Расчет тепловой схемы подготовки подпиточной и сетевой воды

К расчету принята схема подготовки подпиточной и сетевой воды с вакуумным деаэратором, приведенная на рис. 4. Целью расчета является определение расхода греющего пара на нагрев подпиточной и сетевой воды в соответствии с температурным графиком.

-Расчёт температуры сырой воды после встроенного пучка (ВП)

Температура сырой подпиточной водыпосле встроенного пучка, °С, рассчитывается по формуле

гдеQ_вп= 5 Гкал/ч = 5800 кВт –тепловая мощность встроенного пучка конденсатора (для турбин мощностью менее 100 МВт);

t_подп – температура водопроводной воды перед встроенным пучком, °С; принимается в отопительный период 5°С, в неотопительный 15°С;

n – количество используемых ВП (конденсаторов турбин).

-Отопительный период

°С.

-Неотопительный период (используется ВП одной турбины)

°С.

-Расчет расхода греющего пара на пароводяной подогреватель после встроенного пучка

Расход греющего пара на ПВП_подп, кг/с, определяется из уравнения теплового баланса пароводяного подогревателя

где – температура воды после данного подогревателя (перед ХВО), °С; по условиям работы с ионообменными смолами температура воды перед ХВО должна быть не более 40°С; в расчете принята 35 °С.

и – соответственно энтальпии греющего пара и его конденсата, кДж/кг.

Для подогрева подпиточной воды используется пар теплофикационных отборов турбин. Давление пара в отборе регулируется в соответствии с графиком температур сетевой воды. Для нахождения энтальпий греющего пара (в состоянии перегрева) необходимо знать давление пара и его температуру. Для теплофикационного пара с небольшой степенью перегрева в приближенных расчетах можно обойтись без температуры, приняв давление в отборе по состоянию насыщения. Далее таким образом определяются энтальпии пара теплофикационного отбора и его конденсата по режимам.

-Первый режим

По температурному графику (см. рис. 8) определяется температура сетевой воды после основных подогревателей в 1-м режиме ( = 120°С). С учетом недогрева в поверхностных подогревателях 5°С температура насыщения равна t_н = 120+5 = 125°С. По температуре насыщения с помощью таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара определяется давление насыщения P_н = 0,23МПа. С учетом потерь давления в паропроводе 10% давление в камере отбора равно P_отб = 0,23∙1,1 = 0,25МПа.

По этому давлению по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара определяются = 2717,9 кДж/кг; = 537,8 кДж/кг.

-Второй режим

t_оп= 103°С;

t_н = 103+5 = 108°С;

P_н = 1,34∙10⁵ Па;

P_отб = 1,34∙10⁵ ∙1,1 = 1,47∙10⁵ Па = 0,147 МПа;

= 2693,3 кДж/кг; = 465,55 кДж/кг.

-Третий режим

t_оп= 81°С;

t_н = 81+5 = 86°С;

P_н = 6,01∙10⁴ Па;

P_отб = 6,01∙10⁴ ∙1,1 = 6,61∙10⁴ Па = 0,061 МПа;

= 2658 кДж/кг; = 370 кДж/кг.

-Четвертый режим

t_оп= 65°С;

t_н = 65+5 = 70°С;

P_н = 3,12∙10⁴ Па;

P_отб = 3,12∙10⁴ ∙1,1 = 3,43∙10⁴ Па = 0,0343 МПа;

= 2630,4 кДж/кг; = 302,4 кДж/кг.

Далее рассчитывается расход греющего пара на ПВП_подп.

-Первый режим

т/ч,

где 35°С – принятая температура воды перед ХВО.

-Второй режим

т/ч.

-Третий режим

т/ч.

-Четвертый режим

т/ч.

-Расчет расхода греющей среды на вакуумный деаэратор (ДВ)

Греющей средой для вакуумного деаэратора является вода после основных подогревателей (см. рис. 4). Для нормальной деаэрации температура этой воды должна быть не ниже 100°С, поэтому в тех режимах, где по температурному графику t_оп меньше этой температуры, в расчете принимается 100°С (расход пара на догрев в данном примере расчета не учтен).

Расход греющей воды для деаэратора, кг/с, определяется из уравнения теплового баланса деаэратора (смешивающего подогревателя):

где t_хво – температура подпиточной воды после химцеха, °С; принимается на 5°С ниже, чем перед химцехом (с учетом естественного охлаждения в процессе очистки);

t_д – температура деаэрированной воды, °С; принята 50°С.

-Первый режим

т/ч.

- Второй режим

т/ч.

- Третий режим

т/ч.

-Четвертый режим

т/ч.

-Расчет температуры сетевой воды в узле смешения перед основными сетевыми подогревателями

Температура в узле смешения подпиточной и обратной сетевой воды, °С, определяется по формуле

,

где G_обр – расход сетевой воды в обратном трубопроводе тепловой сети, кг/с.

.

-Первый режим

кг/с;

°С.

-Второй режим

кг/с;

°С.

-Третий режим

кг/с;

°С.

-Четвертый режим

кг/с;

°С.

-Расчет расхода греющего пара на основные сетевые подогреватели

Расход сетевой воды через основные сетевые подогреватели G_оп определяется из расхода сетевой воды в подающей магистрали с учетом расхода сетевой воды на вакуумный деаэратор G_гр

.

Расход пара на основные подогреватели, кг/с, определяется из уравнения теплового баланса поверхностного подогревателя

.

-Первый режим

кг/с;

т/ч.

-Второй режим

кг/с;

т/ч.

-Третий режим

кг/с;

т/ч.

-Четвертый режим

кг/с;

т/ч.

-Расчет суммарного расхода пара теплофикационного отбора на подготовку подпиточной и сетевой воды

Пар теплофикационного отбора в данной схеме используется для подогревателя подпиточной воды и для основных подогревателей.

.

–Первый режим

т/ч.

–Второй режим

т/ч.

–Третий режим:

т/ч.

–Четвертый режим:

т/ч.

-Расчет тепловой нагрузки пиковых подогревателей

Нагрузка пиковых подогревателей сетевой воды, кВт, рассчитывается по формуле

где t_под – температура сетевой воды в подающем трубопроводе (после основных подогревателей), °С; определяется по температурному графику (рис. 8).

Из графика температур сетевой воды видно, что необходимость в пиковом подогреве есть в первых двух режимах

–Первый режим

кВт.

–Второй режим

кВт.

-Расчет расхода греющего пара на пиковые подогреватели

Расход греющего пара, кг/с, определяется по формуле

,

где h_пп и – соответственно энтальпии греющего пара пикового подогревателя и его конденсата, кДж/кг; в качестве греющего используется пар производственного отбора турбины ПТ-60/75-12,8/1,28.

Энтальпии пара определяются по давлению 1,28 МПа и температуре 250°С.

-Первый режим

т/ч.

-Второй режим

т/ч.