--PAGE_BREAK--2.2 Процесс расширения пара в теплофикационной турбине с промышленным отбором
Таблица 2.1 – Значения КПД hoiцилиндров турбины типа ПТ-140–130
Определяем значение энтальпии пара в точке 0:
Определяем давление пара в точке 0¢за стопорным и регулирующим клапанами турбины по h-S диаграмме на пересечении энтальпии h0и давления Р0¢меньше Р0на величину потерь от дросселирования в стопорном (СК) и регулирующих (РК) клапанах (3¸5% от Р0):
Р0¢=(0,97¸0,95) ×Р0=0,95 ×13=12,35 МПа.
Определяем энтальпии пара в теоретических точках ЦВД:
(по Р0 и h0).
(по Р1 и S).
(по Р2 и S).
(по Р3 и S).
Определяем энтальпии пара в отборах ЦВД:
Определяем значение давления пара в точке 3¢с учетом потерь в производственном отборе 10¸15%:
Р3¢=(0,90¸0,85) ×Р3=0,9 ×1,5208=1,36872 МПа.
Определяем энтальпии пара в теоретических точках ЦНД:
где .
(по Р4 и Skt).
(по Р5 и Skt).
Определяем энтальпии пара в отборах ЦНД:
Определяем давление пара в точке 5¢с учетом потерь в отопительном отборе 30¸40%:
Р5¢=(0,60¸0,70) ×Р5=0,7 ×0,226=0,1582 МПа.
Определяем энтальпии пара в теоретических точках ЦНД:
где .
(по Р6 и Skt).
(по Р7 и Skt).
(по Рк и Skt).
Определяем энтальпии пара в отборах ЦНД:
Определение действительного теплоперепада турбины
Теоретический теплоперепад ЦВД
Действительный теплоперепад ЦВД
Теоретический теплоперепад ЦНД
Действительный теплоперепад ЦНД
Действительный теплоперепад турбины
продолжение
--PAGE_BREAK--2.3 Составление сводной таблицы параметров пара и воды
Значения давлений пара в отборах турбины определены в п. 2.1.
Значения энтальпий пара в отборах турбины определены в процессе построения процесса расширения пара в турбине в hs-диаграмме в п. 2.2.
Значения давлений пара в подогревателях определены в п. 2.1.
Значения температуры дренажа греющего пара определены в п. 2.1. как значения температуры насыщения в подогревателях.
Значения энтальпий дренажа греющего пара определяются по программе Н2О
, где –температура насыщения.
Значения температуры питательной воды, основного конденсата, сетевой воды определены в п. 2.1.
Давление питательной воды МПа;
Давление основного конденсата МПа,принимаю МПа.
Давление сетевой воды МПа, принимаю МПа.
Значения энтальпий питательной воды, основного конденсата, сетевой воды определяются по программе Н2О
.
Удельная работа отборов
Коэффициент недовыработки мощности паром
.
Таблица 2.2. – Параметры пара, воды и конденсата
продолжение
--PAGE_BREAK--2.4 Расчет схем отпуска теплоты
Рисунок 2.4 – Расчетная схема отпуска теплоты с ПВК
Разобьем Qот по ступеням подогрева сетевой воды QСПи QПВКучитывая, что тепловая нагрузка любого подогревателя при постоянной теплоемкости воды Ср пропорциональна нагреву воды в нем. Тогда:
,
где t
пс, t
ос– температуры прямой на входе в теплосеть и обратной на выходе сетевой воды, которые определяются из температурного графика теплосети; t
ПСВ1, t
ПСВ2– температура сетевой воды за ПСВ1 и ПСВ2 соответственно;
G
св– расход сетевой воды в кг/с;
Ср– средняя изобарная теплоемкость воды.
t
пс=150°С;
t
ос=70°С;
t
ПСВ1=112,48°С;
t
ПСВ1=82,015°С;
Ср=4.22¸4.24 кДж/(кг×°С); принимаю: Ср=4,22 кДж/(кг×°С);
Q
от=100 МВт – тепловая нагрузка.
Расход сетевой воды
Тепловая нагрузка
ПСВ1: кВт;
ПСВ2: кВт;
ПВК: кВт.
Расход греющего пара из отборов на ПСВ1 и ПСВ2 определяются из уравнений тепловых балансов:
Где G
ПСВ1, G
ПСВ2– расходы греющего пара соответственно на ПСВ1 и ПСВ2;
– энтальпии греющего пара из отборов соответственно на ПСВ1 и ПСВ2;
– энтальпии дренажа греющего пара соответственно из ПСВ1 и ПСВ2;
h
п=0,98 – КПД сетевых подогревателей.
2.5 Предварительная оценка расхода пара на турбину
,
где N
э=140 МВт – заданная электрическая мощность;
Hi– действительный теплоперепад турбины, кДж/кг;
h
м, h
г– КПД механический и генератора (принимаю h
м=0,98, h
г=0,98);
k
р– коэффициент регенерации, он зависит от многих факторов и находится в пределах от 1,15 до 1,4 (принимаю k
р=1,21);
G
ПСВ1,G
ПСВ2 – расходы греющего пара соответственно на ПСВ1 и ПСВ2;
G
П – расход пара из производственного отбора;
Yj– коэффициенты недовыработки мощности отборов.
2.6 Расчет вспомогательных элементов тепловой схемы
В рассматриваемой схеме, вспомогательными элементами являются охладители эжекторов и уплотнений.
Охладители эжекторов (ОЭ) и уплотнений (ОУ)
Служат для конденсации пара из эжекторов и уплотнений турбины, при этом проходящий через них основной конденсат подогревается.
В расчете нужно учесть подогрев основного конденсата. С учетом этого подогрева температура основного конденсата после ОЭ и ОУ запишется следующим образом
где – температура насыщения в конденсаторе (по табл. 2.2);
– подогрев основного конденсата в ОЭ, принимаю ;
– подогрев основного конденсата в ОУ, примем ;
Энтальпия основного конденсата при этой температуре равна
Температура добавочной воды , энтальпия добавочной воды
продолжение
--PAGE_BREAK--2.7 Составление общих уравнений материального баланса
Материальные балансы по пару
Относительный расход пара на турбину
,
где т. к. РОУ в схеме отсутствует.
Относительный расход пара из парогенератора
где – относительный расход утечек, принимается 0,005ч0,012, принимаю ;
– относительный расход пара из уплотнений турбины, принимается
0,002¸0,003, принимаю .
Материальные балансы по воде
Относительный расход питательной воды
,
где – относительный расход из парогенератора;
– относительный расход продувочной воды, принимаю, т. к. котел прямоточный.
Материальный баланс добавочной воды
,
где – внешние потери. Здесь – расход пара из производственного отбора, — возврат конденсата (принят 70%);
— внутренние потери;
.
2.8 Составление и решение уравнений материального и теплового балансов подогревателей высокого давления регенеративной системы
ПВД 1
Рисунок 2.5. – Расчетная схема ПВД 1
Уравнение теплового баланса для ПВД 1:
,
где — относительный расход пара на ПВД 1;
— энтальпия греющего пара из отбора на ПВД1;
— энтальпия дренажа греющего пара;
– относительный расход питательной воды;
— энтальпия питательной воды на выходе из ПВД1;
— энтальпия питательной воды на выходе из ПВД2;
– КПД поверхностного подогревателя.
.
ПВД 2
Рисунок 2.6. – Расчетная схема ПВД 2
Уравнение теплового баланса для ПВД 2:
,
где — относительный расход пара на ПВД 2;
— энтальпия греющего пара из отбора на ПВД 2;
— энтальпия дренажа греющего пара из ПВД 1;
— энтальпия дренажа греющего пара из ПВД 2;
– относительный расход питательной воды;
– относительный расход дренажа из ПВД 1;
— энтальпия питательной воды на выходе из ПВД 2;
— энтальпия питательной воды на выходе из ПВД 3;
– КПД поверхностного подогревателя.
ПВД 3
Рисунок 2.7. – Расчетная схема ПВД 3
Уравнение теплового баланса для ПВД 3:
,
где — относительный расход пара на ПВД 3;
— энтальпия греющего пара из отбора на ПВД 3;
— энтальпия дренажа греющего пара из ПВД 2;
— энтальпия дренажа греющего пара из ПВД 3;
– относительный расход питательной воды;
– относительный расход дренажа из ПВД 2;
— энтальпия питательной воды на выходе из ПВД 3;
. Здесь
– энтальпия воды в состоянии насыщения при давлении в деаэраторе Рд,
– подогрев воды в питательном насосе, здесь – удельный объем воды при давлении Рд.
продолжение
--PAGE_BREAK--2.9 Расчет деаэратора
Рисунок 2.8 – Расчетная схема деаэратора
Составляем систему уравнений материального и теплового балансов
Где – относительный расход питательной воды;
— относительный расход пара из уплотнений турбины, принимается
0,02¸0,04, принимаю ;
– относительный расход дренажа из ПВД 3;
— относительный расход пара на деаэратор;
— относительный расход добавочной воды;
— относительный возврат конденсата;
— относительный расход основного конденсата в деаэратор;
— энтальпия воды в состоянии насыщения при давлении Рд;
– энтальпия пара в состоянии насыщения при давлении Рд;
— энтальпия дренажа греющего пара из ПВД 3;
— энтальпия греющего пара из отбора на деаэратор;
(см. п. 2.6.1).
. Здесь – температура возвращаемого конденсата, принимаю ;
– энтальпия греющего пара на входе в деаэратор;
– КПД смешивающего подогревателя, принимаю .
Решая систему:
с помощью программы MathCad получаем:
;
2.10 Составление и решение уравнений материального и теплового балансов подогревателей низкого давления регенеративной системы
Рисунок 2.9 – Расчетная схема группы ПНД
Составляем систему уравнений материального и теплового балансов для группы ПНД в соответствии с расчетной схемой
Где — энтальпия пара из отбора на ПНД 4;
— энтальпия пара из отбора на ПНД 5;
— энтальпия пара из отбора на ПНД 6;
— энтальпия пара из отбора на ПНД 7;
— энтальпия дренажа из ПНД 4;
— энтальпия дренажа из ПНД 5;
— энтальпия дренажа из ПНД 6;
— энтальпия дренажа из ПНД 7;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 4;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 5;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 6;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 7;
— энтальпия основного конденсата на входе в группу ПНД;
— относительный расход основного конденсата в деаэратор;
— относительный расход пара на ПСВ1;
— относительный расход пара на ПСВ2.
Решая систему с помощью программы MathCad получаем:
;
;
;
;
;
;
продолжение
--PAGE_BREAK--2.11 Проверка материального баланса рабочего тела в схеме
Относительные расходы пара из отборов:
α
1=0,0596 – относительный расход пара в ПВД 1;
α
2=0,05358 – относительный расход пара в ПВД 2;
α
3=0,0442 – относительный расход пара в ПВД 3;
α
3д=0,0575 – относительный расход пара в деаэратор;
– относительный расход пара из производственного отбора;
α
4=0,0405 – относительный расход пара в ПНД 4;
α
5=0,02819 – относительный расход пара в ПНД 5;
α
ПСВ1=0,09487 – относительный расход пара в ПСВ1;
α
6=0,02647 – относительный расход пара в ПНД 6;
α
ПСВ2=0,0359 – относительный расход пара в ПСВ2;
α
7=0,026699 – относительный расход пара в ПНД 7.
Относительный расход пара в конденсатор
С другой стороны расход пара в конденсатор может быть найден как
.
Относительная ошибка
. Расчет произведен верно.
2.12 Определение расхода пара на турбину
где Nэ – заданная электрическая мощность;
Hi– действительный теплоперепад турбины;
— механический КПД, принят ;
— КПД электрогенератора, принят ;
Относительная ошибка
. Расчет произведен верно.
2.13 Проверка мощности
, МВт,
где G– расход пара на турбину;
Hi– действительный теплоперепад турбины;
– расход пара в конденсатор;
— механический КПД, принят ;
— КПД электрогенератора, принят ;
Относительная ошибка
. Расчет произведен верно.
3. Расчет показателей тепловой экономичности блока при работе в базовом режиме
3.1 Тепловая нагрузка ПГУ
кВт.
3.2 Полная тепловая нагрузка ТУ
3.3 Тепловая нагрузка ТУ на отопление
кВт.
3.4 Тепловая нагрузка ТУ на паровых потребителей
3.5 Тепловая нагрузка ТУ по производству электроэнергии
кВт.
3.6 КПД ТУ по производству электроэнергии
.
3.7
КПД трубопроводов, связывающих ПГУ с ТУ
.
3.8
КПД блока по отпуску электроэнергии
,
где — КПД ПГУ, принимаю — для ТЭС на твердом топливе;
— удельный расход электроэнергии на собственные нужды станции, принимается для ТЭС на твердом топливе kсн=0,040¸0,090, принимаю kсн=0,05.
3.9
Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии
3.10
КПД блока по отпуску теплоты
.
3.11
Удельный расход условного топлива на выработку теплоты
4. Расчет регенеративной системы второго режима
Во втором расчетном режиме в отличие от первого добавочная вода подается в конденсатор. В этом случае расчет схемы целесообразно начать с расчета деаэратора, т. к. все параметры, определенные в п. 2.1 – 2.8. для первого и второго режимов совпадают. Принципиальная тепловая схема блока при работе во втором режиме приведена на рисунке 4.2.
продолжение
--PAGE_BREAK--4.1 Расчет деаэратора
Рисунок 4.1. – Расчетная схема деаэратора
Составляем систему уравнений материального и теплового балансов
Где – относительный расход питательной воды;
— относительный расход пара из уплотнений турбины, принят ;
– относительный расход дренажа из ПВД 3;
— относительный расход пара на деаэратор;
— относительный возврат конденсата;
— относительный расход основного конденсата в деаэратор;
— энтальпия воды в состоянии насыщения при давлении Рд;
– энтальпия пара в состоянии насыщения при давлении Рд;
— энтальпия дренажа греющего пара из ПВД 3;
— энтальпия греющего пара из отбора на деаэратор;
. Здесь – температура возвращаемого конденсата, принимаю ;
– энтальпия греющего пара на входе в деаэратор;
– КПД смешивающего подогревателя, принимаю .
Решая систему с помощью программы MathCad получаем:
;
Рисунок 4.2 – Принципиальная тепловая схема энергоблока при работе во втором расчетном режиме
4.2 Составление и решение уравнений материального и теплового балансов подогревателей низкого давления регенеративной системы
Рисунок 4.3 – Расчетная схема группы ПНД
Составляем систему уравнений материального и теплового балансов для группы ПНД в соответствии с расчетной схемой
Где — энтальпия пара из отбора на ПНД 4;
— энтальпия пара из отбора на ПНД 5;
— энтальпия пара из отбора на ПНД 6;
— энтальпия пара из отбора на ПНД 7;
— энтальпия дренажа из ПНД 4;
— энтальпия дренажа из ПНД 5;
— энтальпия дренажа из ПНД 6;
— энтальпия дренажа из ПНД 7;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 4;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 5;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 6;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 7;
— энтальпия основного конденсата на входе в группу ПНД;
— относительный расход основного конденсата в деаэратор;
— относительный расход пара на ПСВ1;
— относительный расход пара на ПСВ2.
Решая систему с помощью программы MathCad получаем:
;
;
;
;
;
продолжение
--PAGE_BREAK--4.3 Проверка материального баланса рабочего тела в схеме
Относительные расходы пара из отборов:
α
1=0,0596 – относительный расход пара в ПВД 1;
α
2=0,05358 – относительный расход пара в ПВД 2;
α
3=0,0442 – относительный расход пара в ПВД 3;
α
3д=0,0475678 – относительный расход пара в деаэратор;
–
относительный расход пара из производственного отбора;
α
4=0,0438289 – относительный расход пара в ПНД 4;
α
5=0,0309285 – относительный расход пара в ПНД 5;
α
ПСВ1=0,09487 – относительный расход пара в ПСВ1;
α
6=0,0291914 – относительный расход пара в ПНД 6;
α
ПСВ2=0,0359 – относительный расход пара в ПСВ2;
α
7=0,02943836 – относительный расход пара в ПНД 7.
Относительный расход пара в конденсатор
С другой стороны расход пара в конденсатор может быть найден как
.
Относительная ошибка
. Расчет произведен верно.
4.4 Определение расхода пара на турбину
где Nэ – заданная электрическая мощность;
Hi– действительный теплоперепад турбины;
— механический КПД, принят ;
— КПД электрогенератора, принят ;
Относительная ошибка
. Расчет произведен верно.
4.5 Проверка мощности
, МВт,
где G– расход пара на турбину;
Hi– действительный теплоперепад турбины;
– расход пара в конденсатор;
— механический КПД, принят ;
— КПД электрогенератора, принят ;
Относительная ошибка
. Расчет произведен верно.
5. Расчет показателей тепловой экономичности блока при работе во втором расчетном режиме
5.1 Тепловая нагрузка ПГУ
кВт.
5.2 Полная тепловая нагрузка ТУ
5.3 Тепловая нагрузка ТУ на отопление
кВт.
5.4 Тепловая нагрузка ТУ на паровых потребителей
5.5 Тепловая нагрузка ТУ по производству электроэнергии
кВт.
5.6 КПД ТУ по производству электроэнергии
.
5.7
КПД трубопроводов, связывающих ПГУ с ТУ
.
5.8
КПД блока по отпуску электроэнергии
,
где — КПД ПГУ, принимаю — для ТЭС на твердом топливе;
— удельный расход электроэнергии на собственные нужды станции, принимается для ТЭС на твердом топливе kсн=0,040¸0,090, принимаю kсн=0,05.
5.9
Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии
5.10
КПД блока по отпуску теплоты
.
5.11
Удельный расход условного топлива на выработку теплоты
6. Расчет регенеративной системы третьего режима
В третьем расчетном режиме в отличие от первого добавочная вода подается в конденсатор, возврат конденсата равен 0%. В этом случае необходимо уточнить материальный баланс добавочной воды и начать расчет схемы с расчета деаэратора, т. к. все параметры, определенные в п. 2.1 – 2.8. (за исключением п. 2.7.3) для первого и третьего режимов совпадают. Принципиальная тепловая схема блока при работе в третьем расчетном режиме соответствует схеме при работе во втором расчетном режиме и приведена на рисунке 4.2.
продолжение
--PAGE_BREAK--6.1 Материальный баланс добавочной воды
,
где – внешние потери. Здесь – расход пара из производственного отбора,
— возврат конденсата (принят 0%);
— внутренние потери;
.
6.2 Расчет деаэратора
Рисунок 6.1. – Расчетная схема деаэратора
Составляем систему уравнений материального и теплового балансов
Где – относительный расход питательной воды;
— относительный расход пара из уплотнений турбины, принят ;
– относительный расход дренажа из ПВД 3;
— относительный расход пара на деаэратор;
— относительный расход основного конденсата в деаэратор;
— энтальпия воды в состоянии насыщения при давлении Рд;
– энтальпия пара в состоянии насыщения при давлении Рд;
— энтальпия дренажа греющего пара из ПВД 3;
— энтальпия греющего пара из отбора на деаэратор;
– энтальпия греющего пара на входе в деаэратор;
– КПД смешивающего подогревателя, принимаю .
Решая систему с помощью программы MathCad получаем:
;
6.3 Составление и решение уравнений материального и теплового балансов подогревателей низкого давления регенеративной системы
Рисунок 6.2 – Расчетная схема группы ПНД
Составляем систему уравнений материального и теплового балансов для группы ПНД в соответствии с расчетной схемой
Где — энтальпия пара из отбора на ПНД 4;
— энтальпия пара из отбора на ПНД 5;
— энтальпия пара из отбора на ПНД 6;
— энтальпия пара из отбора на ПНД 7;
— энтальпия дренажа из ПНД 4;
— энтальпия дренажа из ПНД 5;
— энтальпия дренажа из ПНД 6;
— энтальпия дренажа из ПНД 7;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 4;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 5;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 6;
— энтальпия основного конденсата на выходе из ПНД 7;
— энтальпия основного конденсата на входе в группу ПНД;
— относительный расход основного конденсата в деаэратор;
— относительный расход пара на ПСВ1;
— относительный расход пара на ПСВ2.
Решая систему с помощью программы MathCad получаем:
;
;
;
;
;
продолжение
--PAGE_BREAK--6.4 Проверка материального баланса рабочего тела в схеме
Относительные расходы пара из отборов:
α
1=0,0596 – относительный расход пара в ПВД 1;
α
2=0,05358 – относительный расход пара в ПВД 2;
α
3=0,0442 – относительный расход пара в ПВД 3;
α
3д=0,035427 – относительный расход пара в деаэратор;
– относительный расход пара из производственного отбора;
α
4=0,04959 – относительный расход пара в ПНД 4;
α
5=0,035647 – относительный расход пара в ПНД 5;
α
ПСВ1=0,09487 – относительный расход пара в ПСВ1;
α
6=0,033866 – относительный расход пара в ПНД 6;
α
ПСВ2=0,0359 – относительный расход пара в ПСВ2;
α
7=0,034153 – относительный расход пара в ПНД 7.
Относительный расход пара в конденсатор
С другой стороны расход пара в конденсатор может быть найден как
.
Относительная ошибка
. Расчет произведен верно.
6.5 Определение расхода пара на турбину
,
где Nэ – заданная электрическая мощность;
Hi– действительный теплоперепад турбины;
— механический КПД, принят ;
— КПД электрогенератора, принят ;
Относительная ошибка
.
Расчет произведен верно.
6.6 Проверка мощности
, МВт,
где G– расход пара на турбину;
Hi– действительный теплоперепад турбины;
– расход пара в конденсатор;
— механический КПД, принят ;
— КПД электрогенератора, принят ;
Относительная ошибка
.
Расчет произведен верно.
7. Расчет показателей тепловой экономичности блока при работе в третьем расчетном режиме
7.1 Тепловая нагрузка ПГУ
кВт.
7.2 Полная тепловая нагрузка ТУ
7.3 Тепловая нагрузка ТУ на отопление
кВт.
7.4 Тепловая нагрузка ТУ на паровых потребителей
7.5 Тепловая нагрузка ТУ по производству электроэнергии
кВт.
7.6 КПД ТУ по производству электроэнергии
.
7.7 КПД трубопроводов, связывающих ПГУ с ТУ
.
7.8
КПД блока по отпуску электроэнергии
,
где — КПД ПГУ, принимаю — для ТЭС на твердом топливе;
— удельный расход электроэнергии на собственные нужды станции, принимается для ТЭС на твердом топливе kсн=0,040¸0,090, принимаю kсн=0,05.
7.9
Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии
7.10
КПД блока по отпуску теплоты
.
7.11
Удельный расход условного топлива на выработку теплоты
продолжение
--PAGE_BREAK--8. Анализ результатов, полученных в результате расчета трех режимов работы энергоблока
Сведем данные, полученные ранее в таблицу.
Таблица 8.1 – Показатели тепловой экономичности энергоблока при работе в трех режимах
Для наглядного обоснования выбора более экономичного варианта вычислим полный КПД энергоблока для каждого режима.
Полный КПД энергоблока
где – электрическая мощность, кВт,
– тепловая нагрузка ТУ на паровых потребителей, кВт (см. таб. 8.1),
– тепловая нагрузка ТУ теплофикационных отборов ТУ, кВт (см. таб. 8.1),
– полный расход условного топлива, кг/с, здесь – расход условного топлива по отпуску теплоты, — расход условного топлива по отпуску электроэнергии, — расход условного топлива на ПВК, где – тепловая нагрузка на ПВК (см. п. 2.4.3).
— низшая теплота сгорания условного топлива.
1 вариант
Расход условного топлива на выработку электроэнергии
Расход условного топлива на выработку теплоты
Расход условного топлива на ПВК
2 вариант
Расход условного топлива на выработку электроэнергии
Расход условного топлива на выработку теплоты
Расход условного топлива на ПВК
3 вариант
Расход условного топлива на выработку электроэнергии
Расход условного топлива на выработку теплоты
Расход условного топлива на ПВК
Вывод: КПД энергоблока при работе в третьем расчетном режиме превышает КПД энергоблока при работе в базовом и втором расчетном режимах. При работе энергоблока в базовом режиме добавочная вода подавалась в схему в деаэратор. При этом температура воды в деаэраторе , энтальпия воды в деаэраторе , а температура и энтальпия добавочной воды соотвтественно. То есть добавочная вода «охлаждает» воду в деаэраторе, кроме того, для подогрева её в деаэраторе требуется дополнительный расход пара из отбора турбины. Во втором и третьем расчетном режимах добавочная вода подается в конденсатор, при этом температура основного конденсата в этом теплообменнике составляет , энтальпия основного конденсата При подаче добавочной воды в конденсатор её подогрев осуществляется за счет низкопотенциального тепла и не требует затрат тепла пара из отборов турбины с высоким давлением.
Однако самый большой КПД получен при расчете третьего режима, который отличается от второго тем, что в этом режиме возврат конденсата принят 0%, что в первую очередь повлияло на величину. В силу отрицательной зависимости значения полной тепловой нагрузки ТУ от значения первое значительно уменьшилось относительно первых двух расчетных режимов. Кроме того, тепловая нагрузка на паровых потребителей в третьем расчетном режиме оказалась выше, чем в первых двух режимах. Таким образом, значение тепловой нагрузки турбоустановки по производству электроэнергии в третьем режиме получилось значительно меньше относительно первых двух, что при незначительных изменениях расчетной электрической мощности повлияло на значение КПД.
продолжение
--PAGE_BREAK--9. Выбор оборудования пароводяного тракта 9.1 Выбор насосов
9.1.1 Сетевой насос
Максимальная подача
где Gсв=296,21 кг/с – расход сетевой воды;
υпс=f(Рсв; tпс)=0,0010898 м3/кг – удельный объем прямой сетевой воды;
υос=f(Рсв; tпс)=0,0010221 м3/кг – удельный объем обратной сетевой воды;
где Рсв=1,5 МПа – давление сетевой воды;
ρв=1000 кг/м3 – плотность воды;
g=9,8 м2/с – ускорение свободного падения;
Выбираем насос типа СЭ2500–180 [2, таб. 5.6]. Характеристики насоса: подача напор Схема включения – один рабочий и один резервный для всей ТЭС, каждый на 100% полного расхода воды.
9.1.2 Конденсатный насос
Максимальная подача
где υ=f(Ркн; tк)=0,001 м3/кг – удельный объем;
– расход основного конденсата;
где Рок=1,1 МПа – давление основного конденсата;
Рк=0,003 МПа – давление в конденсаторе;
ρв=1000 кг/м3 – плотность воды;
g=9,8 м2/с – ускорение свободного падения;
Выбираем насос типа КсВ500–150 [2, таб. 5.5]. Характеристики насоса:
подача напор Схема включения – один рабочий и один резервный для всей ТЭС, каждый на 100% полного расхода воды.
9.1.3 Питательный насос
Максимальная подача
где υ=f(Рпн; tд)=0,0011 м3/кг – удельный объем,
здесь – напор, развиваемый питательным насосом;
– расход питательной воды;
Напор
где Рпв=19,5 МПа – давление питательной воды;
Рд=0,7 МПа – давление в деаэраторе;
ρв=1000 кг/м3 – плотность воды;
g=9,8 м2/с – ускорение свободного падения;
Выбираем насос типа ПЭ-780–200 [2, таб. 5.4]. Характеристики насоса:
подача напор Схема включения – один рабочий и один резервный для всей ТЭС, каждый на 100% полного расхода воды.
9.1.4 Дренажный насос для ПСВ 1
Максимальная подача
где – расход дренажа из ПСВ 1;
υ=f(РПСВ1; ts
ПСВ1)=0,001 м3/кг – удельный объем;
Напор
где Рок=1,1 МПа – давление в линии основного конденсата;
РПСВ1=0,215 МПа – давление в ПСВ 1;
ρв=1000 кг/м3 – плотность воды;
g=9,8 м2/с – ускорение свободного падения;
Выбираем насос типа Кс80–155 [2, таб. 5.5]. Характеристики насоса: подача напор Схема включения без резерва с применением резервной линии каскадного слива дренажа в конденсатор.
9.1.5 Дренажный насос для ПСВ 2
Максимальная подача
где – расход дренажа из ПСВ 2;
υ=f(РПСВ2; ts
ПСВ2)=0,001 м3/кг – удельный объем;
Напор
где Рок=1,1 МПа – давление в линии основного конденсата;
РПСВ2=0,0757 МПа – давление в ПСВ 2;
ρв=1000 кг/м3 – плотность воды;
g=9,8 м2/с – ускорение свободного падения;
Выбираем насос типа Кс32–150 [2, таб. 5.5]. Характеристики насоса: подача напор Схема включения без резерва с применением резервной линии каскадного слива дренажа в конденсатор.
9.1.6 Дренажный насос для ПНД 5
Максимальная подача
где – расход дренажа из ПНД 5;
υ=f(РП5; h
'П5)=0,0010626 м3/кг – удельный объем,
здесь h
'П5 – энтальпия насыщения в ПНД 5,
РП5=0,215 МПа – давление в ПНД 5;
где Рок=1,1 МПа – давление в линии основного конденсата;
ρв=1000 кг/м3 – плотность воды;
g=9,8 м2/с – ускорение свободного падения;
Выбираем насос типа Кс80–155 [2, таб. 5.5]. Характеристики насоса: подача напор Схема включения без резерва с применением резервной линии каскадного слива дренажа в конденсатор.
9.1.7 Дренажный насос для ПНД 6
Максимальная подача
где – расход дренажа из ПНД 6;
υ=f(РП6; h
'П6)=0,0010785 м3/кг – удельный объем,
здесь h
'П6 – энтальпия насыщения в ПНД 6,
РП6=0,0757 МПа – давление в ПНД 6;
Напор
где Рок=1,1 МПа – давление в линии основного конденсата;
ρв=1000 кг/м3 – плотность воды;
g=9,8 м2/с – ускорение свободного падения;
Выбираем насос типа Кс32–150 [2, таб. 5.5]. Характеристики насоса:
подача напор Схема включения без резерва с применением резервной линии каскадного слива дренажа в конденсатор.
продолжение
--PAGE_BREAK--9.2 Выбор деаэратора
Давление в деаэраторе Рд=0,7 МПа; температура насыщения t
д=164,95 °С;
Номинальная производительность
Выбираем деаэрационную колонку типа КДП-1000А [2, таб. 3.25]
с характеристиками: номинальная производительность 277,8 кг/с, рабочее давление 0,76 МПа, рабочая температура 164,19 °С, объем 17 м3.
Емкость бака деаэратора должна обеспечивать 15% запаса ПВ на 3,5 минуты: ,
Выбираем деаэраторный бак типа БДП-120–2А [2, таб. 3.26] объемом 150 м3.
9.3 Выбор подогревателей
9.3.1 ПВД 1
Расход питательной воды
Поверхность теплообмена
где — расход пара;
h
1=3195,83 кДж/кг – энтальпия пара первого отбора;
h
'1=1085,69 кДж/кг – энтальпия дренажа из ПВД 1;
k– коэффициент теплопередачи;
– средний температурный напор, здесь , .
Выбираем подогреватель ПВ-775–265–45 [2, таб. 3.22] с характеристиками: площадь теплообмена 775 м2, максимальная температура пара 405°С; номинальный расход воды 194,4 кг/с.
9.3.2 ПВД 2
Расход питательной воды
Поверхность теплообмена
где — расход пара;
h
2=3094,32 кДж/кг – энтальпия пара второго отбора;
h
'2=959,03 кДж/кг – энтальпия дренажа из ПВД 2;
k– коэффициент теплопередачи;
– средний температурный напор, здесь , .
Выбираем подогреватель ПВ-760–230–14–1 [2, таб. 3.22] с характеристиками: площадь теплообмена 676 м2, максимальная температура пара 350 °С; номинальный расход воды 236,1 кг/с.
9.3.3 ПВД 3
Расход питательной воды
Поверхность теплообмена
где — расход пара;
h
3=2992,718 кДж/кг – энтальпия пара третьего отбора;
h
'3=837,28 кДж/кг – энтальпия дренажа из ПВД 3;
k– коэффициент теплопередачи;
– средний температурный напор, здесь , .
Выбираем подогреватель ПВ-760–230–14–1 [2, таб. 3.22] с характеристиками: площадь теплообмена 676 м2, максимальная температура пара 350°С; номинальный расход воды 236,1 кг/с.
9.3.4 ПНД 4
Расход основного конденсата
Поверхность теплообмена
где — расход пара;
h
4=2849,996 кДж/кг – энтальпия пара четвертого отбора;
h
'4=645,00 кДж/кг – энтальпия дренажа из ПНД 4;
k– коэффициент теплопередачи;
– средний температурный напор, здесь , .
Выбираем подогреватель ПН-550–25–1-IV[2, таб. 3.19] с характеристиками: площадь теплообмена 580 м2, максимальная температура пара 285°С; номинальный расход воды 216,7 кг/с.
9.3.5 ПНД 5
Расход основного конденсата
Поверхность теплообмена
где – расход пара;
h
5=2738,668 кДж/кг – энтальпия пара пятого отбора;
h
'5=514,34 кДж/кг – энтальпия дренажа из ПНД 5;
k– коэффициент теплопередачи;
– средний температурный напор, здесь , .
Выбираем подогреватель ПН-400–26–2-IV[2, таб. 3.19] с характеристиками: площадь теплообмена 400 м2, максимальная температура пара 400 °С; номинальный расход воды 208,3 кг/с.
9.3.6 ПНД 6
Расход основного конденсата
Поверхность теплообмена
где – расход пара;
h
6=2655,733 кДж/кг – энтальпия пара шестого отбора;
h
'6=385,45 кДж/кг – энтальпия дренажа из ПНД 6;
k– коэффициент теплопередачи;
– средний температурный напор, здесь , .
Выбираем подогреватель ПН-400–26–2-IV[2, таб. 3.19] с характеристиками: площадь теплообмена 400 м2, максимальная температура пара 400°С; номинальный расход воды 208,3 кг/с.
9.3.7 ПНД 7
Расход основного конденсата
Поверхность теплообмена
где – расход пара;
h
7=2521,123 кДж/кг – энтальпия пара седьмого отбора;
h
'7=257,63 кДж/кг – энтальпия дренажа из ПНД 7;
k– коэффициент теплопередачи;
– средний температурный напор, здесь , .
Выбираем подогреватель ПН-400–26–2-IV[2, таб. 3.19] с характеристиками: площадь теплообмена 400 м2, максимальная температура пара 400°С; номинальный расход воды 208,3 кг/с.
продолжение
--PAGE_BREAK--