5.Визначення теплової потужності теплогенеруючої установки (тгу); вибір типу і кількості котлоагрегатів
Теплова потужність опалювальних теплогенеруючих установок (МВт) з водогрійними котлами визначається за формулою:
.
Коефіцієнти А і Б залужать від схеми системи теплопостачання і типу палива та вибираються з таблиці 1 [7]. Для відкритої системи теплопостачання і палива мазуту А = 1,0180 та Б = 1,0180 .
Тоді теплова потужність туплогенеруючих установок буде рівною:
QТГУ=1,0180∙1,5+ 1,0180∙1,2=2,74 МВт.
Кількість та потужність котлоагрегатів вибираємо так, щоб в різних режимах роботи котельні протягом опалювального періоду вони працювали з навантаженням, максимально близьким до номінального.
В котельні встановлюються однотипні котлоагрегати з однаковою тепловою потужністю, як правило, рекомендується встановлювати три або чотири котлоагрегати.
Теплова потужність
(МВт) одного котлоагрегату становить:
,
де n – прийнята кількість котлоагрегатів в котельні.
Приймаємо кількість котлів в котельні n = 2, тоді теплова потужність одного котлоагрегату буде рівна:
МВт.
Користуючись отриманим значенням з додатка 1 [7] вибираємо котел КСВ-2”ВК-21”, що має наступні основні характеристики:
Потужність 2,0МВт;
Паливо – газ
Максимальна температура теплоносія на виході з котлоагрегату 115ºС;
Мінімальна температура продуктів горіння на виході з котлоагрегату 160ºС;
Коефіцієнт корисної дії котлоагрегату рівний η = 91%;
Сумарний аеродинамічний опір топки, котла і шибера за котлом ∆Р = 100Па.
На кресленні котел викреслюють за схемою № 4.
Розрахункову витрату палива Вр (м3/год) котельнею визначаємо за формулою:
,
Отже:
м3/год.
Визначимо розрахункову
витрату палива
(м3/год)
одним котлоагрегатом:
м3/год.
Отже, за одну годину при температурі холодної п’ятиденки (-20ºС) одним котлоагрегатом КСВ-2”ВК-21”, буде спалюватись 163 м3 газу.
6.Розрахунок теплової схеми тгу
При розробці теплової схеми котельні з водогрійними котлами слід враховувати такі вимоги:
не допускається можливість локального закипання теплоносія;
при виборі температурного режиму роботи котлоагрегату не допускається можливість випадання конденсату на його хвостових поверхнях (мінімальна температура води на вході в котлоагрегат при його роботі на газі і високосіристому мазуті приймається не нижчою за 70ºС, а при роботі на сірчистому мазут – не нижче ніж 90ºС).
В даній курсовій роботі, для 4-трубної закритої схеми теплових мереж, розрахунок ведемо по відповідним формулам наведеним у таблиці 3 [7]. Розрахунок проводимо для чотирьох температурних режимів: при температурі холодної п’ятиденки tх.5, температурі холодного періоду tх.п., температурі опалювального періоду tо.п. і розрахунковій літній температурі (tл. = +8ºС). Температура мереженої води при вказаних температурах зовнішнього повітря приймається за температурним графіком, в залежності від tх.5 і розрахунковими параметрами теплоносія [7]. За відсутністю даних для теплоносія з параметрами 115-70ºС температурний графік будуємо та розрахунок ведемо для теплоносія з параметрами 110-70ºС. Дані для побудови температурного графіка вибираємо з таблиці 4.2[7] та таблиці 4.4[7] .
Табл. Температура мереженої води в подавальному трубопроводі при температурному графіку 110-70 ºС
tЗ, ºС |
+10 |
+5 |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
Т1 |
34 |
41 |
47,6 |
53,6 |
59,3 |
64,8 |
70,0 |
Табл. Температура мереженої води в зворотній магістралі
tЗ, ºС |
+10 |
+5 |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
Т1 |
34 |
41 |
47,6 |
53,6 |
59,3 |
64,8 |
70,0 |
Методом інтерполювання отримуємо наступні значення:
|
Температура зовнішнього повітря, ºС |
|||
-20 |
-7 |
-0,4 |
+8 |
|
Температура теплоносія в подавальній магістралі, ºС |
110 |
82,2 |
70 |
70 |
Температура теплоносія в зворотній магістралі, ºС |
70 |
57,1 |
54,4 |
54,4 |
На основі даних температурного графіка проводимо розрахунок теплової схеми котельні та зводимо його в таблицю 3.
Таблиця 3.
Розрахунок теплової схеми котельні.
№ |
Параметр |
Розрахункова формула |
tХ5 |
tХМ |
tОП |
tЛ |
|
1 |
Розрахункова температура зовнішнього повітря
°C |
середня температура холодної п’ятиденки, холодного місяця, опалювального періоду, літня |
-20
|
-7
|
0,4
|
8
|
|
2 |
Витрата теплоти на опалення, QОВ, МВт |
|
1,5 |
0,987 |
0,694 |
0,394 |
|
3 |
Витрати теплоти на гаряче водопостачання, QГВ, МВт |
|
1,2 |
1,2 |
1,2 |
0,98 |
|
4 |
Загальна теплова потужність ТГУ, QТГУ, МВт |
|
2,7 |
2,18 |
1,894 |
1,374 |
|
5 |
Температура мережевої води на виході з ТГУ, Т1, ºС |
За температурним графіком |
110 |
82,2 |
70 |
70 |
|
6 |
Температура мережевої води на вході в ТГУ, Т2, ºС |
За температурним графіком |
70 |
57,1 |
54,4 |
54,4 |
|
7 |
Витрата мережевої води на потреби ОВ, GОВ, кг/с |
|
9,83 |
11,19 |
10,25 |
5,82 |
|
8 |
Витрата гарячої води у споживачів,
|
|
6,36
|
6,36
|
6,36
|
5,84
|
|
9 |
Витрата мережевої води на ГВ, GГВ, кг/с |
|
16,1 |
20,7 |
28,9 |
21 |
|
10 |
Витрата циркуляційної води, Gц, кг/с |
|
0,636 |
0,636 |
0,636 |
0,584 |
|
11 |
Загальна витрата мережевої води,
, кг/с
|
|
9,83
|
11,19
|
10,25
|
5,82
|
|
12 |
Витрата води на підживлення, Gпідж, кг/с |
|
0,25 |
0,28 |
0,26 |
0,15 |
|
13 |
Продуктивність установки ХВО, GХВО, кг/с |
|
0,25 |
0,28 |
0,26 |
0,15 |
|
14 |
Витрата теплоти на власні потреби, QВП, МВт |
|
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,20 |
|
15 |
Загальна теплова потужність ТГУ,
МВт |
|
2,781 |
2,245 |
1,946 |
1,41 |
|
16 |
Витрата води через котлоагрегат при розрахунковому режимі, GК, кг/с |
|
16,5 |
16,5 |
16,5 |
16,5 |
|
17 |
Температура води на виході з котлоагрегату,
°C |
|
110,22
|
102,4
|
98,14
|
90,4
|
|
18 |
Витрата гріючої води на теплообмінник №1,
кг/с |
|
0,22
|
0,27
|
0,26
|
0,18
|
|
19 |
Витрата гріючої води на теплообмінник №2,
кг/с |
|
0,22
|
0,27
|
0,26
|
0,18
|
|
20 |
Витрата гріючої води на деаератор, GД, кг/с |
|
0,002 |
0,003 |
0,003 |
0,002 |
|
21 |
Витрата води на власні потреби ТГУ, GВП, кг/с |
|
0,44 |
0,54 |
0,51 |
0,37 |
|
22 |
Витрата води на вході в мережеві помпи, |
Зима |
|
25,05 |
30,07 |
39,52 |
|
кг/с
|
Літо |
|
|
|
|
21 |
|
23 |
Температура води на вході в мережеві помпи, tсум, ºС |
|
70 |
57,1 |
54,4 |
54,4 |
|
24 |
Витрата води на лінії рециркуляції, Gрц, кг/с |
|
0,00 |
4,69 |
5,88 |
7,15 |
|
25 |
Витрата води на перемичці, GПМ, кг/с |
|
0,04 |
4,17 |
6,83 |
3,41 |
|
26 |
Розрахункова витрата води через котлоагрегат, GК, кг/с |
|
19,59 |
20,70 |
22,12 |
20,80 |
|
27 |
Відносна похибка |
|
0,81 |
0,99 |
0,94 |
0,67 |
|
В розрахунку прийнято такі температури:
- температура холодної води
в літній період
=
10ºС;
в опалювальний період = 5ºС;
- температура теплоносія на
вході в котлоагрегат
=
70ºС;
- температура теплоносія на
виході з котлоагрегату
=
115ºС;
- температура води перед
установкою ХВО, після першого теплообмінника
=
25ºС;
- температура теплоносія на
виході з установки ХВО
=
25ºС;
-
температура теплоносія після другого
теплообмінника
=
65ºС.