Расчет тепловой схемы котельной с паровыми котлами

Страница 1

На тепловых схемах котельной показывается основное и вспомогательное оборудование, объединяемое линиями для транспортировки теплоносителей в виде пара или воды. Тепловые схемы могут быть принципиальные, развернутые и монтажные. На принципиальной тепловой схеме указывается лишь главное оборудование (котлы, подогреватели, деаэраторы, насосы) и основные трубопроводы без арматуры, различных вспомогательных устройств и второстепенных трубопроводов. На такой схеме показываются параметры теплоносителей и расходы. Приобрести одинарные наружные котлы тут.

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является определение общих тепловых нагрузок и распределение их между оборудованием котельной для обоснования выбора основного оборудования (например, паровых котлов). Расчет тепловой схемы котельной позволяет определить суммарную теплопроизводительность котлов при нескольких режимах её работы.

Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды представлена на рисунке 1. В таких котельных устанавливаются обычно котлы низкого давления – 1,4 МПа.

Рисунок 1- Схема котельной с паровыми котлами

Сырая вода поступает из водопровода с напором в 30 – 40 м вод. ст. Если напор сырой воды недостаточен, предусматривают установку насосов сырой воды. Сырая вода подогревается в подогревателе сырой воды до температуры 30о С паром собственных нужд котельной. Далее вода проходит через водоподготовительную установку (ВПУ) и направляется через подогреватель химически очищенной воды в колонку деаэратора. Туда же направляются потоки конденсата с производства, конденсат подогревателей сетевой и сырой воды.

В барабанных котлах чистота получаемого пара определяется качеством котловой воды. Для поддержания в котловой воде допустимой концентрации примесей, которая предотвращает их выпадение и отложение в поверхностях нагрева, необходимо непрерывно удалять часть котловой воды, восполняя это удаление добавкой более чистой питательной воды. Этот процесс называется непрерывной продувкой. Для использования теплоты непрерывной продувки паровых котлов устанавливаются расширители непрерывной продувки. В корпусе расширителя снижается давление с 1,4 МПа до 0,12 – 0,15 МПа и происходит частичное испарение продувочной воды. Так как парообразование идет при невысоких параметрах пара и воды, следовательно, растворимость веществ в них сильно различается. Поэтому загрязнения, содержащиеся в продувочной воде, не переходят в пар и добавочной очистки пара не требуется. Отсепарированный пар направляется в деаэратор, а оставшаяся вода сбрасывается в продувочный колодец, служащий для охлаждения продувочных вод до температуры 50-60о С.

Деаэраторы – это подогреватели смешивающего типа, предназначенные для термической деаэрации воды, то есть для удаления коррозионно-агрессивных газов – кислорода и свободной углекислоты. Эти газы вызывают коррозию поверхностей нагрева котлов и трубопроводов. Деаэраторы, работающие при давлении, близком к атмосферному (порядка 0,12 МПа), называют атмосферными.

Термическая деаэрация воды основана на законе Генри, согласно которому растворимость газов в воде пропорциональна его парциальному давлению в газовой смеси, соприкасающейся с поверхностью воды. При повышении температуры воды до температуры насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе, парциальное давление газа над кипящей водой снижается до нуля, что снижает до нуля его растворимость. При достижении кипения происходит выделение образующихся в объеме жидкости газовых пузырьков. Кроме того, растворенные газы выделяются из жидкости диффузией. Для этого подается пар. В целях улучшения условий выделения газов необходимо максимально увеличивать поверхность контакта деаэрируемой воды с паром, чтобы растворенные газы могли быстро выделяться. Это достигается сливом деаэрируемой воды через дырчатые тарелки для образования большого числа струй с малым диаметром. Чтобы обеспечить максимально возможную разность скоростей газов в воде и в паровом объеме, используется противоток в направлениях движения греющего пара и потоков воды.