику регулирования):

6. Расход пара на подогреватель сетевой воды, т/ч:

– энтальпия конденсата с пролётным паром, Гкал/т;

η – КПД подогревателя сетевой воды.

7. Расход подпиточной воды на восполнение утечек в системе теплоснабжения, т/ч:

Кут – потери воды в закрытой системе теплоснабжения, %.

8. Возврат конденсата от технологического потребителя, т/ч:

β – возврат конденсата производственным потребителем, %.

9. Расход сырой воды на бак горячей воды, т/ч:

Gгв. – расход воды на горячие водоснабжение, т/ч.

10. Средняя температура воды в баке горячей воды, оС:

tк – температура конденсата от производственного потребителя, оС;

tcв.– температура сырой водопроводной воды, оС;

11. Расход пара на подогреватель горячей воды, т/ч:

t3 – температура горячей воды, оС

η – КПД подогревателя ГВС.

12. Расход пара внешними потребителями, т/ч:

13. Расход пара на собственные нужды котельной, т/ч:

Кс.н. – расход пара на собственные нужды котельной, %.

14. Суммарная паропроизводительность котельной, т/ч,:

15. Потери пара у потребителя, т/ч:

Кпот. – потери пара в котельной и у потребителя, %.

16. Расход воды на периодическую продувку, т/ч:

ρпр. – продувка периодическая, %.

17. Расход химически очищенной воды на деаэратор, т/ч:

18. Расход сырой воды на ХВО, т/ч:

Кхво – коэффициент расхода сырой воды на собственные нужды ХВО.

19. Расход сырой воды, т/ч:

20. Средняя температура потоков воды, вошедших в деаэратор, оС:

iхов – энтальпия химически очищенной воды, Гкал/т;

21. Расход греющего пара на деаэратор, т/ч:

22. Действительная паропроизводительность котельной, т/ч:

23. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной, %:

Если невязка получится меньше 3 %, то расчёт тепловой схемы считается законченным. При большей невязке расчёт следует повторить, изменив расход пара на собственные нужды.

Расчёт тепловой схемы сведён в таблицу №1.

Таблица №1: “Расчёт тепловой схемы”.
Физическая величина	Обозна-чение	Значение величины при характерных режимах работы котельной.
		Максимально – зимнего	Наиболее холодного месяца	летнего
1. Расход пара на производство, т/ч:	Dт	7,23	7,23	7,23
2. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца:	Ко.в.	1	0,875	–––
3. Расход воды на подогреватель сетевой воды т/ч:	G	212	212	–––
4. Температура воды в подающей линии тепловой сети, оС:	t1	95	85,4	–––
5. Температура воды в обратной линии тепловой сети, оС:	t2	70	63,5	–––
6. Расход пара на подогреватель сетевой воды, т/ч:	Dп.с.в.	10,7	9,4	–––
7. Расход подпиточной воды на восполнение утечек в системе теплоснабжения, т/ч:	Gут.	4,24	4,24	–––
8. Возврат конденсата от технологического потребителя, т/ч:		2,2	2,2	2,2
9. Расход сырой воды на бак горячей воды, т/ч:		13,57	13,57	9,3
10. Средняя температура воды в баке горячей воды, оС:	t4	15,3	15,3	27,4
11. Расход пара на подогреватель горячей воды, т/ч:	Dп.г.в.	1	1	0,76
12. Расход пара внешними потребителями, т/ч:	Dвн	18,93	17,66	8
13. Расход пара на собственные нужды котельной, т/ч:	Dс.н.	0,947	0,883	0,4
14. Суммарная паропроизводительность котельной, т/ч,:		19,9	18,543	8,4
15. Потери пара у потребителя, т/ч:	Dпот.	0,4	0,371	0,17
16. Расход воды на периодическую продувку, т/ч:	Gпер.пр.	0,4	0,371	0,17
17. Расход химически очищенной воды на деаэратор, т/ч:	Gхов	8,03	7,97	7,57
18. Расход сырой воды на ХВО, т/ч:		10,04	9,9	9,5
19. Расход сырой воды, т/ч:	Gс.в.	23,61	23,44	18,8
20. Средняя температура потоков воды, вошедших в деаэратор, оС:	tд	95	90,6	27,9
21. Расход греющего пара на деаэратор, т/ч:	Dд	0,33	0,57	1,16
22. Действительная паропроизводительность котельной, т/ч:	Dк	19,65	17,37	9,34
23. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной, %:	ΔD	1,3	0,3	10,2
24. Уточнённый расход пара на деаэратор, т/ч:		–––	–––	1,17
25. Уточнённая паропроизводительность котельной		–––	–––	9,36

График центрального качественного регулирования отпуска теплоты для системы отопления и вентиляции.

Центральное качественное регулирование заключается в регулировании отпуска теплоты путём изменения температуры теплоносителя на входе в прибор, при сохранении постоянным количество теплоносителя подаваемого в регулирующую установку.

Температура воды в тепловой сети является функцией относительной нагрузки, которую находят по формуле:

Относительная нагрузка может принимать значение от 0 до 1. Значение текущих температур в подающем и обратном трубопроводах в зависимости от относительной нагрузки определяется по формулам:

и – расчётные температуры воды в подающем и обратном трубопроводе.

Расчёт графика центрального качественного регулирования сведён в таблицу №2.

Таблица №2
tн, оС		, оС	, оС
+ 8	0,162	32,2	28,1
+ 5	0,203	35,2	30,1
0	0,27	40,3	33,5
- 5	0,338	45,3	36,9
- 10	0,405	50,4	40,3
- 15	0,473	55,5	43,6
- 20	0,541	60,5	47
- 25	0,608	65,6	50,4
-  Copyright © yurii.ru - 2023