Тепловая схема котельной реферат

Обновлено: 17.06.2024

Расчет тепловых схем котельной

Все приложения, графические материалы, формулы, таблицы и рисунки работы на тему: Расчет тепловых схем котельной (предмет: Физика и энергетика) находятся в архиве, который можно скачать с нашего сайта. Приступая к прочтению данного произведения (перемещая полосу прокрутки браузера вниз), Вы соглашаетесь с условиями открытой лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная (CC BY 4.0) .

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Расчетно-графическая работа

по дисциплине «Теоретические основы теплотехники»

ГОУ ОГУ 140106. 6 0 10. 20 О

кандидат технических наук

Студент гр. 08 ЭОП

  • 1. ВВЕДЕНИЕ
    • 1.1 Перечень обозначений к расчету тепловой схемы
    • 1.2 Условные обозначения принятые в схеме
    • 1.3 Исходные данные
    • 2.1 Определение параметров воды и пара
    • 2.2 Общие замечания о расчете водоподогревательных установок
    • 2.3 Расчет подогревателей сетевой воды
    • 2.4 Определение расхода пара на подогрев сетевой воды и на технологические нужды
    • 2.5 Ориентировочное определение общего расхода свежего пара
    • 2.6 Расчет редукционно-охладительной установки (РОУ)
    • 2.7 Расчет сепаратора непрерывной продувки
    • 2.8 Расход расхода химически очищенной воды
    • 2.9 Расчет пароводяного подогревателя сырой воды №2
    • 2.10 Расчет пароводяного подогревателя сырой воды №1.
    • 2.11 Общие замечания о расчете деаэратора.
    • 2.12 Расчет деаэратора
    • 2.13 Проверка точности расчета первого приближения
    • 2.14 Уточненный расчет РОУ
    • 2.15 Уточненный расход тепловой схемы
    • 2.16 Проверка математического баланса линии дедуцированного пара
    • 2.17 Определение полной нагрузки на котельную

    Данная расчетно-графическая работа преследует цели углубленной проработки основных типов тепловых схем котельной, подробного расчета заданного варианта тепловой схемы и отдельных её элементов, составление теплового баланса котлоагрегата на его основе, определение стоимости годового расхода топлива для различных вариантов компоновки котлоагрегатов.

    Тепловая схема во многом определяет экономичность работы котельной. Подробный расчёт тепловой схемы с составлением его теплового баланса позволяет определить экономические показатели котельной, расхода пара и воды, по которым производится выбор основного и вспомогательного оборудования.

    Составление теплового баланса котлоагрегата позволяет оценить его экономичность для вариантов с использованием водяного экономайзера и без него.

    Приведённая методика расчётов тепловой схемы и составление теплового баланса парогенератора максимально упрощена с целью уменьшения объёма необходимых расчетов. Определение параметров воды и пара в состояние насыщения производится по табл. 1 приложения.

    1.1 Перечень обозначений к расчёту тепловой схемы.

    - давление пара на выходе из котлоагрегата. MПa;

    - давление пара после РОУ, МПа;

    - температура воды на выходе из сетевых подогревателей, °С;

    - температура воды в обратной линии теплосети, °С;

    - температура конденсата, возвращаемого с производства, °С;

    - температура конденсата на выходе из бойлера, °С;

    -температура конденсата после i-го подогревателя. °С;

    - температура сырой воды, °С;

    - температура воды на входе и выходе из химводоочистки, °С;

    - температура смеси на выходе из конденсатного бака, °С;

    - теплота парообразования при давлении кДж/кг;

    - степень сухости пара на выходе из котлоагрегата:

    - степень сухости пара на выходе из расширителя непрерывной продувки

    - энтальпия кипящей воды в котлоагрегате, кДж/кг;

    - энтальпия кипящей воды в расширителе непрерывной продувки (при

    - энтальпия влажного пара на входе из котлоагрегата, кДж/кг;

    - энтальпия влажного пара на входе из расширителя непрерывной

    - энтальпия сухого насыщенного пара при давлении , кДж/кг;

    - энтальпия сухого насыщенного пара при давлении . кДж/кг;

    - энтальпия сырой воды, кДж/кг;

    - энтальпия воды перед и после химводоочистки, кДж/кг;

    - паропроизводительность котельной, кг/с;

    - паропроизводительность одного котлоагрегата, кг/с;

    - расход пара на технологические нужды, кг/с;

    - расход пара в подогревателе сетевой воды (бойлеры), кг/с;

    - количество пара, выделяющегося в расширителе из продувочной воды, кг/с;

    - расход пара на деаэрацию, кг/с;

    - расход пара на подогрев сырой воды перед химводоочисткой, кг/с;

    - расход острого пара, поступающего в РОУ, кг/с;

    - количество редуцированного пара, кг/с;

    - количество выпара из деаэратора, кг/с;

    - потери пара внутри котельной, кг/с;

    - потери пара внутри котельной в процентах от;

    - расход котловой воды на непрерывную продувку, кг/с;

    - расход котловой воды на продувку в процентах от;

    - возврат конденсата от потребителя, кг/с;

    - возврат конденсата от потребителя в процентах от;

    - расход увлажняющей воды, поступающего в РОУ, кг/с;

    - расход воды через сетевой подогреватель (бойлер), кг/с;

    - потери воды в теплосети, кг/с;

    - потери воды в теплосети в процентах от ;

    - расход воды через химводоочистку, кг/с;

    -расход деаэрированной воды на выходе из деаэратора, кг/с;

    - расход воды из расширителя непрерывной продувки, кг/с;

    - расход тепла на подогрев сетевой воды, кДж/с;

    - расход тепла на технологические нужды, кДж/с.

    1.2 Условные обозначения принятые в схемах.

    химически очищенная вода

    1.3 Исходные данные

    Начальная буква фамилии студента

    Номер тепловой схемы

    Исходные данные:

    Наименование

    Исходные данные

    - давление пара на выходе из котлоагрегата, ;

    - сухость пара на выходе из котлоагрегата, ;

    - расход пара на технологические нужды,

    Температура сырой воды,

    Давление пара после РОУ,

    Сухость пара на выходе из расширителя непрерывной продувки,

    Потери пара в котельной в процентах от ,

    Расход тепловой воды на непрерывную продувку в процентах от ,

    Расход тепла на подогрев сетевой воды,

    Температура воды на выходе из сетевых подогревателей,

    Температура в обратной линии теплосети,

    Возврат конденсата от потребителя m в процентах от D сум

    Потери воды в тепловой сети,

    Температура конденсата после подогревателя,

    Температура конденсата после охладителя,

    Температура конденсата после подогревателя,

    Температура конденсата после подогревателя,

    Температура воды перед и после ХВО,

    2.1 Определение параметров воды и пара

    Энтальпия влажного пара на выходе из котлоагрегата:

    Энтальпия влажного пара на выходе из расширителя:

    где = 4,19 кДж/кг град.

    В дальнейшем определение энтальпии воды (конденсата) особо оговариваться не будет.

    2.2 Общие замечания о расчете водоподогревательных установок.

    Для пароводяных водоподогревателей:

    где W1 и W2 - расходы воды (греющей и подогреваемой), кг;

    - расход греющего пара, кг/с;

    - энтальпия пара, кДж/кг;

    - энтальпия конденсата, кДж/кг;

    - коэффициент, учитывающий потери тепла аппаратом и трубопроводами в окружающею среду ().

    Рис. 1. Схема водоподогревательной установки.

    2.3 Расчет подогревателей сетевой воды.

    Определим расход воды через сетевой подогреватель из уравнения теплового баланса:

    Потери воды в тепловой сети заданы в процентах от :

    Подпиточный насос подает в тепловую сеть воду из деаэратора с энтальпией = 440,17 кДж/кг в количестве . Поэтому расход тепла на подогрев сетевой воды в бойлерах уменьшится на величину:

    Расход пара на подогрев сетевой воды определяется из уравнения:

    2. 4 Определение расхода пара на подогрев сетевой воды и на технологические нужды

    Расход тепла на технологические нужды составит:

    где iко - средневзвешенная энтальпия конденсата от технологических потребителей:

    В случае отсутствия возврата конденсата от технологических потребителей iко = iсв.

    Суммарный расход на подогрев сетевой воды и на технологические нужды составит:

    Расход пара и воды на технологические нужды составит:

    2 . 5 Ориентировочное определение общего расхода свежего пара

    Суммарный расход острого пара на подогрев сырой воды перед химводоочисткой и деаэрацию составит 3 - 11% от Dо.

    Общий расход свежего пара:

    2.6 Расчет редукционно-охладительной установки (РОУ)

    Назначение РОУ - снижение параметров пара за счет дросселирования и охлаждения его водой, вводимой в охладитель в распыленном состоянии. РОУ состоит из редукционного клапана для снижения давления пара, устройства для понижения температуры пара путем впрыска воды через сопла, расположенные на участке паропровода за редукционным клапаном и системы автоматического регулирования температуры и давления дросселирования пара.

    В охладителе РОУ основная часть воды испаряется, а другая с температурой кипения отводится в конденсатные баки или непосредственно в деаэратор.

    Примем в расчетно-графическом задании, что вся вода, вводимая в РОУ, полностью испаряется, и пар на выходе является сухим, насыщенным.

    Подача охлажденной воды в РОУ производственных котельных обычно осуществляется из магистрали питательной воды после деаэратора.

    Тепловой расчет РОУ ведется по балансу тепла (рис. 2).

    Рис. 2. Схема РОУ.

    Расход редукционного пара с параметрами , , и расхода увлажняющей воды определяем из уравнения теплового баланса РОУ:

    Из уравнения материального баланса РОУ:

    Решая совместно уравнения (6) и (7), получим:

    где - расход острого пара, кг/с, с параметрами , ;

    - энтальпия влажного пара, кДж/кг;

    - энтальпия увлажняющей воды, поступающей в РОУ, кДж/кг.

    Определим расход свежего пара, поступающего в РОУ:

    Определим расход возврата конденсата от потребителя m:

    Составляем схему РОУ:

    Определяем расход увлажняющей воды:

    2. 7 Расчет сепаратора непрерывной продувки

    Непрерывная продувка барабанных котлоагрегатов осуществляется для уменьшения солесодержания котловой воды и получения пара надлежащей чистоты. Величина продувки (в процентах от производительности котлоагрегатов) зависит от солесодержания питательной воды, типа котлоагрегатов и т.п.

    Для уменьшения потерь тепла и конденсата с продувочной водой применяются сепараторы - расширители (рис. 4). Давление в расширителе непрерывной продувки принимается равным . пар из расширителя непрерывной продувки обычно направляют в деаэраторы.

    Рис. 4. Схема непрерывной продувки.

    Расход продувочной воды из котлоагрегата определяется по заданному его значению в процентах от .

    Количество пара, выделяющегося из продувочной воды, определяется из уравнения теплового баланса:

    и массового баланса сепаратора:

    Рис. 5. Узел сепаратора непрерывной продувки.

    Расход воды из расширителя:

    2. 8 Рас чёт расхода химически очищенной воды

    Общее количество воды, добавляемой из химводоочистки, равно сумме потерь воды и пара в котельной, на производстве и тепловой сети.

    1) Потери конденсата от технологических потребителей:

    2) Потери продувочной воды = 0,236 кг/с.

    3) Потери пара внутри котельной заданы в процентах от :

    4) Потери воды в теплосети = 2,847 кг/с.

    5) Потери пара с выпаром из деаэратора могут быть определены только при расчете деаэратора. Предварительно примем = 0,05 кг/с.

    Общее количество химически очищенной воды равно:

    Для определения расхода сырой воды на химводоочистку, необходимо учесть количество воды, идущей на взрыхление катионита, его регенерацию, отмывку и прочие нужды водоподготовки. Их обычно учитывают величиной коэффициента К = 1,10 - 1,25. В данной расчетно-графическом задании следует принимать К = 1,20.

    2.9 Расчет пароводяного подогревателя сырой воды №2

    Запишем уравнение теплового баланса подогревателя:

    отсюда энтальпия пара на выходе из подогревателя:

    Рис. 7. Схема пароводяного подогревателя сырой воды №2.

    2.10 Расчет пароводяного подогревателя сырой воды №1 .

    Рис. 7. Схема пароводяного подогревателя сырой воды.

    Запишем уравнение теплового баланса подогревателя:

    Расход редуцированного пара в подогреватель сырой воды:

    2.1 1 Общие замечания о расчете деаэратора

    Для удаления растворенных в воде газов применяются смешивающие термические деаэраторы. В общем случае они могут быть атмосферного типа с давлением в колонке 0,11 - 0,13 МПа, повышенного давления и вакуумные с давлением ниже атмосферного. В курсовом проекте применен смешивающий термический деаэратор атмосферного типа ( = 0,17 МПа). Под термической деаэрацией воды понимают удаление растворенных в ней воздуха при нагреве до температуры кипения, соответствующей давлению деаэраторной колонке. Целью деаэрации является удаление входящих в состав воздуха агрессивных газов, вызывающих коррозию металла оборудования (кислорода и угольной кислоты). Подогрев воды, поступающей в деаэратор, до температуры насыщения осуществляется редуцированным паром ().

    Газы, выделяемые деаэрированной воды, переходят в паровой поток и остатком неконденсированного избыточного пара (выпара) удаляются из деаэрированной колонки через штуцер, а затем сбрасываются в барботер (иногда через охладитель выпара). Расход избыточного пара () по имеющимся опытным данным ЦКТИ составляет 2 - 4 кг на 1 тонну деаэрированной воды. В курсовом проекте следует принять: , где - суммарный расход деаэрируемой воды.

    Энтальпия пара (выпара) принимается равной энтальпии сухого насыщенного пара при данном давлении (). Деаэрированная вода () из бака деаэратора подается питательным насосом (ПН) в котельный агрегат.

    При расчете деаэратора неизвестными являются расход пара на деаэратор () и расход деаэрированной воды (). Эти величины определяются при совместном решении уравнений массового и теплового балансов деаэратора.

    Произведем уточнение ране принятого расхода . Суммарный расход деаэрируемой воды (из-за отсутствия возврата конденсата примем

    2.12 Расчет деаэратора

    Неизвестным в расчете являются расход деаэрированной воды и расход пара на деаэрацию. Запишем уравнение теплового и массового балансов (предположим для деаэратора зп = 1):

    Из уравнения (16) находим:

    Подставляем полученное значение в уравнение (15) и решаем его относительно :

    Рис. 10. Расчётная схема деаэратора.

    2.13 Проверка точности расчета первого приближения

    Из уравнения массового баланса линии редуцированного пара определяем значение :

    При расчете деаэратора получено = 0,348 кг/с. Ошибка расчета составляет 32%. Допустимое расхождение 3%. Следовательно, необходимо провести второй цикл приближения.

    2.1 4 Уточненный расчет РОУ

    Расчет редуцированного пара:

    Из уравнения (6) и (7) имеем: ;

    Общий расход свежего пара:

    2.15 Уточненный расход тепловой схемы

    1) Расчет расширителя непрерывной продувки:

    2) Расчет расхода химически очищенной воды:

    3) Расчет пароводяного подогревателя сырой воды №2:

    4) Расчет пароводяного подогревателя сырой воды №1:

    5) Расчет конденсатного бака отсутствует.

    6) Расчет деаэратора:

    2.16 Проверка ма тематического баланса линии р едуцированного пара

    Аналогично 2.16 имеем:

    Из расчета деаэратора = 0,789 кг/с. Расхождение составляет 0,019%, дальнейших уточнений не требуется.

    2.1 7 Определение полной нагрузки на котельную

    Полная нагрузка определяется по формуле:

    3 Составление теплового баланса котельной

    Тепловой баланс котельной составляется для определенных КПД, оценки относительной величины различных потерь, что позволяет оценить экономичность предложенной тепловой схемы.

    Суммарное поступление теплоты в схему:

    Расход теплоты с паром на технологические нужды с учетом возврата конденсата:

    Процент расхода теплоты на технологические нужды:

    Расход теплоты в теплосеть с учетом потерь воды в теплосети:

    Полезно расходуемый процент теплоты (КПД схемы):

    Суммарные потери теплоты:

    Основные составляющие потерь теплоты:

    1) Потери от утечек свежего пара:

    2) Потери в окружающую среду в бойлере:

    Неучтенные потери составляют:

    При выполнении курсового проекта неучтенные потери не должны превышать 1%. Для выполнения этого условия при расчете различных тепловых схем котельных может возникнуть необходимость учесть не только указанные ранее потери.

    Продолжим вычисление потерь:

    3) Потери с водой при производстве химводоочистки:

    4) Потери теплоты со сбрасыванием в барботер продувочной водой (после водоводяного подогревателя):

    5) Потери в окружающую среду в подогревателе сырой воды:

    6) Потери с выпаром:

    7) Потери в окружающую среду в водоводяном подогревателе:

    Незначительное расхождение вызвано погрешностью расчетов. При выполнении курсового проекта допустимо расхождение, не превышающее 1%, следовательно, малые потери учитывать нецелесообразно.

    4 Определение количества котлоагрегатов, устанавливаемых в котельной

    Подбирая количество устанавливаемых котлоагрегатов, условно принимаем, что максимальная нагрузка котельной соответствует суммарной производительности, и руководствуемся следующими соображениями:

    1) недопустимо устанавливать один котлоагрегат, а общее их количество не должно превышать четырех - пяти;

    2) устанавливаемые котлоагрегаты должны иметь одинаковую производительность.

    Может оказаться, что один из котлоагрегатов будет недогружен, в этом случае он является резервным.

    Принимаем котлоагрегат ДКВР 10-13

    Список используемой литературы

    1) Расчет тепловой схемы котельной: Методические указания, Сост.: Ю.В.Новокрещенов, ФГОУ ВПО ИжГСХА.

    2) Справочник по котельным установкам малой производительности. К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий.

    Хочу данную работу! Нажмите на слово скачать Чтобы скачать работу бесплатно нужно вступить в нашу группу ВКонтакте. Просто кликните по кнопке ниже. Кстати, в нашей группе мы бесплатно помогаем с написанием учебных работ.
    Через несколько секунд после проверки подписки появится ссылка на продолжение загрузки работы.
    >>>>> Перейти к скачиванию файла с работой
    Кстати! В нашей группе ВКонтакте мы бесплатно помогаем с поиском рефератов, курсовых и информации для их написания. Не спешите выходить из группы после загрузки работы, мы ещё можем Вам пригодиться ;) Секреты идеального введения курсовой работы (а также реферата и диплома) от профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как правильно сформулировать актуальность темы работы, определить цели и задачи, указать предмет, объект и методы исследования, а также теоретическую, нормативно-правовую и практическую базу Вашей работы. Секреты идеального заключения дипломной и курсовой работы от профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как правильно сформулировать выводы о проделанной работы и составить рекомендации по совершенствованию изучаемого вопроса.


    Заказать реферат (курсовую, диплом или отчёт) без рисков, напрямую у автора.


    Похожие работы:
    Проектирование отопительной котельной для теплоснабжения п. Шеркалы Тюменской области

    Расчет тепловых нагрузок отопления вентиляции. Сезонная тепловая нагрузка. Расчет круглогодичной нагрузки, температур и расходов сетевой воды. Расчет тепловой схемы котельной. Построение тепловой схемы котельной. Тепловой расчет котла, текущие затраты.

    Расчет тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, температур сетевой воды, расходов сетевой воды. Гидравлический расчет паропровода. Принципиальная тепловая схема котельной. Расчет контактного теплообменника с активной насадкой.

    Расчет тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Расчет температурного графика. Расчет расходов сетевой воды. Гидравлический и тепловой расчет паропровода. Расчет тепловой схемы котельной. Выбор теплообменного оборудования.

    Централизованное теплоснабжение промышленного района: расчет тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых районов и промышленного предприятия, гидравлический расчет всех трубопроводов и тепловой нагрузки на отопление.

    Расчёт электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств, силовых трансформаторов ГПП и сечения проводов воздушной ЛЭП. Основные параметры выключателей. Выбор защиты от перенапряжений, изоляторов и трансформаторов тока. Расчёт тепловых импульсов.


    Перейти в список рефератов, курсовых, контрольных и дипломов по
    дисциплине Физика и энергетика

    Тепловая схема котельной

    Факторы определения выбора температуры питательной воды при заданном числе подогревателей. Понятие регенеративного отбора и коэффициент полезного действия котлоагрегата при изменении температуры питательной воды. Принципиальные тепловые схемы котельных.

    Рубрика Физика и энергетика
    Вид реферат
    Язык русский
    Дата добавления 12.01.2015
    Размер файла 405,5 K

    Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

    1. Выбор температуры питательной воды

    Выбор температуры питательной воды при заданном числе подогревателей определяется двумя факторами: с одной стороны, рост tae приводит к увеличению средней температуры подвода теплоты в цикле, а следовательно, и КПД, а с другой, с ростом tn B увеличиваются температурный напор в каждом подогревателе и как следствие этого необратимые потери, что приводит к уменьшению КПД.

    Повышение температуры питательной воды ухудшает охлаждение дымовых газов, что приводит к снижению экономичности котлоагрегата. При снижении температуры питательной воды от 150° до 95° (отключение подогревателя высокого давления) и сохранении того же к. п. д. котельного агрегата производительность котла снижается со 160 до 145 т/час, а температура перегретого пара повышается с 387° до 400°.

    Регенеративный отбор -- нерегулируемый отбор пара из ступени турбины для повышения температуры питательной воды.

    Температура питательной воды также оказывает большое влияние на поведение уровня при изменении ее расхода. На котлах высокого давления применяются только стальные змеевиковые экономайзеры. Вода в них может подогреваться до температуры насыщения, соответствующей рабочему давлению и частично подвергаться испарению (кипящие экономайзеры). Количество испаряемой воды достигает в ряде случаев 15-20% всего расхода питательной воды. Стальные змеевиковые экономайзеры могут работать и с некоторым недогревом воды до температуры насыщения. В практике эксплуатации встречаются и котлы без водяных экономайзеров, обладающие наиболее неблагоприятными динамическими свойствами.

    У кипящих экономайзеров изменение расхода питательной воды в первый момент времени не отражается на положении уровня воды в барабане, так как в экономайзере происходят сокращение объема, занятого паром, и накопление некоторого количества вновь поступившей воды. Весовое количество воды, поступающей в барабан, при этом не изменяется. После окончания процесса заполнения пространства экономайзера, освобождаемого паром, уровень начинает изменяться с постоянной скоростью. У кипящих экономайзеров за период времени с момента изменения расхода воды до начала закономерного изменения уровня отклонения его в сторону, противоположную знаку возмущения, обычно не наблюдается. Время запаздывания в зависимости от процента парообразования в экономайзере может находиться в пределах 30 -100 сек. Несмотря на некоторое уменьшение времени запаздывания при снижении процента паросодержания в таких экономайзерах, его величина остается большей, чем у некипящих экономайзеров.

    Если питательная вода после водяного экономайзера недогрета до температуры насыщения (некипящий экономайзер), то увеличение подачи ее приводит к уменьшению объема пароводяной смеси в барабане и циркуляционной системе. При большом недогреве уровень может изменяться в сторону, противоположную знаку возмущения. По мере подогрева вновь поступившего количества воды изменение уровня в противоположную сторону замедляется и, наконец, прекратится. Уровень начнет изменяться с постоянной скоростью в сторону, определяемую знаком небаланса. Указанные обстоятельства и являются причиной запаздывания уровня у некипящих экономайзеров. При большом недогреве воды величина запаздывания уровня у котлов с некипящими экономайзерами может быть значительно больше, чем у кипящих.

    Значительное уменьшение температуры питательной воды имеет место при аварийном отключении подогревателей высокого давления, а также при уменьшении расхода пара на турбину и соответствующем снижении давления в камере верхнего регенеративного отбора.

    При уменьшении температуры питательной воды и неизменной теплопроизводительности котлоагрегата паропроизводительность его снижается.

    К. п. д. котлоагрегата при изменении температуры питательной воды.

    При уменьшении температуры питательной воды увеличиваются температурный напор и удельное тепловосприятие для водяного экономайзера, в связи с чем при постоянном расходе топлива температура уходящих газов снижается и к.п.д, брутто котлоагрегата возрастает. Снижение температуры уходящих газов при одинаковом уменьшении температуры питательной воды различно для разных котлоагрегатов, зависит от удельного веса водяного экономайзера в тепловом балансе котельного агрегата и его конструкции и составляет 1- 4°С на каждые 10° изменения температуры питательной воды.

    При уменьшении температуры питательной воды и постоянном расходе пара требуется увеличить расход топлива. При этом температура уходящих газов и к.п.д. котлоагрегата практически не изменяются. Уменьшение температуры питательной воды сказывается на режиме работы не только водяного экономайзера, но и других поверхностей нагрева котлоагрегата. Так, при постоянной паропроизводительности имеет место некоторое снижение температуры горячего воздуха в результате снижения температуры газов перед воздухоподогревателем. По этой причине понижаются общее тепловыделение и теоретическая температура в топке, а также происходит снижение радиационного тепловосприятия.

    Для кипящего экономайзера при уменьшении tUmв снижается процент парообразования, для некипящего увеличивается недогрев воды, что приводит к увеличению экономайзерного участка для экранных поверхностей.

    Снижение температуры питательной воды существенно влияет на режим работы пароперегревателя: при постоянной паропроизводительности возрастает температура перегрева пара для барабанных котлоагрегатов в связи с увеличением расхода топлива, скоростей газов в области пароперегревателя и его удельного тепловосприятии. В случае постоянного расхода топлива повышение температуры перегретого пара при уменьшении температуры питательной воды объясняется снижением расхода пара через пароперегреватель при неизменном его тепловосприятии. Ограничение роста температуры перегрева пара достигается использованием пароохлаждающих устройств.

    Для прямоточных котлоагрегатов уменьшение температуры питательной воды вызывает соответствующее снижение температуры перегретого пара, и для поддержания ее требуется увеличить подачу топлива.

    Предварительный подогрев питательной воды в котельной

    Как правило, вода, подаваемая в котел из деаэратора, имеет температуру 105 °C. Вода, находящаяся внутри котла, имеет более высокие давление и температуру. Поступающая в котел вода состоит из возвратного конденсата, а также подпиточной воды для восполнения потерь. Возможна утилизация тепла посредством предварительного подогрева питательной воды, что позволяет снизить затраты топлива.

    Предварительный подогрев может быть организован четырьмя способами: с использованием отходящего тепла (например, от какого-либо технологического процесса): питательная вода может подогреваться за счет имеющегося потока отходящего тепла, например, с использованием водо-водяного теплообменника; с использованием экономайзера: экономайзер ((1) на рис.) представляет собой теплообменник, позволяющий снизить расход топлива за счет передачи тепла дымовых газов питательной воде, поступающей в котел; с использованием деаэрированной питательной воды: в дополнение к перечисленным методам, возможен предварительный подогрев конденсата, поступающего в деаэратор((2) на рис.), за счет тепла деаэрированной воды. Питательная вода, поступающая из резервуара для сбора конденсата ((3) на рис.), имеет меньшую температуру, чем вода, уже прошедшая деаэрацию. С помощью теплообменника можно организовать передачу части тепла от деаэрированной питательной воды конденсату, поступающему в деаэратор. Как следствие, температура деаэрированной питательной воды, поступающей в экономайзер ((1) на рис.), оказывается ниже. Это способствует более эффективному использованию тепла дымовых газов и снижению их температуры, поскольку теплопередача происходит при большей разнице температур. Одновременно это позволяет снизить расход пара на деаэрацию, поскольку температура поступающего в деаэратор конденсата оказывается выше

    2. Принципиальные тепловые схемы котельных

    По своему назначению котельные малой и средней мощности делятся на следующие группы: отопительные, предназначенные для теплоснабжения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения жилых, общественных и других зданий; производственные, обеспечивающие паром и горячей водой технологические процессы промышленных предприятий; производственно-отопительные, обеспечивающие паром и горячей водой различных потребителей. В зависимости от вида вырабатываемого теплоносителя котельные делятся на водогрейные, паровые и пароводогрейные.

    В общем случае котельная установка представляет собой совокупность котла (котлов) и оборудования, включающего следующие устройства. Подачи и сжигания топлива; очистки, химической подготовки и деаэрации воды; теплообменные аппараты различного назначения; насосы исходной (сырой) воды, сетевые или циркуляционные - для циркуляции воды в системе теплоснабжения, подпиточные - для возмещения воды, расходуемой у потребителя и утечек в сетях, питательные для подачи воды в паровые котлы, рециркуляционные (подмешивающие) ; баки питательные, конденсационные, баки-аккумуляторы горячей воды; дутьевые вентиляторы и воздушный тракт; дымососы, газовый тракт и дымовую трубу; устройства вентиляции; системы автоматического регулирования и безопасности сжигания топлива; тепловой щит или пульт управления.

    Тепловая схема котельной зависит от вида вырабатываемого теплоносителя и от схемы тепловых сетей, связывающих котельную с потребителями пара или горячей воды, от качества исходной воды. Водяные тепловые сети бывают двух типов: закрытые и открытые. При закрытой системе вода (или пар) отдает свою теплоту в местных системах и полностью возвращается в котельную. При открытой системе вода (или пар) частично, а в редких случаях полностью отбирается в местных установках. Схема тепловой сети определяет производительность оборудования водоподготовки, а также вместимость баков-аккумуляторов.

    В качестве примера приведена принципиальная тепловая схема водогрейной котельной для открытой системы теплоснабжения с расчетным температурным режимом 150- 70°С. Установленный на обратной линии сетевой (циркуляционный) насос обеспечивает поступление питательной воды в котел и далее в систему теплоснабжения. Обратная и подающая линии соединены между собой перемычками - перепускной и рециркуляционной. Через первую из них при всех режимах работы, кроме максимального зимнего, перепускается часть воды из обратной в подающую линию для поддержания заданной температуры.

    температура питательный вода котельная

    Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной

    По условиям предупреждения коррозии металла температура воды на входе в котел при работе на газовом топливе должна быть не ниже 60 °С во избежание конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах. Так как температура обратной воды почти всегда ниже этого значения, то в котельных со стальными котлами часть горячей воды подается в обратную линию рециркуляционным насосом.

    В коллектор сетевого насоса из бака поступает подпиточная вода (насос, компенсирующая расход воды у потребителей). Исходная вода, подаваемая насосом, проходит через подогреватель, фильтры химводоочистки и после умягчения через второй подогреватель, где нагревается до 75- 80 °С. Далее вода поступает в колонку вакуумного деаэратора. Вакуум в деаэраторе поддерживается за счет отсасывания из колонки деаэратора паровоздушной смеси с помощью водоструйного эжектора. Рабочей жидкостью эжектора служит вода, подаваемая насосом из бака эжекторной установки. Пароводяная смесь, удаляемая из деаэраторной головки, проходит через теплообменник - охладитель выпара. В этом теплообменнике происходит конденсация паров воды, и конденсат стекает обратно в колонку деаэратора. Деаэрированная вода самотеком поступает к подпиточному насосу, который подает ее во всасывающий коллектор сетевых насосов или в бак подпиточной воды.

    Подогрев в теплообменниках химически очищенной и исходной воды осуществляется водой, поступающей из котлов. Во многих случаях насос, установленный на этом трубопроводе (показан штриховой линией), используется также и в качестве рециркуляционного.

    Если отопительная котельная оборудована паровыми котлами, то горячую воду для системы теплоснабжения получают в поверхностных пароводяных подогревателях. Пароводяные водоподогреватели чаще всего бывают отдельно стоящие, но в некоторых случаях применяются подогреватели, включенные в циркуляционный контур котла, а также надстроенные над котлами или встроенные в котлы.

    Показана принципиальная тепловая схема производственно-отопительной котельной с паровыми котлами, снабжающими паром и горячей водой закрытые двухтрубные водяные и паровые системы теплоснабжения. Для приготовления питательной воды котлов и подпиточной воды тепловой сети предусмотрен один деаэратор. Схема предусматривает нагрев исходной и химически очищенной воды в пароводяных подогревателях. Продувочная вода от всех котлов поступает в сепаратор пара непрерывной продувки, в котором поддерживается такое же давление, как и в деаэраторе. Пар из сепаратора отводится в паровое пространство деаэратора, а горячая вода поступает в водоводяной подогреватель для предварительного нагрева исходной воды. Далее продувочная вода сбрасывается в канализацию или поступает в бак подпиточной воды.

    Конденсат паровой сети, возвращенный от потребителей, подается насосом из конденсатного бака в деаэратор. В деаэратор поступает химически очищенная вода и конденсат пароводяного подогревателя химически очищенной воды. Сетевая вода подогревается последовательно в охладителе конденсата пароводяного подогревателя и в пароводяном подогревателе.

    Во многих случаях в паровых котельных для приготовления горячей воды устанавливают и водогрейные котлы, которые полностью обеспечивают потребность в горячей воде или являются пиковыми. Котлы устанавливают за пароводяным подогревателем по ходу воды в качестве второй ступени подогрева. Если пароводогрейная котельная обслуживает открытые водяные сети, тепловой схемой предусматривается установка двух деаэраторов - для питательной и подпиточной воды. Для выравнивания режима приготовления горячей воды, а также для ограничения и выравнивания давления в системах горячего и холодного водоснабжения в отопительных котельных предусматривают установку баков-аккумуляторов.

    Принципиальная тепловая схема паровой котельной при закрытых сетях

    Тягодутьевые установки по схеме применения бывают: общие - для всех котлов котельной; групповые - для отдельных групп котлов; индивидуальные - для отдельных котлов. Общие и групповые установки должны иметь два дымососа и два дутьевых вентилятора. Индивидуальные установки по условиям регулирования их работы при изменении производительности котла являются наиболее желательными.

    Список литературы

    3. Теплоснабжение, под редакцией доктора техн.наук, проф. А.А. Ионина, Москва СТРОЙИЗДАТ 1982. 336с.

    Тепловая схема котельной

    На тепловых схемах котельной с помощью условных графических изображений показывается основное ивспомогательное оборудование, объединяемое линиями трубопроводов для транспортировки теплоносителя в виде пара или воды. На принципиальной схеме (рис.4) показываются лишь главное оборудование (котлы,подогреватели, деаэраторы, насосы) и основные трубопроводы без арматуры, вспомогательных трубопроводов, без уточнения количества и расположения оборудования. Показываются расходы и параметры теплоносителя[5].
    Насыщенный пар давлением Р1 = 1,4 Мпа вырабатывается котлом 1. Паровой котел работает устойчиво при этом давлении. Пар этого давления может направляться технологическим потребителям, если этонеобходимо для осуществления технологического процесса. Для многих технологических потребителей, для нужд котельной и для подогрева сетевой воды в теплообменниках давление пара снижают до Р2 = 0,7 Мпа вредукционной установке 2.
    Количество пара, отбираемого из котлов, должно быть восполнено подачей питательной воды в верхний барабан котла. Питание котельной производят водопроводной (сырой) водой, котораяпроходит обработку: химводоочистку и деаэрацию. При этом вода утилизирует тепло различных процессов, осуществляемых в самой котельной.
    Сырая вода подается из водопровода насосом 3. Часть воды проходит черезтеплообменник 4, обогреваемый паром, по трубе 5. Конденсат после теплообменника подается в деаэратор 6 по трубе 7.
    Вода после теплообменника смешивается с холодной и подается на химводоочистку (ХВО). Частьподаваемой воды используется на собственные нужды ХВО. Затем вся вода проходит охладитель продувочной воды 8 и охладитель выпара 9, утилизируя теплоту продувочной воды и выпара, а затем подается в деаэратор 6. Длядеаэрации воды используется насыщенный пар, подаваемый по трубе 10. Образовавшийся выпар (смесь водяного пара и газов) подается в охладитель выпара 9.
    С.

    Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

    Связанные рефераты

    Котлы-утилизаторы в тепловых схемах котельных

    . экономики и управления РЕФЕРАТ на тему: «Котельные установки».

    МЕТОДИЧКА Расчет тепловой схемы котельной

    . университет имени И.Н. Ульянова» РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ.

    Тепловая котельная

    . объекта по проектированию производственно-отопительной котельной – п.г.т. Пойковский РФ 5.

    46 Стр. 3 Просмотры

    Тепловой расчет котельной установки

    . теплоэнергетики КУРСОВАЯ РАБОТА Тепловой расчет котельной установки.

    Тепловой расчет котельной установки

    . «Теплоэнергетики и теплотехники». Расчетная работа «Тепловой расчет.

    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.

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

    1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ О ТЕПЛОВОЙ СХЕМЕ КОТЕЛЬНОЙ

    Современная производственно-отопительная котельная оснащена разнообразным тепломеханическим оборудованием с развитой сетью паропроводов, трубопроводов сырой и питательной воды, конденсатопроводов, дренажей. Кроме котельного агрегата – основного источника теплоснабжения, в котельной устанавливаются пароводяные подогреватели сетевой и горячей воды для отопления, бытового горячего водоснабжения и производственно-технологических нужд. Для подогрева холодной воды и утилизации низкопотенциальных тепловых выбросов устанавливаются водо-водяные теплообменники. Подготовка воды требуемого качества осуществляется в деаэраторе и оборудовании химводоочистки. Перемещение потоков воды, воздуха, требуемого для горения топлива, и продуктов сгорания происходит с помощью питательных и циркуляционных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов. Для надёжной и безаварийной работы котельной насосы и тягодутьевые устройства должны быть снабжены современными схемами электропривода, а её оборудование оснащено системами автоматизации.

    Для определения необходимой мощности котельной и выбора основного и вспомогательного оборудования выполняется расчет тепловой схемы.

    При расчете тепловой схемы котельной для каждого потребителя определяют требуемый расход воды или пара, расход теплоносителя на восполнение утечек и рассчитывается необходимая производительность химводоочистки. По результатам расчета тепловой схемы выбирается тип и количество котлоагрегатов, другого теплообменного оборудования, производительность и мощность насосов и тягодутьевых устройств. На схеме проставляются установленные расчётом расходы потоков рабочих сред и диаметры трубопроводов.

    Исходными данными для расчета тепловой схемы являются значения тепловых нагрузок и графики расхода теплоты. Данные о тепловых нагрузках по цехам и видам потребления группируются в сводную таблицу по параметрам теплоносителей. Потребителей теплоты необходимо группировать по признаку од­нотипности теплоносителя и его параметров. При этом, проектируя теплоснабжение, следует стремиться, чтобы разнообразие в параметрах и характере теплоносителей было минимальным.

    Перед расчетом в соответствии с заданием и исходными данными составляется принципиальная тепловая схема в виде чертежа. На ней условными обозначениями изображается всё основное и вспомогательное оборудование ко­тельной, линии потоков пара и воды, записываются параметры и величины потоков (расходы) пара, воды и теплоты. Элементы оборудования располагают на схеме по определенной системе: котлоагрегаты и главный паропровод помещают в верхней части схемы, ниже группируют всё остальное, причём теплообменники и трубопроводы с большими давлениями и температурами изображают выше.

    Пример принципиальной тепловой схемы производственно-отопительной котельной показан на рисунке 1.

    Теплопотребление предприятия и жилого массива значительно изменяется в течение года. Чтобы иметь правильное представление о загрузке котельной и грамотно планировать её работу, реальное проектирование рекомендуется выполнять для четырех характерных режимов:

    1. – максимального зимнего, при минимальной расчётной температуре наружного воздуха; этот режим определяет максимальную паропроизводительность и тепловую мощность котельной, по которой выбирается число и тип котлоагрегатов и теплофикационных теплообменников.

    Читайте также: