Методические указания. · Для выбора питательных насосов необходимо рассчитать их подачу Qпн и создаваемый напор Рпн:

· Для выбора питательных насосов необходимо рассчитать их подачу Q_пн и создаваемый напор Р_пн:

Q_пн = 1,05 Д_пв, (6.1)

где 1,05 – коэффициент запаса

Д_пв – количество поступающей в котел питательной воды, т/ч

Д_пв=Д (1+α+β),(6.2)

где α – величина продувки барабанных котлов,

α = 2÷5%,

β – внутристанционные потери пара и конденсата:

β = 0,8÷1,1% для ГРЭС,

β = 1,5÷1,8% для ТЭЦ;

Д – номинальная паропроизводительность установленного котла.

· Давление, создаваемое питательным насосом, определяется по формуле:

Р_пн=Р_вых–Р_вх, (6.3)

где Р_вых – давление на выходе из насоса (напорная линия),

Р_вх – давление на входе в насос (всасывающая сторона)

1) Для котлов с естественной (принудительной) циркуляцией

Р_вх=Р_д–ΔР_с^вх+Η_в·ρ_в/102 (6.4)

где Р_д – давление поступающего в деаэратор питательной воды пара, МПа,

ΔР_с^вх – сопротивление водяного тракта трубопроводов от бака – аккумулятора деаэратора до всасывающего патрубка насоса,

ΔР_с^вх = 0,01 МПа

Н_в – высота столба воды от места установки деаэратора до оси насоса (принимается конструктивно по габаритным характеристикам котла)

ρ_в – плотность воды на всасе, ρ_в = 0,9 т/м³

Р_вых=Р_б–ΔР_пк+Η_н·ρ_н/102(6.5)

где Р_б – давление в барабане, МПа,

Р_б = Р_пп + ΔР_пп,

где Р_пп – номинальное давление перегретого пара на выходе из котла,

ΔР_пп – гидравлическое сопротивление пароперегревателя, ΔР_пп = 0,8 ÷ 1,5 МПа,

ΔР_пк – запас давления на открытие предохранительных клапанов:

- принимается в размере 5% от рабочего давления пара для котлов среднего (2,4 и 3,9 МПа) и высокого давления (9,8 МПа);

- в размере 8% для котлов с докритическими параметрами пара (13,8 МПа);

- в размере 10% для котлов со сверхкритическими параметрами пара (23,5 и 25 МПа)

Р_с – суммарное гидравлическое сопротивление нагнетательного тракта

Р_с=Р_кл.п.+Р_тр+ΣР_пвд+Р_эк (6.6)

где Р_кл.п. – сопротивление питательного клапана на входе питательной воды в котел (регулятор питания), Р_кл.п. = 0,1 МПа,

Р_тр-гидравлическое сопротивление трубопроводов от питательного насоса до котла,

Р_тр= 0,15÷0,35 МПа,

ΣР_пвд – сумма гидравлических сопротивлений подогревателей высокого давления, комплектуемых с турбиной, принимается по [4, с.56] или по таблице 3.2 приложения 3;

Р_эк – гидравлическое сопротивление экономайзера,

Р_эк = 0,35 ÷ 0,75 МПа

ρ_н – плотность воды на нагнетательной линии насосов,

ρ_н = 0,8 т/м³

Н_н – высота подъема воды в контуре циркуляции котла.

2) При установке прямоточных котлов с закритическими параметрами пара для подачи в них питательной воды устанавливают питательные насосы с турбоприводом, на всасе которых создается подпор для предотвращения кавитации бустерными насосами, поэтому, Р_вх = 2,2 МПа

Р_вых=Р_пп+Р_пк+ΔР_пк+Р_с+Η_н·ρ_н/102(6.7)

где Р_пк – гидравлическое сопротивление котла, Р_пк = 4,5 ÷ 5,5 МПа

Р_с=Р_кл.п.+Р_тр+ΣР_пвд (6.8)

· Количество устанавливаемых питательных насосов выбирается исходя из следующих положений:

- один питательный насос с электроприводом производительностью 100% (один резервный насос предусматривается на станции для всей станции)

- один питательный насос с турбоприводом производительностью 100% и один резервный насос с электроприводом производительностью 30-50%

- два питательных насоса с турбоприводом производительностью по 50% без установки резервного насоса, т.к к насосам должен быть предусмотрен резервный подвод пара

· Количество и маркировка устанавливаемых питательных насосов определяется:

- с электроприводом типа ПЭ по [2, с.15] или по таблице 6.1 приложения 6;

- с турбоприводом типа ПТН по [2, с.16] или по таблице 6.2 приложения 6.

Пример:

Для котла Е – 420 – 140 рассчитать и подобрать по справочной литературе питательные насосы.

1)Напор, создаваемый питательными насосами, определяется по формуле:

Р_пн = Р_вых - Р_вх ,

где Р_вых – давление на выходе из насоса, для барабанных котлов определяется по формуле (6.5):

Р_вых = Р_б + ∆Р_пк + Р_с + (ρ_н^н Н_н^н )/102,

где Р_б - давление в барабане, Р_б = Р_пп +∆Р_{пп ,}

Р_пп – номинальное давление перегретого пара на выходе из котла, Р_пп=140 кгс/см²= 13,75 МПа,

ΔР_пп – гидравлическое сопротивление пароперегревателя, ΔР_пп = 0,8 МПа,

Р_б = 13,75 + 0.8 = 14,55 МПа

∆Р_пк – запас давления на открытие предохранительных клапанов, принимается в размере 8% от рабочего давления пара,

∆Р_пк=0,08 ·13,75=11 МПа,

Р_с – суммарное сопротивление нагнетательного тракта,

Р_с = h_тр + ∑h_пвд + h_пит.кл + h_эк ,

где h_тр – гидравлическое сопротивление трубопроводов от питательного насоса до котла, h_тр=0,2 МПа,

∑h_пвд – сумма гидравлических сопротивлений подогревателей высокого давления, комплектуемых с турбиной, принимается по [4, с. 56] или по таблице 3.2 приложения 3, ∑h_пвд=3 · 0,25=0,75 МПа,

h_пит.кл- сопротивление питательного клапана котла, h_пит.кл=0,4 МПа,

h_эк – гидравлическое сопротивление экономайзера, h_эк=0,1 МПа,

Р_с = 0,2 +0,75 + 0,4 + 0,1 = 1,45 МПа;

ρ_н – плотность воды на нагнетательном тракте, ρ_н=0,806 кг/м³,

Н_н – высота подъёма воды на нагнетательном тракте, Н_н=32,4 м,

Р_вых = 14,55 + 11 + 1,45 + (0,806 · 32,4)/102 = 17,124 МПа

Рисунок 6.1 - Схемы включения ПВД

а— схема подогревателя с неполным расходом питательной воды через зоны охладителя пара (ОП)и охладителя конденсата (ОК), б— одна из двух оди­наковых групп ПВД турбоустановки К-800-23,5-5 (комбинированная схема включения зоны ОПпервого по ходу питательной воды ПВД); в— ПВД турбоустановки К-500-23,5-2

2) Давление на входе в насос для котлов с питательными насосами с электроприводом, рассчитывается по формуле:

Р_вх = Р_д + (ρ_в Н_в)/102 - ∆Р_с

где Р_д – давление пара, поступающего в деаэратор, Р_д=0,59 МПа

ρ_в – плотность воды на нагнетательной линии насосов, ρ_в=0,909 кг/м³,

Н_в – высота установки деаэратора, Н_в=21м,

∆Р_с – сопротивление всасывающей линии, ∆Р_с=0,01 МПа,

Р_вх =0,59 + (0,909 · 21)/102 – 0,01 = 0,867 МПа,

Р_пн = 17,124 – 0,867 = 16,257 МПа

3) Подача питательных насосов Q_пн рассчитывается по формуле:

Q_пн = 1,05 Д_пв,

где 1,05 – коэффициент запаса

Д_пв – количество поступающей в котел питательной воды, т/ч

Д_пв= Д (+α+β),

где α – величина продувки барабанных котлов, α = 2%,

β – внутристанционные потери пара и конденсата, для ТЭЦ β = 1,5%;

Д_пк^ном – номинальная паропроизводительность установленного котла.

Д_пв = 420 (1+0,02+0,015) = 453 т/ч

Q_пн = 1.05 • 453 = 475,7 т/ч

4) По полученным расчетам в качестве питательных насосов к заданному типу котла устанавливается после деаэратора один рабочий и один резервный насосы с электроприводом типа ПЭ – 500 – 180 с техническими характеристиками по [1, с. 75]: подача - 500 м³/ч; давление, создаваемое насосом – 1970 м вод.ст.

Контрольные вопросы

1. Определение тракта питательной воды.

2. Как создается подпор на всасе питательных насосов с электроприводом ?

3. Что такое каскадная схема слива дренажей греющего пара после ПВД ?

4. Назначение установки предвключенных питательных насосов.

5. С какой целью устанавливается питательный клапан перед котлом?