Расчет двухконтурной схемы котла-утилизатора

Целесообразность использования многоконтурных схем обусловлена желанием повысить КПД КУ за счет уменьшения потерь с уходящими газами (рис. 2). Для того чтобы снизить θ_ух необходимо увеличить массовый расход питательной воды, но это при использовании одного контура приведет к тому, что расчетная температура t₀ на выходе из котла не будет достигнута.

В многоконтурной схеме расход питательной воды в КУ не является постоянным по тракту. На входе в котел он максимален, что способствует уменьшению потерь с уходящими газами, а на выходе – минимален, что позволяет перегреть пар до расчетной температуры t₀.

Рисунок 2 – Принципиальная схема двухконтурной ПГУ (деаэратор и рециркуляция питательной воды не показаны)

Расчет двухконтурного котла-утилизатора ведется последовательно: сначала рассчитывается контур высокого давления, а затем — низкого давления.

Для расчета контура ВД заданы (или выбраны ранее): температура свежего пара контура высокого давления ;давление в контуре (что позволяет определить энтальпию свежего пара); расход газов G_г и их температура θ_d на выходе из ГТУ; энтальпия питательной воды на; входе в экономайзер высокого давления.

Из уравнений теплового баланса совокупной поверхности пароперегревателя и испарителя и отдельно экономайзера высокого давления имеем:

(2.7)

(2.8)

Из этих уравнений определяется расход пара, генерируемый контуром высокого давления,

(2.9)

и энтальпия уходящих газов контура высокого давления

(2.10)

позволяющая определить температуру уходящих газов , которая является начальной температурой газов для контура низкого давления – .

Совершенно аналогично определяются расход пара контура низкого давления и энтальпия уходящих газов КУ и тепло, передаваемое в каждом из его элементов. После этого следует построить тепловую диаграмму КУ –зависимость температуры рабочих сред в его элементах от относительных значений передаваемого тепла (см. рисунок 2).