Примеры. Пример 1. Два паровых котла - прямоточный и барабанный с естественной циркуляцией (ЕЦ) - имеют одинаковую тепловую мощность и давление перегретого пара Рп.п

Пример 1. Два паровых котла - прямоточный и барабанный с естественной циркуляцией (ЕЦ) - имеют одинаковую тепловую мощность и давление перегретого пара Р_п.п = 13,8 МПа. Будет ли одинаковым давление питательной воды на входе в указанные котлы, если принять одинаковыми потери давления в экономайзерах и пароперегревателях этих котлов?

Решение

1. Перепад давления в водопаровом тракте котла с естественной циркуляцией определяется потерями давления в экономайзерном и пароперегревательном тракте

Тогда давление питательной воды

2. Перепад давления в тракте прямоточного котла дополняется сопротивлением топочных экранов

Давление питательной воды р^пр_П.В = 13,8 + 3,86 = 17,66 МПа. Давление воды после питательного насоса прямоточного котла должно быть больше, чем на барабанном котле, на 1,38 МПа или на 8,48%.

Пример 2. Для котла с принудительной циркуляцией, работающего при давлении р_П.П = 13,8 МПа, сравнить затраты электрической мощности на привод питательного насоса и насоса принудительной циркуляции (НПЦ) при кратности циркуляции k_Ц = 6.

Решение

1.Мощность, потребляемая насосом, МВт,

где G_В - массовый расход воды, кг/с; v_В - удельный объем воды, м³/кг; Δp_н - давление, развиваемое насосом, МПа; η_н = 0,85 - КПД насоса и электропривода.

Повышение давления в питательном насосе Δp_н = 16,28 - 0,7 = 15,58 МПа, где 0,7 МПа - давление воды перед насосом. Удельный объем воды при температуре 120°С v_В = 1,06·10^-3 м³/кг. Для насоса принудительной циркуляции Δp_ПЦ = 0,2 МПа, удельный объем кипящей воды при давлении 15,5 МПа v' = 1,67·10^-3 м³/кг, расход воды G^пц_В = 6G_В.

2. При равенстве КПД насосов (принимаем) отношение мощностей привода насоса принудительной циркуляции и питательного насоса

Таким образом, затраты энергии на насос принудительной циркуляции составляют 12% от потребления энергии питательным насосом. При обычной для котла с естественной циркуляцией кратности k_Ц = 20 на насос с принудительной циркуляцией тратилось бы 40% энергии от питательного насоса.

Пример 3.Котельный агрегат с уравновешенной тягой оборудован дымососом, который преодолевает сопротивление ∆р_ка = 1500 Па при расходе дымовых газов V_д = 40 м³/с. При реконструкции в конвективной шахте котла установлена дополнительная поверхность нагрева воздухоподогревателя, которая увеличивает полное сопротивление котла на 400 Па. Как возрастет требуемая мощность дымососа?

Решение.

1. Мощность электродвигателя дымососа до реконструкции

N_д' = V_д*∆р_ка/η_д = 40*1500/0,85 = 70588 Вт = 70,6 кВт.

2. Требуемая мощность электродвигателя дымососа после реконструкции при сохранении расхода V_д = 40 м³/с

N_д" = 40*1900/0,85 = 89412 Вт = 89,412 кВт.

3. Мощность электродвигателя дымососа должна возрасти в

N_д"/N_д' = 1900/1500 = 1,266 раза или на 26,6%.

2. Поверхности нагрева паровых котлов