· Для выбора питательных насосов необходимо рассчитать их подачу Qпн и создаваемый напор Рпн:
Qпн = 1,05 Дпв, (6.1)
где 1,05 – коэффициент запаса
Дпв – количество поступающей в котел питательной воды, т/ч
Дпв=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:
Рпн=Рвых–Рвх, (6.3)
где Рвых – давление на выходе из насоса (напорная линия),
Рвх – давление на входе в насос (всасывающая сторона)
1) Для котлов с естественной (принудительной) циркуляцией
Рвх=Рд–ΔРсвх+Ηв·ρв/102 (6.4)
где Рд – давление поступающего в деаэратор питательной воды пара, МПа,
ΔРсвх – сопротивление водяного тракта трубопроводов от бака – аккумулятора деаэратора до всасывающего патрубка насоса,
ΔРсвх = 0,01 МПа
Нв – высота столба воды от места установки деаэратора до оси насоса (принимается конструктивно по габаритным характеристикам котла)
ρв – плотность воды на всасе, ρв = 0,9 т/м3
Рвых=Рб–ΔРпк+Ηн·ρн/102(6.5)
где Рб – давление в барабане, МПа,
Рб = Рпп + ΔРпп,
где Рпп – номинальное давление перегретого пара на выходе из котла,
ΔРпп – гидравлическое сопротивление пароперегревателя, ΔРпп = 0,8 ÷ 1,5 МПа,
ΔРпк – 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)
Рс – суммарное гидравлическое сопротивление нагнетательного тракта
Рс=Ркл.п.+Ртр+ΣРпвд+Рэк (6.6)
где Ркл.п. – сопротивление питательного клапана на входе питательной воды в котел (регулятор питания), Ркл.п. = 0,1 МПа,
Ртр-гидравлическое сопротивление трубопроводов от питательного насоса до котла,
Ртр= 0,15÷0,35 МПа,
ΣРпвд – сумма гидравлических сопротивлений подогревателей высокого давления, комплектуемых с турбиной, принимается по [4, с.56] или по таблице 3.2 приложения 3;
Рэк – гидравлическое сопротивление экономайзера,
Рэк = 0,35 ÷ 0,75 МПа
ρн – плотность воды на нагнетательной линии насосов,
ρн = 0,8 т/м3
Нн – 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, Рвх = 2,2 МПа
Рвых=Рпп+Рпк+ΔРпк+Рс+Ηн·ρн/102(6.7)
где Рпк – гидравлическое сопротивление котла, Рпк = 4,5 ÷ 5,5 МПа
Рс=Ркл.п.+Ртр+ΣРпвд (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:
Рпн = Рвых - Рвх,
где Рвых – давление на выходе из насоса, для барабанных котлов определяется по формуле (6.5):
Рвых = Рб + ∆Рпк + Рс + (ρнн Ннн )/102,
где Рб - давление в барабане, Рб = Рпп +∆Рпп,
Рпп – номинальное давление перегретого пара на выходе из котла, Рпп=140 кгс/см2= 13,75 МПа,
ΔРпп – гидравлическое сопротивление пароперегревателя, ΔРпп = 0,8 МПа,
Рб = 13,75 + 0.8 = 14,55 МПа
∆Рпк – запас давления на открытие предохранительных клапанов, принимается в размере 8% от рабочего давления пара,
∆Рпк=0,08 ·13,75=11 МПа,
Рс – суммарное сопротивление нагнетательного тракта,
Рс = hтр + ∑hпвд + hпит.кл + hэк,
где hтр – гидравлическое сопротивление трубопроводов от питательного насоса до котла, hтр=0,2 МПа,
∑hпвд – сумма гидравлических сопротивлений подогревателей высокого давления, комплектуемых с турбиной, принимается по [4, с. 56] или по таблице 3.2 приложения 3, ∑hпвд=3 · 0,25=0,75 МПа,
hпит.кл- сопротивление питательного клапана котла, hпит.кл=0,4 МПа,
hэк – гидравлическое сопротивление экономайзера, hэк=0,1 МПа,
Рс = 0,2 +0,75 + 0,4 + 0,1 = 1,45 МПа;
ρн – плотность воды на нагнетательном тракте, ρн=0,806 кг/м3,
Нн – высота подъёма воды на нагнетательном тракте, Нн=32,4 м,
Рвых = 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:
Рвх = Рд + (ρв Нв)/102 - ∆Рс
где Рд – давление пара, поступающего в деаэратор, Рд=0,59 МПа
ρв – плотность воды на нагнетательной линии насосов, ρв=0,909 кг/м3,
Нв – высота установки деаэратора, Нв=21м,
∆Рс – сопротивление всасывающей линии, ∆Рс=0,01 МПа,
Рвх =0,59 + (0,909 · 21)/102 – 0,01 = 0,867 МПа,
Рпн = 17,124 – 0,867 = 16,257 МПа
3) Подача питательных насосов Qпн рассчитывается по формуле:
Qпн = 1,05 Дпв,
где 1,05 – коэффициент запаса
Дпв – количество поступающей в котел питательной воды, т/ч
Дпв= Д (+α+β),
где α – величина продувки барабанных котлов, α = 2%,
β – внутристанционные потери пара и конденсата, для ТЭЦ β = 1,5%;
Дпкном – номинальная паропроизводительность установленного котла.
Дпв = 420 (1+0,02+0,015) = 453 т/ч
Qпн = 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?
