Котел водогрейный ПТВМ- 30М/ 50/ 100/ 120/ 180

Техническое описание водогрейного котла ПТВМ-30М

Котёл водогрейный газомазутный предназначен установки в отопительных котельных в качестве основного источника теплоснабжения для получения горячей воды температурой 150 °С, используемой в системах отопления, горячего водоснабжения промышленного и бытового назначения.

Котел — прямоточный с П-образной сомкнутой компоновкой поверхностей нагрева. Топка котла полностью экранирована трубами Ø60×3 мм, расположенными с шагом S=64 мм, и оборудована шестью газомазутными горелками МГМГ — 6, установленными встречно на боковых стенках.

Конвективные поверхности нагрева расположены в конвективном газоходе с боковыми стенками, экранированными трубами Ø83×3,5 мм, которые являются стояками конвективных секций, выполненных из труб Ø28×3 мм. Задняя стенка конвективного газохода экранирована трубами Ø60×3 мм.

Трубная система котла ПТВМ-30М опирается на каркасную раму на отметке 5,14 м.

Диапазон регулирования нагрузки котлов 30 -100% от номинальной производительности. Изменение теплопроизводительности котла осуществляется изменением числа работающих горелок.

Расход воды через котел должен поддерживаться постоянным, при изменении тепловой нагрузки изменяется разность температур воды на входе и выходе из котла.

Котлы, работающие на мазуте , могут быть оборудованы устройством газоимпульсной очистки (ГИО) для удаления наружных отложений с труб конвективной поверхности на грева.

Котел водогрейный ПТВМ-30М

Техническое описание водогрейных котлов ПТВМ-50, ПТВМ-100, ПТВМ-120

Котлы водогрейные предназначены для получения горячей воды температурой 150 °С в отдельно стоящих котельных, используемой в системах отопления, горячего водоснабжения промышленного и бытового назначения и на ТЭЦ.

Котлы ПТВМ-50 и ПТВМ-100 могут эксплуатироваться как в основном режиме, так и в пиковом (для подогрева сетевой воды) соответственно от 70 до 150 °С и от 110 до 150 °С.

Котлы имеют башенную компоновку : над вертикальной топочной камерой располагается конвективная поверхность нагрева. Топочная камера экранирована трубами Ø60х3 мм.

Конвективная поверхность нагрева котлов ПТВМ-100 и ПТВМ-120 состоит из восьми пакетов, а котла ПТВМ-50 — из четырех пакетов, набирается из U-образных ширм из труб Ø28х3 мм. Боковые стены конвективного газохода закрыты трубами Ø83х3,5 с шагом 128 мм и являются одновременно стояками конвективных полусекций.

Трубные системы котлов подвешиваются к каркасу за верхние коллекторы и свободно расширяются вниз.

Котёл ПТВМ-50 оборудован 12 газомазутными горелками МГМГ-6 – по шесть с каждой стороны.

Котёл ПТВМ-100

Котёл ПТВМ-120 оборудован 16 газомазутными горелками МГМГ-8 – по восемь с каждой стороны.

Каждая горелка снабжена индивидуальным дутьевым вентилятором.

По согласованию котлы также могут быть оборудованы зарубежными и отечественными газовыми горелками соответствующей производительности (имеющими необходимые технические характеристики, сертификат соответствия и разрешение на применение Ростехнадзора).

Обслуживание горелочного устройства, его описание и технические характеристики приводятся в документации, прилагаемой к горелочным устройствам.

Котлы имеют облегченную обмуровку и теплоизоляцию.

Котел водогрейный ПТВМ-50

Котел водогрейный ПТВМ-100

Техническое описание водогрейного котла ПТВМ-180

Теплофикационный водогрейный газомазутный котел теплопроизводительностью 209 (180) МВт (Гкал/час). ПТВМ-180 устанавливается на ТЭЦ для покрытия пиков теплофикационной нагрузки.

Котел ПТВМ-180 башенного типа, водотрубный, радиационный прямоточный, с принудительной циркуляцией. Изменение теплопроизводительности котла осуществляется изменением количества работающих горелок при постоянном расходе воды и переменном температурном перепаде.

Котел оборудован 20 газомазутными горелками МГМГ-10 с индивидуальным дутьевым вентилятором на каждой горелке.

Топочная камера предназначена для сжигания высокосернистого мазута и природного газа. Стены топочной камеры полностью экранированы трубами Ø60х3,5мм. Трубы экранов соединены между собой двумя горизонтальными поясами жёсткости. Топочная камера разделена на три части двумя двухсветными экранами.

Конвективная часть состоит из 176 секций (U-образные змеевики из труб Ø28х3, вваренные в стояки Ø83х4 мм). По ходу газов конвективная часть разделена на два пакета.

Каркас котла состоит их 4-х плоских рам общей высотой 13,2 м. На верхней отметке расположены грузовые ригели рам и несущие балки потолка, к которым за специальные тяги подвешивается весь котёл. Для придания общей пространственной жёсткости всей конструкции используются помосты, опоясывающие каркас на трёх отметках. Для очистки конвективной части котла от наружных загрязнений предусмотрена обмывка сетевой водой.

Котел имеет облегченную обмуровку и теплоизоляцию.

Водонагревательные котлы отечественного производства серии ПТВМ рассчитаны на производство горячего теплоносителя, температура которого достигает 150 градусов. Эта техника используется в основном в котельных в качестве основного элемента систем отопления и ГВС. Как правило, агрегаты ПТВМ устанавливаются в местах промышленного назначения.

Данный аппарат представляет собой пиковый теплофикационный газо-мазутный котел. Отсюда он получил свое название. На сегодняшний день компания-производитель предлагает следующие модификации данного оборудования:

• Котел ПТВМ-30 – аппарат, отличающийся минимальной производительностью среди всех агрегатов данной линейки.
• Котел ПТВМ-50 – одна из самых распространенных модификаций, которая пользуется большим спросом в качестве отопительного оборудования на самых разных объектах.
• Котел ПТВМ-60.
• Водогрейный котел ПТВМ-100.
• Агрегат ПТВМ-180 – наиболее мощный представитель данного модельного ряда.

Все модели этой линейки имеют одинаковую конструкцию и отличаются только показателем мощности. В нижней части агрегата располагается топка, а сам котел представляет собой своеобразную шахту прямоугольной формы. Производство данного оборудования унифицировано, благодаря использованию аналогичных комплектующих.

Отопители рассчитаны на полуоткрытый монтаж, когда в помещении устанавливается только нижняя часть конструкции, в которой располагаются горелки, автоматика, арматура и нагнетатели. Подобная особенность техники позволяет покупателю сократить затраты на возведение здания тепловой станции. Кроме того, ремонт в теплое время года в этом случае существенно облегчен.

Все котлы, кроме модели ПТВМ-180, можно агрегировать со стальной трубой для отвода отработанных газов, а также с кирпичной или железобетонной конструкцией.

Котлы ПТВМ-30 и ПТВМ-50 чаще всего монтируются на тепловых станциях. Последняя модель вообще является универсальной для столичного ТЭК. В свою очередь котел ПТВМ-100 чаще выбирается в качестве оборудования для ТЭЦ, однако он также может использоваться на РТС. Что же касается ПТВМ-180, то данная модель используется исключительно на ТЭЦ ввиду своей мощности.

Как это выглядит на практике?

В столице котлы типа ПТВМ можно обнаружить на следующих объектах:

• На РТС «Солнцево» функционируют три котла ПТВМ-30. Монтаж был произведен еще в 1983 году. При этом тепловая нагрузка системы составляет 18.8 Гкал в час.
• На многих столичных РТС, как уже было сказано, выбор пал на ПТВМ-50. При этом тепловая нагрузка систем колеблется от 16.8 до 53.4 Гкал в час на различных объектах.
• Агрегат ПТВМ-60 в системе столичного ТЭК существует только в одном экземпляре. Он смонтирован на РТС «Солнцево».
• Водогрейный котел ПТВМ-100 монтирован и на РТС, и на ТЭЦ.

Рассмотрим подробно технические параметры одной из самых популярных моделей – котла ПТВМ-30.

ПТВМ-30

Этот агрегат рассчитан на получение теплоносителя с давлением в системе до 13.5 Мпа и температурой в пределах 150 градусов Цельсия. Оборудование используется в технологических целях, а также в качестве основного водогрейного элемента в системах отопления и ГВС. Конструкцией предусмотрено наличие шести газо-мазутных горелок. При этом показатель номинальной теплопроизводительности достигает 35 МВт.

Котел ПТВМ-30 функционирует на природном газе или на мазуте. Температура воды на входе и на выходе составляет 70 и 150 градусов Цельсия. Рабочее давление теплоносителя составляет 5 МПа.

Производительность котла – это преимущество модели, а вот его масса и габариты оставляют желать лучшего. Агрегат ПТВМ-30 весит 77550 кг, что существенно осложняет его транспортировку и монтаж. При этом габариты составляют 7980х9100х14534 миллиметров. Техника расходует 370 тонн теплоносителя в час, потребляя при этом до 5200 кубометров газа или свыше 4 тонн мазута.

Агрегат радует своей выносливостью и долгим сроком службы. Он рассчитан на 15 лет (75 тысяч часов) полноценной эксплуатации. Его КПД превышает показатель в 92% при работе на природном газе и составляет 89.5% на мазуте. При этом в процессе функционирования он не издает много шума. Этот показатель не превышает 80 ДБ.

Плюсы и минусы всего модельного ряда ПТВМ

Данное оборудование производится еще со времен СССР. На сегодняшний день его выпуском занимается несколько отдельных предприятий.

Конструкция котлов ПТВМ отличается надежностью, которая испытана более чем пятидесятилетним опытом. В течение данного периода времени техника полностью доказала свою работоспособность в самых разных условиях.

Несмотря на очевидные плюсы, у аппаратов типа ПТВМ есть и ряд минусов. Среди них главным является то, что они подвержены воздействию коррозии. Некоторые элементы приходят в негодность достаточно быстро, из-за чего их приходится менять довольно часто. Тем не менее, котлы ПТВМ-30 и более мощные агрегаты модельного ряда не раз в процессе своей эксплуатации подвергались реконструкции и модернизации, что позволяло продлить срок их службы.

Выводы

Как и любая советская техника, котлы типа ПТВМ имеют свои преимущества и недостатки. К первым относится простота эксплуатации, надежность и способность выдерживать самые разные нагрузки. К минусам можно отнести недолговечность отдельных комплектующих, которые быстро теряют свою функциональность под воздействием внешних агрессивных факторов.

Не стоит также забывать о том, что конструкция ПТВМ считается достаточно устаревшей для своего времени, и в наши дни существуют более производительные и экономичные аппараты. Тем не менее, на сегодняшний день эта продукция в полной мере оправдывает возложенные на нее ожидания.

Введение

В данном дипломном проекте рассмотрена автоматизация водогрейного котла ПТВМ-60, 2-Правобережной котельной с разработкой АСР тепловой нагрузки котла.

2-я Правобережная котельная введена в эксплуатацию в 1976г. Её мощность в 2006г. составляла 278,5 Гкал/час. После реконструкции по замене паровых котлов на водогрейные, а водогрейные котлы ПТВМ-50 на более мощные котлы ПТВМ-60 и строительство нового котла типа ПТВМ-120, позволило увеличить мощность котельной с использованием существующего здания и установленного в нем оборудования до 438,5 Гкал/час. Все котлоагрегаты были оснащены автоматической системой розжига и регулирования горения «Амакс».

Существующая система управления водогрейным котлом ПТВМ-60 реализована на базе ПЛК КПС-19-06 с использованием современного оборудования, но без частотного регулирования. Это свидетельствует о моральном устаревании данной САУ, не смотря на удовлетворительную эффективность работы водогрейного котла.

В процессе эксплуатации желательно плавное регулирование температуры сетевой воды за котлом. Это возможно с помощью использования частотных регуляторов, которые плавно изменяют производительность дутьевых вентиляторов и давление газа перед котлом.

В связи с постоянным включением и отключением дутьевых вентиляторов происходит быстрое снашивание электродвигателей, из-за того что включение происходит не плавно, следовательно, оборудование чаще подлежит замене или ремонту, на что затрачиваются не малые денежные средства.

Поэтому предлагаемая система управления будет также реализовываться на базе ПЛК КПС-19-06, но уже с внедрением подсистемы с применением частотных преобразователей. Предлагаемая подсистема будет реализовываться в среде моделирования Trace Mode 6 и по результатам моделирования будет произведена оценка качества управления.

^ 1. ОПИСАНИЕ И АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ

1.1. Техническая характеристика котла ПТВМ-60

Водогрейным котлом называется устройство, предназначенное для получения горячей воды. Тепло водогрейный котёл передаёт жидкому теплоносителю, в данном случае, воде. Исходным носителем энергии, наличие которого необходимо для образования горячей воды, служит топливо.

Объектом автоматизации является водогрейный котёл ПТВМ-60М (пиковый теплофикационный водогрейный газомазутный модернизированный котёл теплопроизводительностью 60 Гкал/ч), установленный на 2-ой Правобережной котельной ГУП «ТЭК СПб» по адресу Ванеева д.3. Котел выполнен на базе котла ПТВМ-50 аналогичного назначения, однако конструкция претерпела существенные изменения.

Были выполнены следующие мероприятия:

Изменен диаметр труб конвективных пакетов с ø 28 х 3 мм до ø 38х 3 мм для увеличения их поверхности нагрева с 1110 м2 до1361 м2;

Дополнительно запроектированы 4 топочные ширмы, располагаемые в топке ниже первого, конвективного пакета из труб ø 38 х 3 мм, поверхность которых составила 65,9 м2;

Поверхности нагрева конвективных пакетов выполнены мембранными, посредством варки между трубами полосы шириной 17 мм и толщиной 4 мм;

На боковых экранах топки, в одной горизонтальной плоскости,установлены, вместо ранее использовавшихся 12 горелок,специально разработанные для этого котла 4 газомазутные горелки СГМТ 20 (секторные газомазутные Тасса).

При пуске и эксплуатации котла ПТВМ-60 на газе отмечены следующие показатели:

При подаче дымовых газов рециркуляции в горелки, что было выполнено при нагрузке 50 %, в количестве 12 % к объему воздуха, было отмечено снижение выхода NОx в 2,6 раза, т.е. со 155 до 59 мг/м 3 .

Надежность работы дополнительной поверхности нагрева топочных ширм проверена, приращение температуры среды в ширмах составляет до 50 0 С, температура металла не превышает 180 0 С.

Сопоставление результатов испытания водогрейного котла ПТВМ-60 с серийным котлом ПТВМ-50 позволяет сделать следующие выводы:

Тепловая мощность котла увеличилась на 10 Гкал/ч (20 %);

Коэффициент полезного действия котла возрос на ~ 2 %;

Количество устройств управления горелками уменьшилось с 12 до 4;

Количество вращающихся механизмов уменьшилось с 12 до 3;

Выход оксидов азота уменьшился (при подаче рециркуляции) в 2,6 раза до величины 60 ÷ 80 мг/м3;

Осуществлена полная автоматизация работы котла.

Водогрейный котёл ПТВМ-60 предназначен для получения горячей воды давлением до 1,35 МПа и номинальной температурой 150°С используемой в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения промышленного и бытового назначения, а также для технологических целей. В качестве топлива используется природный газ или мазут.

В топочной камере котла по всему периметру и вдоль всей высоты стен располагаются трубные плоские системы – топочные экраны. Они выполнены из свариваемых между собой труб, образующих сплошную (газонепроницаемую) оболочку. Газоплотная экранная система покрыта оболочкой из теплоизоляционного материала, которая уменьшает потери теплоты от наружного охлаждения стен агрегата, обеспечивает нормальные санитарно-гигиенические условия в помещении и исключает возможность ожогов персонала.

Котёл имеет башенную компоновку: над вертикальной топочной камерой прямоугольной формы располагается конвективная поверхность нагрева. Конвективная поверхность нагрева имеет площадь 1361 м. Конвективная поверхность нагрева котла ПТВМ-60 состоит из четырех пакетов, расположенных в вертикальной, полностью экранированной шахте, набирается из U – образных секций из труб ø38 × 3 с шагом S1=64мм, S2=33мм.

Боковые стены конвективного газохода закрыты трубами ø83×3,5мм с шагом 128мм и являются одновременно стояками конвективных секций. Трубная система котла подвешивается к каркасу за верхние коллекторы и свободно расширяется вниз. Котёл имеет облегченную обмуровку и теплоизоляцию.

Котел ПТВМ-60 оборудован четырьмя газомазутными горелками СГМТ-20, расположенными попарно на боковых стенках по две штуки. Группа горелок (2 горелки) работает с одним общим дутьевым вентилятором ВДН-13-1000. Давление газа для горелок до 11 КПа. Тягодутьевая установка котла включает два дутьевых вентилятора ВДН-13-1000 и один дымосос рециркуляции дымовых газов ДН-10-1000.

Рециркуляция дымовых газов из газохода в общий воздуховод котла применена для предварительного подогрева воздуха до положительной температуры и для подавления выхода оксидов азота.

Над каждым котлом устанавливается стальная дымовая труба, которая упирается на каркас. Труба имеет диаметр 2,5 м. Котел предназначен для работы с естественной тягой, поэтому высота трубы достигает 70 м.

Котел установлен полуоткрыто, поэтому в закрытом помещении располагается только нижняя часть котла (до отметки 6 м), где размещены горелочные устройства, арматура и дутьевые вентиляторы.

Вода в котле подается с помощью насосов. Вода из теплосети подводится в нижний коллектор заднего экрана и последовательно проходит через все элементы поверхности нагрева котла, после чего через нижний коллектор фронтового экрана отводится в тепловую сеть. Котёл имеет облегченную обмуровку и теплоизоляцию.

Рис.1.1. Котел ПТВМ-60
^ 1.2. Описание технологического процесса и основного оборудования котла ПТВМ-60

Водогрейный котел ПТВМ-60 представляет собой сложный производственный объект. Управление таким объектом требует быстрого принятия ответственных решений, поскольку перерывы и отказы в его работе ведут к серьёзным экономическим и социальным последствиям.

Технологический процесс в водогрейном котле – это процесс нагрева воды при сгорании топлива.

Для осуществления процесса нагрева сетевой воды, с начальной температурой 70 о С, к газомазутным горелкам по газо и мазутопроводам подается топливо (газ или мазут) через запорную арматуру, отсечные клапана и регулирующие органы. Природный газ, основную горючую часть которого составляет метан СН 4 (94%), поступает на горелки СГМТ-20 и по мере выхода из них сгорает в виде факела в топочной камере. Воздух для поддержания процесса горения подается с помощью вентилятора ВДН-13-1000. Так как теплота сгорания газа высока и составляет 8500 ккал/м 3 , то удельная потребность в подаваемом воздухе велика: на 1 м 3 газа требуется 9,6 м 3 воздуха, а с учетом коэффициента избытка воздуха  = 1,12 – 1,36.

В результате непрерывного горения топлива в топочной камере образуются нагретые до высокой температуры газообразные продукты сгорания. Они омывают снаружи топочные экраны, которые состоят из труб с циркулирующей внутри них водой и пароводяной смеси. Тепло передаваемое экранным трубам горячими газами нагревает воду до заданной температуры. И далее нагретая вода до 150 о С требуемыми показателями идет к потребителю.

Газообразные продукты сгорания удаляются из топки котла с помощью дымоотводящего тракта, который соединяет топку котла и дымовую трубу. С помощью дымососа ДН-10-1000 продукты сгорания удаляются через дымовую трубу в атмосферу.

Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной для закрытой системы теплоснабжения с расчетным температурным режимом 70 – 150 °С показана на рис.1.2.

Установленный на обратной линии сетевой (циркуляционный) насос (1) обеспечивает поступление питательной воды в котел и далее в систему теплоснабжения. Обратная и подающая линии соединены между собой перемычками – перепускной и рециркуляционной. Через первую из них при всех режимах работы, кроме максимального зимнего, перепускается часть воды из обратной в подающую линию для поддержания заданной температуры.

По условиям предупреждения коррозии металла температура воды на входе в котел при работе на газовом топливе должна быть не ниже 60 °С во избежание конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах. Так как температура обратной воды почти всегда ниже этого значения, то в котельных со стальными котлами часть горячей воды подается в обратную линию рециркуляционным насосом.

Рис. 1.2. Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной

1 – сетевой насос; 2 – подпиточный насос; 3 – бак-аккумулятор подпиточной воды; 4 – насос исходной воды; 5 – насос подачи воды к эжектору; 6 – расходный бак эжекторной установки; 7 – водоструйный эжектор; 8 – охладитель выпара; 9 – вакуумный деаэратор; 10 – подогреватель химически очищенной воды; 11 – фильтр химводоочистки; 12 – подогреватель исходной воды; 13 – водогрейный котёл; 14 – рециркуляционный насос; 15 – линия перепуска.

В коллектор сетевого насоса (1) из бака-аккумулятора (3) поступает подпиточная вода (насос, компенсирующая расход воды у потребителей). Исходная вода, подаваемая насосом (4), проходит через подогреватель (12), фильтры химводоочистки (11) и после умягчения через второй подогреватель (10), где нагревается до 75 - 80 °С. Далее вода поступает в колонку вакуумного деаэратора (9). Вакуум в деаэраторе поддерживается за счет отсасывания из колонки деаэратора паровоздушной смеси с помощью водоструйного эжектора (7). Рабочей жидкостью эжектора служит вода, подаваемая насосом (5) из бака эжекторной установки (6). Пароводяная смесь, удаляемая из деаэраторной головки, проходит через теплообменник – охладитель выпара (8). В этом теплообменнике происходит конденсация паров воды, и конденсат стекает обратно в колонку деаэратора. Деаэрированная вода самотеком поступает к подпиточному насосу (2), который подает ее во всасывающий коллектор сетевых насосов (1) или в бак подпиточной воды (3).

Подогрев в теплообменниках химически очищенной и исходной воды осуществляется водой, поступающей из котлов. Во многих случаях насос, установленный на этом трубопроводе (показан штриховой линией), используется также и в качестве рециркуляционного.

Газоснабжение котла осуществляется от газорегуляторного пункта (ГРП) расположенного в отдельно стоящем здании. ГРП обеспечен следующим оборудованием: отключающими устройствами, фильтрами, запорными и сбросными клапанами, регуляторами давления. В ГРП и между газопроводами котлов предусматриваются перемычки, позволяющие обеспечивать газом котлы в случае выхода из строя одной из линий редуцирования.

^ Тепловой баланс водогрейного котла

Суммарное количество теплоты, поступающее в котлоагрегат, называют располагаемой теплотой и обозначают Q р р. Между теплотой, поступившей в котлоагрегат и покинувшей его, должно существовать равенство. Тепловой баланс водогрейного котла имеет вид:
Q р р =Q 1 +Q 2 +Q 3 +Q 5 [кДж/м 3 ] (1.1.)

Если тепловой баланс выразить в процентах от располагаемой теплоты (Q р р =100%), то уравнение (1.1.) имеет вид:

100=q 1 +q 2 +q 3 +q 5 (1.2.)

В этих формулах:

Q р р – располагаемая теплота, (кДж/м 3);

Q 1 (q 1) – полезная теплота, содержащаяся в горячей воде, (кДж/м 3);

Q 2 (q 2) – потеря теплоты с уходящими газами, (кДж/м 3);

Q 3 (q 3) – потеря теплоты от химической неполноты сгорания, (кДж/м 3);

Q 5 (q 5) – потеря теплоты котлом в окружающую среду, (кДж/м 3).

Полезная мощность водогрейного котла (кВт) рассчитывается по формуле:

Q 1 =Q в.к.. =G в (i г.к. -i х.в.) (1.3.)

где: G в – расход воды через водогрейный котел (кг/с);

i х.в – энтальпия холодной воды на входе в водогрейный котел, кДж/кг;

i г.к. - энтальпия горячей воды на выходе из водогрейного котла, кДж/кг.

Потеря теплоты с уходящими газами (q 2) обусловлена тем, что температура продуктов сгорания, покидающих котлоагрегат, значительно выше температуры окружающего атмосферного воздуха.
Потеря теплоты с уходящими газами определяется по формуле:

q 2 = (1.4.)

где: I ух – энтальпия уходящих газов при соответствующих значениях α ух и выбранной температуре уходящих газов, кДж/кг;

I 0 х.в. - энтальпия теоретического объема холодного воздуха, определяется при температуре воздуха 30˚С по формуле (1.5.), кДж/кг;

α ух – коэффициент избытка воздуха в уходящих газах.

Энтальпия теоретического объема холодного воздуха, определяемая при температуре воздуха 30˚С, рассчитывается по формуле:

I 0 х.в. =39,8V 0 (1.5.)

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания (q 3) обусловлена появлением в уходящих газах горючих газов CO, H 2 , CH 4

Потеря теплоты котлом в окружающую среду (в процентах) определяется по формуле:

q 5= q 5ном (1.6.)

где: N ном – номинальная мощность водогрейного котла, МВт;

N – расчетная мощность водогрейного котла, МВт.
Располагаемая теплота для газообразного топлива может быть так же представлена в виде формулы:

Q р р =Q c н +Q в.вн. +i тл. (1.7.)
где: Q c н – низшая теплота сгорания сухой массы газа, (кДж/м 3);

Q в.вн – теплота, внесенная в котлоагрегат воздухом, (кДж/м 3), рассчитывается по приведенной ниже формуле:

Q в.вн =β΄(I o вп -I о х.в.) (1.8.)

где: β΄ - отношение количества воздуха на входе котла к теоретически необходимому;

I o вп - энтальпия теоретического объема воздуха при входе в котлоагрегат, кДж/кг.

Если формулы (1.1.) и (1.7.) приравнять друг к другу, то получим следующее выражение:

Q c н +Q в.вн. +i тл = Q 1 +Q 2 +Q 3 +Q 5 (1.9.)
Из данного выражения требуется найти температуру горячей воды на выходе из водогрейного котла. Подставив в уравнение (1.9.) значения всех его составляющих и сделав некоторые преобразования, получим уравнение для нахождения энтальпии горячей воды на выходе из водогрейного котла:
i г.в. = (1.10.)

Ниже приводится табл. 1 в соответствии, с которой, найдя значения энтальпии из уравнения (1.10.) можно определить температуру воды на выходе из котла.

Таблица 1.1.

Зависимость температуры воды на выходе котла от энтальпии

t, °C	Р, Па	i, кДж/кг
70	3,1161·10 4	292,97
80	4,7359·10 4	334,92
90	7,0108·10 4	376,94
100	1,0132·10 5	419,06
110	1,4326·10 5	461,32
120	1,9854·10 5	503,7
130	2,7012·10 5	546,3
140	3,6136·10 5	589,1
150	4,7597·10 5	632,2
160	6,1804·10 5	675,5