5. Количество воды, впрыскиваемой в РОУ для получения пара заданных параметров по формуле (77):
6. Расход пара на собственные нужды котельной предварительно оценивается как 7% от внешнего потребления с последующим уточнением:
7. Суммарная паропроизводительность котельной с учетом расхода пара на собственные нужды и потерь, принимаемых равными 3% от суммарной производительности по формуле (79):
8. Потеря конденсата с учетом 3% его потерь внутри котельной:
9. Рассчитываем узел непрерывной продувки:
а) Расход воды на непрерывную продувку:
б) Количество пара на выходе из расширителя непрерывной продувки по (81):
где
в) Количество продувочной воды, выходящей из расширителя из (82):
10. Расход химочищенной воды для восполнения потерь теплоносителя по (83):
где
11. Расход сырой воды по формуле:
12. Температура сырой воды после охладителя продувочной воды:
где
13. Расход пара на пароводяной подогреватель сырой воды по (85):
где
14. Температура химочищенной воды после охладителя подпиточной воды по формуле (86):
где
Согласно
15. Расход пара на пароводяной подогреватель химочищенной воды, поступающей в деаэратор по формуле (87):
где
Температура химочищенной воды на входе в деаэратор в первом приближении принимается 80оС, и если полученная средняя температура потоков в
деаэратор не выше 95оС, то температура химочищенной воды больше не уточняется.
16. Суммарное количество воды и пара, поступающих в деаэратор, за вычетом греющего пара по формуле (88):
18. Расход пара на деаэратор питательной воды из (89):
где
19. Суммарный расход редуцированного пара на собственные нужды котельной:
20. Расход свежего пара на собственные нужды (20):
21. Паропроизводительность котельной с учетом внутренних потерь по (91):
22. Расхождение с ранее принятой величиной паропроизводительности котельной:
Так как
Требуемая паропроизводительность котельной обеспечивается установленными тремя котлами ДКВР-20-13 и устанавливаемыми двумя котлами ДЕ-10-14ГМ, с параметрами пара:
4. Оценка эффективности производства электрической энергии на заводской котельной
4.1 Производство электрической энергии за счет использования энергии избыточного давления промышленного пара
В большинстве случаев требующееся давление производственного пара на месте потребление не превышает 0,2-0,8 МПа. Целесообразно использовать энергию пара в турбине с противодавлением для производства электрической энергии и лишь затем направлять пар потребителю. При малых перепадах давлений (от 1,4 до 0,3…0,15 МПа) такая мощность достигается лишь при очень больших расходах пара. Производительность большинства даже очень крупных котельных такие расходы пара не обеспечивает, поэтому до последних лет пар дросселировался в РОУ [3].
Энергетическая доля себестоимости электрической энергии значительно мала, что обеспечивает окупаемость оборудования мини-ТЭЦ в срок до 1,5 лет. Схема перевода производственной паровой котельной в режим мини-ТЭЦ представлена на рис.16.
Рис.16 Схема работы мини-ТЭЦ на базе паровой котельной: ПК- паровой котел, РОУ- редукционно-охладительная установка, Т- турбина с противодавлением, ТА- технологический агрегат, СП- сетевой подогреватель, КН- конденсатный насос.
4.2 Расчет годовой выработки электроэнергии на заводской мини-ТЭЦ
Построим в диаграмме h-S цикл работы турбины на номинальном режиме (рис.17).
Определим изменение энтальпии с учетом КПД.