Материал: Методические указания к выполнению практических занятий и курсовой работы по дисциплине «Теплогенерирующие установки». Китаев Д.Н., Курносов А.Т

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

НЭЗТ =QЭ

H

 

1

T 106

+ B

, тыс.т.

(4.7)

 

 

max

 

ср.т.3 K 1

ЗАМ

 

Определяем общий нормативный запас топлива (ОНЗТ) суммированием НЭЗТ и ННЗТ (с округлением до десятой)

ОНЗТ=НЭЗТ+ННЗТ, тыс.т. (4.8)

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ КОТЕЛЬНОЙ

Определить собственные нужды котельной. В котельной установлено два котла одинаковой паропроизводительности Gki. Используется двухступенчатая схема водоподготовки с реагентом для очистки КУ-2. Бак взрыхления отсутствует, установлен охладитель выпара. Растопка котлов производится из холодного состояния (после простоя свыше 12 ч). Учесть потери с поверхности двух цилиндрических баков диаметрами Dб1, Dб2, высотой Нб1, Нб2. Исходные данные принять по таблице.

5.1. Потери тепловой энергии с продувочной водой

Потери тепловой энергии с продувочной водой Qпрод , Гкал, зависят от

периодичности и продолжительности продувки котла и определяются по формуле [7]:

Qпрод = n KпродiQim ,

(5.1)

i=1

 

где Kпродi – коэффициент продувки i-го котла, принимаемый в зависимости от типа котла и вида продувки согласно [7,8]; Qim – количество тепловой энергии, Гкал,произведенное котлом за расчетный период;n – количество котлов.

5.2. Затраты тепловой энергии на обдувку паровых котлов

Расход тепловой энергии на обдувку поверхностей нагрева паровых котлов Qобд , Гкал, определяют по формуле:

Qобд = Kобд n Gki (iп iпв )rki103 ,

(5.2)

i=1

 

где Kобд – коэффициент обдувки, принимаемый в зависимости от вида сжигаемого топлива [7]; Gki – средняя за время работы производительность i-го котла, т/ч; rki – продолжительность работы i-го котла, ч; iп ,iпв – энтальпия соответственно пара используемого для обдувки и питательной воды, ккал/кг (iп =666,11 ккал/кг).

16

Таблица

Исходные данные для расчета собственных нужд котельной

 

 

Q

 

Gki,

rki,

iпв,

t1вх,

t2вых,

Жо,

Gхво,

rхво

 

Nq,

М5,

tх,

М24,

Tq,

Q р ,

Dб1,

Hб1,

Dб2,

Hб2,

tг,

tср.от,

n,

V

верх

,

V

низ

,

V

,

V

,

V

 

,

tр.о.,

 

·10

3

,

ккал

мг·

·10

2

,

н

 

 

хим.

 

 

т/ч

ч

°С

°С

т/ч

 

шт

чел

°С

чел

сут

ккал

м

м

м

м

°С

°С

сут

кз

 

кз

 

эл.щ.

 

быт.

 

 

 

°С

 

 

Гкал

/кг

экв/л

ч

 

 

 

м3

 

м3

 

м3

 

м3

 

 

м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

5

 

 

5,0

8400

110

4

80

1,2

10

25

 

2

3

8,3

2

360

4000

1

2

3,9

5

85

-10

208

2000

 

1000

200

 

500

 

80

 

-40

 

2

6

 

 

5,5

8350

109,5

4,2

80

1,4

15

26

 

2

4

4,4

3

359

4100

1,2

2,3

3,8

5,1

84

-9,6

206

2200

 

1200

220

 

550

 

100

 

-39

 

3

7

 

 

6,0

8300

109

4,4

79

1,6

20

27

 

2

5

4,6

4

358

4200

1,4

2,6

3,7

5,2

83

-9,2

204

2400

 

1400

240

 

600

 

120

 

-38

 

4

8

 

 

6,5

8250

108,5

4,6

79

1,8

25

28

 

2

6

4,8

5

357

4300

1,6

2,9

3,6

5,3

82

-8,8

202

2600

 

1600

260

 

650

 

140

 

-37

 

5

9

 

 

7,0

8200

108

4,8

78

2

30

29

 

2

7

5

6

356

4400

1,8

3,2

3,5

5,4

81

-8,4

200

2800

 

1800

280

 

700

 

160

 

-36

 

6

10

 

7,5

8150

107,5

5

78

2,2

32

30

 

2

8

5,2

7

355

4500

2

3,5

3,4

5,5

80

-8

198

3000

 

2000

300

 

750

 

180

 

-35

 

7

11

 

8,0

8100

107

5,2

77

2,4

34

31

 

3

9

5,4

8

354

4600

2,2

3,8

3,3

5,6

79

-7,6

196

3200

 

2200

320

 

800

 

200

 

-34

 

8

12

 

8,5

8050

106,5

5,4

77

2,6

36

32

 

3

10

5,6

9

353

4700

2,4

4,1

3,2

5,7

78

-7,2

194

3400

 

2400

340

 

850

 

220

 

-33

 

9

13

 

9,0

8000

106

5,6

76

2,8

38

33

 

3

3

5,8

10

352

4800

2,6

4,4

3,1

5,8

77

-6,8

192

3600

 

2600

360

 

900

 

240

 

-32

 

10

14

 

9,5

7950

105,5

5,8

76

3

40

34

 

3

4

6

11

351

4900

2,8

4,7

3

5,9

76

-6,4

190

3800

 

2800

380

 

950

 

260

 

-31

 

11

15

 

10,0

7900

105

6

75

3,2

42

35

 

3

5

6,2

12

350

5000

3

5

2,9

6

75

-6

188

4000

 

3000

400

 

1000

 

280

 

-30

 

12

16

 

10,5

7850

104,5

6,2

75

3,4

44

36

 

3

6

6,4

13

349

5100

3,2

5,3

2,8

6,1

74

-5,6

186

4200

 

3200

420

 

1050

 

300

 

-29

 

13

17

 

11,0

7800

104

6,4

74

3,6

46

37

 

4

7

6,6

14

348

5200

3,4

5,6

2,7

6,2

73

-5,2

184

4400

 

3400

440

 

1100

 

320

 

-28

 

14

18

 

11,5

7750

103,5

6,6

74

3,8

48

38

 

4

8

6,8

15

347

5300

3,6

5,9

2,6

6,3

72

-4,8

182

4600

 

3600

460

 

1150

 

340

 

-27

 

15

19

 

12,0

7700

103

6,8

73

4

50

39

 

4

9

7

16

346

5400

3,8

6,2

2,5

6,4

71

-4,4

180

4800

 

3800

480

 

1200

 

360

 

-26

17

16

20

 

12,5

7650

102,5

7

73

4,2

52

40

 

4

10

7,2

17

345

5500

4

6,5

2,4

6,5

70

-4

178

5000

 

4000

500

 

1250

 

380

 

-25

17

21

 

13,0

7600

102

7,2

72

4,4

54

41

 

4

3

7,4

18

344

5600

4,2

6,8

2,3

6,6

69

-3,6

176

5200

 

4200

520

 

1300

 

400

 

-24

 

 

 

 

 

 

 

 

18

22

 

13,5

7550

101,5

7,4

72

4,6

56

42

 

4

4

7,6

19

343

5700

4,4

7,1

2,2

6,7

68

-3,2

174

5400

 

4400

540

 

1350

 

420

 

-23

 

19

23

 

14,0

7500

101

7,6

71

4,8

58

43

 

5

5

7,8

20

342

5800

4,6

7,4

2,1

6,8

67

-2,8

172

5600

 

4600

560

 

1400

 

440

 

-22

 

20

24

 

14,5

7450

100,5

7,8

71

5

60

44

 

5

6

8

21

341

5900

4,8

7,7

2

6,9

66

-2,4

170

5800

 

4800

580

 

1450

 

460

 

-21

 

21

25

 

15,0

7400

100

8

70

5,2

62

45

 

5

7

8,2

22

340

6000

5

8

1,9

7

65

-2

168

6000

 

5000

600

 

1500

 

480

 

-20

 

22

26

 

15,5

7350

99,5

8,2

70

5,4

64

46

 

5

8

8,4

23

339

6100

5,2

8,3

1,8

7,1

64

-1,6

166

6200

 

5200

620

 

1550

 

500

 

-19

 

23

27

 

16,0

7300

99

8,4

69

5,6

66

47

 

5

9

8,6

24

338

6200

5,4

8,6

1,7

7,2

63

-1,2

164

6400

 

5400

640

 

1600

 

520

 

-18

 

24

28

 

20,0

7250

98,5

8,6

69

5,8

68

48

 

5

10

8,8

25

337

6300

5,6

8,9

1,6

7,3

62

-0,8

162

6600

 

5600

660

 

1650

 

540

 

-17

 

25

29

 

21,0

7200

98

8,8

68

6

70

49

 

6

3

9

26

336

6400

5,8

9,2

1,5

7,4

61

-0,4

160

6800

 

5800

680

 

1700

 

560

 

-16

 

26

30

 

22,0

7150

97,5

9

68

6,2

72

50

 

6

4

9,2

27

335

6500

6

9,5

1,4

7,5

60

0

158

7000

 

6000

700

 

1750

 

580

 

-15

 

27

31

 

23,0

7100

97

9,2

67

6,4

74

51

 

6

5

9,4

28

334

6600

6,2

9,8

1,3

7,6

59

0,4

156

7200

 

6200

720

 

1800

 

600

 

-14

 

28

32

 

24,0

7050

96,5

9,4

67

6,6

76

52

 

6

6

9,6

29

333

6700

6,4

10,1

1,2

7,7

58

0,8

154

7400

 

6400

740

 

1850

 

620

 

-13

 

29

33

 

25,0

7000

96

9,6

66

6,8

78

53

 

6

7

9,8

30

332

6800

6,6

10,4

1,1

7,8

57

1,2

152

7600

 

6600

760

 

1900

 

640

 

-12

 

30

34

 

26,0

6950

95,5

9,8

66

7

80

54

 

6

8

10

31

331

6900

6,8

10,7

1

7,9

56

1,6

150

7800

 

6800

780

 

1950

 

660

 

-11

5.3. Затраты тепловой энергии на нужды ХВО

Затраты тепловой энергии на технологические нужды химводоочистки, Qхво , Гкал, при наличии охладителя выпара, определяют по формуле:

Q

хво

= K

хво

G

хво

K

с

(t

вых

t

вх

)r 103

,

(5.3)

 

 

 

 

вз в

 

 

хво

 

 

гдеKхво – удельный расход воды на собственные нужды ХВО, исходной воды

на 1 т. химически очищенной воды, принимается в зависимости от общей жесткости исходной воды Жо согласно [9]; Gхво – средний расход воды на ХВО в

расчетном периоде, т/ч; Kвз – поправочный коэффициент, принимаемый в зависимости от наличия бака взрыхления [7]; св – теплоемкость воды, ккал/кг°С; tвых ,tвх – соответственно температура воды после и до подогревателя сырой и исходной воды, °С; rхво – продолжительность работы ХВО в расчетном периоде, ч.

В котельной используется двухступенчатая схема ХВО, следовательно, общие затраты определяются суммированием по первой и второй ступени. Температуры химочищенной воды на выходе из подогревателя первой ступени и входе во вторую ступень рекомендуется принять соответственно t1вых=35°С, t2вх=30°С.

5.4. Затраты тепловой энергии на хозяйственно-бытовые нужды

Затраты тепловой энергии на хозяйственно-бытовые нужды Qх , Гкал, определяется по формуле:

Qх =(αq Nq Kq +αM )cв ρв (tг tхв )Тq103 ,

(5.4)

где αq – норма расхода горячей воды на одну душевую сетку, принимается равной 0,27 м3/сут [8]; Nq – количество душевых сеток; Kq – коэффициент ис-

пользования душевых, определяется практическим путем, при отсутствии данных принимается равным 1,0; α – норма расхода горячей воды на 1 человека в смену, при отсутствии данных принимается равной 0,024 м3/чел в сутки; М – численность работающих человек в сутки, определяемая с учетом данных по количеству человек, работающих по сменному графику М24 и пятидневной рабочей неделе М5; tг =65°С, tхв – соответственно температура горячей и исходной

воды, °С; св – теплоемкость воды, ккал/кг°С; Тq – продолжительность расчетного периода, сут;ρв – плотность воды, т/м3.

18

5.5. Затраты тепловой энергии на растопку котлов

Затраты тепловой энергии за расчетный период на растопку котлов Qраст , Гкал определяем по формуле [7]:

I

 

Qраст = k Qki (K' Ni' + K'' Ni'' ),

(5.5)

i=1

где Qki – часовая выработка тепловой энергии i-ым котлом (по паспортной ха-

рактеристике), Гкал; K' – доля расхода тепловой энергии на одну растопку котла после простоя до 12 ч (из горячего состояния), принимаемая в отопительном

периоде – 0,3, в неотопительном – 0,2; Ni' – количество растопок из горячего

состояния в расчетном периоде; K'' – доля расхода тепловой энергии на одну растопку котла после простоя свыше 12 ч (из холодного состояния), принимае-

мая в отопительном периоде – 0,65, в неотопительном – 0,45; Ni'' – количество

растопок из холодного состояния в расчетном периоде.

Определяем затраты тепла на растопку котлов по формуле (5.5) для отопительного Qопраст и неотопительного периода Qрастноп , а затем суммируем.

5.6. Затраты тепловой энергии на отопление котельной

Расход тепловой энергии, Гкал/ч, на отопление помещения котельной определяется следующим образом:

 

Qотmax =αV0q0 (tвн tр.о. )106 ,

 

(5.6)

где V

– объем отапливаемого помещения (рабочей зоны), м3;

q

- удельная

0

0

отопительная характеристика здания при tр.о. =-30°С, принимаемая согласно [7,8], ккал/(м3ч°С); tр.о. – расчетная температура наружного воздуха для проек-

тирования отопления, °С; α – поправочный коэффициент на температуру наружного воздуха для проектирования отопления, принимаемый согласно [7]; tвн - температура воздуха внутри помещения, принимаемая как средневзвешен-

ная по всем помещениям непосредственно котельной (котельный зал; насосное отделение; щитовое помещение и др.), принимается согласно [7]; n – продолжительность отопительного периода, сут.

По формуле (5.6) по известным объемам Vкзверх , Vкзниз , Vэл.щ. , Vбыт. , Vхим. , оп-

ределяются максимальные расходы теплоты на отопление верхней и нижней (рабочей) зоны котельного зала, электрощитовой, бытовки и химводоподготовки.

19

Затраты тепловой энергии Гкал, на отопление за отопительный период по каждому помещению и зонам котельного зала определяются по формуле:

Q

=Qmaх

tвн tср.от

24n , Гкал.

(5.7)

 

от

от tвн tр.о.

 

Необходимо учесть уменьшение потребности на отопление котельного зала за счет тепловыделений от котлов и другого оборудования. Согласно разъяснениям Минэнерго [8] теплопоступления в котельную относят к верхней зоне.

Теплопоступления от баков различного назначения

Потери тепловой энергии баками различного назначения (декарбонизаторы, баки-аккумуляторы и пр.), Гкал, определяют по формуле:

 

G

 

 

Qбак =0,86 24qбi Fбi Kini rбi106 ,

(5.8)

 

j=1

 

где q

– норма плотности теплового потока через поверхность бака, ккал/м2ч,

бi

 

 

принимаемая по СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубо-

проводов» [13] для баков, введенных в эксплуатацию после 01.11.2003;

Fбi

поверхность бака, м2; Ki – температурный коэффициент, определяемый по со-

отношению

 

 

Ki =

tг tср.от

;

(5.9)

 

 

 

 

tг 5

 

tг

– температуры воды в баке и наружного воздуха за отопительный период, °С;

ni

– количество баков; G – количество групп однотипных баков; rбi – продол-

жительность работы баков в расчетном периоде, принимаемая равной числу суток отопительного периода, ч.

Теплопоступления от котлоагрегатов

Потери тепловой энергии с обмуровки котлоагрегатов за отопительный период определяются по формуле

Qтп = nn ВiQнр

 

q5

103 ,

(5.10)

100

i=1

 

 

20

Источник: https://studfile.net/preview/16565801/