Основные теоретические положения. Величину тепловой нагрузки подогревателя (кВт) можно определить с помощью уравнений теплового баланса или теплопередачи:

Величину тепловой нагрузки подогревателя (кВт) можно определить с помощью уравнений теплового баланса или теплопередачи:

, (1)

, (2)

где G – расход воды через подогреватель, кг/с;

с – удельная теплоемкость воды, принимаемая равной 4,19 кДж/(кг·К);

t^’’, t^’ - температура воды до и после подогревателя, ^оС;

k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К);

F – поверхность нагрева подогревателя, м² (задана).

Δt_ср – средняя разность температур (^оС) между теплоносителями, определяемая по формуле

, (3)

где t_н – температура насыщения греющего пара в подогреве, ^оС (находится с помощью h-s диаграммы по давлению пара в подогревателе).

Уравнение (1) позволяет рассчитать тепловую нагрузку любого из сетевых подогревателей (СП₁ или СП₂), поскольку в его правую часть входят характеристики, снимаемые по показаниям приборов при проведении испытаний. Совместное решение уравнений (1) и (3) позволяет получить формулу для расчета коэффициента теплопередачи сетевого подогревателя, Вт/(м²·К):

.

В процессе эксплуатации могут иметь место нарушения водного режима тепловых сетей в результате аварийной подпитки сырой водой, присосов воздуха в теплосети, неудовлетворительного качества деаэрации подпиточной воды и т. п. Это приводит к коррозии тепловых сетей, интенсивному отложению накипи на трубках сетевых подогревателей и соответствующему уменьшению коэффициента теплопередачи подогревателей. Для обеспечения требуемого подогрева сетевой воды приходится повышать давление пара в отборе и тем самым снижать удельную теплофикационную выработку электроэнергии.

Рассчитывается действительный (эксплуатационный) коэффициент теплопередачи. О загрязнении трубок подогревателя можно судить по величине недогрева сетевой воды до температуры греющего пара, ^оС:

,

в сравнении с величиной недогрева для чистого подогревателя, определяемой по рис. 1, где Δt(^оС) представляет величину подогрева сетевой воды в подогревателе, т. е.

,

а G и G_ном – расход сетевой воды: по опытным данным и номинальный, кг/с.

Рис. 1

Например, величина недогрева для чистого подогревателя ПСГ-2300-2-8-1 (ПСГ-2300-3-8-П) при номинальном расходе воды и максимально допустимом ее подогреве (на 50 ^оС) не превышает 6 ^оС. Если величина недогрева в процессе эксплуатации достигает 15 ^оС, инструкцией по эксплуатации регламентируется обязательная чистка сетевого подогревателя. В противном случае снижение удельной теплофикационной выработки электроэнергии, составляющее в указанных условиях около 3,5 %, приведет к значительному перерасходу условного топлива на ТЭЦ (до 6000 т в расчете на одну турбину Т-100/120-130 при равенстве недогревов в обоих подогревателях).

Теоретический коэффициент теплопередачи, т. е. коэффициент теплопередачи, чистого сетевого подогревателя k_ч можно рассчитать, приняв за температуру насыщения пара, ^оС

.

Коэффициент загрязнения сетевого подогревателя

.